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B5G/6G射頻及天線系統
研究動機
本技術之研究動機有二：一為產業應用需求；二為厚植國家技術深度，因應國防與國家安全。在產業發展應用方面，由於無線傳輸應用（含行動通訊、無線感測網路與網際網路等應用）之發展帶動了天線技術的需求與蓬勃應用，國內產業在過去幾年中為能快速在市場上取得地位，均聚焦於應用終端之使用者設備如手機、筆電等，這些設備的技術門檻較低，歷經幾年後已面臨薄利與疲於應付競爭的窘態。為開拓新的產業應用必須加深技術深度，儲備技術能量以備產業發展之需，其中高增益與智慧型應用之天線技術為最具潛力，具體應用如衛星通訊、行動通訊基地台等具備高產值的產業。在國防科技應用上，高增益與智慧型天線技術素來佔有舉足輕重的地位，尤其在近來深受重視的雷達技術、匿蹤技術乃至於無人操控載具等技術，這些技術發展必須保持與世界齊平。尤其近年來國防科技取得不易並屢遭挫折，保持學術界的發展能量是技術深植與生根最重要的部分。
研究目標
建立發展高增益暨智慧型天線系統所需之軟硬體設施，包括量測與模擬等硬體元件設計所需之設施，建立發展智慧型波束形成的射頻波束形成網路、數位訊號處理平台與軟體發展機制，發展形成智慧型操作所需之RF元件與IC，發展寬頻陣列單元天線模組，發展具高增益之天線系統（如碟形天線、反射陣列、陣列天線、頻率選擇頻面等），並針對典型應用建立天線系統雛形，最終目標在形成以「技術」為核心之產業聚落及提供「One-Stop」Solution 技術提供者。
研究方向
1. 碟形天線系統
應用於衛星通訊、點對點微波系統及雷達系統之碟形天線系統，研究重點包括多頻、多衛星通訊，碟面與饋入天線之最佳化。近來有針對近場聚焦之應用及寬頻之特性進行研究；其應用於基地台之天線設計亦在探討之列。
2. 反射陣列天線設計
研究重點為多波束形成、多頻操作、智慧型波束切換波束方向、形成垂直正交之波束來形成波束基底的可適性波束形成機制，應用的領域包括衛星通訊、雷達應用、Compact Range的設計。
3. 陣列天線設計
發展寬頻天線單元、雙極化天線單元，應用於智慧型天線之可適性陣列，多衛星通訊之多波束、多頻、雙極化的操作，應用於相列雷達系統發展。本部分亦重視學理發展，如頻域與時域之物理特性與幾何繞射理論詮釋，IC-integrated 收發模組天線單元的開發。
4. 近場聚焦天線技術
研究高增益天線在近距應用之天線特性、設計方法、實現方式，挖掘其潛在應用，包括在RFID讀取器天線應用、短距偵測之雷達系統；尤其希望利用近場聚焦天線創造一等效的量測系統來以Scale down的方式量測RCS！
5. 頻率選擇平面（FSS）
做為雙頻反射、透射面，改善天線實現的材質以實現寬頻、體積縮小化的特性，利用其散射波重組的特性進行RCS降低來強化飛機匿蹤的功能。可進一步作為透射陣列天線之輔助工具。
6. 可適性RF匹配電路
發展可依據使用環境自動調適匹配電路來調整天線操作頻帶，使天線設計得整合入載具結構，如結合天線於手機與筆電中。
7. 微波電路
針對智慧型天線系統應用，研發波束形成之微波電路並與天線設計整合之，重點至於發展Domain轉換的演算法和基本原理，並以微波電路來實現。希望找出一個最適波束形成的Domain，波束與波束間彼此orthogonal，將智慧型天線的應用擴展至MIMO的應用和最適天線輻射波形的形成。
8. 射頻積體電路
以實現智慧型波束操作所需的元件為主體，包括相移器、切換器，功率放大與訊號放大整合晶片，整合天線封裝晶片子系統。現階段以衛星通訊與高頻雷達應用之Ku-Ka波段為重點，逐步往毫微米波段發展，預計在毫微米波頻段發展室內用之智慧型天線系統。
9. 電磁相容
探討系統無線裝置之電磁干擾問題，重點置於設計天線輻射的最佳波形分布，使天線電波輻射對電子裝置的干擾降到最低的地步。此外，本團隊對於EMP等對於敏感機具如軍事用途設施之防護技術以及在大型載具環境下之天線間互相干擾的問題模擬、量測與問題探討。
10. 電磁數值分析
為因應大型天線結構設計之需求，研發快速分析軟體，主要特色有二：一為整合高低頻數值技術以進行快速分析；二為整合商用軟體外加以加值軟體以強化軟體的效率與增加其功能。目標在使軟體的能力逾越商用軟體之能力達一個世代之潛力並使其與量測等技術相結合，形成一個多元與廣域的模擬能力。
11. 量測技術
以智慧型天線量測為主體輔以電波散射量測，以期滿足高增益天線特性量測之需求，故系統以近場量測系統和Compact Range之量測系統為主，現階段發展以40GHz以下為主要頻段，希望滿足下一個十年中產業發展的需求，再逐步往毫米波頻段之Compact Range發展。電波散射量測以應用近場（短距）之環境來模擬遠場環境之散射特性，以有限的空間來取得遠場量測數據的特性。本團隊具備優異的模擬能力，故結合數位訊號處理與電磁模擬軟體於量測系統中來發揮軟硬體的最大效益為我們的目標。
12. 跨領域整合
結合高增益天線的能量聚焦的特性，在遠場應用中以建立通訊為主之電磁系統如雷達偵測、結合無人飛機形成行動基地站等；在短距應用方面一以與生醫結合進行能量傳輸、人體資訊（含生理與活動等）偵測，未來進一步利用人體活動以微波方式偵測與傳送，進一步與機器建立介面，形成人性化的人機界面。
本技術之研究動機有二：一為產業應用需求；二為厚植國家技術深度，因應國防與國家安全。在產業發展應用方面，由於無線傳輸應用（含行動通訊、無線感測網路與網際網路等應用）之發展帶動了天線技術的需求與蓬勃應用，國內產業在過去幾年中為能快速在市場上取得地位，均聚焦於應用終端之使用者設備如手機、筆電等，這些設備的技術門檻較低，歷經幾年後已面臨薄利與疲於應付競爭的窘態。為開拓新的產業應用必須加深技術深度，儲備技術能量以備產業發展之需，其中高增益與智慧型應用之天線技術為最具潛力，具體應用如衛星通訊、行動通訊基地台等具備高產值的產業。在國防科技應用上，高增益與智慧型天線技術素來佔有舉足輕重的地位，尤其在近來深受重視的雷達技術、匿蹤技術乃至於無人操控載具等技術，這些技術發展必須保持與世界齊平。尤其近年來國防科技取得不易並屢遭挫折，保持學術界的發展能量是技術深植與生根最重要的部分。
研究目標
建立發展高增益暨智慧型天線系統所需之軟硬體設施，包括量測與模擬等硬體元件設計所需之設施，建立發展智慧型波束形成的射頻波束形成網路、數位訊號處理平台與軟體發展機制，發展形成智慧型操作所需之RF元件與IC，發展寬頻陣列單元天線模組，發展具高增益之天線系統（如碟形天線、反射陣列、陣列天線、頻率選擇頻面等），並針對典型應用建立天線系統雛形，最終目標在形成以「技術」為核心之產業聚落及提供「One-Stop」Solution 技術提供者。
研究方向
1. 碟形天線系統
應用於衛星通訊、點對點微波系統及雷達系統之碟形天線系統，研究重點包括多頻、多衛星通訊，碟面與饋入天線之最佳化。近來有針對近場聚焦之應用及寬頻之特性進行研究；其應用於基地台之天線設計亦在探討之列。
2. 反射陣列天線設計
研究重點為多波束形成、多頻操作、智慧型波束切換波束方向、形成垂直正交之波束來形成波束基底的可適性波束形成機制，應用的領域包括衛星通訊、雷達應用、Compact Range的設計。
3. 陣列天線設計
發展寬頻天線單元、雙極化天線單元，應用於智慧型天線之可適性陣列，多衛星通訊之多波束、多頻、雙極化的操作，應用於相列雷達系統發展。本部分亦重視學理發展，如頻域與時域之物理特性與幾何繞射理論詮釋，IC-integrated 收發模組天線單元的開發。
4. 近場聚焦天線技術
研究高增益天線在近距應用之天線特性、設計方法、實現方式，挖掘其潛在應用，包括在RFID讀取器天線應用、短距偵測之雷達系統；尤其希望利用近場聚焦天線創造一等效的量測系統來以Scale down的方式量測RCS！
5. 頻率選擇平面（FSS）
做為雙頻反射、透射面，改善天線實現的材質以實現寬頻、體積縮小化的特性，利用其散射波重組的特性進行RCS降低來強化飛機匿蹤的功能。可進一步作為透射陣列天線之輔助工具。
6. 可適性RF匹配電路
發展可依據使用環境自動調適匹配電路來調整天線操作頻帶，使天線設計得整合入載具結構，如結合天線於手機與筆電中。
7. 微波電路
針對智慧型天線系統應用，研發波束形成之微波電路並與天線設計整合之，重點至於發展Domain轉換的演算法和基本原理，並以微波電路來實現。希望找出一個最適波束形成的Domain，波束與波束間彼此orthogonal，將智慧型天線的應用擴展至MIMO的應用和最適天線輻射波形的形成。
8. 射頻積體電路
以實現智慧型波束操作所需的元件為主體，包括相移器、切換器，功率放大與訊號放大整合晶片，整合天線封裝晶片子系統。現階段以衛星通訊與高頻雷達應用之Ku-Ka波段為重點，逐步往毫微米波段發展，預計在毫微米波頻段發展室內用之智慧型天線系統。
9. 電磁相容
探討系統無線裝置之電磁干擾問題，重點置於設計天線輻射的最佳波形分布，使天線電波輻射對電子裝置的干擾降到最低的地步。此外，本團隊對於EMP等對於敏感機具如軍事用途設施之防護技術以及在大型載具環境下之天線間互相干擾的問題模擬、量測與問題探討。
10. 電磁數值分析
為因應大型天線結構設計之需求，研發快速分析軟體，主要特色有二：一為整合高低頻數值技術以進行快速分析；二為整合商用軟體外加以加值軟體以強化軟體的效率與增加其功能。目標在使軟體的能力逾越商用軟體之能力達一個世代之潛力並使其與量測等技術相結合，形成一個多元與廣域的模擬能力。
11. 量測技術
以智慧型天線量測為主體輔以電波散射量測，以期滿足高增益天線特性量測之需求，故系統以近場量測系統和Compact Range之量測系統為主，現階段發展以40GHz以下為主要頻段，希望滿足下一個十年中產業發展的需求，再逐步往毫米波頻段之Compact Range發展。電波散射量測以應用近場（短距）之環境來模擬遠場環境之散射特性，以有限的空間來取得遠場量測數據的特性。本團隊具備優異的模擬能力，故結合數位訊號處理與電磁模擬軟體於量測系統中來發揮軟硬體的最大效益為我們的目標。
12. 跨領域整合
結合高增益天線的能量聚焦的特性，在遠場應用中以建立通訊為主之電磁系統如雷達偵測、結合無人飛機形成行動基地站等；在短距應用方面一以與生醫結合進行能量傳輸、人體資訊（含生理與活動等）偵測，未來進一步利用人體活動以微波方式偵測與傳送，進一步與機器建立介面，形成人性化的人機界面。