劉美君 / 工研院產科國際所
低軌衛星通訊市場發展與規格需求
人造衛星大致可以分為高、中、低軌道衛星，高軌道衛星軌道週期與地球同步，24小時繞地球一圈，主要提供商用通信衛星、廣播電視與輔助定位系統；中軌道衛星普遍應用在導航上；低軌道衛星則是主要應用在對地觀測、電話通訊，而軌道距離也與衛星的發射成本與衛星壽命成正比，成長潛力則以低軌道衛星最為顯著。
依據GME推估，低軌衛星市場將從2022年的98億美元成長至2027年的201億美元，年複合成長率達到15.8%(圖一)。由於低軌衛星具備低成本、多功能性、先進機械結構、易於組裝和發射，同時便於大規模生產等優勢，因此市場對於低軌衛星的投資也逐漸攀升。隨著新技術的發展和更多低軌衛星的發射，來自衛星所收集的數據和數據相關的應用範圍預計在未來也將繼續擴張。
圖一、全球低軌衛星市場規模
目前低軌衛星主要製造商位於北美和歐洲。較知名的廠商有L3Harris Technologies(美國)、Honeywell(美國)、Airbus(德國)、SpaceX(美國)、Northrop Grumman(美國)是全球低軌衛星投入最為明顯的大型業者。
從區域別來看，北美將是未來數年低軌衛星主要的市場發展主力，主要原因是因為美國政府持續投入先進低軌衛星的技術研發，藉此提高衛星通訊的品質和效能。其中最重要的用途在於發展低軌衛星設備來增加軍事防禦和監視能力，並且提高軍事平台通訊技術的現代化。
智慧運輸系統倚賴高頻寬與高速傳輸的通訊環境
長久以來，在交通運輸環境當中，路況的監控、運輸載具的移動控制一直是屬於各自為政的情形。但未來，為了增進交通安全與減少事故，同時改善運輸效率，通訊、感測、AI運算相關技術逐步進入到交通領域當中，整合道路資訊與狀態，並連結運輸系統當中的載具，一同在系統當中進行運作，藉此提高運輸機動性。
智慧運輸系統(Intelligent Transportation System; ITS)正是在這樣的概念之下發展出來的新型態的系統觀點。所謂的智慧運輸系統係藉由先進的資訊、電子、感測、通訊、控制與管理等科技，運輸系統內人、車、路蒐集的交通資料，經由系統平台處理分析轉化成合適且有用的資訊。透過通訊系統即時的溝通與連結，改善或強化人、車、路之間的互動關係，提升用路人的交通服務品質與績效，進而增進運輸系統之安全、效率與舒適，同時減少交通環境衝擊。
在智慧運輸系統當中，載具的部分主要由車輛構成，通常內建無線區域網路 (wLAN)來連接其他內部或外部 IoT 裝置，藉由攝影機、光學雷達(LiDAR)及GPS感應定位系統的協助，自動導航並感應周遭環境。在系統當中則包含了路況回報與車流控管的機制。路況回報主要是透過攝影機、偵測系統、道路氣象站及各種感測器將資料即時傳送至中央監控中心，達到流量與路況即時監控，提升車流效率。而車流控管則是藉由交通號誌控制系統、各種動態訊息號誌，加上自動化收費系統回傳的訊息來完成蒐集即時車流資料與道路監控。
連結載具與監控系統端主要由通訊應用技術來完成，其中包含車對車 (V2V)、車對基礎架構 (V2I)、基礎架構對基礎架構 (I2I) 資訊交換，以及各種工具、媒體與系統，例如：應用程式、社群媒體、網站、警示通知、公告等資訊。
因應下階段高速通訊的需求，GaN化合物半導體接棒成為下階段RF元件的重要元件技術
1. 低軌衛星通訊
(1). 透過應用以GaN-FET為基礎的高頻開關電源功率元件技術，來達到低軌衛星的電源小型化與輕量化的目標
一般來說，人造衛星內部配置大致可分為三種：①.衛星軌道運行不可缺少的基本通用設備(如Satellite bus)、②.軌道控制的燃料(推進劑) ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。