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聊一聊全球第一颗“6G试验卫星”

八卦谈 佚名 2023-04-19 09:18:53

11月6日,一颗名为“电子科技大学号”的卫星在山西太原发射成功,引起了社会各界的广泛关注。

之所以关注,是因为这颗卫星号称是全球首颗“6G试验卫星”,搭载了被视为6G潜在关键技术的太赫兹通信载荷,将进行空间应用场景下的太赫兹技术验证(全球首次)。


卫星星体的一部分

说实话,第一眼看到这个新闻,我的表情是这样的:


最近这段时间,关于6G的新闻很多,其实也见怪不怪了。但是,把太赫兹搬到太空,就美其名曰6G实验,实在是有点“过界”了。


什么是太赫兹?

太赫兹就是Tera Hertz,太拉赫兹,缩写THz(1THz=1000Ghz)。太赫兹波,是指频率在0.1~10 THz(波长为3000~30μm)范围内的电磁波。使用太赫兹电磁波进行通信的技术,就是太赫兹通信。

一直以来,太赫兹和空天一体化,被认为是6G的两大关键技术,也是重点研究方向。人们普遍认为,未来6G将使用太赫兹波进行通信。

但是,需要说明的是,目前ITU国际电联并没有开会讨论6G频段到底是哪些,更没有正式发布过6G频段的定义,所以太赫兹到底是不是6G频段,现在也没有明确。

所以,电子科大官方公众号直呼“6G实验卫星”,是不严谨、不科学的,带得一堆流量号跟着炒作,有误导民众之嫌。

除此之外,官方新闻还有几个没说清楚的地方:

1、它到底是用于空地通信,还是卫星与卫星之间的通信?

电磁波的基本特性,就是频率越高,波长越短,波的绕射能力越差。在同等前提条件(发射功率相同)下,频率越高的电磁波,穿透损耗越大。综合来说,频率越高的电磁波信号,它的传输距离越短。(详情看这里:频率(波长)与穿透、绕射能力的关系)

我们现在5G工作的频段分为Sub-6频段和毫米波频段,频段范围如下:


FR1原来是450MHz-6GHz,后来3GPP组织改为上图所示,但Sub-6的称呼习惯被保留下来

之前和大家科普过很多次,毫米波频段频率明显高于Sub-6频段,覆盖能力弱,国内目前仍处于测试阶段。只有美国,因为Sub-6频段资源不足,所以先行采用了毫米波频段。

太赫兹频段比毫米波频段的频率更高,提升它的传输距离,难度更大。

根据新闻资料显示,2018年中国工程物理研究院微系统与太赫兹中心太赫兹应用技术研究室(MT-03)的无线通信研究团队,成功实现了距离21 km、单路实时速率5 Gb/s、频率0.14 THz的远距离高速无线传输试验。

尽管看上去距离也有几十公里,但是和空地通信来回1000多公里的距离相比,还是有很大的区别的。

使用太赫兹通信,并不仅仅是使用更高频率电磁波的问题,它牵扯到射频器件能力、材料工艺、功耗控制等一系列问题。就算是毫米波,目前都不敢说非常成熟,很多机构还在进行材料学和功率器件的研究。

卫星测试不比地面测试,卫星就那么P点大的地方,重量、体积和功率都有限制,做实验只会比地面更难,不会更容易,所以,我个人觉得,现阶段去太空做太赫兹实验,还是“挺有想象力”的。

空地难度大,相比之下,卫星与卫星之间(完全的真空环境)使用太赫兹通信有更高的可行性。

所以,我很关心这个实验,到底是空地,还是卫星与卫星。如果是卫星与卫星的话,这次一箭13星,仅有一颗带了太赫兹通信载荷,它怎么实验呢?后续再打一发吗?


目前,国内外关于太赫兹的研究比较热门,但能拿出来落地商用的,主要还是安检等领域。

2、它做这个实验,到底有没有获得工信部的实验频率许可。

很多人认为做实验占用频谱不需要申请许可,这是不对的。在公共空间进行任何无线电相关的测试,都需要申请许可,除非使用的是免授权频谱。

像5G,三大运营商做测试,都是申请了工信部无线电管理局许可的,不能随便想测就测。

据我了解,工信部好像只给“天雁5号”许可了卫星遥感和测控频率,没有授权使用太赫兹频段。如果真是这样的话,这种行为其实有违规的嫌疑。

总而言之,希望电子科技大学官方能够尽快出来澄清一下这个实验的具体细节,避免误导民众。如果是无良媒体炒作,电子科大也应该站出来说明一下情况,以正视听。

本文标题:聊一聊全球第一颗“6G试验卫星” - 八卦谈
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