近年來，由于對無線通信的更高速率和更大容量的需求不斷提高，全球范圍內(nèi)開始研究可實現(xiàn)100Gbps或更高傳輸速率的B5G / 6G移動通信技術(shù)。太赫茲無線電有望成為超高速無線通信系統(tǒng)的候選者，因為其具有比在5G中使用的毫米波頻段更寬的頻帶。

為了廣泛利用頻率比在5G中使用的準毫米波段高一個數(shù)量級的300 GHz頻段無線通信，開發(fā)高增益天線以補償較大的傳播損耗顯得非常重要。然而，天線增益和天線開口面積具有基本成比例的關(guān)系，并且既要實現(xiàn)天線的小型化又要實現(xiàn)高增益是一大挑戰(zhàn)。下圖所示為300 GHz頻段中天線增益與天線孔徑面積之間的關(guān)系：

軟銀株式會社、NICT等于近日使用在300 GHz頻段太赫茲無線電上運行的超小型天線成功進行了無線通信實驗。了解到其中采用的小型介電天線（1.36毫米×1.36毫米×1.72 毫米，開口面積1.8平方毫米，增益約15 dBi），該天線是利用光子射流效應(yīng)于2020年開發(fā)的；這是太赫茲頻段可用于智能手機等短距離通信的第一步，并且是通過改善與當前正在開發(fā)的太赫茲無線電兼容的收/發(fā)器的輸出和接收靈敏度性能而實現(xiàn)的，顯示了長距離通訊的可能性。

太赫茲波無線通信中通常使用的微型天線為9.0毫米×9.0毫米×47.5毫米），而此次試驗中使用的發(fā)射器/接收器沒有使用特殊部件，并且僅由市售部件組成。

在這項研究和開發(fā)中，僅使用市售材料就可以實現(xiàn)使用小天線的300GHz頻帶高速無線傳輸，該天線被認為可以安裝在智能手機上。在全球范圍內(nèi)，在300 GHz頻段內(nèi)運行的高靈敏度小型接收機和大功率放大器的研究與開發(fā)正在迅速發(fā)展的同時，與無線電信號波長相同大小的小型天線的實現(xiàn)使在太赫茲無線電上工作成為可能。它可以安裝在集成電路上，有望在Beyond 5G / 6G時代為超高速無線通信的實際應(yīng)用做出貢獻。

責任編輯：lq