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6G 目前處于非常早期的研究階段。國際電信聯(lián)盟所期待的“網(wǎng)絡2030”愿景正在逐步實現(xiàn)。雖然該行業(yè)距離進入 6G 標準開發(fā)進程還有幾年的時間,但亞太赫茲(sub-THz)技術已經成為研究的重點。
6G 的一個關鍵目標和積極研究領域是實現(xiàn) 100 Gbps 至 1 Tbps 的數(shù)據(jù)吞吐量。這種極端的數(shù)據(jù)吞吐量可能*終會成為 6G 的關鍵性能指標(KPI)。但是,無論從射頻角度還是基帶角度來看,這個目標都會帶來重大挑戰(zhàn)。對于5G通信的毫米波應用,以28GHz頻段為例,其可用信道帶寬*為1GHz。而太赫茲工作在1THz頻率附近,頻率比毫米波高數(shù)十倍,越高的頻率,潛在的可用帶寬越大。太赫茲波的潛在工作帶寬,要比毫米波高至少一個數(shù)量級。
另外,太赫茲波還具有
其他一些適合通信的特點。比如:
**:太赫茲波的另外一個特性是時域頻譜的信噪比非常高。因此,根據(jù)香農定理,由于具有更高的信道帶寬,更高的信噪比,使用太赫茲波進行數(shù)據(jù)傳輸,可以獲得比毫米波高得多得多的數(shù)據(jù)傳輸速率。
第二:由于太赫茲波處于電子學向光子學過渡的階段,因此它同時具備了微波通信和光通信的優(yōu)點。除了具有比微波更快的傳輸速度,還具有波束窄、方向性好的特點,可以實現(xiàn)更好的傳輸安全性和抗干擾能力。
第三:由于太赫茲波的波長只有0.03mm到3mm,因此終端設備的天線可以做得非常小,**節(jié)省設備設計空間,天線的數(shù)量也可以進一步增加,為高階MIMO的實現(xiàn),提供了條件。
第四:NTN是6G移動通信非常重要的組成部分,而太赫茲頻段特別適合衛(wèi)星通信。在真空環(huán)境下,太赫茲波通信的數(shù)據(jù)吞吐量比當前的超寬帶技術快高達一千多倍。我國于2020發(fā)射了6G通信試驗衛(wèi)星,就搭載了太赫茲衛(wèi)星通信設備,可以在衛(wèi)星上建立數(shù)據(jù)收發(fā)鏈路,并開展太赫茲通信試驗。
第五:太赫茲波段由于尚未開發(fā),因此具有豐富的頻率資源,易于將來開展利用。
正是由于以上的特性,太赫茲波可能會成為6G通信系統(tǒng)的關鍵組成部分。雖然目前太赫茲波通信還有一些技術問題需要突破,目前6G THz的研發(fā)正在進行當中,是德科技的THz測試臺被用于6G項目的早期研發(fā)。
Keysight Sub-THz測試臺用于H波段(220-330 GHz)
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