【技术】6G通信为何会选择THz频段？

时间： 2023-08-10 来源：是德科技KEYSIGHT公众号

6G 目前处于非常早期的研究阶段。国际电信联盟所期待的“网络2030”愿景正在逐步实现。虽然该行业距离进入 6G 标准开发进程还有几年的时间，但亚太赫兹（sub-THz）技术已经成为研究的重点。6G 的一个关键目标和积极研究领域是实现 100 Gbps 至 1 Tbps 的数据吞吐量。这种极端的数据吞吐量可能最终会成为 6G 的关键性能指标（KPI）。但是，无论从射频角度还是基带角度来看，这个目标都会带来重大挑战。对于5G通信的毫米波应用，以28GHz频段为例，其可用信道带宽仅为1GHz。而太赫兹工作在1THz频率附近，频率比毫米波高数十倍，越高的频率，潜在的可用带宽越大。太赫兹波的潜在工作带宽，要比毫米波高至少一个数量级。

另外，太赫兹波还具有其他一些适合通信的特点。比如：

第一、而太赫兹波的另外一个特性，就是时域频谱的信噪比非常高。因此，根据香农定理，由于具有更高的信道带宽，更高的信噪比，使用太赫兹波进行数据传输，可以获得比毫米波高得多得多的数据传输速率。

第二、由于太赫兹波处于电子学向光子学过渡的阶段，因此它同时具备了微波通信和光通信的优点。除了具有比微波更快的传输速度，还具有波束窄、方向性好的特点，可以实现更好的传输安全性和抗干扰能力。

第三、由于太赫兹波的波长只有0.03mm到3mm，因此终端设备的天线可以做得非常小，大大节省设备设计空间，天线的数量也可以进一步增加，为高阶MIMO的实现，提供了条件。

第四、NTN是6G移动通信非常重要的组成部分，而太赫兹频段特别适合卫星通信。在真空环境下，太赫兹波通信的数据吞吐量比当前的超宽带技术快高达一千多倍。我国于2020发射了6G通信试验卫星，就搭载了太赫兹卫星通信设备，可以在卫星上建立数据收发链路，并开展太赫兹通信试验。

第五、太赫兹波段由于尚未开发，因此具有丰富的频率资源，易于将来开展利用。

正是由于以上的特性，太赫兹波可能会成为6G通信系统的关键组成部分。虽然目前太赫兹波通信还有一些技术问题需要突破，目前6G THz的研发正在进行当中，是德科技的THz测试台被用于6G项目的早期研发。

KEYSIGHT Sub-THz测试台用于H波段（220-330 GHz）

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