0.34THz无线局域网实验系统:结合802.11协议的创新实现

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"基于802.11协议的0.34THz无线局域网实验系统,由中国工程物理研究院电子工程研究所和太赫兹研究中心研发,旨在探索和实现极高频率下的无线通信。该系统利用0.34THz收发前端,采用肖特基二极管的倍频及混频技术,以及精密机加工艺的太赫兹无源器件,包括0.34THz腔体滤波器、0.34THz谐波混频器、0.17THz本振倍频链和馈电偏置电路。实验结果显示,该系统在1.15米距离上可以实现3个节点间大于800KB/s的数据传输速率。" 这篇摘要介绍了一个创新的无线局域网实验系统,该系统是基于802.11协议的,但工作在前所未有的0.34THz(即340吉赫)频率范围,远高于传统的2.4GHz或5GHz的Wi-Fi标准。802.11协议通常用于定义无线局域网的标准,如802.11n、802.11ac和802.11ax等,但在此系统中,它被扩展到了太赫兹频段,以实现更高带宽和潜在的超高速数据传输。 0.34THz收发前端是这个实验系统的核心部分,采用了固态半导体电子学技术,特别是肖特基二极管,这是一种高效的高频电子组件,用于频率倍增和混频操作。肖特基二极管能够处理极高的频率,是太赫兹通信领域的重要组件。此外,系统还依赖于精密的机械加工工艺来制造无源器件,如腔体滤波器,这些器件对于在高频率下保持信号纯净和稳定至关重要。 0.34THz谐波混频器和0.17THz本振倍频链是实现信号转换的关键元件。谐波混频器允许不同频率的信号相互作用,生成新的频率成分,而本振(本地振荡器)倍频链则用于生成所需的参考频率,这些频率进一步用于信号的调制和解调。馈电偏置电路则为这些组件提供必要的电源和电压控制,以确保其正常工作。 实验结果显示,3个节点组成的0.34THz无线局域网在1.15米的距离上实现了超过800KB/s的数据传输速率。这虽然可能比常规Wi-Fi的速率低,但对于如此高频率的通信来说,这是一个显著的成就,因为高频率通常伴随着传输距离短和穿透力弱的问题。 该研究的意义在于为未来无线通信提供了新的可能性,尤其是在需要极高数据传输速率和低延迟的场景中,如物联网、远程医疗、自动驾驶汽车通信等领域。然而,要将0.34THz技术商业化并广泛应用于无线局域网,还需要解决覆盖范围、功率效率和干扰管理等挑战。