當前，無線通信高速化、寬帶化、泛在化特點日益明顯。據統計，截至2020年前后，無線通信系統數據傳輸速率將提高到100Gbit/s，頻譜資源向更高頻段擴展成為必然趨勢。針對下一代通信解決方案，能提供20GHz以上連續可用帶寬的太赫茲頻譜成為研究重點。目前國際針對頻譜資源劃分上限是275GHz，對300GHz以上的太赫茲頻譜還沒有進行開發利用，因此該頻段開發不僅能解決當前無線通信數據量激增問題，對于未來搶占該領域國際領先地位也有積極作用。
太赫茲關鍵技術研究進展
太赫茲通信技術。目前，太赫茲通信相關技術已成為很多國家重點研究內容之一，部分典型研究成果參見表1。根據相關機構數據，預計到2018年，全球太赫茲通信技術市場份額將高達5.21億美元，年增長率接近40%。美國將其稱為“改變未來世界的十大技術”之一。
太赫茲雷達技術。雷達在我國經濟社會發展和國防事業中一直占據重要地位，太赫茲雷達技術創新將進一步提升雷達分辨率、穿透力、抗干擾力和反偵察力。當前太赫茲雷達技術已在許多國家積極推進，取得一系列典型成果。
太赫茲輻射源技術。太赫茲輻射源技術是實現太赫茲系統研發應用及產業發展的關鍵所在，能推動一系列交叉學科（材料學、光學、真空電子學等）飛速發展，也是各個國家重點突破的課題。
開發太赫茲頻譜的重要意義
增強我國頻譜資源儲備。伴隨移動互聯網、物聯網等新一代信息技術的不斷涌現，如何提供安全、快速的無線寬帶通信接入，實現泛在的多媒體傳輸成為新趨勢。數量激增的通信終端使得海量數據的產生、交換與共享逐漸成為常態，而這必須要有足夠的無線電頻譜資源來支撐。根據最新IMT-2020（5G）的預測結果，預計到2030年，我國僅僅針對IMT領域就有5G~10GHz的頻譜需求。而伴隨無線電通信技術在民航、鐵路、海洋、電力及軍事等各行業部門中的日漸普及，頻譜供需問題也將更加明顯。由于太赫茲頻譜范圍很寬，傳輸性能優良，通過科學開發利用，可以提供超出傳統無線寬帶系統上千倍的信息傳輸速率，有效緩解低頻段頻譜供需矛盾，為我國無線電頻譜相關領域的長期發展提供更加豐富的頻譜資源支撐，增強我國戰略資源的儲備能力。
助推國家戰略。當前無線電頻譜資源包含43種具體業務，廣泛應用于國民經濟發展各領域行業。據統計，到2020年，我國無線電相關產業創造的產值可達到7.8萬億元，GDP增至4.39%，要實現以上國家戰略及規劃的目標，各個環節都離不開頻譜資源的有效支撐。
提升我國國際戰略地位。目前，國際上對于無線電頻譜資源的業務劃分僅在300GHz以下，即太赫茲頻譜還處于無線電業務的空白區。如果我國能在該頻段開發利用中獲得先機，就能結合我國產業發展需求，引導國際上對于該頻段的業務劃分和應用，在國際頻譜資源競爭中處于領先地位，這對維護我國頻譜資源戰略權益意義重大。
開發太赫茲頻譜的挑戰
國內政策環境有待進一步加強。首先目前國內還沒有明確針對太赫茲頻譜開發和關鍵技術創新，促進太赫茲應用及產業化發展國家層面的政策出臺。其次是在市場化推動、相關行業之間，或者典型應用行業內，缺乏有力支持太赫茲關鍵技術的整體發展戰略規劃。當然某些行業規劃中有條款提到高頻段開發利用，但是針對性和切合度不是特別強。與此同時，國內外研究機構、媒體等對于太赫茲頻譜開發利用的研究成果和宣傳力度不夠，這也造成公眾對于該頻段開發利用缺乏全面的認知。
太赫茲頻譜開發仍存在多方面技術難點。近年來，我國太赫茲頻譜開發利用研究主要集中在太赫茲通信系統研發、太赫茲雷達和太赫茲輻射源等方面，而且大部分還處于實驗演示階段，技術廣度和深度有待進一步提升。以太赫茲通信為例，對高頻段信號調制編碼技術、太赫茲無線通信鏈路及信道建模技術、芯片間高速通信應用場景、太赫茲器件功率放大技術、光通信與無線通信網絡共存與兼容問題等還需要進行更為深入和全面的研究。與此同時，與發達國家相比，我國在太赫茲相關技術的標準化方面取得的成果也相對較少，這也給我國爭取太赫茲領域國際領先地位帶來一定挑戰。
產業鏈各方參與性不強。當前，針對太赫茲頻譜的規劃在國際上屬于空白區，相關的技術指標、產業推動規劃也沒有完全明確，這就導致產業鏈的各方參與的動力不強，產業支撐力度相對比較薄弱。例如對于設備制造商而言，太赫茲頻段的寬頻段、超高速通信能力和傳輸特性，對于相關天線、芯片、器件（包括調制器、濾波器等有源器件和無源器件）等提出了更為嚴格的要求，研制成本大大提高，如果沒有明確的頻譜規劃和產業政策引導，研發的成本和周期將大大超過企業的承載能力；而對于設備運營商而言，高頻段頻譜使用是推動產業發展的有效手段，但需要在頻譜規劃達成共識的基礎上，與無線電管理機構、設備商和使用部門共同推動，否則難度很大。
加快太赫茲頻譜開發的建議
加大政策支持力度，營造太赫茲頻譜開發利用社會氛圍。一是加快制定關于太赫茲頻譜資源開發利用的法律法規及配套規章制度，從政策上鼓勵、支持頻譜資源高效利用的行動或專項計劃。二是加大財政相關政策支撐力度，保證該領域科研工作的有效性。三是結合《中國制造2025》、互聯網+、寬帶中國等戰略，協調相關部門和機構，根據各自的工作特點和實際需要，探索制定太赫茲頻譜開發利用國家層面的規劃，宏觀把握該頻段開發的方向和原則，提前做好戰略布局。
科學制定頻譜規劃方案，提升太赫茲頻譜國際競爭力和引導力。一是積極參與國際電信聯盟（ITU）等機構關于該頻段關鍵技術和頻譜規劃相關議題的研究工作，分析總結研究成果，把握研究方向。二是由于太赫茲頻譜的頻段極寬，全頻段整體規劃比較困難，因此可以根據重點產業和國防建設需求規劃頻譜。即結合國內產業布局和重點發展方向，廣泛征求相關部門、設備商、運營商的意見和實際需求，積極開展前瞻性研究，探索制定分時間階段、分頻段的頻譜規劃方案，提升我國頻譜規劃引導力。
加快技術研究步伐，解決太赫茲頻譜技術難點。一是進一步深入研究太赫茲傳輸及鏈路、太赫茲調制和相關器件、太赫茲探測、太赫茲通信和光通信兼容等難點技術，開展更多復雜場景的模擬演示。二是積極開展相關專項、重點技術課題前瞻性研究，對相關頻段的技術兼容性進行研究和試驗，推進太赫茲技術標準化；三是持續加強與國際發達國家開展太赫茲頻譜開發利用方面的經驗交流和合作，同時整合國內資源，開展聯合研究和開發。
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