聊一聊全球第一顆6G衛星——「電子科技大學號」

11月6日，一顆名為「電子科技大學號」的衛星在山西太原發射成功，引起了社會各界的廣泛關注。

之所以關注，是因為這顆衛星號稱是全球首顆「6G試驗衛星」，搭載了被視為6G潛在關鍵技術的太赫茲通信載荷，將進行空間應用場景下的太赫茲技術驗證（全球首次）。

衛星星體的一部分

說實話，第一眼看到這個新聞，我的表情是這樣的：

最近這段時間，關於6G的新聞很多，其實也見怪不怪了。但是，把太赫茲搬到太空，就美其名曰6G實驗，實在是有點「過界」了。

什麼是太赫茲？

太赫茲就是Tera Hertz，太拉赫茲，縮寫THz（1THz=1000Ghz）。太赫茲波，是指頻率在0.1~10 THz(波長為3000～30μm)範圍內的電磁波。使用太赫茲電磁波進行通信的技術，就是太赫茲通信。

一直以來，太赫茲和空天一體化，被認為是6G的兩大關鍵技術，也是重點研究方向。人們普遍認為，未來6G將使用太赫茲波進行通信。

但是，需要說明的是，目前ITU國際電聯並沒有開會討論6G頻段到底是哪些，更沒有正式發布過6G頻段的定義，所以太赫茲到底是不是6G頻段，現在也沒有明確。

所以，電子科大官方公眾號直呼「6G實驗衛星」，是不嚴謹、不科學的，帶得一堆流量號跟著炒作，有誤導民眾之嫌。

除此之外，官方新聞還有幾個沒說清楚的地方：

1、它到底是用於空地通信，還是衛星與衛星之間的通信？

電磁波的基本特性，就是頻率越高，波長越短，波的繞射能力越差。在同等前提條件（發射功率相同）下，頻率越高的電磁波，穿透損耗越大。綜合來說，頻率越高的電磁波信號，它的傳輸距離越短。（詳情看這裡：頻率（波長）與穿透、繞射能力的關係）

我們現在5G工作的頻段分為Sub-6頻段和毫米波頻段，頻段範圍如下：

FR1原來是450MHz-6GHz，後來3GPP組織改為上圖所示，但Sub-6的稱呼習慣被保留下來

之前和大家科普過很多次，毫米波頻段頻率明顯高於Sub-6頻段，覆蓋能力弱，國內目前仍處於測試階段。只有美國，因為Sub-6頻段資源不足，所以先行採用了毫米波頻段。

太赫茲頻段比毫米波頻段的頻率更高，提升它的傳輸距離，難度更大。

根據新聞資料顯示，2018年中國工程物理研究院微系統與太赫茲中心太赫茲應用技術研究室（MT-03）的無線通信研究團隊，成功實現了距離21 km、單路實時速率5 Gb/s、頻率0.14 THz的遠距離高速無線傳輸試驗。

儘管看上去距離也有幾十公裡，但是和空地通信來回1000多公裡的距離相比，還是有很大的區別的。

使用太赫茲通信，並不僅僅是使用更高頻率電磁波的問題，它牽扯到射頻器件能力、材料工藝、功耗控制等一系列問題。就算是毫米波，目前都不敢說非常成熟，很多機構還在進行材料學和功率器件的研究。

衛星測試不比地面測試，衛星就那麼P點大的地方，重量、體積和功率都有限制，做實驗只會比地面更難，不會更容易，所以，我個人覺得，現階段去太空做太赫茲實驗，還是「挺有想像力」的。

空地難度大，相比之下，衛星與衛星之間（完全的真空環境）使用太赫茲通信有更高的可行性。

所以，我很關心這個實驗，到底是空地，還是衛星與衛星。如果是衛星與衛星的話，這次一箭13星，僅有一顆帶了太赫茲通信載荷，它怎麼實驗呢？後續再打一發嗎？

目前，國內外關於太赫茲的研究比較熱門，但能拿出來落地商用的，主要還是安檢等領域。

2、它做這個實驗，到底有沒有獲得工信部的實驗頻率許可。

很多人認為做實驗佔用頻譜不需要申請許可，這是不對的。在公共空間進行任何無線電相關的測試，都需要申請許可，除非使用的是免授權頻譜。

像5G，三大運營商做測試，都是申請了工信部無線電管理局許可的，不能隨便想測就測。

據我了解，工信部好像只給「天雁5號」許可了衛星遙感和測控頻率，沒有授權使用太赫茲頻段。如果真是這樣的話，這種行為其實有違規的嫌疑。

總而言之，希望電子科技大學官方能夠儘快出來澄清一下這個實驗的具體細節，避免誤導民眾。如果是無良媒體炒作，也希望電子科大能夠站出來說明一下情況，以正視聽。