愛麗絲興奮地收到她今年的生日禮物，是全新iPhone 12 Pro。當她開機的那一刻，立即出現「你好、Hello（英文）、Hola（西班牙文）、Hallo（德文）、Bonjour（法文）、こんにちは（日文）」，似乎向她說著：「Wellcome to 5G的世界」。
愛麗絲平時也對投資股票感興趣，特別崇尚投資大師彼得．林區的生活投資學，即運用常識的力量，也能挑選出不錯的股票。這時愛麗絲忽然好奇心油然而生，想著5G和4G手機到底有什麼不同呢？
5G最大的不同特點就是它有超大的頻寬，那麼頻寬是什麼意思？它如同車道一般，像是3G只有幾條車道，下載一部高畫質的電影要耗費3個多小時；4G頻寬擴大為20MHz（像是有20個車道），下載速度加快只剩3.7分鐘。但5G有更大的100個車道，甚至400個車道以上，所以只要3秒鐘就下載完畢。
那麼5G要去哪裡找到超大的頻寬呢？下圖即為全球無線電頻譜：
在電磁波頻譜中，因為頻率愈低（波長愈長），愈能傳輸較遠的距離，覆蓋也比較廣，所以早就被傳統的廣播和電視頻道所占用。再加上低、中頻僅占全頻譜中的一小部分，目前已不太可能擠出像100個車道的大頻寬，所以只能往高頻或極高頻（還未開發的處女地）才找得到。
依據3GPP定義的規格，5G規劃有二個頻段，如下：
- 低頻段(Sub 6GHz)：頻率範圍6GHz以下，切出最大頻寬約100MHz（像是有100個車道）。
- 高頻段毫米波(mmWave)：頻率範圍約30GHz以上，可切出超大頻寬400MHz以上。
美國在5G頻段的選擇上，是跳過低頻段(Sub 6GHz)，傾全力發展毫米波。因為美國國防工業強大，6GHz以下許多好的頻段早已被軍方雷達占用，所以已經找不出足夠大的頻寬了。而中國大陸的華為，首要部署重點卻是低頻段(Sub 6GHz)，這是為什麼呢？
因為Sub 6GHz頻段的頻率範圍較接近原本4G的頻段，所以可以延用現有的4G基礎設施，來進行5G網路的部署，這樣的方式稱作非獨立(Non Standalone, NSA)組網架構。而毫米波(mmWave)頻段，就只能建設全新5G網路，稱作獨立(Standalone, SA)組網架構。
雖然獨立(SA)組網架構，最終才能達到5G完整的功能，但建設需要龐大的資金投入，在5G開台的初期，對於電信營運商來說，應該都會選擇非獨立(NSA)組網部署的方式。
由於無線電頻譜原本就是屬於珍貴資源，必須善加利用，所以5G使用了Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)（大規模多輸入輸出）。在解釋這項技術之前，我們先補充說明資訊理論之父克勞德．夏農的通道容量公式，如下：
其中，C為系統的通道容量，W為系統頻寬，S為訊號發射功率，σ為雜訊功率。這個公式也間接說明了為什麼5G要大大增加系統的頻寬，因為系統頻寬增加，就能提高系統的通道容量（如同車道增加一樣）。
Massive MIMO是一種多天線技術，可以充分利用空間維度資源，成倍提升系統通道容量。其通道容量運算式變成為如下所示：
其中，min(m,n)為通道路徑數量，取發射天線數量m和接收天線數量n中的最小者。例如：2×2 MIMO將能達到1×2多天線通道容量的2倍。而實現方式就是在基地台和手機裡安裝大量的天線。
但是手機的體積那麼小，能塞入大量的天線嗎？這時我們又要先惡補一下馬克士威電磁學中著名的公式，如下：
由以上的公式得知：因為電磁波的速度(v)，已接近光速，若速度不變的情況下，頻率愈高的電磁波（如毫米波），其波長愈短。而天線尺寸是跟波長有關，波長愈小，天線長度就要愈短，至於其理論是什麼，可能就要問學校的老師了。
大家應該都還記得，以前1G行動電話的大哥大（黑金剛），上頭有一根很粗的天線，但到4G的手機已經看不到天線了。因為1G到4G的頻率剛好呈現愈來愈高（波長則愈來愈短），所以4G手機的天線就小到隱藏在機身裡了。
由此可見，因為頻率的不同，所以4G手機內已經有許多天線，像是Wifi、藍牙、NFC、GPS、無線充電…等。而5G在新頻段的增加和Massive MIMO的技術，一定會帶來天線用量的提升，因此也間接帶來新的商機。
除此之外，還有沒有哪些元件，也因新頻段的增加而受惠呢？答案是有的，就是接下來我要介紹的「射頻前端模組」。如下圖：
「射頻前端模組」是介於天線與基頻晶片之間的模組，主要有開關(Switch)、雙工器(Duplexer)、濾波器(Filter)、低噪音放大器(LNA)、功率放大器(PA)等元件組成。如下圖：
- 開關：是為了訊號在接收與發射間的切換。
- 雙工器：區隔發射與接收的訊號，確保在共用天線下能正常工作。
- 濾波器：保留特定頻段內的訊號，成本占射頻前端的五成。
- 低噪音放大器(LNA)：減少雜訊提高通訊品質。
- 功率放大器(PA)：將射頻訊號放大，成本占射頻前端的三成。
它主要的功能就是，接收來自天線的訊號或發送訊號至天線，因此可以分為接收通道和發射通道，如下：
- 接收通道：訊號→天線→開關→雙工器→濾波器→LNA→基頻晶片。
- 發射通道：基頻晶片→PA→濾波器→雙工器→開關→天線→訊號。
因為手機每增加一個頻段，就需要多一組的接收與發射通道，相對上會增加1個射頻開關、1個雙工器、2個濾波器、1個低噪音放大器和1個功率放大器。因此5G手機除了新頻段的增加，之前4G頻段也需要相容，所以「射頻前端模組」裡的元件數會大幅增長，預估成本會較4G手機翻倍。
基於以上的因素，這時愛麗絲心想，5G時代的到來，最初受惠的一定是「射頻前端模組」，那它的主要廠商有哪些呢？留待下文分曉——5G手機（射頻前端模組相關廠商）《請按我》
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