20181224

6G太赫兹 6G Terahertz

太赫兹(Terahertz)一词是弗莱明(Fleming)于1974年首次提出的。“太赫兹”是单位Terahertz的英译,是指100 GHz~10 THz的电磁辐射(也有定义300GHz ~ 10 THz),波长在0.03mm~3mm范围,介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。
2004年,美国政府将太赫兹技术评为 “改变未来世界的十大技术” 之一,DARPA(美国国防部高级研究计划局)和NASA(美国国家航空与航天局)自2009年起均投入较大的资金和研发力量,进行太赫兹组件及系统的研发。2005年,日本政府更是将太赫兹技术列为 “国家支柱十大重点战略技术” 之首。
我国政府分别在2005和2014年专门召开了 “香山科技会议” ,制定了我国太赫兹技术的发展蓝图。2016年底, “太赫兹谷” 如火如荼的在乌鲁木齐与中国电子科技集团公司合作下开始建设。
另外,欧洲、澳大利亚、日韩、台湾等许多国家和地区政府、研究机构、大学和企业纷纷投入到太赫兹研发的热潮中。
太赫兹波具有穿透性强、使用安全性高、定向性好、带宽高等技术特性,由于太赫兹释放的能量很小,不会在人体产生有害的光致电离。
所以,相比X射线,太赫兹是一种更安全的安检技术,可以广泛应用于军事、国土安全、天文、医疗、通信、科学研究等诸多领域。
由于太赫兹对大多数包装物具有透视性,可以实现非接触、非破坏性的探测。太赫兹成像可以有效地检测和识别隐藏在各种遮盖物下的枪支、刀具等武器。
现有的金属探测器和X射线安检等设备无法识别的陶瓷刀具、塑料炸药等新型恐袭武器,同样可以利用太赫兹成像技术进行有效检测,这也是太赫兹技术比较先开始商用的领域。
太赫兹波处于电子学向光子学过渡的领域,它集合了微波通信与光通信的优点。太赫兹波作为微波的延伸,它所提供的通信带宽远大于微波,传输容量更大,速度更快,这是太赫兹通信的最大优势。2013 年,太赫兹高速无线通信的速率已经突破100 Gbps。
此外,太赫兹由于波束窄,所以方向性更好,可以实现更好的保密性及抗干扰抗截获能力。相对光通信而言,太赫兹波的传输受烟雾、沙尘等恶劣环境的影响很小。
此外,太赫兹波的波长较短,因而天线可以做得非常小,能够将设备做成纳米级别,实现纳米级设备之间的通信。
国际上对于太赫兹技术的研究主要集中在欧洲、美国、日本、中国,其中中国对于太赫兹的研究位于世界前列。