主頁(yè)（http://www.130131.com）：太赫茲！美空軍研究實(shí)驗(yàn)室完成首次太赫茲頻率機(jī)間通信實(shí)驗(yàn)

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）宣布，在2022年12月2日至6日期間，AFRL在紐約羅馬成功進(jìn)行了飛行試驗(yàn)，以證明300GHz以上頻率（太赫茲：100GHz-10000GHz）無線電通信的可行性。

在為期三天的飛行實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室信息局的研究人員與諾格公司和Calspan公司飛行研究部合作，測(cè)量了兩架飛機(jī)在空軍相關(guān)高度和范圍內(nèi)的傳播損耗。傳播損耗也稱為路徑損耗，指電磁波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗，反映宏觀范圍內(nèi)接收信號(hào)功率均值的變化程度，其值是20倍的接收功率與發(fā)射功率之比的對(duì)數(shù)，單位dB。

左圖為本次實(shí)驗(yàn)中美空軍研究實(shí)驗(yàn)室采用的太赫茲通信設(shè)備，右圖為該設(shè)備在本次實(shí)驗(yàn)中置于機(jī)內(nèi)，通過機(jī)上的太赫茲透波窗口進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目經(jīng)理和事務(wù)主管專家Ngwe Thawdar博士表示，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室一直是亞太赫茲和太赫茲頻率通信研發(fā)的早期支持者，自2014年以來，其團(tuán)隊(duì)一直在新的前沿頻段啟用創(chuàng)新的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。此前，由于缺乏先進(jìn)的電子設(shè)備，太赫茲頻率尚未未得到充分利用，但隨著射頻電子產(chǎn)品和技術(shù)的最新進(jìn)展與美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）微電子技術(shù)辦公室的技術(shù)支持，使得太赫茲波段的實(shí)驗(yàn)成為可能。

此次飛行實(shí)驗(yàn)是美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室太赫茲通信計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃旨在確定利用太赫茲頻段滿足未來空軍通信需求的可行性。Thawdar博士表示，太赫茲頻段有可能為軍方的超高容量空對(duì)空鏈路開辟新的作戰(zhàn)能力。目前，美國(guó)、歐洲和亞洲的研究機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行早期的信道測(cè)量工作，但迄今為止，此類研究在地面上的傳輸距離非常短。幾乎所有商業(yè)或國(guó)防射頻系統(tǒng)都利用低于100 GHz的頻段組合（太赫茲以下頻段。絕大部分成熟使用的頻段在毫米波頻段30GHz以下）來創(chuàng)建用于語音、數(shù)據(jù)以及命令和控制通信的機(jī)載和衛(wèi)星鏈路。

目前300 GHz以上的頻率仍未受到監(jiān)管，并且通信系統(tǒng)對(duì)更高數(shù)據(jù)速率的需求不斷增加，導(dǎo)致包括美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的研究團(tuán)體和無線行業(yè)公司通過探索頻譜的新部分來尋求下一個(gè)可用的超大帶寬。在這項(xiàng)研究之前，尚未有已知的用于機(jī)載通信的太赫茲信道傳播數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究得到了諾格公司太赫茲電子項(xiàng)目的協(xié)助，該項(xiàng)目旨在生產(chǎn)確保開發(fā)能夠在各種頻率下運(yùn)行的緊湊型高性能電子電路所需的關(guān)鍵設(shè)備和集成技術(shù)。諾格公司太赫茲技術(shù)專家威廉·迪爾（William Deal） 博士表示，此次機(jī)間太赫茲通信測(cè)試是射頻技術(shù)能力的重大進(jìn)步，將系統(tǒng)頻率推入亞毫米波范圍，為實(shí)際應(yīng)用打開了電磁頻譜的重要新部分（指太赫茲頻段）。后續(xù)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步提高該技術(shù)的成熟度，以滿足未來任務(wù)需求。

此次機(jī)間太赫茲頻段通信飛行試驗(yàn)是第一次飛行試驗(yàn)，為美國(guó)空軍的電磁頻譜優(yōu)勢(shì)提供了一個(gè)重要的技術(shù)里程碑。