突破性無線晶片！讓小型衛星通訊效能翻倍

全球正透過衛星群組建構無縫接軌的通訊網路，而重量僅10至100公斤的小型衛星，憑藉其靈活性和擴充套件性，正在改寫通訊技術的遊戲規則。然而，這類衛星長期面臨一個關鍵挑戰：如何有效接收不同極化的通訊波束。

衛星通訊使用的電磁波中，有些電場會呈現螺旋旋轉的特性，這類波束被稱為「圓極化波」。根據旋轉方向不同，可分為右旋圓極化波（RHCP）和左旋圓極化波（LHCP）。傳統小型衛星僅能處理單一極化波束，而處理雙極化波束通常需要更大型且耗能的衛星裝置。

為解決這個技術瓶頸，日本東京科學研究所的白根敦史副教授帶領研究團隊，成功開發出革命性的Ka頻段無線晶片。這項突破性技術讓小型衛星能獨立控制兩種圓極化波束，這是傳統技術無法實現的功能。研究團隊與日本Axelspace公司合作，並在2025年2月於舊金山舉行的IEEE國際固態電路會議（ISSCC 2025）發表這項成果。

白根博士解釋：「傳統衛星通訊接收器難以同時處理RHCP和LHCP波束。我們在無線晶片中設計了開關式正交混合器，能同時接收左右旋圓極化訊號。」這種特殊電路能將訊號分成兩部分，並產生90度相位差，讓晶片能辨識衛星通訊中使用的兩種極化波。

這項技術讓小型衛星通訊容量直接翻倍，特別能提升偏遠地區的通訊品質。更值得注意的是，這款晶片採用業界標準的CMOS製程，兼具低功耗、高速度和體積小巧等優勢，大幅提升成本效益和部署彈性。

「我們的接收晶片運作在Ka頻段，這正是SpaceX星鏈等尖端衛星網路使用的高速傳輸頻段。」白根博士強調。透過原型衛星通訊裝置的實測，這款晶片已證實能穩定處理圓極化波束，同時滿足衛星通訊系統的基本要求。

在全球數位化的浪潮下，這項突破性技術將為衛星通訊基礎建設帶來深遠影響。未來發展可望擴大高速網路的覆蓋範圍，讓以往難以觸及的地理區域也能享受穩定連線，真正實現「全球無縫通訊」的願景。

[end]