我国“6G试验卫星”成功发射 承载着太赫兹空间通信技术验证重任

2020年11月6日11时19分，中国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭，成功将电子科技大学号卫星送入预定轨道，发射获得圆满成功。

电子科技大学号卫星(又称“天雁05卫星”)由成都国星宇航科技有限公司、电子科技大学与北京微纳星空科技有限公司联合研制。电子科技大学号卫星主要用于对地遥感观测，可为智慧城市建设、农林业灾情监测等行业提供服务。同时，该卫星平台上将开展太赫兹通信载荷的相关试验。标志着我国航天领域探索太赫兹空间通信技术有了突破性进展。

6G网络将是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信，实现全球无缝覆盖，6G将使用太赫兹(THz)频段，且6G网络的“致密化”程度也将达到前所未有的水平，届时，我们的周围将充满小基站。太赫兹频段是指100GHz-10THz，是一个频率比5G高出许多的频段。从通信1G(0.9GHz)到4G(1.8GHZ以上)，我们使用的无线电磁波的频率在不断升高。

太赫兹在天文中被称为亚毫米6G信号的频率已经在太赫兹级别，而这个频率已经接近分子转动能级的光谱了，很容易被空气中的被水分子吸收掉，所以在空间中传播的距离不像5G信号那么远，因此6G需要更多的基站“接力”。5G使用的频段要高于4G，在不考虑其他因素的情况下，5G基站的覆盖范围自然要比4G的小。到了频段更高的6G，基站的覆盖范围会更小。因此，5G的基站密度要比4G高很多，而在6G时代，基站密集度将无以复加。

太赫兹辐射是0.1~10THz的电磁辐射， 从频率上看， 在无线电波和光波， 毫米波和红外线之间; 从能量上看， 在电子和光子之间· 在电磁频谱上，太赫兹波段两侧的红外和微波技术已经非常成熟，但是太赫兹技术基本上还是一个空白，其原因是在此频段上，既不完全适合用光学理论来处理，也不完全适合微波的理论来研究。

太赫兹系统在半导体材料、高温超导材料的性质研究、断层成像技术、无标记的基因检查、细胞水平的成像、化学和生物的检查，以及宽带通信、微波定向等许多领域有广泛的应用。研究该频段的辐射源不仅将推动理论研究工作的重大发展，而且对固态电子学和电路技术也将提出重大挑战。

太赫兹集成了微波通信与光通信的优点，具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高及穿透性好等诸多特性，在军事通信应用上的前景诱人，已成为各国挖掘开发的热点。在6G中,太赫兹通信由于能提供极高的数据速率与巨大带宽,具有极大应用潜力。

首先，太赫兹的频段比现有微波通信要高出l～4个数量级，这也就意味着它可以承载更大的信息量，轻松解决目前战场信息传输受制于带宽的问题，满足大数据传输速率的通信要求。

我们有充分理由相信，将来利用太赫兹无线网络传输高清影像资料，也许只在弹指一挥间。其次，太赫兹波束更窄,具有极高的方向性、更好的保密性、较强抗干扰和云雾及伪装物穿透能力，可以在大风、沙尘以及浓烟等恶劣的战场环境下以极高的带宽进行定向、高保密甚至明码军事通信。

当前，单就通信距离来看，由于太赫兹在空气中传播时很容易被水分所吸收，信号衰减严重，还存在着传输距离较短的“短板”。但是，正所谓“短亦有短的好”，在某些情况下，鉴于战场通信声道的混乱和拥塞，有限的传输距离反而能成为优势。因为大气衰减能使信号根本无法传播到远处敌人的无线电技术监听机构，可实现隐蔽的近距离通信。

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