比5G快10倍的无线技术或2020年问世

谈到红外光、激光和微波等技术，相信大多数人都有所了解。不过，知道太赫兹技术的人却寥寥无几了。早在2004年，美国首次提出太赫兹（THz，10¹²Hz）技术，并且被列为“改变未来世界的十大技术”之一。

中国科学院院士姚建铨表示，“太赫兹技术,在光学领域有一个近年来为大众所熟知的名字——远红外线”。 人类社会存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波,而太赫兹波是人类迄今为止了解最少,开发最少的一个波段。

据悉，研究人员已经研发出一种太赫兹发射器，该发射器的数据传输速度要比5G至少快10倍，而该技术有望在2020年实现应用。

为期五天的2017国际固态电路会议 （ ISSCC） 于2月5号到9号在加利福尼亚州的旧金山举行，根据安排，太赫兹发射器在这次电路会议上被展示，这种传送机能够将一个DVD上的全部内容瞬间发送完毕。（编者注：太赫兹频率是一种新的巨大频率资源，有望在未来应用于超高速无线通信。）

Minoru Fujishima 是日本广岛大学的教授，也是太赫兹研究者之一。他说：“太赫兹也能与卫星进行超高速连接，而与卫星的连接，只能通过无线。这也有好处，比如，它极大地促进了动态网络连接的发展。其它可能的应用包括快速将资源下载到移动设备，基站之间实现超快速无线连接。”

据了解，该研究小组研发的是一款频率在290GHz 到 315GHz 的发射器，能够实现105Gbps的通信速度。虽然这个范围的频段现在还没有被分配，但值得注意的是它处于275GHz 到 450GHz 范围内，该频段将在国际电信联盟无线电通信部门组织的2019世界无线电大会上进行讨论。

去年该研发小组就曾向大家展示了通过使用正交调幅（QAM）大幅提高300GHz 频率的无线连接速度的研究成果。今年，他们展示的是更快的发射器，单个通道数据速率比之前快六倍。作为集成电路发射器，它首次实现单个通道速率超过100 Gbps.

“今年我们新研发的发射器，传送功率比之前的要高十倍。这使得 300GHz 的单个通道数据速率超过100 Gbit/s 成为可能。”Fujishima 如此表示。

他还说道：“我们通常讨论兆位每秒或吉比特每秒的无线数据传输速率，但是现在我们正接近利用简单的单一通信通道实现太比特每秒的传输速率。”

接下来，广岛大学、日本国家信息与通信研究所以及松下电器的研究小组计划进一步研发300GHz 的超高速无线电路。

什么是太赫兹技术？

2004年,太赫兹(THz,10¹² Hz)技术首次被美国提出,并且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；2005年,日本更是将其列为“国家支柱十大重点战略目标”之首,举全国之力进行研发。太赫兹,因此成为本世纪最为重要的新兴学科之一。

“太赫兹指的是电磁频谱上频率为0.1~10THz的辐射,波长范围为0.03~3mm,介于无线电波和光波之间”。姚建铨院士表示,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。

除此之外,姚建铨表示,因为太赫兹的穿透能力很强,它不仅能探测到金属,人体携带的非金属、胶体、粉末、陶瓷、液体等危险物品都能被系统识别,安检的效率也大大提升了。目前太赫兹人体安检仪器已经在国内外投入使用了。