回国后，梁思礼参加了中国国际广播电台的建设。这期间，母亲也卖掉了天津的老房子，搬到北京和他一起生活。
梁思礼原来是学无线电的，后来读硕士和博士时学的是自动控制。刚回国时，自动控制还无用武之地，经过中国科协的介绍，1950年1月梁思礼就到邮电部电信研究所工作了——当时邮电部跟广播事业局还在一起。梁思礼那时觉得只要能回国，什么工作他都愿意做，什么专业他都不挑剔。邮电部的领导听说梁思礼在美国学过无线电，就分配他去设计建造无线电天线。
当时正值美国入侵朝鲜，全国人民轰轰烈烈地投入到抗美援朝运动中，梁思礼也提出申请到朝鲜参加抗美援朝，但未获批准。于是他就参加了国际广播电台的建设，主要是建设天线。
梁思礼原来在大学学过天线这门课，可是没有专门研究过，就只好现学现用。刚刚回到祖国，梁思礼满腔热情，他想为祖国服务，便积极地投人了天线小组的工作，就是建设发射台和接收台。小组人手少，只有组长吴展和梁思礼两个人搞这两个电台天线的建设。从设计画图，到采购材料，到施工验收，一直到最后建成，基本上全都是他们两个人做的。为了选址，他们几乎跑遍了北京城。梁思礼和吴展曾经在没有任何保护装置的情况下爬上30米高的天线木杆，一直爬到顶上去检查有无问题。但是，他们一点也没考虑过会有什么危险，浑身有使不完的劲儿。
当时全国刚刚解放，百废待兴，经济情况不好，物价也不稳定，梁思礼和同事们领的都是实物工资。而且又正好是抗美援朝期间，物资非常短缺，政府为了恢复经济，对私营业主采取了扶持政策，鼓励大家去买他们的东西，梁思礼当时在工作中的一些短缺的物资就是从他们那里买来的。
梁思礼和同事日夜加班，吃住都在单位，用了一年多时间，大约在1952年，终于把电台建成了。这下我国可以向世界广播和收听新闻了，可以让世界听到解放了的中国人民的声音了！广播效果很好，欧洲和苏联都收得到我国国际台的新闻；我国也能很好地接收国外信息，了解国际情况。
梁思礼兴奋极了，这是他回国后为祖国做的第一件大事。
没想到的是，梁思礼也很快遭遇了回国后的第一个挫折。
新中国成立后，共产党号召知识分子，特别是从国外留学回来的知识分子到基层、到农村去接受思想改造。1952年，建设电台的任务完成后，梁思礼就被邮电部派去参加土改运动。当时，有大批的知识分子被派到农村参加土改。梁思礼也抱着满腔热情，积极参加了湖南的土改运动。他深入到贫下中农当中，住到贫农家中，和他们同吃同住，他还发动群众，组织农民起来和地主做斗争。就在斗地主斗得紧张的时候，梁思礼突然接到邮电部的电报，通知他马上回去。土改运动正热火朝天地进行着，自己却突然被召回，梁思礼感到很纳闷。
回到北京，梁思礼就赶回邮电部。邮电部党组书记、副部长王诤找他谈话，叫他交代工作和经济上的问题，说有人揭发他在广播电台的建设中有经济问题，他随后就被隔离审查了。
在这之前，梁思礼一直在农村参加土改运动，他对北京开展的“三反”、“五反”运动一无所知，也不知道自己怎么突然经济上就有了什么问题要交代？梁思礼被关了禁闭，在一个办公室的地上睡地铺。白天提审，晚上反省，写个人情况，还写了很多材料。但是总也不合要求，通不过。后来审查的人分班轮流审问，搞“车轮战”，一定要让梁思礼交代有什么经济问题。
那时候，梁思礼白天晚上都睡不了觉，到后来实在没办法就招了，这大概就是遭遇了所谓的“逼供”。第二天早上，梁思礼一想不对劲，不是那么回事，就赶紧“翻供”。“翻供”后，组织上就批评梁思礼态度不好。事实上，这事和梁思礼的母亲有关系——梁思礼回国以后，经济上好转了一些，就把从美国带回的少量美金和每月工资全都交给母亲保管，然后有时在她那儿吃住。梁思礼的母亲在这之前因为子女们都到了北京，一个人在天津也觉得闷，就把天津的房子卖掉了，然后在北京买了房子。她卖房后剩下了一大笔钱，那是她自己的钱，可是梁思礼的钱和母亲的钱放在一起就说不清楚了。审查的人一口咬定梁思礼受贿，不然他的母亲不会有那么多钱。梁思礼有口难辩，觉得怎么说都说不清楚了，真是感到灰心绝望了。
梁思礼当初正是因为爱国才回国的。他放弃了美国优越的工作条件和生活待遇，怀着报效祖国的一腔热血，义无反顾地回到祖国。他专业也不挑，叫干什么就干什么，而且全心全意，最后也都干成了，却不料竞蒙受这种不白之冤。
梁思礼一直很喜欢音乐，那年的5月1日，正好《歌唱祖国》这首歌刚在全国播出。歌曲曲调动听，情感充沛，激动人心，梁思礼坐在铺盖卷上听着这首歌，心里就像打翻了调味瓶，酸甜苦辣咸，五味杂陈，什么滋味都有。梁思礼想，自己那么热爱祖国，也为她奉献了自己最大的力量，得到的却是这样的结果。梁思礼有说不出的难过和委屈，他做好了最坏的打算，就剃光头，准备去劳改、坐牢。
后来，党组织终于把情况调查清楚了，梁思礼被认定没有问题。原来梁家卖房时打交道的那些商人，在“三反”、“五反”时乱说一通，结果把梁思礼和他的母亲都牵扯进去了。
那时候，梁思礼的情绪并不稳定，一会儿落到最低，一会儿又升到最高，不过他坚持进步思想的信念没有变。最让梁思礼感动的是，王诤副部长亲自在邮电部的全体大会上为梁思礼平反。乌云终于散去，梁思礼觉得共产党是实事求是的，他萌生了加入共产党的念头。
1953年，梁思礼随电信研究所合并到总参通信兵部电子科学研究所，任天线电波组副组长。
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