6G 目前處于非常早期的研究階段。國際電信聯盟所期待的“網絡2030”愿景正在逐步實現。雖然該行業距離進入 6G 標準開發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 100 Gbps 至 1 Tbps 的數據吞吐量。這種極端的數據吞吐量可能最終會成為 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。對于5G通信的毫米波應用,以28GHz頻段為例,其可用信道帶寬僅為1GHz。而太赫茲工作在1THz頻率附近,頻率比毫米波高數十倍,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量級。
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另外,太赫茲波還具有
其他一些適合通信的特點。比如:
第一
而太赫茲波的另外一個特性,就是時域頻譜的信噪比非常高。因此,根據香農定理,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據傳輸,可以獲得比毫米波高得多得多的數據傳輸速率。
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,大大節省設備設計空間,天線的數量也可以進一步增加,為高階MIMO的實現,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星通信。在真空環境下,太赫茲波通信的數據吞吐量比當前的超寬帶技術快高達一千多倍。我國于2020發射了6G通信試驗衛星,就搭載了太赫茲衛星通信設備,可以在衛星上建立數據收發鏈路,并開展太赫茲通信試驗。
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第五
太赫茲波段由于尚未開發,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。
Keysight Sub-THz測試臺用于H波段(220-330 GHz)
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原文標題:6G通信為何會選擇THz頻段?
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