【關鍵報告】白話文詳解 5G 產業，有哪些投資機會？

行動通訊的世界進步到現在的 5G，從 2G 讓我們可以上網瀏覽文本、3G 看圖片、聽音樂，到 4G 創造了全新體驗，使我們能流暢看影片、滑社群媒體、玩遊戲等等。那麼 5G 會帶來什麼全新的體驗？又會給我們帶來哪些投資機會？看完這篇文章，你將會了解以下幾件事：

1. 5G 是什麼？Sub 6 vs 毫米波
2. 高頻寬、低延遲、廣連結：5G 時代的全新體驗  
3. 射頻元件（RF）為何需求會大增？濾波器和放大器未來的改變趨勢？
4. 射頻模組集成化：SiP+AiP 高度整合
5. 哪些台灣相關產業鏈公司能受惠？

什麼是 5G ？

在無線通訊的世界中，都是以電磁波作為傳送資訊的媒介，而且發送、接收端彼此的頻率要相同，才能互相傳遞訊息。可以想像一下，當你在用手機的同時，其實周遭布滿了無數條密密麻麻、不同頻率，且肉眼看不見的電磁波。

那麼要怎麼決定資訊傳遞的速度快慢呢？主要就在兩個關鍵上：電磁波的頻率和頻寬。

我們可以將頻率想像成火車的速度、頻寬想成鐵軌的寬度、傳送的資訊則想像為乘客，頻率越高火車就開越快，頻寬越大鐵路就越寬，一次就能同時行駛好幾班車，且除了速度更快外，載客量也更大（傳送的資訊量）。因此一般來說，頻率和頻寬越高，傳遞資訊的量就越多，速度也越快。

然而物理特性告訴我們光速=波長 X 頻率，因此電磁波的頻率越高，波長就會越短，繞射能力也越差（因為會想直接穿過障礙物，而非繞過去），在傳送過程就很容易受環境影響阻擋，導致無法傳送得太遠。

因此過往直到 4G 為止的行動通訊技術、及包括 WiFi、藍芽在內的各項技術，大多都是使用 3.5 GHz 以下中低頻的頻段。

但到了 5G 時代，由於 3.5 GHz 以下的頻段幾乎都已被使用，已找不到乾淨且足夠的頻段，為了增加速度及使用者體驗， 5G 就只能往 3.5 GHz 以上的高頻段發展。

Source：Skyworks

Sub-6 VS 毫米波

有了這個認識後，再來接著看看 5G 的技術發展，其實 5G 可以分為兩種頻段，分別是頻段在 6GHz 以下的 Sub-6，以及 24GHz 以上的毫米波（mmWave)。

Sub-6 的頻段與現有的 4G LTE 相近，主要差別就是將頻寬增加以提升速度。（可以想像成將鐵道變多條（頻寬加大），但火車速度並沒有變快太多（頻率不變）），因此又被稱為 5G 的 Phase1。

而毫米波的頻段則是大幅提升至 24GHz 以上，其傳送速度、穿透力都很強，又被稱為 5G phase2。但缺點就是繞射能力低、傳不遠，因此就必須蓋更多的小型基地台（Small Cell） 來增加整體訊號的覆蓋率。（Small Cell 將是 5G 時代的大趨勢，有興趣的讀者可參考富果 <iPhone 12 引爆 5G！新玩法上路將受惠的潛力名單>一文）

由於 Sub-6 頻段與 4G LTE 相近， 很多設備、技術都可以沿用現有的 4G LTE，發展難度、建置成本都較毫米波低，目前大部分國家都是先以 Sub-6 為主要發展策略。

因此我們目前所用的 5G 其實大都是 Sub-6，而毫米波因為基礎建設的建置成本高、且尚有許多技術問題需解決（例如輻射問題），至少要到 2021 年後才會開始明顯發展。

高頻寬、低延遲、廣連結：5G 時代的全新體驗   

5G 除了速度快之外，更重要的在於他的三個全新特色：高頻寬、低延遲、廣連結。以下就簡單介紹這三個特色，及會為我們生活帶來什麼新的改變。

高頻寬（eMBB，Enhanced Mobile Broadband）

高頻寬是透過增加頻寬來增加速度。根據統計， 5G 毫米波的頻寬最高可達 800 MHz，比 4G LTE的 20 MHz 增加 40 倍，而 5G 毫米波的傳遞速度最高可達每秒 500 Mb，比 4G L