2020年是个难熬的一年,疫情导致经济衰退,封城的反反覆覆,产业的殒落与迁徙,大家莫不引颈期盼2020年的离去。但事实上,在最险恶的年代,也看到最耀眼的巨星,其中一个在台湾冉冉升起,即将成为台湾新的产业聚焦,便是太空产业,也就是低轨道卫星产业链。

在2020年股市的反弹过程中,特斯拉汽车取代了之前的尖牙股,成了股市新焦点。随着特斯拉市值不断创高,各国政府宣布未来将逐步禁用燃油车,创办人伊隆.马斯克希望为人类创造永续未来的愿景,似乎正逐步实现。但是很多特斯拉的投资客,除了看好特斯拉的前景之外,也同时看好马斯克创立的SpaceX。SpaceX旗下的星链计画,由太空提供无远弗届的高速网路,也成特斯拉未来启动全方位自驾车的协力计画,全球瞩目。

SpaceX主导的星链计画于2020年10月28日正式发出第一波beta测试邀请。根据国际电信联盟ITU统计,过去10年的网路渗透率接近倍增,连网人口的比率从2010年的29%上升到2019年底的54%,但与此同时,全球仍有30多亿人口无法取得网路服务,且多数无法连网的人口主要集中在开发中国家,一部分的原因在于当地人口密度过低,导致网路服务的业者缺乏投资诱因。卫星网路正可以在地面网路覆盖薄弱的地方提供低成本的另类方案,在电缆和光纤无法到达的地方,提供新型态的网路通讯服务。

目前的低轨道卫星网路服务竞赛中,无论是发射卫星的数量或是商转时程,SpaceX都是所有业者当中最领先的。SpaceX截至今年的10月28日,上线的卫星已经达到779颗(共发射835颗卫星,其中56颗退役),已经足够提供北美地区的网路服务,根据SpaceX官方说法,卫星网路服务预计在2020年底前正式商转,服务北美跟加拿大地区,并在2021年达到全球覆盖,是所有卫星运营商里脚步最快的。

低轨道卫星(LEO)具有超低延迟特性,由于光的传输速度在真空中比在玻璃中(光纤)高45%,Starlink等低轨道卫星厂商将可突破地球上的物理极限,提供客户超低延迟服务,在高频交易、连网游戏、自驾车等低延迟应用上有极大的附加价值。然而,超低延迟的特性在硬体及软体技术上有十分大的挑战。马斯克曾多次表示,阵列天线将会是Starlink的一个瓶颈,也是Starlink努力研发的方向。地面接收站不同于传统的碟形天线,主要是因为低轨道卫星需以高速绕行地球,也因此对卫星的阵列天线需要使用「波束成形」技术,而不是用较不稳定且易坏的机械式转动来传达讯息至卫星。

然而,挑战亦带来商机,阵列天线的特性使传输的讯号必须十分平稳,因为在PA(功率放大器)增益误差小的情况下,波束成形才能有效率地将讯号发射至快速运行中的卫星。同时,为了传输更大量的讯息,低轨道卫星普遍採用Ku及Ka频段(频率皆为10GHz以上),其高频特性使资料传输量与5G的毫米波相近,但是绕射能力较弱,容易受雨衰影响,因此PA的增益要达到20dB以上才能减少雨衰的影响。

综上所述,在射频相关产品,包含PA、LNA、Switch和射频模组本身及卫星和地面接收器的主板,将是台厂打入低轨道卫星的先发部队,稳懋、同欣电、华通及启碁等将会是主要受惠厂商,同时这些公司也将成为台厂未来加入太空产业的动力,继航太产业后,新翱翔天际的新产业链。

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