2007/6/2

通訊產業 / 全訊科技







IT 產業的結構分為平行和垂直






垂直是分工和整合

平行就是互相競爭




一個工程師

就是要在產業垂直分工中

找到自己的定位和價值


 




互相平行的產業

現在也在進行產品的整合




很久以前

是 PDA  and  Smart Phone


PDA 進行網路資料處理

Phone 進行對話通訊




但現在是 PDA  or  Smart Phone


PDA 加個 DSP 他就可以通話

Phone 加個網路功能 他就可以上網




產品整合的最大意義

事實上就是有一半會直接消失




對消費者來說

是更多更好的選擇


但對產業來說

是更加殘酷的競爭


 




有線和無線雖然是兩種不同的通訊方式

 


但是沒有誰可以取代誰

也不會最後讓其中一個消失




無線是一種趨勢

但是他還有很多缺點




有線自己就分成兩派


同軸電纜

或是光纖




光纖曾經很熱門

但是股價一路飆到 200 左右的大公司

現在只剩下 1 2 塊




有線和無線的只是兩種選擇


根據不同的速度 品質 和成本 

選擇最適合方式




電信和通訊看的不只是賣了幾支手機

他還要看用戶數量




先進國家的市場飽和之後

落後國家變成電信業的主要戰場


 


但落後的生活水準

和剛剛開始成長的國民所得


讓他們在作選擇的時候

要考慮更多的成本問題


 




現在沒有一家手機賺錢

每個人都只是希望未來會賺錢




台灣也已經沒有 NB 產業

NB 就像是傳產 而廠房已經全部出走大陸




NB 和手機的代工毛利只有 5%




TFT LCD 還有 7% - 8%

但是們景氣震盪很大




技術成熟之後

未來看的只是產品的應用端


因為專業知識大家都研發的差不多

抄也抄的很像




純就通訊產業和通訊技術發展來看


她們的未來在數位內容

客製化的加密技術


 


和高頻通訊


 


--------------------




手機是低頻低功率的通信系統




要待機時間長 就要省電

就要低功率


要健康 要沒有不舉的風險

就要低頻




但是這樣的訊號很弱

越來越弱


而且不可能變強


 


科技沒有想像中那麼神奇


又要傳的遠 又要低功率

沒有這麼好的事情


 


於是你需要一個基地台

高頻高功率的超級基地台


 


手機會越作越小

然後基地台就會越來越像微波爐




事實上地球已經是一個微波爐

人是裡面的微波便當


然後還不斷從裡面伸出手來幫自己加熱


 




一個通信系統很簡單


 

  訊號 發送 頻道 接收 處理


 


一開始是一個濾波器


在滿天飛舞的無線電波中

濾出能接收到的頻段


 


之後是抑雜訊

訊號會更乾淨


然後把訊號放大

資料會更清楚




然後是 Mix


把訊號從 10 G 降成 3 G

把基地台的高頻訊號

降頻成晶片處理器能處理的低頻訊號


然後或許再濾波一次




然後丟進程式作解碼和處理


 


發送訊號就是把這個過程反過來


 


這是很標準的結構

不管是手機 藍芽 還是 ZigBee 都是一樣的原理




訊號處理的目的很簡單




更清楚

更大聲

不失真




要完成這些目標很容易


但是要賣的很多 又要賣的很便宜 

就變的很困難


 




通訊領域的研究有時候就專注在其中一個小地方




或是濾波

或是抑雜訊

或是升降頻

或是編碼加密




他們把訊號轉變為一個又一個的數學模型


然後他用數學公式

想辦法去算出最好的產生結果




電機系通訊領域

就是一段和傅立葉轉換奮鬥的專精訓練


 


那是為什麼工程師的工作困難又枯燥乏味




追訊號的 SPEC 和 SNR 很累

 

而他們很少有時間去想到解出來的訊號是什麼意義

或是要用在哪裡




一顆 DSP IC 擁有的

可能就是把所有所有雜訊和干擾問題放大的銳利目光

和相對狹小的視野


 


 


手機電路能解決的問題到此為止

低頻低功率的技術已經沒有太大的困難


現在找一個 Liberary  代一個 Model

就可以 RUN 的很愉快


 


通訊技術更大大的挑戰在高頻高功率的世界




他有各種實際上必須面對的困難狀況和效應


 




高頻的訊號 波長太短

有時候會短到和電子元件一樣短




那叫 Size Effect




訊號光從元件一端傳到另一端

就已經產生相差


電路學公式通通不能用

電感 電容 和電阻的公式通通要換過來


 


有單純因為導線材料表面變化產生的 Skin Effect


 


於是基地台使用金作導線


銅最容易導電

但是金不易氧化


黃金打造的基地台的成本壓不下來




Impedance Matching Effect

是高低阻抗元件溝通之間 產生的 Loss




訊號最經不起 Loss

他連在空氣中就已經會產生 Loss


Loss 到最後

就什麼都聽不到了


 


Signal-Inter Modelation

是不同頻率的訊號 互相產生的干擾


訊號最怕干擾


干擾到最後

就什麼都聽不清楚了


 


寄生效應是在封裝的過程發生的問題




封裝廠幾乎不接高頻元件的封裝


用塑膠膜 灌模成型的高頻元件

在高頻時會產生寄生電容


頻率越高

阻抗越小


所有不應該導通的地方

最後通通導通


 


是阿

訊號是非常脆弱 敏感

也非常容易在考試時計算錯誤的東西


 




高頻通訊的成本高 技術難度也高

所以他應用在少數的基地台




而手機持續網低頻低功率邁進

因為低頻很便宜


 


這是一種經過協調和成本計算的平衡


 


低頻不會改變元件的特性


所以低頻的電感 電阻 電容 可以內建

可以套用半導體的製程

和正常的封裝技術




那叫 MMIC




一種適合大量生產

可以不斷重複

良率也很高的生產方式


 


高頻走向 MIC 散熱好 RLC可以外接

或是龐大的客制化 Sub System


越作越大

越作越複雜


成本雖然高

但是客制化的毛利也高達 30% - 50%


 


---------------------


 


  如果有人一開始就叫你做高頻高功率的東西


  你不要傻傻的接


  你就死給他看

  不給你換 Project  你就辭職


 


老鳥對新手不合理的要求

一定要勇於反抗




沒有人會因為你菜笑你

只會因為你笨笨的背黑鍋笑你




高頻很難

高功率更難

高頻高功率最難




要做高頻高功率

至少要有五年的經驗




Model 出來的訊號不準

你就要加 Stablize


加了 Stablize

訊號又會衰減


這之間的平衡 需要的不是公式

需要的是經驗


 


工程師另一項武器

就是經驗




有些東西這樣可以動

但是你說不太清楚為什麼這樣就可以動


那就叫做經驗


 


那是在實驗室書架上一輩子的學術論文

不會了解的世界