2020年是個難熬的一年,疫情導致經濟衰退,封城的反反覆覆,產業的殞落與遷徙,大家莫不引頸期盼2020年的離去。但事實上,在最險惡的年代,也看到最耀眼的巨星,其中一個在台灣冉冉升起,即將成為台灣新的產業聚焦,便是太空產業,也就是低軌道衛星產業鏈。

在2020年股市的反彈過程中,特斯拉汽車取代了之前的尖牙股,成了股市新焦點。隨著特斯拉市值不斷創高,各國政府宣布未來將逐步禁用燃油車,創辦人伊隆.馬斯克希望為人類創造永續未來的願景,似乎正逐步實現。但是很多特斯拉的投資客,除了看好特斯拉的前景之外,也同時看好馬斯克創立的SpaceX。SpaceX旗下的星鏈計畫,由太空提供無遠弗屆的高速網路,也成特斯拉未來啟動全方位自駕車的協力計畫,全球矚目。

SpaceX主導的星鏈計畫於2020年10月28日正式發出第一波beta測試邀請。根據國際電信聯盟ITU統計,過去10年的網路滲透率接近倍增,連網人口的比率從2010年的29%上升到2019年底的54%,但與此同時,全球仍有30多億人口無法取得網路服務,且多數無法連網的人口主要集中在開發中國家,一部分的原因在於當地人口密度過低,導致網路服務的業者缺乏投資誘因。衛星網路正可以在地面網路覆蓋薄弱的地方提供低成本的另類方案,在電纜和光纖無法到達的地方,提供新型態的網路通訊服務。

目前的低軌道衛星網路服務競賽中,無論是發射衛星的數量或是商轉時程,SpaceX都是所有業者當中最領先的。SpaceX截至今年的10月28日,上線的衛星已經達到779顆(共發射835顆衛星,其中56顆退役),已經足夠提供北美地區的網路服務,根據SpaceX官方說法,衛星網路服務預計在2020年底前正式商轉,服務北美跟加拿大地區,並在2021年達到全球覆蓋,是所有衛星運營商裡腳步最快的。

低軌道衛星(LEO)具有超低延遲特性,由於光的傳輸速度在真空中比在玻璃中(光纖)高45%,Starlink等低軌道衛星廠商將可突破地球上的物理極限,提供客戶超低延遲服務,在高頻交易、連網遊戲、自駕車等低延遲應用上有極大的附加價值。然而,超低延遲的特性在硬體及軟體技術上有十分大的挑戰。馬斯克曾多次表示,陣列天線將會是Starlink的一個瓶頸,也是Starlink努力研發的方向。地面接收站不同於傳統的碟形天線,主要是因為低軌道衛星需以高速繞行地球,也因此對衛星的陣列天線需要使用「波束成形」技術,而不是用較不穩定且易壞的機械式轉動來傳達訊息至衛星。

然而,挑戰亦帶來商機,陣列天線的特性使傳輸的訊號必須十分平穩,因為在PA(功率放大器)增益誤差小的情況下,波束成形才能有效率地將訊號發射至快速運行中的衛星。同時,為了傳輸更大量的訊息,低軌道衛星普遍採用Ku及Ka頻段(頻率皆為10GHz以上),其高頻特性使資料傳輸量與5G的毫米波相近,但是繞射能力較弱,容易受雨衰影響,因此PA的增益要達到20dB以上才能減少雨衰的影響。

綜上所述,在射頻相關產品,包含PA、LNA、Switch和射頻模組本身及衛星和地面接收器的主板,將是台廠打入低軌道衛星的先發部隊,穩懋、同欣電、華通及啟碁等將會是主要受惠廠商,同時這些公司也將成為台廠未來加入太空產業的動力,繼航太產業後,新翱翔天際的新產業鏈。

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