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6G大会|陈智教授:太赫兹通信是系统与器件同步开展研究

时间:2023-04-18 来源:未来移动通信论坛

2023年3月22日-24日,由国家6G技术研发推进工作组和总体专家组指导,由未来移动通信论坛、紫金山实验室主办的2023全球6G技术大会以“6G融通世界,携手共创未来”为主题在南京召开。

在“6G毫米波与太赫兹技术”分论坛上,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。



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