太赫兹，为6G开拓更宽广的“江河”

如今，5G技术正以如燎原之势，覆盖到各行各业之中。由5G开启的物联网（IoT）时代，也为我们带来了崭新而便捷的科技体验——医疗、工业制造、消费等等领域都因此受益。

但对于技术战略家们来说，更具“科幻色彩”的6G，似乎才是开启未来的秘钥。自2G技术诞生以来，新技术以10年为周期更新换代，6G时代似乎离我们并不遥远。但科技迭代背后，往往不是技术的叠加，而需要技术的跃迁。

6G通信背后，就有一个不容忽略的关键词——太赫兹。

太赫兹，6G通信的推手

众所周知，赫兹（Hz）是频率计量单位。而太赫兹，其实就是其单位THz音译过来的称呼，等于1,000,000,000,000Hz。

在通信领域，其远高于大家熟知的4G、5G通信频率。以5G通信为例，它率先开启了毫米波频率的使用，通信频率可达26GHz，不过即使这样，和太赫兹相比，还是有一定距离。另外由于太赫兹频率高，频谱资源丰富，所使用的频率带宽就更高，例如单载波带宽理论上可达10GHz，远高于常规的毫米波带宽400MHz。

为便于理解，我们做个类比，毫米波通信相当于涓涓细流，太赫兹通信则类似滚滚江河，太赫兹不仅载“舟”量更高，“航行”速度相比细流快得也不止一星半点。

太赫兹，为6G开拓更宽广的“江河”

随着现代科技的发展，包括6G通信在内的各类需求不断增多，现有频谱资源可利用空间一再被压缩，而太赫兹凭自身“超凡实力”逐渐引起重视。

太赫兹 (THz) 的频率在0.1THz-10THz之间（波长3mm-30μm），属于微波与光波间的交叉过渡区域，具有光电双重属性，例如太赫兹光子能量低、穿透性强，光谱分辨率好，既不完全遵循电子领域的理论，也不完全遵循光子领域的理论，形成了所谓的“太赫兹空隙”，属于电磁频谱领域上的新兴地带。

此外，太赫兹频段包含大量连续的频谱资源，并因带宽高，数据速率也更为可观。因此，太赫兹频段成为下一代无线通信技术6G的重点研究领域。

目前在6G标准组织中，关于THz的研究方向主要集中在1THz以下，例如110GHz至170GHz的D频段及220GHz至330GHz的H/J频段。更高频段例如300G-500GHz虽然不是主流，但因为此频率范围宽阔，可提供更丰富的频谱资源，也受到了不少企业/高校的关注，属于今后的突破目标之一。

太赫兹，不止于6G的辽阔“征途”

伴随着太赫兹技术的演进，其在光谱和高分辨率成像、通信和感知、大气遥感和天体物理学等领域，不可替代的优越性逐渐显露。

通信和感知

太赫兹具备安全性高、传输快、穿透性高等优势，可良好适应通信需求，不仅可用于6G通信领域，还可服务于数据中心内部通信实现降本增效、自动售货机等自助服务终端与设备内部通信、偏远地区基础设施或大容量前传和回传中的点对点通信链路，亦可通过感知，提供高分辨率的环境地图以及定位信息。

光谱和成像

依赖于不同形态物质的物理特征，太赫兹可与其共振对结构、物性等进行探测、分析与鉴定，以“明察秋毫”之势推动光谱与成像领域的技术革新。

除此之外，在广阔无垠的星空之上，太赫兹技术仍有用武之地，比如探测宇宙中难以触及的分子云等等。

太赫兹，需要更稳定的“航路”

随着频率的大幅增加，太赫兹信号的非线性特征表现明显，需要配套的测试测量设备对太赫兹的射频参数进行验证，帮助科研人员分析问题，以便提升太赫兹通信的性能。而这刚好在罗德与施瓦茨的业务“射程”之内，凭借前沿的射频测试和分析测量设备，推动各行各业向太赫兹时代大步迈进。

器件级的太赫兹测量

通过配套的太赫兹变频器，R&SZNA矢量网络分析仪可针对THz器件实现高精度的S参数测量，最高可以支持1.1THz的频率。

D频段宽带信号的产生与分析

利用R&S的变频器，可将来自R&SSMW200A矢量信号发生器的调制信号上变频到110GHz-170GHz范围，并将THz信号下变频传输至R&SFSW信号和频谱分析仪，分析THz信号的波形、EVM、带外辐射等不同的射频参数。

D频段天线辐射性能测量

使用R&SATS1000暗室的球形扫描解决方案，可对动态范围的D频段辐射性能进行测量。

下个十年，我们或将迎来6G时代，这离不开太赫兹技术的大放异彩。随着太赫兹技术的蓬勃发展，我们有理由相信其将成为未来各行业迅猛向前的奠基石。罗德与施瓦茨将利用自身前沿创新的测试和测量技术，为业界太赫兹发展推波助澜。

.审核编辑 ：李倩