太赫兹通信是系统与器件同步开展研究

在今日举办的2023世界6G大会“6G毫米波与太赫兹技术”论坛上，电子科技大学陈智教授表示，很多专家都谈到毫米波和太赫兹器件，这对系统来说非常重要。以往很多频段是器件相对比较成熟，研究系统或者算法；但是太赫兹通信发展过程中，是系统和器件同步进展。

一是调制。从太赫兹信号调制来讲有几种不同的办法：调制放在低频段，通过上变频方式搬移到太赫兹频段，这种方法相对技术比较成熟，但存在效率和带宽问题。放在成熟的光频段，通过下变频方式搬移到太赫兹频段，带宽大，但效率低，影响通信传输距离。此外还可以采用不变频的方式，这就需要新的架构、新的器件。

陈智指出，太赫兹器件在各个方面都取得快速进展，近十年时间太赫兹频段各个器件，包括混频器、倍频器、功放，甚至天线，进展速度非常快。这里出现比较多的工艺，包括CMOS、氮化镓工艺在太赫兹频段都发挥了不同作用，甚至还会出现不同工艺通过异质集成，最大化发挥工艺本身所拥有一些特点，这些都有可能在太赫兹通信系统里出现。

二是天线。6G必须要解决太赫兹频段相控阵天线问题，在这方面目前也有很多进展，总体来看，由于太赫兹频段很高，波长很短，相控阵天线存在挑战。目前太赫兹频段相控阵工艺主要集中在CMOS，是有源相控阵，此外还有无源相控阵路线。

三是信道。国内外已经开展了较多研究，比如采用射线追踪确定性信道建模，比较适合太赫兹高频定向传输特点，但是测量过程中还会有一些散射存在，必须要考虑一些统计方法。由于器件支持问题，目前低频居多，在300GHz以上相对比较少。

最后在设备原型方面，电子科技大学去年进行了一批国内系统测试，也拿到了很多结果，包括国内外很多单位已经研制出相对成熟的太赫兹频段的测试原型，频段覆盖范围比较宽，传输速率达到了百Gbps，距离达到公里级水平。

陈智透露，中国在6G推进组太赫兹任务组做了很多跟标准推进相关工作，也出了相关的白皮书研究其愿景，进行相应测试原型的评估，甚至也进行了包括器件和信道方面专项的工作。我们希望通过努力，促进面向6G以及6G以后太赫兹通信器件和系统的快速发展。