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國際首次、全自主研制!中國科研團隊完成超導太赫茲通訊實驗

2024-10-07科技

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10 月 3 日訊息,中國科學院紫金山天文台今天(10 月 3 日)釋出博文,宣布科研團隊在青海省海西州雪山牧場, 成功實作基於超導接收的高畫質影片訊號公裏級太赫茲 / 亞毫米波無線通訊傳輸。

專案團隊

該專案由中國科學院紫金山天文台牽頭,聯合中國工程物理研究院電子工程研究所、上海師範大學等機構聯合實驗,中國電科 54 所、中國科學院理化技術研究所和長春光學精密機械與物理研究所參與部份研制。

專案背景

註:太赫茲通訊是解決未來空間海量數據即時傳輸與落地難題的重要技術手段,但面臨因訊號衰減嚴重而難以遠距離傳輸等瓶頸,發射機功率、接收系統靈敏度以及傳輸場景等是影響遠距離太赫茲通訊的重要因素。

在適宜太赫茲 / 亞毫米波天文觀測的台址環境,將超高靈敏度和高增益的太赫茲天文望遠鏡系統與太赫茲通訊系統相結合,可顯著提升太赫茲通訊傳輸距離。

一是我們有青藏高原,是非常好的台址; 二是經過幾十年的發展,中國在超導探測器技術方面處於國際前沿。專案介紹

專案團隊完成了適應極端環境的太赫茲高靈敏度超導接收機、太赫茲高效倍頻鏈、中頻頻寬擴充套件和超寬頻調制發射等多項關鍵技術攻關, 全自主研制 了一套 0.5THz 頻段基於超導隧道結外差混頻接收的全電子學太赫茲通訊系統。

在青海省海西州雪山牧場亞毫米波天文觀測基地(海拔約 4300 米處)實作了高畫質影片訊號的太赫茲無線通訊傳輸, 傳輸頻率為 0.5THz 傳輸距離為 1.2 公裏,訊號發射功率僅 10 微瓦

專案意義

這是國際首次將高靈敏度超導接收機技術成功套用於遠距離太赫茲無線通訊系統,也是 0.5THz 頻段以上迄今最遠距離的太赫茲無線通訊傳輸實驗。

本次實驗充分驗證了利用太赫茲 / 亞毫米波超導接收系統開展太赫茲通訊的獨特優勢,完成了地面外場高速數據太赫茲通訊傳輸實驗驗證及系統效能評估,為未來空間 / 空地大容量太赫茲通訊、以及雪山牧場亞毫米波多學科平台建設奠定關鍵技術基礎。

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