Warning: Undefined variable $backurl in /var/www/html/site/components/com_module/module.php on line 709
Strategic Planning & Promotion Division

Field of Research

我國衛星地面設備測試實驗室現況調查

一、調研範疇

      衛星因應用服務項目眾多 (如:衛星定位、廣播與通訊等),細緻分工造就廣泛的產業鏈,如【圖1】,從前期的研發 (整體系統設計、軟體開發)、零組件尋源 (component sourcing)、製造、組裝以至於後期的銷售與終端使用者。我國之地面設備業者多處於供應鏈中之零組件尋源位置,生產如升頻模組BUC (Block Up Converter)、低雜訊降頻模組LNB (Low Noise Block Down Converter)、天線 (Antennas) 等零組件。以我國產業定位配合低軌衛星通訊應用情境,本項目將以網絡型中的小型衛星地面站VSAT、消費型中的使用者終端 (User Terminal, UT) 以及移動式衛星終端地面設備產品所用之天線、升頻模組BUC與低雜訊降頻模組LNB為主要調查對象。

圖1 衛星地面設備產業鏈
資料來源:BIS Research/金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

二、國內地面設備驗測實驗室現況

      綜整前述各大國際衛星組織/營運商之地面設備標準,測試項目可分為:基本功能測試、環境及結構測試,而這兩大類別測試項目又會根據不同營運商與使用環境有不同要求。綜整本項目之調查結果,國內基本功能測試與環境及結構測試實驗室概況,說明如下:

(一)基本功能測試

      小型衛星地面站、移動式衛星終端地面設備之組成,以天線、升頻模組BUC與低雜訊降頻模組LNB三樣為主,其中升頻與低雜訊降頻模組之量測儀器較為常見,因此一般多由業者自行於廠內建置。而天線由於早期為軍事用途且占地較大,雖有軍方與民間業者自建,但多不對外開放,故為稀少資源。國內基本功能測試實驗室現況彙整如【表1】,目前有對外開放量測服務的天線實驗室分布情況,詳見【圖2】。

表1 國內基本功能測試實驗室概況

資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

圖2 天線實驗室分布情況
資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

(二)環境及結構測試

      作為衛星通訊用之小型地面站,多佈置於固網電信所無法觸及如:海上、鄉野與極地等區域,為確保地面站正常運作,通常會測試其在極端環境下的運作狀況,因此延伸了許多相關環境測試項目。國內目前環境及結構測試實驗室概況,彙整如【表2】。而實驗室所在位置分布,依照測試項目不同,分別整理如【圖3】(嚴苛環境(海事))、【圖4】(溫度測試) 以及【圖5】(電磁相容(EMC))。

表2 環境及結構測試實驗室概況

資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

圖3 嚴苛環境(海事)實驗室分布情況
資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

 

圖4 溫度測試實驗室分布情況
資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

 

 

圖5 電磁相容(EMC)實驗室分布情況
資料來源:金屬中心-策略規劃與推動組(UE)彙整

(三)小結

      目前國內基本功能(天線)實驗室在頻率上可涵蓋低軌衛星所需之通訊範圍Ku、Ka頻帶,但對產業界而言,量測上仍需考慮地面站或天線之尺寸大小以及量測效率等因素,選擇適合之實驗室。環境與結構測試項目則以冰雹與EMC實驗室略為不足,但可透過規範的研析與輔導驗測業者進行設備改良來克服此問題。

三、結論與建議

      隨著全球低軌道衛星產業蓬勃發展,地面設備之需求也將與日俱增。我國業者在電子設備製造能力上,具有相當大的發揮潛力,若國內能有健全且充足的驗測資源與環境,將能有助於國內業者縮短開發時程、提升產品品質,進而獲較佳的市場競爭力。因此,本項目藉由蒐整國際地面設備標準,歸納驗測項目與規格,調查我國低軌衛星地面設備驗測供需現況並進行缺口分析,以下將歸納五點結論與建議,期能作為未來國家評估資源投入與制定產業推動策略之參考。

1.目前國內基本功能(天線)實驗室在頻率上可涵蓋低軌衛星所需之通訊範圍Ku、Ka頻帶,但對產業界而言,量測上仍需考慮地面站或天線之尺寸大小以及量測效率等因素選擇適合之實驗室。

2.具業者表示,國內目前尚缺乏Ka band之縮距場 (compact range) 測試實驗室,而在國際上,縮距場比起近場 (near field) 量測而言,更受到國際電信標準組織 (3GPP) 的認可,建議未來可投入資源建立。

3.國家可建立具備高度實力的天線實驗室,供業者在取得形式認證 (type approval) 前,先行在國內進行前測 (pre-test),降低實際測試時可能遇到的風險,而透過前測累積的經驗與名聲,亦可幫助國內實驗室獲得國際認可,未來國內開發者投入衛星產業時,不必到國外第三方進行認證,直接在國內測試即可。

4.天線測試實驗室未來將依產品發展階段分成三類(RD開發、認證、產線生產),而RD開發所用實驗室如:元智、半導體中心等機構的測試能力 (如:服務頻率、暗室尺寸、量測天線尺寸、國際認證等),要能夠跟上國際趨勢,這樣亦可輔佐國內的認證與產線生產之驗測產業成形。

5.環境與結構測試項目則以冰雹與EMC實驗室略為不足,但可透過輔導驗測業者進行設備改良克服,如國內尚無業者可執行的冰雹實驗,可透過規範研析(ASTM E822),輔導現有工研院太陽光電測試實驗室進行設備改良。

 

Date:2023-02-18
TOP