可能你已經想到了，HFSS正是通向電磁場科學的一個“捷徑”。入門一套軟件操作方法，只要有師兄弟指點一下，一天或許就能搞定。練習幾天，就成熟手。想想電磁場理論，繁雜的數學公式、多樣的微波結構，那真是一條崎嶇小路，天曉得那天得見光明。
在學校和研究所是如此，其直接效應在我國的若干研究所和公司中已經有充分表現。細心的讀者會讀到若干研究所和公司的宣傳材料：引進了先進的仿真計算軟件，掌握HFSS等設計工具......確實，仿真工具如果配合良好的原始設計，能夠大大提升研發效率和進度。對管理者和非研發人員，仿真工具能夠提供有高度顯示性的結果，因此很容易產生出顛倒主次的附效應：原始設計常常被淡化，甚至認為，仿真工具能夠代替設計。而事實上，只依靠仿真工具的“設計”，無需說只是一種仿制或復制。因為仿真逃不掉需要一個“原始設計”作為依據。應用中的設計圖樣都不會十分簡單，尺寸參數很多，沒有理論依據就能創造一個“原始設計”，如果不靠復制，就只能靠魔術或騙術?？梢哉f，仿真或復制能夠大行其道，就是因為有“捷徑”可走。當然，如果國家對知識產權保護有更有效的政策措施，就不會有那么多“捷徑”。
以筆者正在從事的微波雷達研發領域為例，我們看到，利益誘惑催生了各種各樣的通往成功“捷徑”，有合法的和非法的，這直接腐蝕了我們的創新能力。創造產品需要實實在在的技術，需要科學知識和技術的積累。特別是在高技術領域中創造有競爭力的產品，常常要求多領域的知識綜合，肯定沒有什么太容易的捷徑。建議年輕研究者不要沉迷于五花八門的軟件工具，而是把心思更多地放在至少深入一個專業領域，有所創造，才會有更確實的發展機會。
作者：鄒謀炎，中科院電子所研究員(退休)、博導，中國科學院大學崗位教授，北京華同微波科技有限公司董事長
成長中的高端民用微波產業
微波在雷達和通訊上的應用是總所周知的。在民用方面，微波爐已經走進了千家萬戶。所謂高端民用微波，或稱高端商用微波，是指微波雷達、微波傳感器等技術在交通、工業、醫療、公共安全等方面的應用。
中國在2004年就出現了使用測速雷達進行交通超速管理的報道，并在以后幾年間陸續展開了大規模應用?，F有的組裝和生產雷達企業有十余家，基于雷達集成道路管理卡口和抓拍電子警察系統為主營的公司則有百家以上，雷達產值大致在億元左右，而系統產值要翻十倍。這在民用微波領域算是一個小產業。如果以購買國外雷達頭來生產組裝雷達，其技術層次較易于進入。
工業用雷達的典型例子是雷達物位計。將它安裝于大型物料塔罐的頂部，測量塔中物料的高度。要求的測量高度為40米或更高，而測量精度為毫米級。在中國市場上一段時間內，德國進口的物位計占主導地位，但在幾年前國內模仿和自研的物位計逐步占據了取代地位，市場份額有幾個億。
隨著智能交通、智慧城市等概念的提出，對雷達傳感器用于交通管理提出了更高的要求。車流量檢測器在中國市場上出現已有近十年的歷史，在北京、上海、杭州等城市，有關部門進行了試驗性應用，但實質性或規模化應用并未展開。這主要決定于國家，特別是這些城市的智能交通實施計劃，以及對解決交通問題的策略性判斷。從這個意義來說，可能更現實有效的是一種能夠實現紅綠燈自適應管理的傳感器，用以提高城市交通的運行效率。如果發展出這樣的雷達傳感器，它的市場可能不低于目前其他的交通用雷達。這是我們當前正在努力的工作。
美國于2004年開始了汽車前向防撞雷達在長途公交上的規模化應用?，F今中國道路上出現的進口高檔車上有的已經安裝了這樣的雷達，具有防撞和自適應導航的功能。雷達工作于77GHz頻率，測量距離超過150米，4度或更窄的雙波束或3波束，使用線性調頻或階梯線性調頻體制。規?；瘧媒y計表明，雷達的應用能夠有效地減少汽車在高速路上發生前向尾追碰撞的事故。國外雷達價格為2~3千美元，而作為防撞和自適應系統裝到車上需要的技術較多，價格更高，因此在低檔車上難以廣泛應用。國內大學和研究所開展這方面的研究至少可以追溯到80年代末，前幾年還不時出現某些零星報導，但沒有成形的產品。然而，隨著國內商用微波技術的進步，研發生產出低價汽車前向防撞雷達的可能性和現實性正在成熟。計劃中的雷達使用47GHz頻率，達到工藝上用分離微波器件可實施的上限。如果能夠將雷達價格降低到1千美元以內，它的規?；瘧脩摽梢云诖?/span>
由于救災和反恐的需要，一種能夠穿墻探測生命體移動甚至呼吸的雷達在國外已經商品化。這種雷達使用頻率步跳式連續波(FSCW)，作用距離可以達到15米，其距離分辨率和速度靈敏度較高。隨著太赫茲技術越來越接近產品應用，在太赫茲上達到幾個GHz的步跳相對容易，使得用寬的頻率步跳達到高的距離分辨率成為可能。對于短距離(幾十米以內)的應用情況，使用低功率的FSCW雷達比脈沖雷達有較多的優越性。原理上，FSCW雷達獲得距離信息不依賴于目標移動，但結合多普勒效應以及斷層反射效應可以發展出針對各種探測應用的不同雷達，具有更優秀的品質，例如非接觸式臨床監視和診斷、大型水壩及其他建筑體探傷、考古、地基或路基探測等。
微波成像是一個很有吸引力的領域。一個典型應用是在公共安全管理中取代X射線掃描儀，另一個應用是場景成像監測。若干研究機構和大學公布了原理樣機，但實現規?；瘧眠€需要進一步工作。
高端民用微波在中國的產品市場上剛剛初起，在這個領域內國內的研發能力普遍薄弱。國內市場上出現的、能夠稱為“自主研制”的測速雷達和FSK監測雷達迄今全部為筆者本人設計。大多數雷達生產企業使用國外的雷達頭和企業發展的信號處理部件組裝生產雷達，這是高端技術上整體落后的一個典型例子。筆者希望有更多的年輕研究者加進來，共同努力，提升自主創造能力，做出更多的“中國創造”。
年輕研究者可以發現，這是一個大有可為的領域：你創造的一個產品可能衍生出一個產業，甚至一個產業鏈，而這個領域可發展的產品非常多。這是一個有高度挑戰性的領域：包含了微波理論和技術、雷達技術、和信號處理技術的最新進展，是電子信息技術領域中最受關注的前緣之一；包含了從理論、設計到工藝實現的全面要求。年輕研究者可以從一個應用產品學起，逐步彌補知識和技能，逐步學習理論和實際的結合方法，這是在書本上難以得到的。
