电科大发射的这颗卫星虽不是谣传的6G，但确是尖端领域重要一步！

在上周末的11月6日11时19分, 我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭将数颗卫星送入了预定轨道,其中一颗卫星是由电子科技大学与北京微纳星空公司联合研制的，名为“电子科技大学号”，也称为“天雁05”号，在发射之后引起了舆论的关注。

长征6号火箭发射

在过后几天里，国内媒体纷纷报道，这是世界上首颗发射成功的6G试验卫星，将开展太赫兹通信试验，这让中国再次在通信领域占据世界领先位置。不但国内媒体关注此事，连海外媒体也被吸引了注意。俄罗斯RT电视台还专门在新闻节目中请嘉宾做了讨论，为中国在这个高科技领域再次领先美国而叫好。

但是，在发射后不久，笔者很快从通信行业的朋友处了解到，对这颗卫星，无委会只批准了使用遥感与测控的频率，并没有批准使用太赫兹频段，也就是说以上报道都是不实消息。在11月9日，电子科技大学太赫兹通信学科的开创者，中国在移动通信领域的著名专家李少谦教授在接受记者采访时正式辟谣：称这颗卫星为“全球首颗6G试验卫星”是完全错误的说法。实际上，这仅是一次太赫兹通信设备在卫星上的非常初步的适应性试验。

从无委会的消息来看，这颗卫星也不打算进行太赫兹天地通信试验，只是验证太赫兹通信设备，尤其是相关的电子元器件，能否在太空环境下正常工作。

实际上，按照国际通信标准化组织3GPP的规划，2023年才会正式开始6G移动通信网络的研发和标准制定工作。通常每一代的移动通信网络和标准生命周期是10年左右，设备制造商和运营商都需要时间来收回投资。全球在过去两年才刚刚开始部署5G网络，不会那么快就上6G网络的。6G网络预计要在2030年之后才开始部署。

6G网络可能采用的技术有很多

目前世界主要通信产业强国都在研究6G的候选技术，太赫兹是其中比较有希望的一个。此外6G可能使用的技术还包括光通信技术，压缩采样技术，同时同频率双向通信的全双工技术，更先进的编码与调制技术等等。

而太赫兹技术除了有希望在6G网络中应用之外，还有可能应用在卫星通信，军用保密通信，微小尺度通信，太赫兹雷达，甚至新型穿透性成像设备等领域。因此，我们有必要了解一下，什么是太赫兹。

按照定义，太赫兹就是频率在0.1THz到10THz之间的无线电频谱。T代表一万亿，就是你买硬盘的容量1TB那个T，中文翻译为“太”。它在无线电频谱上处于微波和红外线频段之间。1T=1000G，因此0.1THz等于100GHz。

如图，太赫兹频段的左侧是微波频段，当然传统划分的微波频段与太赫兹频段有一点重叠（微波W，F，D波段都有部分高于0.1THz）。而右侧则是红外线频段。是的，光也是电磁波，太赫兹较高的频段已经接近可见光了。

之前人类绝大部分的无线电设备，包括卫星通信设备，微波传输设备和雷达等，工作频段都不超过100GHz，也就是太赫兹频段定义的下限。太赫兹频段对人类来说还是个空白，主要是因为这个频段的电子元器件的工作方式与原来相差比较大，一切都是未知领域。世界各国对太赫兹的研究是在最近20年才火热起来的，目前太赫兹相关的电子元器件产业还不够成熟，一切都在发展中，而我国在这一领域的研究水平处于比较领先的地位。

太赫兹频段用于通信，能使通信速率达到1Tbps以上，数百倍于5G网络的速度。因此可以说它是人类通信未来必然要采用的频段。在太空中，太赫兹用于卫星之间的通信，比激光通信的波束更大，对准要求低，速率比传统无线电要高很多，优势十分明显。

但是太赫兹频段也有许多不利的地方：

太赫兹的电磁波对陶瓷、纸张、木材、纺织品和塑料等介质材料可以轻易穿透，但很难穿透金属和水。空气中的水蒸气也会对太赫兹电磁波造成比较大的衰减。因此太赫兹在地面只适合短距离的高速率通信。但大气层在某些太赫兹频段也具有相对较小的衰减，称为太赫兹“窗口频段”，这些频段用来进行卫星和地面之间的通信是非常合适的，能比现有卫星通信频段（比如典型的Ku，Ka等频段）提高数十倍速率。

世界IT产业强国都对太赫兹进行了大量研究。美国、日本、欧盟等国际区域组织和国家对太赫兹通信技术发展十分重视，相关研究计划启动较早，并且在关键器件和原型系统方面都取得了众多成果和进展。美国太赫兹关键器件的产品种类和频段较为完备，产业链发展较成熟。2019年3月，美国联邦通信委员会FCC正式批准开放95 GHz~3 THz太赫兹频段用于6G实验。日本电报电话公司NTT
2006年实现了频率0.12 THz、传输距离15 km 的太赫兹无线通信演示系统，完成世界上首例太赫兹通信演示，并在2008年成功应用于北京奥运会的高清转播。国际电联己决定将0.12 THz 和0.2 THz 划归无线通信使用。

目前我国的太赫兹通信关键分立部件及原型验证系统的研发能力与国际先进水平接近，集成芯片研发能力较弱，国内相关方向研究成果多集中于高校和研究院所等学研机构，产业成熟度低。因此，我们必须加强这方面的工作，才能立于不败之地。

国际上试验的太赫兹调制解调技术，包括太赫兹直接调制、太赫兹混频调制和太赫兹光电调制等。电子科技大学在太赫兹直接调制方面处于世界领先的地位。

“电子科技大学号”卫星

这次发射的卫星，搭载了电子科技大学研制的太赫兹通信核心器件及系统，解决了小型化、低功耗、长距离等难点。据李少谦教授介绍，此次搭载的太赫兹通信设备仅重1.3公斤、功耗30W，体积小于笔记本电脑。

因此，尽管这次发射的卫星既不是6G，也不会进行太赫兹天地通信试验，但它为未来的卫星太赫兹通信奠定了基础，而且处于世界比较领先的地位。我们还是应该感到欣慰的。

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