我国首次实现基于超导接收的公里级太赫兹无线通信传输
发布时间：2024-10-03 11:01

　　新华社西宁10月3日电（记者陈杰）记者3日从中国科学院紫金山天文台青海观测站获悉，近日由中科院紫金山天文台牵头的联合实验团队，在位于青海省海西蒙古族藏族自治州的雪山牧场亚毫米波天文观测基地，成功实现基于超导接收的高清视频信号公里级太赫兹（THz）/亚毫米波无线通信传输。这是国际上首次将高灵敏度超导接收机技术成功应用于远距离太赫兹无线通信系统，也是0.5THz频段以上迄今最远距离的太赫兹无线通信传输实验。

　　太赫兹是频率范围在0.1至10THz，介于微波与光学红外之间的频段，是至今人类尚未充分认知和利用的频谱资源。它具有穿透能力强、光子能量低等特点，在天文观测、物体成像、宽带通信等领域显示了重大科学价值和实用前景。太赫兹通信是解决未来空间海量数据实时传输与落地难题的重要技术手段，但面临因信号衰减严重而难以远距离传输等瓶颈。

　　发射机功率、接收系统灵敏度以及传输场景等，是影响远距离太赫兹通信的重要因素。在适宜太赫兹/亚毫米波天文观测的台址环境，将超高灵敏度和高增益的太赫兹天文望远镜系统与太赫兹通信系统相结合，可显著提升太赫兹通信传输距离。

　　据了解，联合实验团队完成了适应极端环境的太赫兹高灵敏度超导接收机、太赫兹高效倍频链、中频带宽扩展和超宽带调制发射等多项关键技术攻关，全自主研制了一套0.5THz频段基于超导隧道结外差混频接收的全电子学太赫兹通信系统，并在海西州雪山牧场亚毫米波天文观测基地实现高清视频信号的太赫兹无线通信传输，传输频率为0.5THz，传输距离为1.2公里，信号发射功率仅10微瓦。

　　中科院紫金山天文台研究员李婧介绍，本次实验充分验证了利用太赫兹/亚毫米波超导接收系统开展太赫兹通信的独特优势，完成了地面外场远距离太赫兹通信传输实验验证及系统性能评估，为未来空间/空地大容量太赫兹通信、雪山牧场亚毫米波多学科平台建设奠定关键技术基础。