引言： 
行政院國家科學委員會的前身－－國家長期發展科學委員會成立於民國 48年 2月 1日，由當時的中央研究院院長胡適兼任主席，開始有系統、有計畫地推動我國科學發展的工作。半世紀以來，我國的科學從一片荒地到繁花盛開，是政府、學術界與產業界許許多多人的心血結晶。
國科會於今（98）年成立屆滿半百，藉著這一個特別的日子，推出了「50科學之旅」、「50科學成就」、「50周年網站」與「2009年科學季：仰觀蒼穹四百年」等多項科普活動。希望透過這一系列的活動，呈現政府推動科技發展，從篳路藍縷到卓然有成，學者與專家們的努力與貢獻；也希望藉此讓民眾更瞭解科學的精神與內涵，因而重視科學研究的價值與對生活的影響，持續支持或投身於科學研究發展，讓民眾瞭解國科會50年來的作為，並與台灣科技的發展有近距離與第一手的接觸。
「50科學成就」業經縝密而慎重的程序，選出50年來國科會所補助的學術研究中，對社會、民生福祉有重大影響或對我國國際學術地位有所提升的50項重大成果。例如，肝炎的研究、先進毫米電磁波源研究與創新、高效率電致發光高分子材料、台灣選舉與民主化調查資料庫、台灣地區中小學生科學概念學習研究等。

※前瞻微波科技：肇建世界微波研究重鎮，發展新世紀無線兆位元科技 
台大電波組由陳俊雄教授、王暉教授、吳瑞北教授、許博文教授、瞿大雄教授、莊晴光教授、黃天偉教授、呂良鴻教授、林怡成教授、盧信嘉教授、林坤佑教授及陳士元教授等多位教授致力於電波領域，共同執行國科會卓越延續計畫研究主題：前瞻毫米波無線通訊科技，經過國科會嚴格遴選，脫穎而出，榮獲國科會『科學50』傑出成果主題之一，實屬難得，玆將此團隊重要成果簡述如下。

微波研究論文發表世界第一 
微波頻段是0.3-300GHz的無線電波頻段，比現有手機1.9GHz所用的頻段還高，配合無線通訊愈來愈高速的要求，這個波段成為下階段無線通訊發展的主流。學術上，在此一波段最新的尖端研究成果主要刊在兩個期刊，長文部份是刊在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (T-MTT)，短文則刊在IEEE Microwave and Wireless Component Letters (MWCL)。台大此一團隊經過多年的努力，已有非常亮麗的表現。2006-2007更連續兩年在上述兩種期刊中，成為全球各學研單位發表數量(paper number)以及被引用次數(citation number)的雙料冠軍，已在國際上引起重視，成為全球不可否認的微波研究重鎮。

圖一：全球主要領先學研單位2004-7年在T-MTT(左)與MWCL(右)的發表論文數，其中括弧內的數字代表全部被引次數。(資料來源：台大圖書館)

圖二 全球Wi-Fi PAN發展的報導，其中台大與交大提出的DWBWN(右圖)架構扮演重要地位。[IEEE 802.15-07/692/r0, May 2007]

進軍全球60GHz無線標準有成 
近年來，手機的普及已造成無線通訊科技時代的來臨，有鑒於未來的廣泛應用，已吸引國際重要產學研工程師，紛紛成立Wi-Fi, IEEE 802.11 VHT研究小組及WPAN, IEEE 802.15.3c工作小組等多個團隊，發展新世紀無線兆位元科技，並建議使用免執照的60-GHz波段。台大團隊從教育部及國科會卓越計畫前後八年的支持下，已結合交大團隊積極參與上述全球標準的建置，並倡議60/5GHz雙模寬頻無線網路架構。此架構可以與現有Wi-Fi相容，亦適用於未來兆位元無線系統，具有優異性能。在2007年7月的第一輪投票中，已獲得95位投票者中的44張同意票，在全球的12個提案中列名第4，是學術界所提建議中得票最高者。2007年9月，此一系統已與毫米波實用聯盟(CoMPA) 架構結合，CoMPA是世界最大的60G標準聯盟，此一合併後的新架構已於2007年11月獲得87%投票同意，超過IEEE 標準所需的四分之三絕對多數票，預期到2009年底定案，屆時台大的DMBWN 架構將成為未來60-GHz IEEE 802.15.3c WPAN標準。
台大團隊多年致力於CMOS毫米波RFIC的研究，已開發出多項世界領先的60GHz CMOS RFIC技術，例如世界首顆60GHz單晶片低功率發射接收模組及低損開關等元件，對於全球IEEE該WPAN標準的奠立具關鍵地位。台大在60GHz技術的發展，經由畢業人才的擴散，已成功促成國內科技大廠投入該技術的生產與應用。配合台大在CMOS RFIC的全球卓越設計能力，台灣產業將有可能促成60GHz CMOS消費IC的成本降低，並形成新利基產業，早日使一般民眾在日常生活中，就可享受兆位元通訊速度的便利性。

圖三 典形60GHz無線通訊系統的民生應用。

首度展示兆位元無線HDTV視訊串流傳輸 
60GHz無線標準會有相當多應用，例如高畫質電視HDTV，是未來消費視訊的主流產業，其高達1920 x 1080解析度，未壓縮視訊高達3.56 Gbps，由於頻寬需求很高，無線傳輸時就必需用到60GHz技術，為簡化數位與射頻介面設計，台大團隊選擇現成的專業HDTV介面HD-SDI標準，設計毫米波電路，成功將高達1.5 Gbps位元率視訊，直接加上BPSK調變進行無線傳輸。與目前常用的IEEE 802.11g WLAN系統 ，其最高位元率54 Mbps比較起來，此一系統需要提供30倍速的傳輸量，因此，在系統設計的關鍵，就是把原來僅能提供20MHz頻寬的載頻2.4GHz，利用60GHz CMOS RFIC技術，直接提高到毫米波波段，而頻寬也就放大到兆位元級的效能。
台大團隊的此一成果需要感謝我國電信國家型科技計畫的多年支持，此一射頻系統採用商用HD-SDI介面卡、開發各項40GHz前端射頻元件，包含HD-SDI到DVI轉換器、升頻器、功率放大器、一對發射與接收天線、以及降頻器，以滿足直接轉換兆位元無線傳輸系統中對增益與功率傳送的需求。此一系統不需使用低雜訊放大器(LNA)，就可以在1.5米範圍內傳送無線HDTV訊號，未來如果加上LNA或視頻放大器，就可以傳送更遠的距離，即使在未對準(non-line-of-sight)的情形下，在1米的範圍內亦可成功傳輸，這可說是台灣首次無線兆位元HDTV視訊串流的成功展示。
圖四 台大團隊展示無線兆位元HDTV視訊串流。

整合邁向無線兆位元科技世代 
由於CMOS製程技術的進步，台灣在低成本矽單晶毫米波積體電路(MMIC)的體現上已具世界領先優勢。進一步結合台灣構裝業在低成本基板的全球競爭力，包含低溫共燒陶瓷(LTCC)及整合被動元件(IPD)，將具有發展微小化高效能MMIC、模組與系統的絕佳機會。因應無線通訊科技的發展與應用，未來的頻寬需求愈來愈高，開發無線科技達到兆位元頻寬將是研究主流。開發此一新興科技將面臨多項挑戰，例如低成本矽基MMIC設計、60GHz元件的系統構裝、點對點及點對多點的天線最佳化等等。為此台大的微波及射頻系統構裝團隊在台大邁向世界一流大學計畫中已進一步整合，期望能引領台灣的產學研界開發此一新興科技。
王暉，電機系1980年畢業，現任臺大電信所教授兼所長，臺大電機系教授。
吳瑞北，電機系1979年畢業，現任臺大電機系暨電信所教授。