作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2018/3/11 8:19:32
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太赫兹技术有望用于无线通信

 

本报讯 全世界正在耗尽带宽,以支撑日益增长的通信需求。这在一定程度归因于物联网技术。该技术让从烤箱到房门的所有物体都可接入互联网,并且驱动数据通信的爆发。频谱中太赫兹(THz)区域一个新的频率范围或许很快变得可用。一篇日前发表于美国物理联合会(AIP)出版集团所属《应用物理快报—光子学》期刊的论文,展示了在多种情形和环境中利用THz载波进行数据传输的可行性,包括波被墙壁或者其他物体弹回或者反射的非视距情形。

此项研究主导者、来自布朗大学的Daniel Mittleman表示:“我们不是第一个研究室内或者户外THz无线链路可信性的团队,但目前极少有比较性研究。”该领域的很多研究人员认为,依靠非直接或者非视距通路的链路是不可能的。“我们的工作表明,事实不一定是这样的。”Mittleman说。

THz辐射拥有高于95吉赫(GHz)的频率。美国联邦通信委员会(FCC)尚未建立超越该频率的服务规则。虽然位于频谱上这一区域的带宽或许在未来的无线技术中可用,但关于此类数据载波的功率要求、架构、硬件或者其他基本问题目前知之甚少。

和蓝牙或者标准无线网络等传统无线载波相比,THz辐射在频率上高出约100倍,并因此拥有更高的光子能量。一些人表达了对此类辐射安全性的担忧,但由于这些波不可能渗透进组织,尤其是在被用于无线应用的功率下,因此大多数人认为这不会成为问题。

Mittleman团队利用在各种真实环境中数据传输速率达到每秒钟1吉比特的链路,测量了100、200、300和400 GHz下的数据传输。他们设置了THz发射机,以便利用倍频链将调制基带信号向上变频至想要的频率。研究人员还在各种室内和户外障碍附近放置了接收器,以探测脉冲信号。

在一项关键试验中,信号源和接收器被放置在无法相互看到的地方。信号被从干预墙上两次弹回来,并且很容易被接收器探测到。该研究表明,和此前的预期相反,非视距利用对于这种载波是可能的,同时THz辐射或许在未来的无线技术中起到一定作用。(宗华)

《中国科学报》 (2018-03-11 第2版 国际)
 
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