歷年回顧

2019年聯發科專題獎:運用於可折疊手機之天線設計

2019年聯發科專題獎:運用於可折疊手機之天線設計

通訊大賽主辦團隊

目前智慧手機市場的成長愈來愈緩慢,根據工研院產業評析報告,可折疊螢幕手機與相關技術將會是未來手機產業發展的新方向。從產品面來看,目前市場上只有三星Galaxy於今年在韓國限量銷售,各家廠商在研發此類產品時遇到了設計瓶頸,誰優先突破,將能取得市場先機,因此本作品提出一種全新的設計,用來解決這些問題。

本作品提出一款適用於可折疊手機的天線設計,主天線為兩短側邊利用淨空區增加一組槽孔天線,並涵蓋Sub 6GHz、WLAN 5G形成多天線操作,長側邊則涵蓋LTE頻段,這樣的設計可以提供使用者更好的收發訊號體驗。

本設計有效利用可折疊手機的新型環境,完全考量兩種尺寸的螢幕狀態,採用獨特開槽孔天線搭配靈活匹配網路,提高商品化之可能性。從創新面來看,除長側邊之LTE低頻單極天線外,考量5G行動通訊所需之MIMO狀態與IoT所需之WLAN全頻段應用,有效配置短側邊天線,達成兩種螢幕狀態下均可維持2X2 MIMO的性能。

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2019年川升特別獎:可手機控制之重置MIMO天線

2019年川升特別獎:可手機控制之重置MIMO天線

通訊大賽主辦團隊

目前小型基站佈建較少,通常僅有一種輻射場型,導致傳遞距離無法有效延伸,為了解決這個問題,本作品設計具備多種輻射模式的基站,使單一基站涵蓋範圍更廣,同時包含多種涵蓋範圍不同的場型。

本作品是用手機APP遠端遙控之場型可重置MIMO天線系統,手機APP內建許多不同的MIMO輻射模式,天線端中為4X4堆疊陣列、可重置饋入網路與內建Wi-Fi的微處理器。

在手機APP選擇一種模式並傳送到微處理器,然後輸出一組控制訊號,這個訊號讓可重置饋入網路以不同方式激發陣列,進而產生一組輻射場型。整合天線端與遙控端為一個系統後,將天線端封裝在一個塑膠箱裡面,在其頂部設置LED燈,讓系統使用者可以確認輻射的方向。

此天線應用於未來5G基地台時,除了可根據當時當地的傳輸環境選擇最佳的通道組合,也能夠對干擾訊號源選擇適當的輻射場型加以抑制,讓使用者在不同環境下都能維持良好的通訊品質。

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2019年仁寶電腦特別獎:應用於金屬邊框的多頻手錶天線

2019年仁寶電腦特別獎:應用於金屬邊框的多頻手錶天線

通訊大賽主辦團隊

由於手錶體積較小,存在許多物理限制,因此大多難以做出多頻段、寬頻特性,以做為輔助用產品來看,目前的應用頻段包括WLAN 2.4和GPS皆已夠用。接下來消費者對手錶的要求一定更多,將漸漸脫離附屬品的地位,因此本團隊設計一款支援多頻段及寬頻特性的手錶天線,包括IoT、GPS、LTE2300、WLAN 2.4GHz、LTE2500、C-Band等等,以因應未來的趨勢。

本作品基於金屬框進行開發,因為金屬框美觀、散熱佳、抗干擾等等特性,為了簡單化而使用頻寬上較不利的槽孔架構,為解決這個問題,本作品使用了五個不同頻帶的天線以及L、C元件匹配的方式,針對槽孔本身窄頻、少頻的缺點做改良,也提高了手錶支援4G、5G行動通訊而成為獨立產品的可能性。

對於利用L、C元件在微帶線上設計的匹配電路的概念,在筆電以及手機等等產品實現的案例不少,但應用在微型裝置的手錶產品則很少見,本作品克服物理限制的問題,是為創新之處。

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2019年評審團特別獎:小型基站多天線系統設計

2019年評審團特別獎:小型基站多天線系統設計

通訊大賽主辦團隊

在5G時代裡面,室內室外會有許多小型基站連結成完整的無線網路環境,本作品即是因應這樣的需求而設計。本作品的外觀為柱體,在柱體四面的上下邊角設計四款Wi-Fi 6的雙頻段天線與符合N77、N78和N79頻段的天線,換個角度來看,會發現結構為中空,內層加上一片銅片以增加指向性,讓使用者有更好的體驗。

從創新面來看,主要在縮小了體積並解決干擾的問題,同時提供雙工的能力,目前市面已有類似產品,例如小米的 5G CPE Pro,但是它的體積很大,裡面的空間有大部分是散熱鰭片、天線與系統端的間隔。相較之下,本作品的機構本身可以當作散熱板,且中心金屬板就可以阻隔來自系統端的雜訊,因此能夠縮小所用的空間,讓體積有效減少。

在實際應用上,可做為5G的先鋒,使用CPE的系統,待5G普及後可轉為5G小型基站,其構造可結合生活中常見物品,例如檯燈、路燈或是支架等等,讓大眾用得到看不到,避免大家對基地台的恐懼。

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2019年季軍:運用於可折疊手機之天線設計

2019年季軍:運用於可折疊手機之天線設計

通訊大賽主辦團隊

目前智慧手機市場的成長愈來愈緩慢,根據工研院產業評析報告,可折疊螢幕手機與相關技術將會是未來手機產業發展的新方向。從產品面來看,目前市場上只有三星Galaxy於今年在韓國限量銷售,各家廠商在研發此類產品時遇到了設計瓶頸,誰優先突破,將能取得市場先機,因此本作品提出一種全新的設計,用來解決這些問題。

本作品提出一款適用於可折疊手機的天線設計,主天線為兩短側邊利用淨空區增加一組槽孔天線,並涵蓋Sub 6GHz、WLAN 5G形成多天線操作,長側邊則涵蓋LTE頻段,這樣的設計可以提供使用者更好的收發訊號體驗。

本設計有效利用可折疊手機的新型環境,完全考量兩種尺寸的螢幕狀態,採用獨特開槽孔天線搭配靈活匹配網路,提高商品化之可能性。從創新面來看,除長側邊之LTE低頻單極天線外,考量5G行動通訊所需之MIMO狀態與IoT所需之WLAN全頻段應用,有效配置短側邊天線,達成兩種螢幕狀態下均可維持2X2 MIMO的性能。

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2019年季軍:可手機控制之重置MIMO天線

2019年季軍:可手機控制之重置MIMO天線

通訊大賽主辦團隊

目前小型基站佈建較少,通常僅有一種輻射場型,導致傳遞距離無法有效延伸,為了解決這個問題,本作品設計具備多種輻射模式的基站,使單一基站涵蓋範圍更廣,同時包含多種涵蓋範圍不同的場型。

本作品是用手機APP遠端遙控之場型可重置MIMO天線系統,手機APP內建許多不同的MIMO輻射模式,天線端中為4X4堆疊陣列、可重置饋入網路與內建Wi-Fi的微處理器。

在手機APP選擇一種模式並傳送到微處理器,然後輸出一組控制訊號,這個訊號讓可重置饋入網路以不同方式激發陣列,進而產生一組輻射場型。整合天線端與遙控端為一個系統後,將天線端封裝在一個塑膠箱裡面,在其頂部設置LED燈,讓系統使用者可以確認輻射的方向。

此天線應用於未來5G基地台時,除了可根據當時當地的傳輸環境選擇最佳的通道組合,也能夠對干擾訊號源選擇適當的輻射場型加以抑制,讓使用者在不同環境下都能維持良好的通訊品質。

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2019年亞軍:小型基站多天線系統設計

2019年亞軍:小型基站多天線系統設計

通訊大賽主辦團隊

在5G時代裡面,室內室外會有許多小型基站連結成完整的無線網路環境,本作品即是因應這樣的需求而設計。本作品的外觀為柱體,在柱體四面的上下邊角設計四款Wi-Fi 6的雙頻段天線與符合N77、N78和N79頻段的天線,換個角度來看,會發現結構為中空,內層加上一片銅片以增加指向性,讓使用者有更好的體驗。

從創新面來看,主要在縮小了體積並解決干擾的問題,同時提供雙工的能力,目前市面已有類似產品,例如小米的 5G CPE Pro,但是它的體積很大,裡面的空間有大部分是散熱鰭片、天線與系統端的間隔。相較之下,本作品的機構本身可以當作散熱板,且中心金屬板就可以阻隔來自系統端的雜訊,因此能夠縮小所用的空間,讓體積有效減少。

在實際應用上,可做為5G的先鋒,使用CPE的系統,待5G普及後可轉為5G小型基站,其構造可結合生活中常見物品,例如檯燈、路燈或是支架等等,讓大眾用得到看不到,避免大家對基地台的恐懼。

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2019年冠軍:緊密配置之4G/5G多天線系統

2019年冠軍:緊密配置之4G/5G多天線系統

通訊大賽主辦團隊

筆記型電腦是現代人不可或缺的無線通訊裝置,消費者要求的筆電既要輕薄、攜帶方便,又要大型螢幕的視覺享受,因此窄邊框已成潮流趨勢,還要有強大的網路傳輸能力,MIMO天線也是研究重點。本作品針對13吋筆記型電腦而設計,滿足上述市場需求。

本設計將需要較大尺寸的4G MIMO四天線配置於鍵盤金屬接地面左、右及下緣位置,並整合天線周邊金屬環境為天線輻射之一環,有效達成天線縮小化及天線易與周邊金屬元件、模組等整合的特性。5G MIMO八天線配置在筆記型電腦上緣位置,採全平面印刷不加入任何元件設計,剖面高度僅需2 mm,天線彼此距離只有1 mm,即可具有良好的隔離度。

這樣的配置設計能有效利用空間,達成高屏佔比的目標,與市面上產品做比較,本設計有低剖面高度的優勢及在有限空間設計緊密配置之良好隔離度多天線系統,非常適合應用在輕薄且具窄邊框化的大螢幕筆記型電腦。

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2019年聯發科專題獎:VMFi聲麥無線

2019年聯發科專題獎:VMFi聲麥無線

通訊大賽主辦團隊

傳統上1對 40人團體做現場語音導覽或同步口譯時,主辦單位需要40支無線電和配套設備,採購費用十分昂貴,後續的維護也很費時費力。

【VM-Fi 聲麥無線】取代傳統無線電導覽機,讓聽眾的貼身手機變為導覽機。本產品只需一台 IoT網通與APP,使用時很簡單,講師、聽眾先在自己的手機下載APP,先以連結無線AP的方式連到VM-Fi聲麥無線主機;講師領隊即可使用自身手機來發話,聽眾同步使用自身手機收聽,通訊收聽距離可達半徑50公尺(一般足球場大小範圍),就算是在戶外比較寬廣的活動場地,參加活動人員分散也很好用。

主機的軔體通訊使用聯發科技Wi-Fi SDK開發。本作品目前為全球首發,獲荷蘭政府經濟處邀至阿姆斯特丹 CES Unveiled 2019展出。並獲選為美國拉斯維加斯CES 2020 台灣新創館,新創展出代表。作品已通過歐盟CE認證與台灣NCC無線認證,適用的場景包括戶外教學、旅行團景點導覽、博物館展出團體導覽、工廠與商業導覽、小型在地文化與藝術個展,商務會議與企業內部教育講座的同步口譯等等,只需50%的商業成本,讓學校教育單位、博物館、會展廠商、活動主辦單位、旅行社等等用戶,大幅降低營業費用與資本支出。

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2019年Mircrosoft專題獎:智慧巡邏箱

2019年Mircrosoft專題獎:智慧巡邏箱

通訊大賽主辦團隊

警察巡邏並到定點簽到,增加能見度,具有嚇阻犯罪的效果,也讓民眾感到安心。但紙本巡邏簽到簿的資料難以保存,要統計巡邏狀況也很費時費力,發生代簽狀況也無法查覺。

為解決這些問題,本作品將紙本巡邏箱改成內建不可複製RFID的裝置,員警使用M-Police智慧手機做簽到,可以確認是本人在現場,簽到紀錄立即回傳雲端資料庫,管理中心可即時了解員警巡簽狀態與過程,後續也能快速彙整員警的巡邏時間、遲到次數等績效指標報表,減少人為資料統計的時間成本並降低錯誤。

員警簽到後,系統會即時推播適地性訊息到手機裡面,提醒員警該巡邏點應注意事項,例如「該地點機車失竊率偏高,請多加注意」。

本系統還有AI派遣巡邏技術,將巡邏任務透過犯罪資料、地圖分佈、時間序列分析等相關演算法,獲得最佳的巡邏路線,讓員警在對的時間到對的地點巡邏,提高嚇阻犯罪的成效。

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