太赫兹通信芯片关键技术与系统发展浅析

【目的】现代无线通信低频频谱资源越来越紧张,但太赫兹频段具有丰富的频谱资源,太赫兹通信兼具大带宽、高保密性等优势,故成为下一代无线通信技术的重要候选技术,而其关键在于太赫兹芯片。【方法】本文主要介绍太赫兹芯片技术及基于芯片的通信技术,对其从基于肖特基二极管芯片的混频、倍频分立式器件到太赫兹芯片的现有成果和未来发展趋势到未来太赫兹通信系统的技术发展和应用场景进行浅析。【结果】基于肖特基二极管的太赫兹分立器件如倍频器、混频器在不断朝高频段、大带宽以及高集成度发展。对芯片而言,基于磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、硅基技术的芯片都在朝着大功率、高频率、高集成度的方向发展,并且未来有望形成InP工艺和GaN工艺配合发展的格局。【结论】在未来,基于芯片技术的太赫兹通信系统可以朝向大规模频分复用、大规模MIMO技术、感通一体、光电融合,以及将频分、极化等多技术融合的复杂复用系统方向发展。我们也希望通过本综述来和读者探讨、畅想太赫兹芯片的发展趋势和基于太赫兹芯片技术的通信系统发展方向。

THz无线通信系统高定向光学发射器性能分析

为提高太赫兹无线通信系统的传输距离,设计了带有高增益天线和波导输出光电二极管模块的光学发射器。分析了含有HEMT和不含HEMT的WG-PM输出功率与光电流、输出功率与信号频率的关系,对比了四种光学发射器的BER特性,理论计算了发射器的最大传输距离。分析结果显示:该WG-PM在120GHz时的3dB带宽大于16GHz,采用此发射器的无线通信系统传输距离可达到500m。

太赫兹通信技术的研究与展望

太赫兹通信是一个极具应用前景的技术,太赫兹波有非常宽的还没分配的频带,并且具有传输速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性。发展太赫兹通信技术已成为各发达国家研究的热点。该文分析了国内外太赫兹通信的研究情况;以太赫兹通信系统的整体框架,全面地介绍和分析了太赫兹通信的一些关键技术和最新研究成果;同时,对太赫兹的技术发展趋势和应用前景做了展望,提出了太赫兹技术的发展战略。

140GHz高速无线通信技术研究

随着经济的发展以及互联网技术的进步,人们对于无线通信的速率要求越来越高。高速无线通信从传统的Mbps转变为Gbps已经成为一个研究热点之一,现阶段已经取得了较大的进步。目前140GHz高速无线通信技术主要存在的弱点是辐射功率不够高、调节调制过程中比较困难以及受到天气的影响较重等,本文将从太赫兹通信验证系统、光通信系统以及微波毫米波通信系统等角度出发,研究显示太赫兹通信验证系统对140GHz无线通信技术的应用前景比较广泛。

太赫兹通信技术研究进展

对未被分配的空闲频谱资源的需求增长,将不可避免地使无线通信系统的工作频率向更高频率的太赫兹(THz)频段发展。大数据的瞬时传输将采用更高的载波频率,以满足高传输速率的需求。大量的研究表明,THz技术在通信领域的应用与当今比较成熟的微波通信和光纤通信相比,具有更多的优点,比如说,传输速率高,方向性好,安全性高,散射小,以及穿透性好等。文章总结了THz通信的特点及其适用领域,综述了近几年国际上通信研究最新进展,给出了未来通信系统可能的发展趋势。