實(shí)現(xiàn)21 km、5 Gb／s、0.14 THz遠(yuǎn)距離高速無線傳輸，
微太中心取得太赫茲無線傳輸技術(shù)研究新進(jìn)展

中國(guó)工程物理研究院微系統(tǒng)與太赫茲中心太赫茲應(yīng)用技術(shù)研究室（MT-03）的無線通信研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了距離21 km、單路實(shí)時(shí)速率5 Gb/s、頻率0.14 THz的遠(yuǎn)距離高速無線傳輸試驗(yàn)。試驗(yàn)中傳輸了兩路HD-SDI無壓縮高清音視頻數(shù)據(jù)流，每一路的有效速率高達(dá)1.485 Gb/s。

21 km、5 Gb/s、0.14 THz無線傳輸系統(tǒng)

太赫茲應(yīng)用技術(shù)研究室無線通信研究團(tuán)隊(duì)于2012年公開了一套0.14 THz頻段的太赫茲無線傳輸系統(tǒng)^[1-3]，最遠(yuǎn)傳輸距離為1.5 km，實(shí)時(shí)處理速率為2 Gb/s，非實(shí)時(shí)處理速率為10 Gb/s。與之前的成果相比，本次試驗(yàn)將傳輸距離提高到原來的14倍以上，實(shí)時(shí)處理速率提高到原來的2.5倍。

目前高功率太赫茲源仍然是制約系統(tǒng)傳輸距離的瓶頸。為了獲得更高功率的太赫茲波輸出，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了折疊波導(dǎo)行波管放大器，在0.14 THz頻段實(shí)現(xiàn)了25.3 dB的增益，將系統(tǒng)發(fā)射功率放大到瓦量級(jí)^[4]。結(jié)合高增益卡塞格倫天線，本次試驗(yàn)中等效全向輻射功率（EIRP）達(dá)到了76 dBm。基帶調(diào)制解調(diào)采用16QAM體制，采用FPGA實(shí)現(xiàn)并行實(shí)時(shí)處理，最大處理速率達(dá)到5 Gb/s。

發(fā)射端地點(diǎn)位于成都市雙流區(qū)，接收端地點(diǎn)位于成都市新津縣，實(shí)際傳輸距離為21.17 km。由于霧霾原因，試驗(yàn)當(dāng)天兩地的實(shí)際大氣能見度僅有3 km左右，空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）為175（中度污染）。試驗(yàn)也一定程度上反映了太赫茲波對(duì)霧霾的穿透效果。

太赫茲應(yīng)用技術(shù)研究室無線通信研究團(tuán)隊(duì)的主要研究領(lǐng)域包括高速遠(yuǎn)距離太赫茲無線傳輸系統(tǒng)、太赫茲頻段自動(dòng)跟瞄技術(shù)、太赫茲頻段無線傳輸信道特性和高速數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] Wang C, Lin C, Chen Q, et al. 0.14THz high speed data communicationover 1.5 kilometers[C]. 37th International Conference on Infrared, Millimeter,and Terahertz Waves. 2012
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[3] Lin C, Zhang J,Shao B, et al. A Multi-Gigabit Parallel Demodulator and Its FPGAImplementation[J]. IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences, 2012, E95-A(8): 1412-1415
[4] Lei W, Jiang Y,Zhou Q, et al. Development of D-band Continuous-wave Folded WaveguideTraveling-Wave Tube[C]. IEEE International Vacuum Electronics Conference(IVEC). 2015