中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)公里級(jí)太赫茲無(wú)線(xiàn)通信傳輸

10月8日，由中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)領(lǐng)銜的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)宣布，在青海省海西州雪山牧場(chǎng)取得重大突破，成功實(shí)現(xiàn)了基于超導(dǎo)接收技術(shù)的高清視頻信號(hào)在公里級(jí)距離上的太赫茲/亞毫米波無(wú)線(xiàn)通信傳輸。此次實(shí)驗(yàn)是國(guó)際首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機(jī)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)距離太赫茲無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，同時(shí)也是0.5THz及以上頻段實(shí)現(xiàn)的最遠(yuǎn)傳輸距離記錄。

參與此次聯(lián)合實(shí)驗(yàn)的單位包括中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所、上海師范大學(xué)、中國(guó)電科54所、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所和長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所。實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在極端環(huán)境下，攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括太赫茲高靈敏度超導(dǎo)接收機(jī)、太赫茲高效倍頻鏈、中頻帶寬擴(kuò)展和超寬帶調(diào)制發(fā)射等，全自主研制了一套0.5THz頻段的全電子學(xué)太赫茲通信系統(tǒng)。

太赫茲通信被視為解決未來(lái)空間海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與落地難題的關(guān)鍵技術(shù)，但面臨信號(hào)衰減嚴(yán)重、難以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)忍魬?zhàn)。實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在雪山牧場(chǎng)亞毫米波天文觀測(cè)基地（海拔約4300米）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，利用超高靈敏度和高增益的太赫茲天文望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)與太赫茲通信系統(tǒng)相結(jié)合，顯著提升了太赫茲通信傳輸距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，傳輸頻率為0.5THz，傳輸距離達(dá)到1.2公里，而信號(hào)發(fā)射功率僅為10微瓦。

此次實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證了太赫茲/亞毫米波超導(dǎo)接收系統(tǒng)在太赫茲通信中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，還完成了地面外場(chǎng)高速數(shù)據(jù)太赫茲通信傳輸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及系統(tǒng)性能評(píng)估。這一成果為未來(lái)空間/空地大容量太赫茲通信以及雪山牧場(chǎng)亞毫米波多學(xué)科平臺(tái)建設(shè)奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。