四川造！全球首顆6G試驗衛星發射成功 太赫茲通信技術領先全球

2020-11-13 智慧黑科技

今天對於四川來說是一個不尋常的一天，就在今天11時19分，全球首顆6G試驗衛星「電子科技大學號」（星時代-12/天雁05），搭載長徵六號運載火箭，在太原衛星發射中心成功升空，並順利進入預定軌道。

四川造！全球首顆6G試驗衛星發射成功 太赫茲通信技術領先全球

長徵六號此次發射任務重大，除了6G試驗衛星「電子科技大學號」，同時還成功將NewSat9-18衛星送入預定軌道（長徵六號火箭的國際訂單）和北航空事衛星一號和「太原號」科普衛星（八一03星）送入同步軌道。

提到6G很多網友表示已經跟不上科技進步的步伐了，有很多網友表示：科技發展這麼快了，5G都還沒用上呢。也有人認為現在的4G已經夠用了，6G衛星就出來了是不是我們太落後了，下面我們就來了解一下這顆6G衛星吧！

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「電子科技大學號」衛星重達70公斤，是由電子科技大學、國星宇航與微納星空聯合研製，該衛星搭載了由電子科技大學與國星宇航設計開發的太赫茲衛星通信載荷，將在衛星平臺上建立收發鏈路並開展太赫茲載荷試驗，這也將成為太赫茲通信在空間應用場景下的全球首次技術驗證。什麼是太赫茲衛星通信？下面就跟我一起學習一下吧！

太赫茲通信

「太赫茲」(Terahertz，THz)是單位Terahertz的英譯，其中1THz＝1012Hz，泛指頻率在0.1～10THz波段（對應波長為30～3000μm）範圍內的電磁波，介於紅外和微波之間。

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太赫茲通信具有頻譜資源豐富、傳輸速率高、易實現通信感知一體化等優勢，在地面和空間通信領域具有重要的應用前景，是全球第六代移動通信（6G）的關鍵技術之一。

「電子科技大學號」此次研製發射的全球首顆6G試驗衛星，是太赫茲通信在空間應用場景下的首次技術驗證，標誌著我國航天領域探索太赫茲空間通信技術有了突破性進展。並且在太赫茲頻段核心器件、太赫茲通信系統等方面完成了技術攻關，尤其是在空間載荷極其苛刻的約束條件下，解決了小型化、低功耗等技術難題。

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現有的IEEE 802.15.3c和IEEE 802.11ad MAC協議能夠適用於太赫茲無線個域網絡，但802.11ad相較802.15.3c具有更大的開銷，且太赫茲無線個域網絡是一種無線自組織網絡，所以太赫茲興趣小組建議太赫茲無線個域網絡採用IEEE 802.15.3c MAC協議作為基準，在其上進行修訂以形成新的MAC協議。太赫茲無線個域網絡與傳統無線個域網絡的最主要區別在於太赫茲頻段傳輸的高路徑損耗，因此太赫茲天線具有很高的方向性且要求可控性，所以太赫茲無線個域網絡MAC協議應該包含波束控制作為主要部分。

太赫茲通信的應用前景

太赫茲通信在軍事領域應用前景廣闊，相比於微波和光通信，在遠距離衛星空間通信、大容量近距離軍事保密通信、高傳輸速率的無線安全接入網絡等方面均有廣闊的應用前景。

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（1）在空間通信方面:
在空間通信方面，太赫茲空間通信兼具雷射通信和微波通信的優點。太赫茲波可以作為高速寬帶的通信載體。太赫茲通信相對光通信波束更寬，接收端容易對準，量子噪聲較低，極高的方向性和穿透能力，因此適用於惡劣環境下的短距離保密通訊，也適用於高帶寬需求的衛星通信領域。可用於構建衛星之間、星地之間及區域網的寬帶移動高速信息網絡。國際電線聯盟已為下一步衛星通信預留了200GHz的頻段，隨著衛星通信的進一步發展，必將進入300GHz以上太赫茲通信範圍。
（2）在安全檢測方面:
在安全檢測方面，大容量近距離軍事保密通信可採用太赫茲通信技術。太赫茲波對很多非極性物質有很強的穿透能力，可以進行遠距離探測和高解析度的成像。信號衰減嚴重，傳輸距離短；且比微波波束更窄，帶寬寬，具有更強的抗幹擾能力，可實現（2~5）km內的戰場短距離定向保密通信，具備大容量通信優勢。在軍事偵察、可疑危險品、有毒有害物品檢測等方面提供技術保證。
（3）在生物醫學方面
在生物醫學方面，太赫茲波易被極性分子吸收，光子能量低。因此，太赫茲波可以在生物醫學領域有眾多的應用場景提供新型的醫療手段，如醫療樣品的人體燒傷程度檢測，生物傳感探針治療等。
（4）在天文觀測方面
在天文觀測方面，太赫茲波波段比其他波段具有更低的背景噪聲，同時藉助強極性液體對太赫茲波有強的吸收作用的特性，可以對宇宙中諸多物質進行探測。太赫茲波也被廣泛地應用於恆星形成、星系演化以及宇宙學等方面的研究領域中。

（5）室內超高速通信

目前對室內寬帶高速無線通信系統有著持續增長的需求，地面點對點高速藍牙傳輸、地面超高速組網（無線接入、無線下載、無線互聯等）如圖6所示，通信速率要求很高從1GB/S到幾百GB/S。太赫茲波具有10GB/S以上的通信速率，可用於高傳輸速率的無線安全接入，未來很有可能代替目前的藍牙和無線區域網。

關於「電子科技大學號」6G衛星的了解，它區別於5G，6G要構建出一張實現空、天、地、海一體化通信的網絡。6G頻段將從5G的毫米波頻段拓展至太赫茲頻段，數據傳輸速率有望比5G快100倍，時延達到亞毫秒級水平 。

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「電子科技大學號」衛星還將應用於智慧城市建設、防災減災、國土規劃、環境保護、重大基礎設施建設監測，在太空服務國家戰略和經濟社會發展，電子科技大學坐標成都，國星宇航坐標成都來為他們點讚！

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