台灣廠商在陣列天線領域已經有良好的基礎，但由於低軌衛星與地面終端之間的距離動輒長達數百公里，因此陣列天線必須大型化，並帶來設計複雜、成本高昂等挑戰。在相關領域已耕耘近20年的工研院，目前已開始轉移相關技術研發成果，協助台灣產業突破瓶頸。
即便是低軌衛星通訊，其訊號傳輸距離的需求仍是地面波通訊的數百倍，甚至數千倍以上。為了讓訊號能在電磁波強度不超標的前提下，傳遞這麼長的距離，低軌衛星陣列天線的規模通常得放大到1024個單元，而地面波通訊所使用的陣列天線，往往只需要16個或64個單元。
陣列天線規模大幅成長，為台灣產業界帶來不少挑戰。扮演技術攻堅角色的工研院，已開始向台灣業者轉移相關技術，盼協助台灣產業早日打造出全自主的低軌衛星通訊方案。
陣列天線大型化 挑戰相伴而來
工研院資通所視訊處理與遠距通訊組長高榮揚(圖)表示，陣列天線技術已經存在很長一段時間，不僅工研院已在相關技術研究上投入近20年，台灣也有完整的陣列天線產業鏈。但低軌衛星通訊應用的出現，仍對陣列天線業者帶來許多挑戰。
工研院資通所視訊處理與遠距通訊組長高榮揚表示，陣列天線規模大幅成長，波束成型晶片的用量跟成本也一飛衝天，成為廠商當前最大的痛點。
隨著陣列規模擴大，陣列天線製造商首先面臨的，是比以往更複雜的硬體設計。例如衛星用陣列天線的PCB層數，通常在十多層到二十多層之間。但對台灣的陣列天線業者而言，這還不是最難跨越的障礙，畢竟我們的業者在這個領域已經耕耘非常多年，製造這種高層數電路板的能力是有的。也因為如此，很多國際大廠都選擇在台灣下單。
波束成型晶片用量大增，才是目前台灣陣列天線廠商遭遇到的最大挑戰。如果是16個單元的小型陣列，天線製造商通常只需要使用1~2顆波束成型晶片；但是當陣列規模擴大到1024個單元以上，就需要使用數百到上千顆。而這種晶片目前主要是由瑞薩(Renesas)跟Anokiwave等外商提供，單價可高達每顆100美元，因此一個陣列天線裡，光是波束成型晶片的成本，保守估計就要數萬美元。
因此，只要我們沒有自主的波束成形晶片技術，陣列天線製造成本的問題便無法解決。所以，工研院大概在2~3年前開始研發自有的波束成型晶片以及配套演算法，並且在2024年下線完成，目前工研院團隊已經有可以測試的工程樣本。預計再過1~2年，工研院的研發成果就可以技轉給台灣的晶片業者。
研發成果陸續技轉 COMPUTEX將有成果展示
高榮揚透露，在低軌衛星通訊領域，工研院除了研究陣列天線與波束成型晶片，同時也在開發衛星通訊酬載、通訊基頻(Baseband)等技術方案，並且從2024年開始，陸續將相關研發成果技轉給台灣廠商。例如在陣列天線領域，工研院已經和攸泰簽署合作備忘錄，將協助攸泰建立陣列天線自主設計的能力，進而讓攸泰能夠自行設計一整套使用者終端(User Terminal)設備。
在低軌衛星領域，協助台灣產業打造出全自主的系統，是工研院的目標，也是政府的政策方針。在2025年COMPUTEX期間，工研院的低軌衛星通訊團隊將會端出一系列研發成果，同時，如果個別技轉廠商的時程允許，也會加入展示陣容，將台灣在低軌衛星領域的研發與製造實力，展現給世界。