6G在路上，太赫茲技術(shù)是怎樣的存在

　　5G還沒(méi)實(shí)現商用，工信部便確認了即將著(zhù)手研究6G的消息，這或許讓人覺(jué)得猝不及防，但其實(shí)又在情理之中。為什么這么說(shuō)?因為通信業(yè)必須具備前瞻性，早在2009年4G LTE首版標準完成時(shí)，各大設備廠(chǎng)商就開(kāi)始研究起5G了，所以在5G R15標準完成的時(shí)候，6G的研究也要提上日程了。

　　如果說(shuō)5G實(shí)現了更快更低時(shí)延及更高網(wǎng)絡(luò )容量的網(wǎng)絡(luò )，那么6G的目標將是實(shí)現世界全連接。我們知道5G將會(huì )使用毫米波進(jìn)行通信，而6G有望使用太赫茲技術(shù)，這將大大提升6G網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )容量及網(wǎng)絡(luò )速度。

　　太赫茲，大家可能很陌生，但是如果看了下面這張不同頻率的分布圖，相信大家對太赫茲就會(huì )有一定的了解。太赫茲，實(shí)際上是一個(gè)頻率單位，1THz=1000GH，人們對太赫茲研究主要在0.1THz～10THz之間，該范圍兩側的微波與紅外線(xiàn)均已有了廣泛的應用，故而這一頻段有個(gè)外號叫做“太赫茲鴻溝”。值得一提的是，國際電聯(lián)將0.3～3THz的頻段定義為太赫茲輻射，較上面的范圍要要小，目前的太赫茲應用均在該頻段范圍內。

　　了解完了太赫茲，這時(shí)候讓與非網(wǎng)小編帶大家來(lái)了解一下為什么太赫茲技術(shù)能讓6G比5G更快更強。我們可以回想一下近期工信部公布的三大運營(yíng)商的5G頻譜分配情況，中國移動(dòng)獲得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz頻段的5G試驗頻率資源，中國電信獲得3400MHz～3500MHz頻段的5G試驗頻率資源，中國聯(lián)通獲得3500MHz～3600MHz頻段的5G試驗頻率資源。之前我們有提到過(guò)，太赫茲輻射的頻率范圍為0.3THz～3THz，根據通信原理，頻率越高，允許分配的帶寬范圍越大，單位時(shí)間內所能傳遞的數據量就越大，也就是我們通常說(shuō)的“網(wǎng)速變快了”。所以單從頻率上來(lái)講，6G的網(wǎng)速將會(huì )是5G的10倍左右。

　　當然，目前對太赫茲的研究?jì)H僅停留在探索階段，6G究竟要如何去使用太赫茲還需要專(zhuān)家們花時(shí)間去研究，最需要解決的問(wèn)題便是太赫茲輻射的傳輸距離短的問(wèn)題。如果大家還記得高中物理的話(huà)，應該知道這個(gè)公式：波速=波長(cháng)*頻率。因為電磁波波速是固定的光速，那么電磁波的波長(cháng)就和頻率成反比，頻率越高，波長(cháng)越短，而波長(cháng)越短，傳輸距離也就越短。專(zhuān)家預測未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò )會(huì )是一個(gè)密集型網(wǎng)絡(luò )，只有這樣才能做到廣域覆蓋，如何部署基站成了首要難題。

　　當然部署6G網(wǎng)絡(luò )遠不止這些困難，太赫茲技術(shù)還需要進(jìn)一步地深入開(kāi)發(fā)，并且有效的將這些頻段的應用豐富起來(lái)才能真正部署起6G網(wǎng)絡(luò )。目前而言，太赫茲技術(shù)的應用場(chǎng)景主要包括天文應用、無(wú)損檢測、醫學(xué)成像、安全檢查等等，下面就隨與非網(wǎng)小編大致了解一下吧。

　　天文應用方面

　　由于宇宙背景輻射在太赫茲頻譜中存在豐富的信息， 這使得太赫茲射電天文成為天文觀(guān)測的重要手段。通過(guò)使用太赫茲波對宇宙背景輻射進(jìn)行研究，可以理解更多關(guān)于我們生活的太陽(yáng)系以及宇宙的進(jìn)化過(guò)程。例如， 通過(guò)研究星際分子云的太赫茲頻段頻譜特性， 可探究宇宙的起源;分析原子和分子散射出來(lái)的頻譜信息， 可研究宇宙中的新生星系的形成等。

　　無(wú)損檢測方面

　　太赫茲輻射的光子能量低， 對穿透物不會(huì )造成損傷， 并且可以穿過(guò)大多數介電物質(zhì)。太赫茲波這一特點(diǎn)對于檢測非導電材料中的隱藏缺陷或者特殊標記具有很大的發(fā)展空間，一般稱(chēng)為無(wú)損檢測，比如檢測油畫(huà)、航天器和半導體器件等。

　　生命科學(xué)應用方面

　　由于太赫茲輻射波對人體基本無(wú)害， 同時(shí)水和其他組織對太赫茲波具有不同的吸收率， 因此它可廣泛應用于對人體局部成像和疾病的醫療診斷上， 比如對于皮膚癌和乳腺癌等的檢測。太赫茲波段包含了大量的光譜信息， 對不同的分子， 尤其是有機大分子會(huì )呈現出不同的吸收和色散特性，因而可以有效地用于測定分子特性， 在生命科學(xué)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景，比如測定DNA 的束縛狀態(tài)、生物組織的特征和蛋白質(zhì)復合物等。

　　安全應用方面

　　太赫茲波具有穿透性， 能夠實(shí)現對隱蔽物體的有效檢測， 可應用于國家安全相關(guān)的領(lǐng)域， 比如對于隱蔽的爆炸物、隱藏的槍支、郵寄的非法藥品的檢測和用于機場(chǎng)的快速安檢等。 上海微系統所孫曉瑋團隊研制了0.36 THz 的成像系統，電子科技大學(xué)樊勇團隊研制了0.34 THz 的SAR 成像系統。

　　高速通信方面

　　相對于現有微波毫米波通信頻段的頻譜， 太赫茲頻段具有海量的頻譜資源，可用于超寬帶超高速無(wú)線(xiàn)通信，比如100 Gbps 甚至更高。