是德科技——6G通信為何選擇THz頻段

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(luò)2030”愿景正在逐步實(shí)現(xiàn)。雖然該行業(yè)距離進(jìn)入 6G 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)進(jìn)程還有幾年的時(shí)間，但亞太赫茲（sub-THz）技術(shù)已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)。

6G 的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)和積極研究領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn) 100 Gbps 至 1 Tbps 的數(shù)據(jù)吞吐量。這種極端的數(shù)據(jù)吞吐量可能最終會成為 6G 的關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI）。但是，無論從射頻角度還是基帶角度來看，這個(gè)目標(biāo)都會帶來重大挑戰(zhàn)。對于5G通信的毫米波應(yīng)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(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(gè)數(shù)量級。

另外，太赫茲波還具有

其他一些適合通信的特點(diǎn)。比如：

第一：太赫茲波的另外一個(gè)特性是時(shí)域頻譜的信噪比非常高。因此，根據(jù)香農(nóng)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(jìn)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(xué)向光子學(xué)過渡的階段，因此它同時(shí)具備了微波通信和光通信的優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)，可以實(shí)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(shè)備的天線可以做得非常小，大大節(jié)省設(shè)備設(shè)計(jì)空間，天線的數(shù)量也可以進(jìn)一步增加，為高階MIMO的實(shí)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(dāng)前的超寬帶技術(shù)快高達(dá)一千多倍。我國于2020發(fā)射了6G通信試驗(yàn)衛(wèi)星，就搭載了太赫茲衛(wèi)星通信設(shè)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(yàn)。

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(guān)鍵組成部分。雖然目前太赫茲波通信還有一些技術(shù)問題需要突破，目前6G THz的研發(fā)正在進(jìn)行當(dāng)中，是德科技的THz測試臺被用于6G項(xiàng)目的早期研發(fā)。