引言

当前世界太赫兹技术研究方兴未艾，成为世界发达国家民用和军事领域应用的发展热点。太赫兹波在电磁波谱上所处的特殊位置和因此所拥有的特殊物理属性，使太赫兹技术在公共安全、生物医学、通信、军用雷达等诸多领域具有独特的应用价值和广阔的市场前景，必将成为改变未来世界的一项重要前沿科技。

美国航空航天局（NASA）以及国防部高级研究计划局（DARPA）等科研机构均投入了大量的人力和物力开发太赫兹技术，并将其成功应用于多个军事和太空探测项目中[1]。另外，日本、俄罗斯、欧洲等国家和地区以及中国也均对太赫兹技术开展了大量的研究工作，在太赫兹通信、太赫兹源生成、太赫兹器件等诸多方面取得了令人瞩目的成果[1-2]。本文对针对太赫兹技术的应用和最新发展动态作了详细介绍分析，以期在对太赫兹技术的开发和应用方面引起更多科研工作者的关注和加入。

1 太赫兹技术的应用

太赫兹波属于电磁波，频谱介于毫米波与红外光之间，频率范围为100 GHz～10 THz（1 THz=1 012 Hz），波长范围3~30 μm[3-4]。

太赫兹波在电磁波谱中占有特殊的位置，处于电子学向光子学的过渡区域，具有如光子能量低、脉冲宽度窄、穿透性强、频带宽、抗干扰能力强等微波和红外辐射所不具有的特殊属性[5]，在雷达、探测、通信等领域展现出巨大的优势。在军事领域也具有广阔的应用前景，太赫兹技术一旦实际应用于军事通信、军用雷达、战场侦察、精确制导、反隐身、电子战等军事领域，将会给未来战争带来深远的影响。

互联网时代，广播电视媒体要与新媒体进行融合，达到促进行业发展的目的。对于内容，需要全面创新，实现全面拓展和延伸，构建全新的优秀媒体平台。要想实现二者的融合，让新媒体整体多元化的发展。在构建平台的同时，要及时学习先进的技术和形式，质量提升了，才能保证传统广播电视媒体与互联网思维的全面融合。

1.1 太赫兹雷达

来自松下电器、广岛大学和日本国家信息与通信研究所（NICT）的科研工作者在2017年2月举办的IEEE国际固态电路会议（ISSCC）上展示了其最新研发的太赫兹发射机。该设备装置如图3所示，工作频率为290～315 GHz、单通道数据速率可达105 Gb/s，通信带宽比即将投入应用的5G移动通信系统还要快10倍。

目前，太赫兹技术发展势头迅猛，美国、俄罗斯、日本、韩国等主要军事强国致力于太赫兹技术的开发和研究，在基础研究和应用研究方面都取得了很大进展。

太赫兹波频率高，有较高的多普勒带宽，多普勒效应明显。太赫兹雷达具有良好的多普勒分辨力，测速精度更高；同时太赫兹波散射特性对目标形状的细节敏感。因而，可提高多目标分辨和对目标识别的能力与成像质量。

2）强反隐身功能

在频谱资源日益紧张的今天，尚未完全开发的太赫兹波频段具有巨大的研究和应用价值。太赫兹技术被称为下一代IT技术基础，可能成为6G、7G移动通信关键实现技术。在军事通信领域，它可轻松解决战场信息传输带宽受限的问题，满足未来战争大容量通信要求，因此成为各军事大国挖掘和开发的“宝藏”。在太赫兹波的规划、开发和利用中抢占先机就意味着对未来战争信息优势的把握。

1.2.7 建议与意见 问卷学生认为，目前学校开展的课外活动，形式单一，激发不了大家的积极性。他们希望学校多组织开展有意义、有趣味、有吸引力、贴近生活、不刻板形式化、能培养创新能力的课外活动，如：三观教育、实践活动、户外运动等；学生希望扩大课外活动的参与面，而不总是固定的那几个学生参加活动；学生周末空闲时间较多，有希望学校周末开放体育馆、提供锻炼场地的诉求。学生还反映在校生学风不够好，“低头族”群体大，部分学生素质较低、生活习惯较差等。有的学生也提出对学校没有门禁、存在安全隐患的担心。

3）被截获概率低，抗电子干扰性能好

太赫兹波宽谱特性可以抑制雷达多径效应和杂波影响，消除系统之间的相互干扰。太赫兹雷达以窄波束发射，使敌方在电子对抗中难以截获，再加上干扰机指向太赫兹雷达的干扰功率信号比指向微波雷达更加困难，所以太赫兹雷达被截获概率低，抗电子干扰性能好。

1.2 太赫兹探测

根据黑体辐射原理，即一切温度高于绝对零度的物体都会自发产生热辐射，而中低温物体的热辐射主要集中在太赫兹频段。而气体分子的振动和转动能谱处于太赫兹频段内，开展对地球大气太赫兹频段的被动遥感可获得丰富的辐射信息，可用于获取大气垂直温度、湿度廓线等信息。因此可以利用太赫兹技术进行太空探测，目前已在天文探测、气象遥感、深空探测等方面获得大量的应用，且优势明显。

1.3 太赫兹通信

太赫兹波段是继微波和光通信之后的又一重要频段，是通信发展的必然趋势。太赫兹通信集中了微波通信与光通信的优点：①太赫兹波频率比微波通信高出1～4个数量级，通信容量更大，在宽带无线移动通信领域具有巨大的优势；②窄波束和良好的方向性使得太赫兹波的抗干扰能力更强，安全性更好；③波长相对更短，天线的尺寸可以做得更小，结构也相对简单，因此更为经济；④太赫兹波具有高频率、短波长的特性使得其具有更强的穿透能力，不易受到沙尘、雨雪等恶劣天气的影响，并可实现全天候工作。

太赫兹波具有的上述特性和优势使其能够解决信息传输受制于带宽的问题和安全性问题，适用于近距离保密通信、天基通信等各种特殊要求的通信场合。

从表3中数据可以看出，该支承辊试样化学成分中的碳含量较标准值稍低，虽然不符合JB/T4120—2006《大型锻造合金钢支承辊》标准中70Cr3Mo钢的成分要求，但碳含量基本接近标准的下限值，不是导致支承辊剥落掉块的主要原因。

1）近距离战术通信

某日几位男同事闲聊，不知怎么说到了私房钱，众人正在感慨无论怎样都会被老婆发现时，小辉默默地说：“我都存银行。”众人问：“那存折或卡呢？”他憨厚一笑：“烧掉或毁掉，要用的时候再拿身份证到银行去补。”

太赫兹波在潮湿的空气中比较容易受到水汽的影响，使得其通信信号衰减非常严重，故在大气层中的传输距离较短。但在电磁环境复杂的战场环境中，常规通信信道很容易受到干扰和拥堵，而太赫兹波有限的传输距离反而不会受到干扰和被敌方接收，从而确保了极端环境下通讯的安全性。另外，在光缆等固定设施遭摧毁以及卫星通信受到干扰、发生故障或被毁的情况下，太赫兹通信也可以作为重要的备份通信手段。

2）空间通信

她低着头站在角落里，刘海混合着汗水弯弯曲曲地贴在额头上，偌长的漆黑睫毛盖过眼睛，她紧抿着嘴唇，饱满的双唇似乎过度隐忍着情绪，呈现出神秘的紫色，白大褂被扯破了大半，似一张哭泣的人脸，狼狈不堪。

ELASTx项目当前已进入第三阶段，正在开发频率138 GHz（处于太赫兹频段范围）、带宽8 GHz的全硅片上系统发射机。

目前正在快速发展的编队飞行小卫星群间的通信也适合采用太赫兹技术。用以构建未来快速、灵活、分离模块化、自由飞行的航天器的“分布式载荷”空间集群系统（典型例子是美国DARPA的F6项目），同样也可以利用太赫兹技术来实现各飞行模块间的通信。

  

图1 太赫兹空间通信应用

美国目前正在以太赫兹技术为基础，开发数据传输速率为25 Gb/s～250 Gb/s的卫星交链通信系统。

3）实现陆海空天一体化通信组网

利用太赫兹通信技术可实现卫星互连，形成天基通信网络；可以实现飞机之间互连，形成空基通信网络；通过太赫兹通信，可将机载通信设施与地面光纤网连接起来；也可利用太赫兹波，通过机载通信设施转接，将前方部署的士兵与本土地面光纤网连接，从而形成天基、空基、水上、水下、地面一体互连的全球通信栅格网络。

图2所示的美国DARPA实施的THOR计划即“太赫兹作战延伸后方计划”就是要通过太赫兹FSO链路将战区士兵连到远方本土光纤基础设施，使其具有宽带通信能力。与现有的依靠射频链路进行通讯相比较，采用THOR计划后的数据传送速率得到大幅度的提升。设备性能提升的同时，其便携性和成本反而得到进一步的降低。

精装修工程的施工过程中，施工管理人员、施工人员的综合素质较差、专业水平门槛较低。与此同时，管理人员及时作出相关决策，执行力度十分薄弱，无法对精装修工程进行有效管理。还有部分施工方案十分不规范，也没有采用合理、科学的施工工艺，出现返工问题，会对精装修的施工质量与效率产生不良影响。

即便是同样一件事，当其发生的时间、空间不同，对陆游而言都会产生截然不同的情绪效果，譬如他在嘉州所写的《迎诏书》云：“忆瞻銮仗省门前，扇影鞭声下九天。寂寞嘉州迎诏处，忽闻鼔吹却凄然。”“鼓吹”之声比”扇影鞭声”应该更为热闹，而陆游却感到特别寂寞凄凉，可见他对时间之今昔、空间之优劣的意识多么根深蒂固。

2 太赫兹技术最新发展动态

1）高测速精度

2.1 太赫兹通信速率不断提升

1）日本实现数据速率达105 Gb/s的太赫兹发射机

相对于常规雷达，太赫兹雷达具有频率高、带宽宽、波束窄的特点[6]，这些特点赋予了太赫兹雷达巨大的应用潜力：

2）美国采用太赫兹波多路复用数据传输技术实现50 Gb/s通信速率

美国布朗大学的研究人员在2017年8月展示了利用太赫兹波进行多路复用数据传输的方法，数据传输速率可达50 Gb/s，比当前最快的蜂窝网络快约100倍[8]，此太赫兹通信技术进展将使得下一代超高带宽无线网络通信成为可能。

2.2 太赫兹器件在频率、功率等技术性能上获得重大突破

1）美国DARPA推动138 GHz以上全硅发射机集成电路开发

当前军工企业军民融合发展的问题还存在于人力资源管理工作方面。首先，军民融合发展使得军工企业无论在管理方面还是技术方面都产生了更大的人才需求，但在传统观念的影响下，很多军工企业仍然坚持通过内部的人才调动与培养来满足自身人才需求，而不愿外聘优秀人才，这对于企业人才引进产生了极大的限制，也阻碍了企业的发展。其次，很多军工企业仍然存在着论资排辈的错误思想，习惯于将新资待遇与工龄、资历相联系，这使得员工的工作积极性大大下降，人才流失问题也因此变得更加严重。

螺旋波导为大功率的太赫兹器件研制奠定了基础，有效地推动了我国太赫兹波辐射源技术的发展和太赫兹技术的工程应用。

王钟陵《中国京剧史略论》[3]将中国京剧史划分为五个时期，按照时间的纵向发展描述了京剧的形成与上演情况，并用部分篇幅探讨了话剧对京剧的影响以及京剧小剧场的生存状况。结尾处对京剧的现状与未来前景进行了表述，作者认为京剧面临的困境也不会将它推向“死亡，”京剧会在很长的时期中不会被替代。

全硅片上系统发射机工作频率为94 GHz，将原来需要多个电路板、分立金属屏蔽组件和输入/输出电缆才能实现的系统集成压缩成仅有成人指甲盖一半大小的硅芯片，可利用它发出不同波形与多个系统进行通信，以满足包括前线部队、小型通信卫星、地面终端等在内的毫米波应用需求。

甘肃省临泽县辖鸭暖、倪家营2乡，新华、蓼泉、板桥、平川、沙河 5镇，74个村，765个村民小组，总人口14.63万人，其中农业人口12.52万人，占总人口的86%。近年，临泽县在各级政府高度重视和有关部门的大力支持配合下，着力解决农村饮水卫生、供水量不足等问题，取得了显著成效。截至目前，全县已建成农村集中供水工程34项，解决了44个村1.8万户6.92万人的饮水问题。

虽然太赫兹波在大气中传输衰减较大，但在外层空间传输损耗相对小很多，用很小的功率就可实现通信。按照距离从近到远，未来有望在空间站舱内或载荷间、卫星集群间、天地间和千公里以上的卫星间实现如图1所示的高速的太赫兹数据传输应用[7]。

1.1 材料 ①一次性无纺布，规格120 cm×120 cm、60 cm×60 cm各60块;②双层棉布，规格120 cm×120 cm、60 cm×60 cm各60块(在包布一角订一块3 cm×3 cm的“补丁”，用于记录使用次数);③3M压力蒸汽灭菌化学指示卡及指示胶带。

  

图2 美国DARPA “THOR”计划示意图

  

图3 ISSCC 2017上展示的超宽带太赫兹发射机

2）中国科学院半导体研究所研制出面向860 GHz CMOS太赫兹图像传感器的像素器件

据2017年6月国内媒体报道，中国科学院刘力源团队研制出了面向860 GHz CMOS太赫兹图像传感器的像素器件及其集成化低噪声信号处理电路。器件采用了自主设计的CMOS片上天线、太赫兹波段匹配网络和高电压响应度晶体管结构，为实现单片集成高分辨率太赫兹图像传感器奠定了基础。基于像素器件，有望进一步实现大面阵CMOS太赫兹图像传感器，从而提升我国在太赫兹成像领域的国际竞争力。

（3）中国航天科工二院207所大功率太赫兹器件研制获重大突破，填补国内空白

据2016年5月的媒体报道，中国航天科工二院207所研制出了高性能螺旋波导，该螺旋波导是毫米波和太赫兹波放大器的核心部件，螺旋波导的应用可使信号功率放大倍数提升至1 000倍以上。

美国DARPA基于所实施的“高效线性化全硅发射机集成电路（ELASTx）项目”，研发出了可工作于毫米波频率条件下的全硅集成电路，下一目标是实现138 GHz以上的工作频率[9]。

2.3 日本开发出超导太赫兹光源，有助于实现超高密度移动体通信

据2018年1月媒体报道，日本京都大学和筑波大学的研究小组在高温超导太赫兹光源器件上成功发射出单光源发射、最高圆偏振度达99.7 %的太赫兹电磁波[10]。

自2007年发明了利用高温超导纳米结构持续产生太赫兹光源之后，太赫兹光源的实用化已在世界各地展开了广泛和深入的研究。如果将超导太赫兹光源投入实际应用，将有望在现有的以半导体为中心的太赫兹技术领域取得革命性进展。

2.4 全固态太赫兹成像雷达系统样机研制成功

2016年，中国电子科技集团公司第十四研究所成功研制出了我国第一台全固态太赫兹成像雷达系统样机。对该样机进行了太赫兹宽带一维距离像和ISAR成像试验，设备成像分辨率、成像副瓣电平等技术指标均达到国际先进水平。

混凝土具有较高的强度和耐久性、抗震性优良等特性，因此应用非常广泛，并且随着科学技术的发展，新材料、新技术、新工艺不断地应用到混凝土施工中，使混凝土的施工效率、施工质量不断提高，为城市的建设和发展发挥了巨大的作用。加强对土建工程施工技术，尤其是混凝土施工的研究，是促进城市建设发展的重要课题。

3 结语

由于太赫兹雷达的带宽很宽，其发射出的纳秒到皮秒级脉冲频率可达上万种，远远超出了当前隐身技术所覆盖的作用范围。因此，太赫兹雷达能够更为灵敏的识别采用形状隐身、涂料隐身以及等离子体隐身的目标。

参考文献:

[1]Shian U. Hwu, Kanishka B. deSilva, Cindy T. Jih. Terahertz (THz)wireless systems for space applications[C]. Sensors Applications Symposium (SAS), 2013, 171–175.

[2]Terahertz wireless could make spaceborne satellite links as fast as fiber-optic links [DB/OL]. https://www.nict.go.jp/en/press/2017/02/06-1.html, 2017-02-06/2018-04-16.

[3]雷红文, 王虎, 杨旭, 等. 太赫兹技术空间应用进展分析与展望[J].空间电子技术, 2017(2):1-7.

[4]李大圣, 邓楚强, 刘振华. 太赫兹成像雷达系统研究进展[J]. 微波学报, 2015, 31(6):82-87.

[5]赵国忠, 申彦春, 刘影. 太赫兹技术在军事和安全领域的应用[J]. 电子测量与仪器学报, 2015, 29(8):1097-1101.

昆明市发展乡村旅游的乡镇大多处于偏僻地区，团结乡则位于昆明市西郊。近年来，团结乡通过新农村建设等途径，在一定程度上提升了城镇化水平，但基础设施建设相比其他地区依然落后，农村道路和卫生条件有待改善，人口素质有待提高。

[6]沈阳,李修和,李勇.雷达装备复杂电磁环境适应性评价研究[J].装备环境工程, 2014,11(3):1-5.

[7]吕治辉, 张栋文, 赵增秀, 等. 太赫兹雷达技术研究[J]. 国防科技,2015, 36(2):23-26.

[8]顾立, 谭智勇, 曹俊诚. 太赫兹通信技术研究进展[J]. 物理, 2013,42(10):695-707.

[9]首次太赫兹多路复用数据传输试验将通信速率提高100倍[OB/OL]. http://www.dsti.net/Information/News/105959, 2017-08-14/2018-04-16.

[10]DARPA成功开发出94吉赫兹全硅片上系统发射机[OB/OL].http://www.dsti.net/Information/News/107658, 2017-12-12/2018-04-16.

[11]开发太赫兹光源实现超高密度移动体通信[OB/OL]. http://www.keguanjp.com/kgjp_keji/kgjp_kj_newtech/pt20180111104054.html, 2018-01-11/2018-04-16.