【Microwave 101】6G 測試的登月計畫：為何「亞太赫茲 Sub-THz」通道探測是下一個研發投資風向標？
- Sonya
- 11月3日
- 讀畢需時 6 分鐘
為何「這個測試」是下一個投資週期的風向標？
當 5G 毫米波 (mmWave) 還在應對成本與部署的挑戰時，一場更高端的技術競賽早已開打，全球頂尖的研發實驗室與標準組織，已將目光投向 100 GHz 以上的「亞太赫茲」(Sub-Terahertz, Sub-THz) 頻譜，這片未開發的處女地，是 6G 實現 Tbps 級傳輸量與微秒級延遲的希望所繫。
然而，進入 Sub-THz 領域，RF 工程師面臨的不是「挑戰」，而是「物理定律的邊界」，
在這個頻段，訊號在空氣中的衰減極高、波長極短（僅毫米級），且元件極難製造，這使得 5G 毫米波的測試挑戰，相較之下都顯得微不足道。
因此，「通道探測」(Channel Sounding)——即率先繪製出這些未知頻段「訊號傳播地圖」的研發工作——已成為 6G 競賽的起跑線，這不僅是一項學術研究，更是一個全新的、極度昂貴的儀器投資週期的開端，本文將從量測觀點，解析為何 Sub-THz 測試是 RF 產業的下一個「登月計畫」。
應用場景的演變
要理解 6G 測試的艱鉅性，必須先理解我們正從「已知的世界」航向「完全的未知」。
過去的測試挑戰：為何舊方法已不堪負荷？
從 1G 到 5G Sub-6GHz，RF 工程師對訊號傳播特性的理解是相對成熟的。
商業比喻：「在熟悉的城市裡送貨」
在 6 GHz 以下的頻段，訊號的傳播特性（如建築物穿透、多路徑反射）早已被充分研究。
研發人員的工作，就像一個快遞司機在一個「地圖」早已繪製完成的城市中送貨，測試儀器（如通道模擬器）可以精確地「重現」這些已知的街道、隧道與路況（即通道模型），讓研發人員在實驗室裡驗證其數據機晶片。
即使到了 5G 毫米波，我們只是需要更高解析度的「街道地圖」，但基本的地圖繪製規則（測試方法學）依然適用。
新趨勢下的「研發」與「量產」測試盲點
6G Sub-THz 徹底顛覆了這一切，當頻率超過 100 GHz（例如 D-Band, 110-170 GHz），我們連「地圖」都沒有。
商業比喻：「登陸火星並繪製第一張地圖」
未知的物理特性： 在 Sub-THz 頻段，訊號的行為變得極度詭異，它幾乎無法穿透任何物體（甚至會被人體嚴重阻擋），對大氣中的濕氣和氧氣極為敏感，且路徑損耗是「災難級」的。
沒有「通道模型」： 由於缺乏研究，目前業界對於 Sub-THz 訊號如何在辦公室、街道或工廠中傳播，幾乎沒有可信的資料。
測試的盲點： 這意味著，研發團隊無法在實驗室「模擬」6G 通道，因為沒人知道該模擬什麼，你無法在實驗室「測試」一台 6G 原型機，因為你連「6G 的考題」都還沒出好。
這就是為何「通道探測」如此關鍵，研發團隊必須走出實驗室，使用極其昂貴和複雜的儀器，去「火星表面」實際探勘，一筆一劃地繪製出第一張 6G 訊號的傳播地圖，這不是在「測試產品」，而是在「測試物理環境本身」。
解鎖新應用的「量測」觀點 (應用導向)
在 Sub-THz 頻段，所有傳統的量測假設都必須被重新檢視，硬體本身正成為最大的瓶頸。
關鍵指標(KPI)的轉變：從 [訊噪比] 到 [鏈路預算]
過去，工程師致力於優化「訊噪比」(SNR)，但在 Sub-THz，首要 KPI 只有一個：「鏈路預算」(Link Budget)——即確保訊號能「活著」抵達接收端。
這個頻段的自由空間路徑損耗 (FSPL) 極高，一個微小的硬體缺陷，都會導致鏈路「當場斷開」(Link Drop)，這迫使量測儀器必須具備：
極低的雜訊底層 (Noise Floor)： 接收端的分析儀必須能「聽見」海平面下傳來的、最微弱的訊號。
極高的動態範圍 (Dynamic Range)： 測試系統必須能同時處理發射端（可能非常強）和接收端（極度微弱）的巨大功率落差。
極寬的分析頻寬： 6G 的目標是使用數個 GHz 寬度的連續頻寬，這要求儀器具備超乎想像的「資料傳輸量」，才能即時擷取與處理這些「超寬頻」訊號。
應用導向的決策指南 (分析不同測試方法的適用場景)
在 6G Sub-THz 研發中，所有的測試幾乎都必須是「空中下載技術」(OTA)。由於波長極短（140 GHz 時約 2.1 毫米），任何傳統的 RF 連接器或電纜都會產生巨大的損耗和反射，使其無法使用。
這迫使研發投資必須流向兩類昂貴的 OTA 測試平台：
研發主力：D-Band (110-170 GHz) 通道探測器
應用： 繪製 6G「地圖」的關鍵工具。
構成： 這不是單一台儀器，而是一套複雜的「系統」，它通常包含一個超寬頻的「任意波形產生器」(AWG) 產生基頻訊號，一個「訊號分析儀」(VSA) 用於接收，以及最關鍵的——一對「升降頻模組」(Up/Downconverters)。
瓶頸： 目前沒有任何儀器能「原生」產生或分析 140 GHz 的寬頻訊號，所有測試都必須依賴這些外部的「升降頻模組」（也稱為變頻器或 VDI 模組），這些模組本身就是尖端 RF 技術，它們的效能（如相位雜訊、穩定性）直接決定了量測結果的可信度。
策略意涵： 投資 Sub-THz，首先就是投資這些「升降頻模組」與「超寬頻基頻儀器」的整合能力。
前瞻研究：新型態天線與材料量測
應用： 由於 Sub-THz 損耗極高，業界正在探索兩種革命性的技術來「拯救」訊號：
超大規模天線陣列 (Ultra-Massive MIMO)： 在極小面積上整合數千個天線單元，以「波束賦形」集中能量。
可重構智慧表面 (RIS)： 這是一種新型態的「智慧反射板」，可以像鏡子一樣，動態地將訊號「轉向」到訊號死角。
瓶頸： 如何「量測」一個 RIS 表面的反射效能？如何驗證一個 1024 天線陣列的波束？這再次回到了極度複雜的 OTA 測試挑戰，研發團隊需要能快速掃描空間中「電磁場」分佈的近場 (Near-Field) 測試系統，其精度要求遠高於 5G。
測試策略如何加速產品上市 (Time-to-Market)
目前談論 6G「量產」還為時過早，現在的戰場是「加速研發」與「標準制定」。
Time-to-Market 的關鍵在於「測試平台的靈活性與開放性」。
6G 的波形（訊號格式）尚未底定。 業界正在熱烈辯論該用 5G OFDM 的進化版，還是全新的 OTFS (Orthogonal Time Frequency Space) 協定？
這表示，儀器商不能再提供「黑盒子」式的解決方案。 他們必須提供一個「開放的測試平台」（例如，整合了 FPGA 或 GPU 的軟體無線電架構），允許研發人員（如三星、NTT DoCoMo 或台灣的學研單位）在上面快速迭代、測試自己發明的 6G 波形演算法。
策略結語：投資人該關注的訊號
對於投資人而言，6G Sub-THz 是一個「由研發端驅動」的、「高風險、高回報」的長期投資賽道，這不是關於量產良率的遊戲，而是關於「定義未來」的競賽，請關注以下三個投資訊號：
訊號一：鎖定「通道探測」的軍備競賽。
真正投入 6G 研發的公司（如一線電信商、設備巨頭）和國家級實驗室，現在就必須投入數百萬甚至數千萬美元，採購「Sub-THz 通道探測系統」，觀察哪些儀器商正贏得這些「D-Band 測試平台」的訂單，是判斷誰在 6G 早期競賽中領先的最直接指標。
訊號二：追蹤「升降頻模組」的關鍵供應商。
在 Sub-THz 測試中，那些能夠穩定供應高效能「升降頻模組」或「射頻前端」的專業廠商（例如 Virginia Diodes Inc. (VDI) 或其他利基型化合物半導體公司），將成為整個生態系的「賦能者」，它們是目前儀器鏈中最稀缺的資源之一。
訊號三：「AI + 測試」的新興機會點。
Sub-THz 產生的資料量是「巨量」的，傳統的分析方法難以應對，因此「採用 AI/ML 來分析通道資料」正成為新趨勢，那些能提供「AI 驅動的量測軟體」或「開放式 FPGA 測試平台」的企業，將在下一代儀器市場中佔據獨特優勢，因為它們不僅銷售硬體，更銷售「加速研發」的核心能力。
如果你覺得 Aminext 這次的整理有一點點啟發，幫忙按下「喜歡」或「轉發」分享給可能需要的朋友呢？ 這是一個個人經營的小小部落格，你的每一個小小支持，都是讓我能繼續堅持、為大家追蹤最新趨勢的最大動力！ 謝謝你看到最後！
