太赫兹通信技术迎来新突破 为开启6G的未来奠定基础

太赫兹通信技术迎来新突破为开启6G的未来奠定基础太赫兹频率电磁波为通信、扫描和成像技术的进步带来了巨大的希望。然而，利用它们的潜力却障碍重重。东北大学的一个研究小组取得了突破性进展，专门针对太赫兹频谱创建了一种新型可调滤波器。他们的研究成果发表在《光学快报》（OpticsLetters）杂志上。太赫兹波属于电磁波谱中介于微波和红外线频率之间的一个区域。太赫兹波比无线电波频率高（波长短），但比可见光频率低。日益拥挤的无线电波频谱承载着WiFi、蓝牙和当前移动电话（手机）通信系统传输的大量数据。所开发的可调滤波器的概念示意图。(a)滤波器的横截面图；(b)周期与折射率之间的关系；(c)折射率变化引起的频率偏移。资料来源：YingHuang等人电磁频谱低频部分的信号拥塞是探索太赫兹区域的一个诱因。另一个原因是太赫兹具有支持超高数据传输速率的能力。不过，将太赫兹信号用于常规应用的一个关键挑战是，必须能够在特定频率上调整和过滤信号。需要进行滤波，以避免受到所需频段以外信号的干扰。太赫兹滤波技术的突破东北研究小组的YoshiakiKanamori说："我们构建并演示了太赫兹波频率可调滤波器，与传统系统相比，它实现了更高的传输速率和更好的信号质量，揭示了太赫兹无线通信的潜力。他补充说，这项工作还可以在太赫兹频段之外得到更广泛的应用。"机械折射率可变超材料。资料来源：YingHuangetal.这种新型太赫兹滤波器基于一种名为法布里-珀罗干涉仪的装置，与所有干涉仪一样，它依赖于不同电磁辐射波在镜面间反弹时相互影响而产生的干涉图案。研究人员的版本使用结构精细的光栅作为镜面之间的材料，其间隙小于相互作用波的波长。光栅的可变拉伸允许对其折射率进行必要的精细控制，以调整干涉仪的滤波效果。这样就只能传输所需的频率。使用不同的光栅可以控制不同的选定频率范围。该团队已经展示了他们的系统在适用于下一代（6G）移动电话信号的频率上的应用。通过控制周期来调节折射率和频率。资料来源：YingHuangetal.Kanamori说："除了我们的方法在通信系统中的应用外，我们还设想在医学和工业领域的扫描和成像技术中使用我们的方法。"太赫兹波在扫描和成像方面的一个优势是，它可以轻易穿透阻挡光线通过的材料，包括生物组织。除医疗应用外，这也为材料分析、安全系统和制造过程中的质量控制提供了机会。Kanamori总结说："总之，我们的工作提供了一种简单而经济有效的方法来过滤和主动控制太赫兹波，这将推动其在许多应用中的使用。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427263.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427263.htm

6G推进组组长王志勤：6G的商用时间基本上是在2030年左右

6G推进组组长王志勤：6G的商用时间基本上是在2030年左右日前，中国6G推进组首次对外发布了《6G网络架构展望》和《6G无线系统设计原则和典型特征》等技术方案。6G将成为连接物理世界和数字世界的桥梁，满足从人的连接，到物的连接，再到智能体的随时随地按需接入网络的需求。未来的6G网络不仅会比5G更快、更可靠，还需要推动移动通信与人工智能、感知、计算等跨领域融合发展。公开信息显示，2G网络时代，通信峰值速率仅有100k比特；到了5G时代，其峰值理论传输速度可达每秒20G比特；而到了6G时代，通信频段被扩展更高的太赫兹频段，这也是目前全球6G网络的主要研究方向。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402339.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402339.htm

通向6G的钥匙：宾大工程师开启下一代无线通信的大门

通向6G的钥匙：宾大工程师开启下一代无线通信的大门宾夕法尼亚大学的工程师们利用钇铁石榴石（YIG）开发出一种可调滤波器，解决了过去GPS信号干扰的问题，并支持未来的高频段通信。这种滤波器结构紧凑、功耗低，为新兴无线技术提供了可扩展的解决方案。资料来源：TroyOlsson、XingyuDu宾夕法尼亚大学工程学院电气与系统工程（ESE）副教授、《自然-通讯》（NatureCommunications）杂志上一篇介绍该滤波器的新论文的资深作者特洛伊-奥尔森（TroyOlsson）说："我希望它能实现下一代无线通信。"电磁频谱本身是现代世界最宝贵的资源之一；只有极小部分频谱适合用于无线通信，其中大部分是无线电波，占整个频谱的不到十亿分之一。联邦通信委员会（FCC）对这部分频谱的频段进行了严格控制，直到最近才将频率范围3（FR3）频段（包括约7千兆赫至24千兆赫的频率）用于商业用途。(1赫兹相当于电磁波每秒经过一个点时的一次振荡；1千兆赫兹或吉赫兹相当于每秒经过十亿次这样的振荡）。迄今为止，无线通信大多使用较低的频段。奥尔森说："现在，我们的工作频段为600MHz至6GHz。这就是5G、4G和3G。无线设备针对不同频率使用不同的滤波器，因此覆盖所有频率或频段需要大量滤波器，占用大量空间。(典型的智能手机包括多达100多个滤波器，以确保不同频段的信号不会相互干扰）。中间的新型滤光片比后面的老式YIG滤光片小得多。图片来源：TroyOlsson、XingyuDuOlsson说："FR3频段最有可能用于6G或NextG，目前，小型滤波器和低损耗开关技术在这些频段的性能非常有限。拥有一个可在这些频段进行调谐的滤波器，就意味着不必在手机中再安装100多个滤波器和许多不同的开关。像我们创建的这种滤波器是使用FR3频段的最可行途径。"使用更高频率波段带来的一个复杂问题是，许多频率已被保留给卫星使用。埃隆-马斯克的"星链"（Starlink）就在这些频段工作，奥尔森指出。"军方已经被挤出了许多较低的频段。但他们不会放弃位于这些频段的雷达频率，也不会放弃他们的卫星通信。"因此，Olsson的实验室与ESE教授AlfredFitlerMooreMarkAllen和ESE副教授FiroozAflatouni以及他们各自的研究小组合作，设计出了可调滤波器，这样工程师就可以用它来选择性地过滤不同的频率，而不必采用单独的滤波器。可调谐性将变得非常重要，因为在这些较高的频率上，可能并不总是有一块专门用于商业用途的频谱。创新材料和可调节技术这种滤波器之所以可以调节，是因为它采用了一种独特的材料--"钇铁石榴石"（YIG），这是一种稀土金属钇与铁和氧的混合物。YIG的特别之处在于它能传播磁自旋波，这是电子以同步方式旋转时在磁性材料中产生的波的类型。当暴露在磁场中时，YIG产生的磁自旋波会改变频率。通过调节磁场，YIG滤波器在极宽的频带内实现了连续的频率调节。因此，新的滤波器可以调整到3.4GHz到11.1GHz之间的任何频率，涵盖了FCC在FR3频段开辟的大部分新领域。XingyuDu说："我们希望证明，单个可适配滤波器就足以满足所有频段的要求。"除了可调谐外，新型滤波器还非常小巧，大小与四分之一硬币差不多，与前几代YIG滤波器形成鲜明对比，前几代滤波器就像一大包索引卡。这种新型滤波器之所以如此小巧，从而有可能在未来被安装到手机中，原因之一是它只需要很少的电能。Du说："我们率先设计了一种零静态功率磁偏置电路，"他指的是一种除了偶尔重新调整磁场的脉冲外，无需任何能量就能产生磁场的电路。虽然YIG早在20世纪50年代就被发现，而且YIG滤波器也已经存在了几十年，但将新型电路与辛格纳米技术中心微加工的极薄YIG薄膜相结合，大大降低了新型滤波器的功耗和尺寸。新研发的的滤波器比目前的商用YIG滤波器小10倍。编译自//scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432962.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432962.htm

中国电信卫星公司面向6G的双星协同高速传输外场试验成功 速率超1Gbps

中国电信卫星公司面向6G的双星协同高速传输外场试验成功速率超1Gbps本次试验基于3GPPNTN标准协议，优化了低轨星间协同传输机制，实现终端侧高速率空口数据合并，速率最高超过1Gbps，达到业界领先水平。这也会为我国未来6G需求研究、星地融合组网提供技术支撑。作为6G重要的组成部分，卫星通信将为全球提供无缝、高速、立体覆盖能力。该项目团队突破了双星协同传输架构、多波束抗干扰编码、多星多波束协同传输等核心技术，完成了全国产化载荷及终端原理样机研制。本次试验模拟了大多普勒频移下的多颗卫星地基管控波束形成的技术可行性，并在终端侧完成了微秒级多波束同步和空口数据合并以及8K视频的流畅播放，探索了未来6G终端直连卫星应用场景，为下一步面向垂直行业提供广泛服务奠定基础。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435458.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435458.htm

新技术实现太赫兹波“绕障”传输 或将彻底改变未来无线通信

新技术实现太赫兹波“绕障”传输或将彻底改变未来无线通信大多数用户可能使用Wi-Fi基站，让整个房间充满无线信号。无论用户移动到哪里，他们都能保持连接。但在更高频率下，信号将是定向光束。如果用户四处移动，该光束必须跟随才能保持连接。一旦移到光束之外或有物体阻挡，用户就不会收到任何信号。研究人员通过创建太赫兹信号来规避这个问题。该信号可沿着障碍物周围的弯曲轨迹行进，而不是被障碍物阻挡。研究团队引入了自加速梁的概念。这些光束是电磁波的特殊配置，当它们穿过空间时会自然地向一侧弯曲。团队设计了发射器，以便系统操纵电磁波的强度和时间。凭借这种操纵光的能力，研究人员可使波更有效地协同工作，以便在固体物体阻挡部分光束时维持信号。光束沿着发射器中的模式重新排列数据来适应阻挡。当一种模式被阻止时，数据传输将切换到下一种模式，从而保持信号链路完好无损。通过使用这些弯曲光束，研究人员希望未来能使无线网络更加可靠，即使在拥挤或有阻碍的环境中也是如此。未来在办公室或城市等经常出现物理障碍的地方，将可实现更快、更稳定的互联网连接。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427163.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427163.htm