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www.eettaiwan.com | 2025年1-2月40 INDUSTRY TRENDS圖1：由於衛星發射數量迅速增加，LEO、MEO以及地球同步軌道(GEO)衛星的數量變動頻繁，圖中提供了大致的數量(HEO指高度橢圓軌道)。 (來源：Orbiting Now)據該網站估計，目前太空中約有8,000顆LEO衛星正執行著氣象預測、資料傳輸，以及為偏遠地區提供寬頻網路等功能。SpaceX Starlink寬頻通訊衛星或許最為人熟知，但亞馬遜(Amazon)也已啟動其競爭計畫——Project Kuip e r 衛星。此 外，還 有壽 命 較 短 的 L EO立 方 衛星(CubeSat)，採用模組化、標準化的10 × 10 × 10cm 1U基本單元設計。再者，目前在MEO上還運行著大約200顆衛星(圖1)。從商業角度來看，不僅是軌道中的衛星數量，每年的平均發射量如何顯著增加也值得關注(圖2)。抗輻射設計的演進隨著衛星設計從客製化過渡到更頻繁的生產，市場對於具備明確定義的功能模組需求也越來越高，因為這些模組可以支撐合理的量產規模，並附帶文檔與應用支援。雖然生產量還無法達到消費市場的規模，一旦達到年產數百套的「小型量產」(mini-mass production)模式，依然能帶來實質的效益。值得注意的是，從運算放大器(op amp)、邏輯功能晶片到高階處理器等基本的抗輻射元件，已經存在多年並具有多種輻射耐受等級。儘管抗輻射經常是必要條件之一，但僅有元件本身，並不足以保證整體的抗輻射電路功能。傳統上，這類設計要求元件通過合格製造商清單(QML) Class V等級的製造與測試認證。一般來說，這些元件以陶瓷封裝密封，能抵抗高輻射劑量，並防止塑料封裝中釋放化學物質對感測器陣列造成影響(即氣體釋放問題)。業界供應商動態現在，市場上出現了新的分類：「航太級QML Class P元件」。這些元件同樣具備抗輻射特性，但採用專用塑料封裝，以滿足最低氣體釋放的要求，並提供更小尺寸、更輕重量與更低成本等優勢。此外，MEO和LEO衛星所需的抗輻射能力，遠遠低於GEO或深空任務衛星，這些低軌衛星的抗輻射要求可透過「相對」較溫和的測試與認證來實現。供應商目前也在將基本元件擴展為完整的功能模組。以微芯科技(Microchip Technology)為例，該公司最近推出LE50-28系列DC-DC轉換器，提供28V輸入、50W輸出的九種型號，包括單輸出和三輸出版本(圖3)。該系列產品針對LEO衛星提供50Krad的總電離輻射劑量(TID)耐受性和37MeV·cm²/mg線性能量轉移的單事件效應(SEE)免疫能力。Vicor推出全系列針對LEO和MEO的抗輻射電源轉換器產品組合。該公司指出，光是採用抗輻射元件並不夠，設計還需要能夠因應擾動等異常情況。因此，成功的抗輻射設計還需要使用正確的元件，進行抽樣測圖2：比起衛星總數，或許更令人印象深刻的是衛星數量的年成長速度。 (來源：U.N. Office for Outer Space Affairs、Our World in Data)