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本帖最后由 晨枫 于 2022-2-10 10:05 编辑 ( ]4 m( N. L I" S3 z1 |& f
& H- S! c1 _. d) A8 N南华早报报导，在北京冬奥上，清华-上海交大-联通团队测试了涡旋的毫米波（vortex millimeter wave），在1公里距离上达到1TB/秒的超高数据率，可以同时传输10000个高清视频。这是6G技术的一个路线。
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清华-上海交大-联通团队在北京冬奥场地测试涡旋毫米波通信技术，在1公里距离上实现1TB/秒的超高速数据通信
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e& R3 e/ }% y9 x9 f涡旋波因为带有“轨道角动量”（orbital angular momentum），不再是二维的平面波动，而是三维的螺旋形波动。因此除了常规的强度、相位、频率、极化等自由度外，在多了轨道角动量这个新的自由度，可携带的信息量大大增加，在理论上，在任何平路下都有无穷多互不干扰的正交模态，近年来在雷达成像、无线电通信等方面得到重视。
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) x3 _7 a( G1 ~涡旋波在轴线上其实是互相对消的，所以涡旋光波投影在与轴线成直角的平面上，中心是一个黑洞，但涡旋本身还可以正着转、反着转，既不正、也不反是一个奇点2 }, [* K1 l% s( }2 ?" y8 L
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) U2 f- L C3 p. ]* H涡旋波的幅度、相位与平面波不同，看起来奇奇怪怪的，也正因为这些“奇怪”的性质，加上正交性，可以携带多得多的信息, Z1 h8 Q& e" \( u/ `3 g
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但涡旋波有越转越发散的趋势，给实用化带来很大的困难! Y! H6 `) G9 \9 b% o
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涡旋波在1909年就被英国物理学家约翰·亨利·波因廷发现了，但很长时间里，谁也不知道这东西有什么用。等到想到了，涡旋波的产生和操作又是个问题，与平常的平面波很不相同。一个问题是涡旋波有“越转越大”的趋势，使得长距离传输时，功率密度降低太多，接收困难。
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2 j1 c9 h. v; B N) r, T/ @欧洲在90年代就开始研究涡旋波，2020年时，日本电话电报公司的团队在10米距离上实现了200GB/秒的通信速度。清华-上海交大-联通团队的突破来自于实现了更加窄的波束，使得在通信距离延长到1公里的同时，达到1TB/秒的数据率。在2018年，团队就实现了长达172公里的涡旋波传输，这个世界记录至今没有打破，但那只是能接收到信号而已，谈不上通信速度。# T3 N( ~$ h5 k
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据说涡旋波用于雷达的话，有望对隐身目标有效探测。现有隐身理论都是基于平面波的。但当前重点还是在通信。
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中国在6G方面再次领跑了。不久前，天津大学团队用太赫兹技术也测试了6G技术，这是另一条技术路线。3 e1 ]4 A1 X; K3 D. S" q
6 }: ~% a- H4 a k* ~1 h据报道，中国的6G专利超过世界总数的40%，美国35%，日本10%，欧洲9%，韩国4%。
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, [3 f& _6 d% C美国和日本在2021年4月宣布，联合投资45亿美元，与中国6G竞争。! u+ [7 J5 @, o4 c" E! u
/ g( K4 u3 G" _这是好事。中国欢迎竞争，中国也不怕背后打黑枪。中国科研也以“企业队”为主，国家的科研补贴和抵税拉动了大约6倍的企业投资。
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5 t/ N, E2 m1 J1 A# N据认为，6G在2030年左右有望实用化。华为5G由于芯片被美国打了黑枪。中国能不能在6G时代实现“芯片自由”是中国6G成功的关键。 |
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发表于 2022-2-10 13:36:15
