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關(guān)鍵詞：電磁輻射 移動(dòng)通信基站 環(huán)境評(píng)價(jià) 監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TN820 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0128-02

Monitoring of the level of Electromagnetic Radiation of Mobile Communications Stations in Xinjiang Hami

Guo Xiaoli

（Xinjiang Radiation Environment Supervision Station，Urumqi Xinjiang，830000， China）

Abstract：In order to evaluate the impact of environment by electromagnetic radiation generated from mobile communication base station in Xinjiang Hami， according to the relevant specifications and requirements， this paper selected the typical mobile base station in Hami to monitor. The monitoring data were collected and the monitoring results show that： the maximum value of the electric magnetic radiation intensity monitoring was 0.446μW/cm2， which was far lower than the goal of environmental management a value of 8μW/cm2. They were in accordance with the relevant requirements. The overall level of electromagnetic radiation level of mobile base station in Xinjiang Hami is low.

Key words：electromagnetic radiation；mobile communication base station；environmental assessment；monitoring

哈密地區(qū)位于新疆東部，是新疆通向中國(guó)內(nèi)地的要道，自古就是絲綢之路的咽喉，近些年來(lái)隨著當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建設(shè)了一大批移動(dòng)通信基站，而通信基站的大量建設(shè)勢(shì)必會(huì)造成電磁輻射環(huán)境污染，影響人們的正常生活。為了研究新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站的電磁輻射水平，評(píng)價(jià)其危害程度和環(huán)境影響程度，本文在以往研究成果[1-11]的基礎(chǔ)上，對(duì)新疆哈密地區(qū)典型移動(dòng)基站的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、總結(jié)和歸納，最終確定其對(duì)環(huán)境的影響程度。

1 移動(dòng)通信基站工作原理

移動(dòng)通信基站是連接通信網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)用戶的紐帶，負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)側(cè)的信息以無(wú)線電磁波的形式與移動(dòng)終端進(jìn)行交互，移動(dòng)通信基站天線是將傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化成自由空間的電磁波，或?qū)⒖臻g電磁波轉(zhuǎn)化成傳輸線中的電磁能的專用設(shè)備。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，天線是收發(fā)信機(jī)與外界傳播介質(zhì)之間的接口。定向GSM移動(dòng)通信基站采用三扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)天線夾角多為120°，這樣三個(gè)扇區(qū)能對(duì)四周進(jìn)行360°全覆蓋。將正北扇區(qū)標(biāo)記為A扇區(qū)，順時(shí)針?lè)较?，依次?biāo)記為B扇區(qū)和C扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)有1組天線，每組有1或數(shù)根天線，其中1根為收發(fā)共用，其余天線為單收。

2 電磁輻射評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

此次監(jiān)測(cè)的依據(jù)是《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88），其規(guī)定的公眾照射限值如下。

（1）基本限值。

在1天24 h內(nèi)，任意連續(xù)6 min按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02W/kg。

（2）導(dǎo)出限值。

在1天24 h內(nèi)，環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的參數(shù)在任意連續(xù)6 min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表1要求。

根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則―電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）規(guī)定：為使公眾受到總照射劑量小于GB8702-88的規(guī)定值，對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限制在GB8702-88規(guī)定的功率密度限值的1/5，此次監(jiān)測(cè)的移動(dòng)基站發(fā)射頻率在870-1840MHz頻段，故單個(gè)基站的電磁輻射管理值是：40/5=8μW/cm2。

3 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)

3.1 監(jiān)測(cè)方法

本次監(jiān)測(cè)在以發(fā)射天線為中心半徑50 m的范圍內(nèi)，對(duì)人員可以到達(dá)的距離天線最近處可能受到影響的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和以基站天線的主瓣方向?yàn)檠娱L(zhǎng)線不同距離的變化值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)量時(shí)測(cè)量?jī)x器探頭（天線）尖端距地面（或立足點(diǎn)）1.7 m，與操作人員之間距離不少于0.5 m。在室內(nèi)測(cè)量，一般選取房間中央位置，點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1 m。若在窗口（陽(yáng)臺(tái)）位置監(jiān)測(cè)，探頭（天線）尖端在窗框（陽(yáng)臺(tái)）界面以內(nèi)。在通信基站正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)5次，每次測(cè)量時(shí)間不小于15 s，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值，若監(jiān)測(cè)讀數(shù)起伏較大時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間。

3.2 監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取

根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702 -88）要求，結(jié)合移動(dòng)通信基站的發(fā)射頻率，確定測(cè)量因子為電場(chǎng)強(qiáng)度（V/m），再轉(zhuǎn)換為評(píng)價(jià)因子功率密度（μw/cm2）。

3.3 監(jiān)測(cè)儀器

此次監(jiān)測(cè)采用的儀器主要包括：NBM-550電磁分析儀（為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x）、EMR-300電磁分析儀（為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x）、SRM3000 頻譜分析儀（選頻）。

3.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

此次監(jiān)測(cè)共選擇8個(gè)典型基站進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總表。（見(jiàn)表2）和（見(jiàn)圖1）

由表2和圖1監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，建成運(yùn)行基站周?chē)h(huán)境的功率密度最大值為0.446μW/cm2，出現(xiàn)在哈密市政公司基站290°主瓣方向20m處，監(jiān)測(cè)的8個(gè)基站123組數(shù)據(jù)其電磁輻射值在0.004～0.446μW/cm2之間，均符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88）中公眾照射導(dǎo)出限值40μW/cm2要求，同時(shí)滿足《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）中單個(gè)項(xiàng)目電磁輻射管理值8μW/cm2要求?？傮w上來(lái)說(shuō)，新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站電磁輻射值較低，對(duì)周?chē)h(huán)境影響不大，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

此次新疆哈密地區(qū)移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作選擇了8個(gè)具有代表性的典型基站進(jìn)行電磁輻射監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)得到的123組數(shù)據(jù)電磁輻射值均小于0.446μW/cm2，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明其電磁輻射值較低，符合相關(guān)規(guī)范要求，移動(dòng)基站引起的電磁輻射水平對(duì)環(huán)境的影響程度小。

4.2 防護(hù)措施建議

（1）做好合理規(guī)劃和合理布局，建設(shè)基站工程之前，應(yīng)進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)工作，盡量避開(kāi)環(huán)境敏感點(diǎn)，以防為主。

（2）移動(dòng)通信基站建設(shè)前應(yīng)對(duì)擬建地點(diǎn)以及周?chē)h(huán)境的電磁輻射水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其公眾照射導(dǎo)出限值的功率密度大于8 μW/cm2的地區(qū)不得建設(shè)移動(dòng)通信基站。

（3）合理選擇基站發(fā)射功率、載頻數(shù)、半功率角、下傾角、架設(shè)高度、方向角等參數(shù)，在滿足信號(hào)覆蓋的前提下，盡量降低基站發(fā)射功率。

（4）合理選擇新建基站的施工方式，優(yōu)化工程用地，合理布置施工區(qū)，減少鐵塔建設(shè)及站房建設(shè)施工對(duì)土地的占有，降低對(duì)生態(tài)的破壞，工程臨時(shí)占地在工程結(jié)束后積極實(shí)施植被恢復(fù)。

（5）在住宅樓上建設(shè)移動(dòng)通信基站，建設(shè)前建設(shè)單位、建筑物產(chǎn)權(quán)單位或業(yè)主應(yīng)充分征求所住居民的意見(jiàn)，發(fā)生糾紛時(shí)應(yīng)及時(shí)向居民做宣傳解釋工作。

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篇2

關(guān)鍵詞：太赫茲；室內(nèi)無(wú)線通信；無(wú)線局域網(wǎng)；高數(shù)據(jù)率傳輸；飛秒激光

中圖分類號(hào)：TN929文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)07-1530-04

THz Technology In Indoor Wireless Communi-cations

YING Yi-fan

(Information Center, Wenzhou Medical College, Wenzhou 325035, China)

Abstract: Terahetz frequency range is an electromagnetic radiation band that covers high frequency milli-meter wave and long wavelength far infrared. Multimedia level data transmission in indoor wireless local area networks is accompanied by an ever increasing requirement for higher data rates. Terahertz frequency range is unregulated by military services, offers data rates of Gbit/s for its very large bandwidths, and is not bothered by ambient noise as much as optical frequencies. The R&D in all-solid-state room-temperature THz devices has opened the door for realizing THz wireless communication systems. There are a few frequency windows appropriate for the operation of future indoor communication systems. A THz communication link based on femtosecond laser-gated photoconductive antenna has demonstrated the modulation and demodulation of audio signals.

Key words: THz; indoor wireless communication; WLANs; high data rate transmission; femtosecond laser

1 太赫茲頻帶與室內(nèi)無(wú)線通信

近年來(lái)應(yīng)用于辦公室和家庭的短程無(wú)線通信系統(tǒng)，如無(wú)線局域網(wǎng)（WLANs）的研發(fā)正快速進(jìn)展。多媒體水平數(shù)據(jù)傳輸對(duì)數(shù)據(jù)率提出越來(lái)越高的需求，通信系統(tǒng)須運(yùn)行于更高的頻率以獲得更大的帶寬。目前WLAN工作在幾個(gè)GHz，但運(yùn)行于幾十GHz的系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。為應(yīng)對(duì)這個(gè)需求，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已作出了短程無(wú)線通信的新構(gòu)架，具體體現(xiàn)在WLANs和WPANs（Wireless Personal Area Networks）的新草案里[1]。

然而，新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)率仍然很有限，如IEEE 802.11a, g+ 和 HIPERLAN/2數(shù)據(jù)率為54 Mb/s。通常稱為超寬帶寬UWB（Ultra-Wide Bandwidth Radio）室內(nèi)框架比當(dāng)前的系統(tǒng)好很多，期望達(dá)到數(shù)據(jù)率為110C200 Mb/s，在減小傳輸距離后可達(dá)到500 Mb/s[2]。UWB在3.1 GHz 到 10.6 GHz 頻率范圍的帶寬是7.5 GHz。獲得更高網(wǎng)絡(luò)容量的直接途徑是提高帶寬，在常規(guī)無(wú)線電通信的情況則要提高工作頻率。

太赫茲THz (1012 Hz)頻域是指頻率在0.1 -10 THz，處于微波的高頻端和遠(yuǎn)紅外光的低頻端之間的電磁波段。為估計(jì)可能達(dá)到的數(shù)據(jù)率，假定載頻在300 GHz 到 3 THz范圍選取，并且假定帶寬約等于運(yùn)行頻率的1%，則可能實(shí)現(xiàn)Gbit/s數(shù)據(jù)率，這就比當(dāng)前和即將出現(xiàn)的局域網(wǎng)（WLANs）和個(gè)人網(wǎng)（WPANs）的容量大得多。

目前已經(jīng)存在多種民用和軍用無(wú)線服務(wù)，微波頻域受到管制，帶寬非常昂貴，但太赫茲頻率范圍未受管制。另一方面，紅外及光頻域通信也已研究多年，雖然這個(gè)頻域未受管制運(yùn)行頻率也很高，但是由于人眼安全功率限制、強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)(IM/DD)技術(shù)靈敏度低、環(huán)境光噪聲高等因素,限制了其作為G比特?cái)?shù)據(jù)率無(wú)線傳輸 [3]。然而，太赫茲頻域不象光頻受環(huán)境噪聲干擾那么嚴(yán)重。無(wú)線短程通信網(wǎng)不久將推向THz頻域。

2 太赫茲通信相關(guān)器件技術(shù)

電磁波譜中的低頻段包括調(diào)幅和調(diào)頻的射頻以及微波，其波源基于經(jīng)典電子輸運(yùn)的產(chǎn)生機(jī)制。而電磁波譜中的更高頻段包括紅外、可見(jiàn)、和紫外光頻是由量子躍遷機(jī)制產(chǎn)生。太赫茲頻域位于以上兩個(gè)頻域之間，由于在這個(gè)“太赫茲間隙”缺乏有效的波源和探測(cè)器，過(guò)去人們對(duì)它的研究不多。在歷史上，主要是天文物理學(xué)對(duì)它有興趣，接收器需要在低溫（120 K）工作。

基秒超短脈沖激光、Auston光電導(dǎo)天線[4-5]、非線性光學(xué)晶體光整流器件[6-7]的太赫茲波產(chǎn)生與探測(cè)技術(shù)，對(duì)太赫茲科學(xué)技術(shù)的研究和應(yīng)用起了重要的作用。近年來(lái)，太赫茲時(shí)域光譜(THz-TDS)[8]、太赫茲射線成像(T-ray Imaging)[9]等太赫茲技術(shù)及其在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境、安全等領(lǐng)域的應(yīng)用受到世界各發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視并投入了大量經(jīng)費(fèi)支持，使太赫茲技術(shù)和器件的研究從上世紀(jì)90年代始成為世界范圍研究熱點(diǎn)。這些研究規(guī)劃和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)太赫茲技術(shù)正走向廉價(jià)、室溫元件[10]。

基秒激光和光電導(dǎo)天線的太赫茲波發(fā)射與探測(cè)裝置如圖1所示。首先用超快飛秒激光激發(fā)DC偏置的光導(dǎo)天線產(chǎn)生太赫茲脈沖。DC偏置的低溫生長(zhǎng)GaAs半導(dǎo)體制成的Auston光電導(dǎo)開(kāi)關(guān)在亞皮秒時(shí)間里調(diào)制其電流密度的變化，從而產(chǎn)生脈沖太赫茲輻射。電流密度的變化即光電流來(lái)自兩個(gè)過(guò)程：飛秒激光照明使載流子密度快速變化和光生載流子在外場(chǎng)下加速。發(fā)射功率分布在0.1-4 THz。透過(guò)樣品的太赫茲輻射的相干探測(cè)可由相似的光導(dǎo)天線電路完成。通過(guò)與太赫茲發(fā)射同步的飛秒脈沖選通光電導(dǎo)間隙，則可測(cè)得正比于太赫茲電場(chǎng)的信號(hào)。通過(guò)改變到達(dá)探測(cè)器的光路長(zhǎng)度即光學(xué)延遲線掃描，可對(duì)整個(gè)太赫茲時(shí)域取樣，從而獲得入射太赫茲波的振幅和相位。從超快飛秒激光器出來(lái)的光束由分束器分成泵光和探光，分別用于照明發(fā)射器和探測(cè)器。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的延遲臺(tái)裝在探束里零時(shí)延附近改變?nèi)肷涮掌澝}沖和探測(cè)器處的檢測(cè)激光脈沖之間的光學(xué)延遲,獲得太赫茲場(chǎng)作為實(shí)時(shí)光學(xué)延遲的函數(shù)后通過(guò)頻域傅立葉變換就可以在計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示或存儲(chǔ)。太赫茲發(fā)射器和探測(cè)器都用半球形高阻抗硅透鏡來(lái)耦合，然后用離軸拋物面鏡來(lái)操縱太赫茲波束。

2004年，以單行電子作為活性載流子的新型光電二極管（UTC-PD）研制成功，它同時(shí)具有高速度和高飽和輸出特性，能夠得到輸出功率為2.6μW，頻率為1.04THz的太赫茲波，它能適合在10Gb/s的THz無(wú)線通信中應(yīng)用。這是目前所能得到的所有光電二極管中的最大輸出功率。由此，以通信為目的的可靠THz發(fā)射器可以實(shí)現(xiàn)[11]。全固態(tài)室溫太赫茲器件的最新發(fā)展為太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng)帶來(lái)了可喜的前景。太赫茲低頻段的功率可由基于Schottky二極管并由W-band HEMT（高電子遷移率晶體管）功率放大器泵浦的倍增電路，或者Gunn波蕩器產(chǎn)生。二極管電路由無(wú)襯底技術(shù)或薄膜技術(shù)制造，使得它可以與其他器件半單片集成，在800 GHz的輸出功率達(dá)1 mW，帶寬在15%量級(jí)[12-16]。DSB轉(zhuǎn)換損耗介于5-8 dB、噪聲溫度在600-1500 K的分頻諧波泵浦混合器可在200-600 GHz實(shí)現(xiàn)[12,16]，基于外差式檢波器的THz通信接收器可以制作出來(lái)。首個(gè)直接調(diào)制太赫茲輻射的方法由Libon等人[17]用光控混合I型/II型GaAs/AlAs多量子阱結(jié)構(gòu)給出。Kersting等人[18]則開(kāi)發(fā)了另一種量子阱構(gòu)成的電驅(qū)動(dòng)調(diào)制器，通過(guò)加上電場(chǎng)來(lái)控制PQWs的電子布居從而控制器件對(duì)太赫茲的吸收，以達(dá)到調(diào)制的目的。

3 太赫茲無(wú)線通信信道的特點(diǎn)

太赫茲無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，不僅依賴于太赫茲波源、探測(cè)器、調(diào)制器、濾波器、相移器、反射器等有源和無(wú)源器件的進(jìn)步，也依賴于太赫茲信道技術(shù)、編碼技術(shù)等的研究。

設(shè)計(jì)無(wú)線通信系統(tǒng)的第一步是理解和表征傳播信道的特性，使我們可以恰當(dāng)?shù)卦u(píng)價(jià)信號(hào)參量。然后，就可以選擇合適的編碼和調(diào)制方案，以達(dá)到譜效率最大化，在給定帶寬獲得最大數(shù)據(jù)率。

在設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)時(shí)必須考慮所有衰耗機(jī)制。太赫茲能量在大氣中傳播時(shí)的衰減，以水蒸氣引起的強(qiáng)烈吸收最為嚴(yán)重。由于目前可用的太赫茲波源效率低，功率也較低，太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng)工作距離比現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)短，單個(gè)THz 微微小區(qū)（pico-cells）僅能覆蓋單個(gè)房間或者最多一個(gè)大樓[19]。

對(duì)于室內(nèi)環(huán)境，大氣在亞毫米頻段共有900多條強(qiáng)吸收線[20]，在太赫茲頻段的氧線衰減不超過(guò)0.03 dB/km。剩下的大氣組分只有少量吸收線，因這些組分占大氣百分比很小其吸收可以忽略。大氣的主要吸收成分是水蒸氣。S.A. Khan 等[21]采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，在0.1-1 THz 頻域進(jìn)行的大氣衰減進(jìn)行了模擬。發(fā)現(xiàn)在0.2-0.3 THz間的大氣衰減很低，高于0.3 THz衰減上升迅速。然而，有幾個(gè)頻率窗口衰減下降到低于0.1 dB/m的較低水平，如中心頻率為0.28 THz 、0.42 THz、0.67 THz 、0.85 THz 等窗口（見(jiàn)圖2）。其中，中心頻率為0.28 THz 的窗口，在60 GHz帶寬內(nèi)衰減數(shù)值約為0.002-0.004 dB/m。在中心頻率為0.67 THz 頻率窗口，相應(yīng)的衰減數(shù)值約為0.037-0.05 dB/m。在中心頻率為0.85 THz 頻率窗口，相應(yīng)的衰減數(shù)值約為0.05 -0.06dB/m。這些窗口都適合于未來(lái)太赫茲室內(nèi)通信系統(tǒng)運(yùn)行。

4 太赫茲無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)

2004年，Kleine-Ostmann等人制作的基于電控制二維電子氣密度的室溫調(diào)制器可以得到3%的調(diào)制深度[22]。幾個(gè)月后他們報(bào)道了太赫茲頻域第一個(gè)數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)[23]，他們首次采用室溫半導(dǎo)體太赫茲調(diào)制器通過(guò)太赫茲通信信道發(fā)送聲音信號(hào)，用經(jīng)改進(jìn)的常規(guī)太赫茲時(shí)域光譜裝置，在75 MHz寬帶的太赫茲脈沖序列上傳送25 kHz的信號(hào)。2005年，Mueller 等人[24]描述了采用太赫茲波源和Schottky肖特基二極管調(diào)制器和探測(cè)器的寬帶寬通信數(shù)據(jù)鏈路。

2004年，日本NTT公司的T.Nagatsuma等人[25]搭建了120GHz的亞太赫茲無(wú)線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了10Gb/s的數(shù)據(jù)率。如圖4是系統(tǒng)示意圖及其實(shí)物圖。

如圖4所示，亞太赫茲（Sub-THz）光源產(chǎn)生調(diào)幅載波信號(hào)，頻率為125GHz。馬赫-曾德?tīng)柗日{(diào)制器（MZM）將數(shù)據(jù)調(diào)制到載波信號(hào)上。被放大過(guò)的調(diào)制信號(hào)輸入光子Sub-THz發(fā)射器。在光子Sub-THz發(fā)射器里的光電二極光（UTC-PD）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為Sub-THz信號(hào)，通過(guò)天線發(fā)射給接收器。接收器是由前置放大器和一個(gè)Schottky二極管組成。當(dāng)接收到的信號(hào)強(qiáng)度為-32.2dBm、數(shù)據(jù)率為10dB/m時(shí)，其誤碼率小于10-10。圖5給出了接收到的毫米波的誤碼率[26]。最長(zhǎng)的有效傳輸距離為1km。具體的實(shí)驗(yàn)各組成部分的設(shè)備如表1所示。

2005年12月，Liu 等人[27]報(bào)道了第3個(gè)太赫茲頻域數(shù)據(jù)傳送工作。太赫茲通信鏈路是通過(guò)飛秒激光門(mén)控光導(dǎo)天線實(shí)現(xiàn)基于太赫茲波載波音頻信號(hào)的編碼和解碼。 實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示。鎖模鈦藍(lán)寶石激光的脈寬和重復(fù)率分別為35 fs和85 MHz。發(fā)射器和接收器天線都是在低溫生長(zhǎng)GaAs (LT-GaAs)上制作的偶極型光電導(dǎo)開(kāi)關(guān)，其載流子壽命短于2 ps。天線的偶極間隙和長(zhǎng)度分別為5μm和30μm。激發(fā)和探測(cè)的平均光功率都約為10 mW。發(fā)射天線的偏置采用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦信號(hào)。接收天線探測(cè)到的光電流由電流前置放大器（2MHz，3dB 帶寬）放大后，接到鎖相放大器做瞬時(shí)波形分析或接到波譜分析儀做調(diào)制帶寬分析，并用示波器來(lái)測(cè)量已解碼的信號(hào)波形。最大信號(hào)在太赫茲脈沖的峰值處測(cè)得。接收天線處的3分鐘積分信號(hào)峰峰值波動(dòng)約10 %。直到1THz探測(cè)到的太赫茲波形信噪比約為1000。在發(fā)射天線的偏置加入直接電壓調(diào)制，相應(yīng)的調(diào)制帶寬為23 kHz，傳輸距離為1米，并示范了在有放大和無(wú)放大情況下通過(guò)太赫茲鏈路傳輸合弦的保真度。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，國(guó)際上太赫茲無(wú)線通信研究還處于起步階段。由于其在室內(nèi)高數(shù)據(jù)率無(wú)線局域網(wǎng)、短程戰(zhàn)術(shù)通信和衛(wèi)星對(duì)衛(wèi)星通信等領(lǐng)域可預(yù)見(jiàn)的應(yīng)用前景，受到世界各發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。太赫茲無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，還有賴于太赫茲波源、探測(cè)器、調(diào)制器、濾波器、相移器、反射器等有源和無(wú)源器件，以及太赫茲信道技術(shù)、編碼技術(shù)等的進(jìn)步。

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