我國首次實現(xiàn)基于超導(dǎo)接收的公里級太赫茲無線通信傳輸

新華財經(jīng)西寧10月3日電（記者陳杰）記者3日從中國科學(xué)院紫金山天文臺青海觀測站獲悉，近日由中科院紫金山天文臺牽頭的聯(lián)合實驗團隊，在位于青海省海西蒙古族藏族自治州的雪山牧場亞毫米波天文觀測基地，成功實現(xiàn)基于超導(dǎo)接收的高清視頻信號公里級太赫茲（THz）/亞毫米波無線通信傳輸。這是國際上首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機技術(shù)成功應(yīng)用于遠距離太赫茲無線通信系統(tǒng)，也是0.5THz頻段以上迄今最遠距離的太赫茲無線通信傳輸實驗。

太赫茲是頻率范圍在0.1至10THz，介于微波與光學(xué)紅外之間的頻段，是至今人類尚未充分認(rèn)知和利用的頻譜資源。它具有穿透能力強、光子能量低等特點，在天文觀測、物體成像、寬帶通信等領(lǐng)域顯示了重大科學(xué)價值和實用前景。太赫茲通信是解決未來空間海量數(shù)據(jù)實時傳輸與落地難題的重要技術(shù)手段，但面臨因信號衰減嚴(yán)重而難以遠距離傳輸?shù)绕款i。

發(fā)射機功率、接收系統(tǒng)靈敏度以及傳輸場景等，是影響遠距離太赫茲通信的重要因素。在適宜太赫茲／亞毫米波天文觀測的臺址環(huán)境，將超高靈敏度和高增益的太赫茲天文望遠鏡系統(tǒng)與太赫茲通信系統(tǒng)相結(jié)合，可顯著提升太赫茲通信傳輸距離。

據(jù)了解，聯(lián)合實驗團隊完成了適應(yīng)極端環(huán)境的太赫茲高靈敏度超導(dǎo)接收機、太赫茲高效倍頻鏈、中頻帶寬擴展和超寬帶調(diào)制發(fā)射等多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，全自主研制了一套0.5THz頻段基于超導(dǎo)隧道結(jié)外差混頻接收的全電子學(xué)太赫茲通信系統(tǒng)，并在海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地實現(xiàn)高清視頻信號的太赫茲無線通信傳輸，傳輸頻率為0.5THz，傳輸距離為1.2公里，信號發(fā)射功率僅10微瓦。

中科院紫金山天文臺研究員李婧介紹，本次實驗充分驗證了利用太赫茲／亞毫米波超導(dǎo)接收系統(tǒng)開展太赫茲通信的獨特優(yōu)勢，完成了地面外場遠距離太赫茲通信傳輸實驗驗證及系統(tǒng)性能評估，為未來空間／空地大容量太赫茲通信、雪山牧場亞毫米波多學(xué)科平臺建設(shè)奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

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編輯：幸驪莎

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