全球范圍內(nèi)開始研究可實(shí)現(xiàn)100Gbps或更高傳輸速率的B5G/6G移動(dòng)通信技術(shù)

近年來(lái)，由于對(duì)無(wú)線通信的更高速率和更大容量的需求不斷提高，全球范圍內(nèi)開始研究可實(shí)現(xiàn)100Gbps或更高傳輸速率的B5G / 6G移動(dòng)通信技術(shù)。太赫茲無(wú)線電有望成為超高速無(wú)線通信系統(tǒng)的候選者，因?yàn)槠渚哂斜仍?G中使用的毫米波頻段更寬的頻帶。

為了廣泛利用頻率比在5G中使用的準(zhǔn)毫米波段高一個(gè)數(shù)量級(jí)的300 GHz頻段無(wú)線通信，開發(fā)高增益天線以補(bǔ)償較大的傳播損耗顯得非常重要。然而，天線增益和天線開口面積具有基本成比例的關(guān)系，并且既要實(shí)現(xiàn)天線的小型化又要實(shí)現(xiàn)高增益是一大挑戰(zhàn)。下圖所示為300 GHz頻段中天線增益與天線孔徑面積之間的關(guān)系：

軟銀株式會(huì)社、NICT等于近日使用在300 GHz頻段太赫茲無(wú)線電上運(yùn)行的超小型天線成功進(jìn)行了無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)。了解到其中采用的小型介電天線（1.36毫米×1.36毫米×1.72 毫米，開口面積1.8平方毫米，增益約15 dBi），該天線是利用光子射流效應(yīng)于2020年開發(fā)的；這是太赫茲頻段可用于智能手機(jī)等短距離通信的第一步，并且是通過(guò)改善與當(dāng)前正在開發(fā)的太赫茲無(wú)線電兼容的收/發(fā)器的輸出和接收靈敏度性能而實(shí)現(xiàn)的，顯示了長(zhǎng)距離通訊的可能性。

太赫茲波無(wú)線通信中通常使用的微型天線為9.0毫米×9.0毫米×47.5毫米），而此次試驗(yàn)中使用的發(fā)射器/接收器沒(méi)有使用特殊部件，并且僅由市售部件組成。

在這項(xiàng)研究和開發(fā)中，僅使用市售材料就可以實(shí)現(xiàn)使用小天線的300GHz頻帶高速無(wú)線傳輸，該天線被認(rèn)為可以安裝在智能手機(jī)上。在全球范圍內(nèi)，在300 GHz頻段內(nèi)運(yùn)行的高靈敏度小型接收機(jī)和大功率放大器的研究與開發(fā)正在迅速發(fā)展的同時(shí)，與無(wú)線電信號(hào)波長(zhǎng)相同大小的小型天線的實(shí)現(xiàn)使在太赫茲無(wú)線電上工作成為可能。它可以安裝在集成電路上，有望在Beyond 5G / 6G時(shí)代為超高速無(wú)線通信的實(shí)際應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。

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