1 中国工程物理研究院a. 微系统与太赫兹研究中心，四川成都610200
2 b. 电子工程研究所，四川绵阳621999
3 中国工程物理研究院b. 电子工程研究所，四川绵阳621999
太赫兹无线通信技术是未来6G 潜在关键技术之一， 引起了国内外广泛的关注。本文首先介绍了国内外相关研究计划和研究动向， 分析了太赫兹通信技术的特点和优势。其次阐述了太赫兹通信技术在未来6G 中的可能应用场景以及面临的挑战。最后提出了行动建议。
太赫兹 无线通信 6G 6G terahertz wireless communication 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 159
1 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心，四川 成都 610200
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621900
3 电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都 611731
研究了基于肖特基二极管的单路和功率合成式110 GHz大功率平衡式二倍频器。单路倍频器电路具有33%的峰值测试效率，且其工作带宽超过13.6%。另外，采用了不同的双路合成结构来实现两种不同的合成式110 GHz倍频器。该功率合成式倍频器在两只127 μm 厚的 ALN 基片上焊接了四个分立的肖特基二极管。在800 mW的驱动功率下，两种合成式倍频器都测得了大于200 mW的输出功率，证明了利用该合成式倍频结构可实现更高输出功率。
110 GHz 平衡式二倍频 肖特基 功率合成 110GHz balanced doubler Schottky power-combined
1 中国工程物理研究院,微系统与太赫兹研究中心,四川成都 610200
2 中国工程物理研究院,电子工程研究所,四川绵阳 621999
为满足太赫兹无线通信系统对大容量基带信号处理算法的要求, 基于直接从多项式分解导出的传统滤波器并行实现算法, 通过矩阵变化推导出复杂度更小的快速有限冲激响应(FIR)滤波器并行实现。在此基础上通过张量积的表示给出了 2并行、 4并行和 8并行的转换公式以及实现架构。既而推导出 2N并行快速 FIR滤波器的通用实现公式, 并对比了优化前后的复杂度差异。最后给出了 64并行的快速 FIR滤波器的推导公式和具体实现架构, 以及优化前后的硬件复杂度对比, 64并行的快速 FIR滤波器算法资源消耗更少。
FIR滤波器 并行化 数字信号处理 FIR filter parallelization digital signal processing algorithm research 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(4): 560
1 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心, 四川 成都 610200
2 中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了基于反向平衡式二极管和石英基片完成, 而非集成电路的0.68 THz和1.00 THz频段平衡式三倍频.此项工作提高了二极管等效电路模型, 该二极管模型不仅包括I/V和C/V, 同时还加入了等离子体共振和趋肤效应, 将薄膜电路减薄至15 μm, 机械加工精度提高至3 μm内, 使工作频率提高至1.2 THz.通过场路协同仿真, 利用高精度太赫兹装配工艺, 最终实现工作频率为0.68 THz和倍频效率为1 %的三倍频器, 工作频率为1.00 THz和倍频效率为0.6 %的三倍频器, 输出相对带宽均大于10 %.
太赫兹 平衡式三倍频 肖特基二极管 反向平衡二极管 石英基片 terahertz balance tripler Schottky diode LEC model LEC模型 antiparallel diodes quartz glass 红外与毫米波学报
2019, 38(2): 02154
中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心, 四川 成都 610200
利用矩阵将数字信号处理算法采用并行化方式表示, 然后利用矩阵张量积的思想, 推导出以张量积表示的两级迭代并行滤波算法。在此基础上进一步分解得到多级迭代的并行滤波算法, 并且采用多相分解的方式进一步提高系统应用中的并行化率。利用上述算法对码率为5 Gbps的16QAM信号进行32路并行化处理的MATLAB乘加级仿真, 仿真结果与串行算法得到的数据等效, 最终得到与理想误码率对比的系统误码率, 仿真结果与理论误码率误差小于0.05 dB。
太赫兹 高速 数字信号处理 并行化 算法 terahertz high speed digital signal processing parallel algorithm 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(6): 881
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳621900
2 中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心, 成都 610200
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
设计了工作在太赫兹频段的无线通信系统, 基带部分采用16QAM调制体制, 射频部分采用混频器实现两级上下变频, 功放部分采用“固态功率放大+电真空器件放大”级联的功率放大技术, 实现了0.14 THz频段W量级的功率输出。接收端采用全固态常温接收技术, 接收机等效噪声温度为1100 K, 接收灵敏度达到-57 dBm。采用两个增益50 dBi的卡塞格伦天线, 在成都市双流区与新津县之间开展了距离21 km的无线通信试验, 单路实时通信速率达到5 Gbps, 误码率低于10-6。并成功同时实时传输了两路符合HD-SDI标准的无压缩高清视频数据流, 每一路的标准有效速率达到1.485 Gbps。
太赫兹 无线通信 通信系统 通信试验 远距离通信 terahertz wireless communication communication system communication test long-range communication 强激光与粒子束
2017, 29(6): 060101
1 中国工程物理研究院 a.电子工程研究所，四川绵阳 621999
2 b.微系统与太赫兹研究中心，四川成都 610200
提出一种基于载波抑制混频与载波偏置功率合成的高速太赫兹无线通信方案。发射端利用载波抑制混频器和载波偏置功率合成在140 GHz载波上实现了开关键控(OOK)调制；接收端利用包络检波接收器进行检波接收。分别开展了不同混频本振功率及偏置功率下的检波响应实验、不同基带信号功率及偏置功率下的检波响应实验，以及不同输入功率下的检波响应实验。实验结果对OOK调制器设计，以及OOK类通信系统的优化均具有较好的指导意义。最后，利用优化的系统参数在70 cm距离上实现了140 GHz, 16 Gbps的无线通信，系统误码率(BER)优于10-5。
太赫兹 无线通信 开关键控调制 混频器 检波器 terahertz wireless communication On-Off Keying modulation mixer envelope detector 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 1
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所， 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621900
基于驰豫超前变换中的超前展开、求和近似和延时近似技术，提出了流水线并行自适应CMA盲均衡算法。利用基于迭代短卷积的并行FIR滤波算法分析了提出的并行自适应盲均衡算法的滤波部分的高效实现结构;再利用基于组合短卷积的并行自适应系数更新算法分析了提出的并行均衡算法的系数更新部分的高效实现结构，从而得到了基于短卷积的流水线并行自适应盲均衡的完整实现框图，并分析了各模块的流水线延时需满足的关系。最后对该并行自适应盲均衡算法进行了FPGA量化实现，并通过MATLAB仿真及实际FPGA实现结果的对比，验证了本并行均衡算法的正确性和有效性。
并行盲均衡 驰豫超前变换 短卷积 FPGA实现 parallel blind equalization relaxed look-ahead transformation short convolution FPGA implementation
1 中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院, 四川 绵阳 621900
介绍了0.14 THz超高速无线通信实验系统的主要组成部分和主要实验结果。从太赫兹电子学出发，基于太赫兹半导体器件和宽带数字调制解调技术，采用一种“低频段高速矢量调制＋谐波混频＋放大”的太赫兹高速信息传输技术路线，在国内首次成功实现了0.14 THz 0.5 km 10 Gb/s高速信号实时传输和软件化事后解调，同时进行了4路高清视频信号的传输与解调。
太赫兹 超高速无线通信 电子学 通信系统 radiation imaging detection semiconductor detector CdZnTe photon-generated carrier screen effect pixel array
