從毫米波開發套件進攻！稜研科技要抓住天文觀測技術下放的5G商機

夏威夷大島，面積略大於四分之一個台灣。島上盛產夏威夷火山豆與火山坡種植出阿拉比亞種的科納咖啡。海拔4200公尺左右的毛納基峰，毛納基火山（Mauna Kea，夏威夷語意為白山）的頂部；在逆溫層之上的高度，通常恰到好處地避開了雲層覆蓋；終年均溫攝氏10度以下，幾乎沒有任何植被；晴朗又乾燥的氣候格外適合次豪米波與紅外線天文觀測，也使它成為北半球、甚至全球天文學家爭相登高望遠，繼而揭開宇宙神秘面紗之地。500平方米大小、專屬的天文園區裡，如今有著 12 座大小與技術不同、投入與建造者各異的望遠鏡。

2004年夏，林決仁交大碩士畢業，被正在組團隊的學長徵召進中央研究院天文所；隨後很快被派駐到這裡，為的是協助研發、建造加法夏望遠鏡（Canada-France-Hawaii Telescope, CFHT）中的廣角紅外線相機（WIRCam）。「那個時候天文所籌備處剛成立，台灣為了要加入國際觀測計畫，必須貢獻一定的建造能力與工作時數，換取天文學家能夠分得、寶貴的CFHT觀測時間。」林決仁解釋道，當初協助建造的廣角紅外線相機，仍是目前全球使用中最大的紅外線相機之一，也是CFHT上的主要儀器。「最重要的觀測元件，已經被其他國家所完成；但如何整合機構、結合軟硬體，進一步能夠操作這個望遠鏡，卻考驗了台灣團隊的真本事。」

無獨有偶，畢業、面試職缺後自覺無望的張書維，在報到碩士班後一個星期，忽然得到天文所的工作機會，下決心放棄就學機會後，同被派駐毛納基峰，負責中央研究院（Academia Sinica）與美國史密松天文台（Smithsonian Astrophysical Observatory，SAO）合作的兩座次毫米波陣列望遠鏡（Sub-Millimeter ARray of Taiwan, SMART），結合原本史密松所打造的六座望遠鏡，組成次毫米波陣列望遠鏡（Sub-Millimeter Array，簡稱SMA）。這座曾是人類有史以來最前沿、模擬規模也最大的電波望遠鏡，讓科學家首次確認了冥王星的表面溫度，清楚能分辨冥王星與冥衛一為不同實體；如今也和全球其他11座電波望遠鏡，組成事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope, EHT），在 2019 年協助我們與人類史上一同，首次觀測到黑洞的天文影像。

兩個台灣青年，在完成大學教育後，在2004年前後，因為中研院天文所不同來到這裡，縱有令人興奮不已的科學發現，「在大島上負責望遠鏡開發，其實是孤寂而難熬的。」張書維解釋，雖然都在中研院天文所工作，分屬不同工作團隊與天文觀測儀器的兩人其實在台灣沒有交集，直到林決仁團隊靠近西部大城科納 Kona 的宿舍租約到期，搬到距離約一小時、近東岸大城希洛 Hilo 張書維團隊的宿舍空房借宿，兩人才互相熟悉。「彷彿被派駐在外島，剛畢業沒多久的大男生，無聊打發時光的方法就是烤肉！」林決仁回憶，第一個星期只有兩三個人烤肉聚會，到了第二個星期就有更多同樣來自台灣的科學家聞訊而來；辦了幾個星期之後，兩人除了準備炭火和烤肉架，所需的飲料、肉與食材，都有其他夥伴會自動補上。也因為辦聚會，互為室友與同事的兩人開始熟稔，交換彼此軟體開發與天線研究的專長，才逐漸發展出後來彼此信任的情誼。

學術研究那無邊寂寞的職涯，攔不住兩位追夢的熱血青年；離開中研院後的林決仁與朋友創立了一家嵌入式系統公司，不到一年就慘賠出場。隨後四年，軟體開發的背景與駐美工作的能力，讓他得到了宏達電與美國大廠合作溝通、開發智慧手機的寶貴經驗；不甘於此的他，手癢再次創立物聯網應用公司，得到客戶放量的同時也學到設計與生產瑕疵的教訓。張書維則選擇加入外商，勤跑亞洲各國鍛鍊商業開發能力；同時他也沒有放棄天線夢，在 30 歲前給了自己人生禮物，取得全額獎學金前往麻州大學進修博士，累積自覺在天線研究領域中尚缺的晶片設計技術能力。面對不同工作環境的兩人時常交流創業點子，天馬行空地發想，在任意由對方透過不斷地提問與思索探究可能性。

一次的接案機會，為了協助客戶打造一具豪米波測試天線，讓正在攻讀博士班的張書維覺查到可能的商業發展機會，在 2014 首先開創了稜研。分屬不同自創公司的兩人，在碰巧同時出差相遇的路上不停討論，「有一天書維突然提到，市場上一具豪米波的測試儀器，報價要 10 萬美金！」林決仁憶起，討論的前幾天他才剛注意到， 國際標準組織正在討論將豪米波納入 5G 頻譜一部份的可行性。創業打滾多次的他，突有石破天驚之感。「我對環境中將要吹起的浪潮比較敏感，這個價格讓我驚呆了，好像抓到了對的風口一般。」

早自 2015 年，美、中、韓、日的電信業者、通訊晶片與手機製造商們，不等國際電信聯盟（ITU）與第三代合作夥伴計劃（3GPP）等標準組織討論第五代行動通訊技術（簡稱5G）在全球範圍可用頻率的倡議，紛紛搶進毫米波的應用領域；除了現場測試相關設計、甚至為了商業理由或策略，直接佈局了相應頻譜的使用權或購買權。

毫米波 (Millimeter Wave，或稱 mmWave)，由電磁波長界在 1 mm 到 10 mm 而得名；相較於全球電信業者為了提供服務，已經花費數十億美金投資在 6 GHz 以下提供行動寬頻通訊的無線電頻譜，頻率範圍在 30 到 300 GHz 的毫米波可說是較少商業應用的處女地，以往是軍用通訊、太空科學研究、醫療的應用領域，只要稍加整理授權，頻寬資源相對充裕。

原有賽道的擁擠，讓過去 10 數年全球科技產業高度成長的行動通訊業者紛紛搶進新賽道，這也讓當時仍在協助國家中山科學研究院開發毫米波的訊號處理模組的張書維與林決仁，觀察到可能的機會。「過去毫米波觀測天線、傳輸與控制技術，主要用在科學或醫療研究上，呈現在終端應用上就是整個模組的一部份。」林決仁解釋，「就像是一部純手工打造的車，你很難把單獨的傳動模組拿出來，用在別的地方。」

納入毫米波的 5G 行動通訊生態系，除了需要克服因波長較短繞射能力弱、容易受大氣分子及懸浮微粒干擾，造成信號衰減、產生雜訊等問題，也需要重新考慮天線設計。張書維分享，稜研科技為此首先提出的全整合開發套件 BBOX™，主要協助想開發 5G 毫米波裝置；包含通訊晶片、天線、手機或物聯網裝置的業者快速完成設計，「因為世界上還沒有這麼方便的整合開發套件，加上設定的價格帶合理，客戶在網上搜尋到 BBOX™ 後，紛紛自己上門。」林決仁說：「很快就幫我們過濾出很多重要的客戶！」

「客戶會自己告訴我們他要些什麼！」林決仁說，例如量產結合天線的通訊晶片，或是例如手機、小基站等聯網裝置完成品，在產線上根本不可能一個、一個人工品質測試，「5G 應用到全球是以億為單位起跳，製造商會需要能夠協助自動測試的模組，最好可以快速部署到現有產線上。」張書維分享，稜研為此設計了可以協助製造商快速測試的 XBeam™。針對因繞射、建築結構干擾導致困擾電信業者佈建策略已久的小基站，稜研也提出對應的方案 XRifle™，協助以鏡射、反射、或增強訊號的方式解決毫米波通訊痛點的訊號死角。

對於因毫米波加入行動通訊頻譜，意外展開第二賽道的 5G 市場，曾分別在國際大廠擔任業務張書維和合作開發協調角色的林決仁樂觀地蓄勢待發，「我們準備了各種不同的解決方案，分別應對電信商、晶片與裝置製造商和開發者，權力協助生態系推動 5G 的應用！」兩位曾在夏威夷的星空下，共同為台灣打造宇宙觀測工具的年輕人絕對難以料到，10多年後他們各自帶著這項開發經驗，在業界蓄積不同知識後，有機會在 5G 的賽道上，為台灣衝一波新機會。