在工業研究技術研究院資訊與通訊研究所中，負責天線與射頻晶片領域的新興無線應用技術組研究團隊，在研究室裡默默投入研發，其成果不僅讓IC晶片大廠聯發科到這裡找人才，研究出來的專利技術，更讓國內廠商與國際通訊大廠在進行專利訴訟時，因為擁有專利籌碼而更具勝算，對臺灣通訊產業在國際的競爭帶來莫大的助益。

熱情碰撞 小團隊也能做出大成就

工業基礎技術深耕獎－工業技術研究院資訊與通訊研究所《無線最前端天線與射頻IC基礎技術》

文/ 劉麗惠

射頻晶片模組與天線電路直接主導一個系統在運作時的發射距離與接收靈敏度，因此，在無線通訊系統中，射頻與天線始終扮演舉足輕重的角色。有鑑於此，無線通訊用射頻與天線技術研發，一直被視為提升臺灣通訊產業競爭力的重要領域。

在此情況下，搭配經濟部科專計畫的執行，工研院資訊與通訊研究所集結33個碩博士成員，積極投入射頻天線的基礎理論分析與系統電路研發，藉以厚植國內射頻最前端模組、晶片與天線的技術能量與專利佈局。

團隊人員雖不多，但是涵蓋技術層面遍佈無線最前端的天線與射頻晶片領域，至今，已經成功完成多項創新工作，包括投入射頻單晶片的研發；從電磁理論出發，研發天線關鍵技術，以及掌握下世代無線通訊核心技術等。總計擁有超過50個專案獲得專利，成為國內射頻領域技術含量最高的研發團隊。

射頻與天線研發 迭有成果

近年來，臺灣行動通訊與區域網路的晶片設計，在國際上取得很大的進展，不過，面對競爭依舊相當激烈的國際市場，臺灣廠商要進一步與國際大廠競逐，其中一個重要關鍵就是：結合國內相關半導體製程及射頻模組產業，才能提供客戶完整解決方案。

過去幾年，工研院資訊與通訊研究所在射頻與天線電路上的研發成果，所提供的技術能量，足以串聯整合臺灣射頻與天線電路的上、中、下游產業。舉例來說，與半導體產業合作進行先進製程電路驗證、協助臺灣射頻前端電路廠商進行高階產品開發等。

另外，協助系統廠商面對國際大廠的專利訴訟，則是工研院資訊與通訊研究所為產業界帶來最大的貢獻。工研院資訊與通訊研究所－無線新應用射頻技術部技術副理吳俊熠指出，看準手機產業將成為資通訊市場成長最快的產品，工研院資訊與通訊研究於2004年成立天線團隊。

團隊6個人專注於研發各種天線領域的技術，短短7年不到的時間，成果豐碩，其所創新研發出來的專利技術，不僅讓宏碁、瑞軒等廠商捧著大筆資金上門購買專利，更獲得宏達電、聯發科、晨等網通廠找上門來，挖掘人才或洽談合作。

相較於三星（Samsung）天線團隊有一百六十幾個、宏達電（HTC）天線團隊有六十幾人，工研院僅6人的天線團隊實屬少數。儘管如此，在團隊成員的創新研發下，仍然對臺灣資通訊產業做出很大的貢獻，例如，面對近年來相當激烈的專利訴訟戰，天線團隊所做的技術研發，讓臺灣業者因為掌握更多技術專利籌碼，而握有更大的勝算。

例如，臺灣品牌大廠宏碁於全球快速崛起，對國際電腦大廠惠普（HP）帶來很大的威脅。為阻止宏碁的進逼，惠普於2007年控告宏碁侵犯其5項專利權，企圖以專利戰阻止宏碁在美國市場的快速成長，後來，工研院以單一專利授權金3,605萬元新臺幣，將其研發成果「雙頻天線專利」授權予宏碁，宏碁因握有這個專利籌碼，最終與惠普的專利糾紛達成和解。

另外，同樣在美國以自有品牌成功佈局美國液晶電視、液晶顯示器市場的瑞軒，也遭遇韓廠LG對其展開專利權訴訟，爭訟過程中，瑞軒以4,000萬元新臺幣取得工研院晶片型天線專利授權，這個專利讓瑞軒可以反控LG對其侵權，提高其專利訴訟的談判籌碼。

吳俊熠說，電子產業下游品牌廠，經常在市佔率提升後面臨國際大廠的專利訴訟，由於品牌廠商以組裝與品牌行銷為主力，較不牽涉技術開發，在此情況下，工研院將技術專利授權給國內大廠，可以成為廠商反擊競爭對手的籌碼，提升國內電子科技產業在全球市場的競爭力。

任何新點子 都值得專案研究

走一趟工研院資訊與通訊研究室的休息室，空間設計走極簡路線，讓人感受不到技術研發的沉重感，反而有一種輕鬆的氛圍，而這也正是天線團隊研究人員，總能在這裡萌發創意想法的原因，甚至還迸出利用電燈做天線的想法。工研院資訊與通訊研究所－無線新應用射頻技術部資深工程師林弘萱說，「某一天午膳過後， 幾個同仁在這裡喝茶閒聊， 我抬頭看到天花板上的電燈，靈機一動，開始發想，或許電燈也可以用來做天線。」在其他地方，這個想法可能會讓人視為「想太多」，但是在這裡就會變成值得進一步研究的創意。

「很多研究專案的開始，其實都來自茶餘飯後的閒聊，因為研究團隊熱衷於各種新的想法，所以想法很快就會付諸實行，變成一個又一個的專案，」吳俊熠指著林弘萱說，「當時林博士也是在這裡想到要用太陽能板做天線，而且很快就將這個想法落實為專案執行。」

最後，林弘萱成功研發以超材料（Meta-material）為基礎的綠能天線設計概念。這個在閒聊中想出來的創意，在經過大家投入研究之後，所發展出來的關鍵技術與創新應用，獲得國際太陽能產業獎（Solar Industry Awards 2011）大獎。

失敗是養分 滋養未來的成功

當然，看似豐碩的研發成果，背後的辛苦是別人看不到的，吳俊熠說，其實很多專案最後的研究結果是失敗的，例如，林弘宣用日光燈做天線的想法，在經過多方研究、實驗與測試之後，最後證明因為氣態的穩定性不足，無法順暢傳導而告失敗。但是林弘萱一點也不覺得有浪費一絲一毫的時間與精力，因為他知道，所有失敗的經驗，都可能變成未來某些專案成功的關鍵。

另外，還有許多成功的專案，其研究過程面臨的瓶頸，也經常令人感到挫折不已。以工研院資訊與通訊研究所無線新應用射頻技術部工程師李偉宇所研發，可同時支援多個頻段的4G天線為例，當時研究過程中，為了要讓天線可以支援各種頻段，又不會有彼此干擾的問題，李偉宇不僅閱讀各種文獻，找出前人曾經做過，但是卻失敗的經驗，並且長時間一再實驗測試，但是終究無法解決干擾的問題。

但是李偉宇完全沒有想過要放棄， 「光是測試天線擺放角度，就嘗試長達一年的時間，」李偉宇說，最後竟然發現，兩根天線靠近平行擺放，就不會出現干擾。這種不斷接受失敗、然後再挑戰的毅力， 讓團隊成功研發出世界第一個八頻天線整合技術，這項走在世界前端的專利技術，讓宏達電、聯發科都搶著要與其合作，也大幅提升臺灣未來在4G通訊產業的競爭力。

展望未來，工研院資訊與通訊研究所人數不多的研究團隊，將繼續投入研發，為臺灣資通訊產業創造更強的技術實力，而天線團隊的吳俊熠、李偉哲、林弘萱、陳叡宏、陳偉吉、浦大鈞都認為，作為技術創新者，可以將自己的創新主張，透過研究變成真實，然後對外發表，是他們最大的成就感來源。當然，在研究成果對國家與產業界帶來莫大幫助時，也讓他們感到無比的興奮，這也正是使促團隊不斷投入技術研究領域的原因，未來，他們將一本初衷繼續走在這條路上。

感言：工業技術研究院資訊與通訊研究所所長　吳誠文

在無線通訊系統中，射頻晶片模組與天線電路扮演重要的角色，其特性直接主導一個系統在運作時的發射距離，接收靈敏度等。臺灣的行動通訊與區域網路的晶片設計產業近年來在全球無線通訊市場逐漸佔有一席之地，臺灣的晶片設計產業要和國外大廠競爭，除了原本在數位基頻電路的優勢與能量，一個重要的關鍵的是能否結合國內相關半導體製程以及射頻模組產業，跨入關鍵的射頻前端電路領域，提供客戶完整的系統晶片解決方案。過去數年，工研院資通所團隊在射頻工業基礎深耕的核心價值，就是期待在臺灣整個射頻前端與天線電路的上、下游產業所需的產業協助與技術升級扮演相當關鍵的角色。本團隊的執行策略是從分析全球前瞻技術趨勢與國內射頻通訊產業需求開始，嚴謹規劃技術研發重點標的，透過經濟部科專計畫的執行，投入基礎理論的分析與系統電路的研發，以厚植國內射頻最前端之天線、射頻前端模組與射頻晶片等的技術能量與專利佈局，建立未來無線通訊的關鍵射頻技術為最終目標。

• 發布日期：2022/01/22
• 最後更新時間： 2024/05/03
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