日本研发太赫兹发射器 有望实现超高速无线通信

日本广岛大学、国家信息与通信技术研究所和松下公司正在研发一种太赫兹发射器，能利用300吉赫兹的波段，通过单信道以超过100吉比特（0.1太比特）/秒的速率传输数字数据。

第五代移动通信网络（5G网络）将在2020年左右实现，而该团队研发的技术可使数据速率比5G网络快10倍以上。2017年国际固态电路会议（ISSCC）于2月5~9日在旧金山召开，研究团队在会上提供了该技术的详细信息。

太赫兹发射器

太赫兹波段是巨大的新型频率资源，有望用于未来超高速无线通信。日本研究团队已研发出一种发射器，能使用290~315吉赫兹（GHz）范围的频率，实现105吉比特/秒的通信速度。该频率范围目前尚未被分配，包含在275~450 吉赫兹的频率范围之内，2019年世界无线电通信大会（WRC）将讨论275~450 吉赫兹频率的使用范围。

该团队验证得出，通过使用正交幅度调制（QAM），利用300吉赫兹波段的无线联接速度能得到大幅提高，每信道的数据速率可提高6倍，作为基于集成电路的发射器，数据速率首次超过100吉比特/秒。以这种数据速率，一张DVD的全部内容能在几分之一秒内传输完毕。

与卫星之间的太赫兹无线通信可在任何时间向地球上任何地点、任何个体提供吉比特/秒的联接速度

太赫兹通信性能优势

广岛大学物质先进科学研究生院明纳·藤岛教授表示，光纤通信实现了超高速有线连接，远远超越了无线联接速率。太赫兹还可为卫星提供超高速无线联接，这可大幅提高飞行中的网络联接速度。其他潜在应用包括从内容服务器到移动设备的快速下载以及基站之间的超快速无线联接。另一方面，太赫兹无线通信还可提供全新的可能性，也就是高数据速率、最低延时的通信。光纤由玻璃制成，光速在光纤中不断减小，因此光纤不适用于需要实时响应的应用。由于无法同时满足这两方面需求，所以必须在"高数据速率"（光纤）和"最低延时"（微波联接）之间做出选择。然而使用太赫兹无线通信，可获得支持光纤数据速率的、最低延时的光速联接。

未来研发计划

藤岛教授称，当前太赫兹无线通信技术已配备了非常广泛的带宽和正交幅度调制（QAM）能力。对于在300吉赫兹波段上实现100吉比特/秒的数据速率而言，QAM的应用是关键。该团队计划进一步研发300吉赫兹的超高速无线电路，为300吉赫兹波段研发接收器电路以及适用于超高速通信的调制解调电路。

来源：美国NextBigFuture网站/图片来自互联网

中国国防科技信息中心  冯云皓