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航天科普

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太赫兹让隐身无处遁形

更新日期:2018/5/28来源:上海航宇科普中心

      谈到红外光、激光和雷达波等技术,估计大多数读者都有所了解,而知道太赫兹技术的读者可能就寥寥无几了。这种技术是本世纪初由美国首次提出,被列为改变未来世界的十大技术之一。那么,太赫兹技术到底是什么?又有何种魅力吸引着全世界科研人员的关注呢?
太赫兹指的是电磁频谱上频率为0.1~10THz的辐射,波长范围为0.03~3毫米,介于无线电波和光波之间。太赫兹波具有穿透性强、安全性高、定向性好、带宽高等技术特性,可以应用于军事、航天等诸多领域,成为世界上一项重要的前沿技术。
      探测雷达就是太赫兹的一块“自留地”。众所周知,雷达主要靠接收目标的反射信号来发现目标,如果目标表面能使雷达波被吸收或散射,就可大大降低被发现的概率。目前,国际上通常所说的隐身技术主要是靠物体形状、吸波涂层、形成等离子云吸收或改变雷达波的传播方向来实现隐身的,而处于电磁频谱过渡区域的太赫兹则是集众家优长于一身。
      一方面,太赫兹的波长远小于微波与毫米波的波长,可以用于探测更小的目标和更精确的定位。另一方面,太赫兹包含了丰富的频率,有着非常宽的带宽,能以成千上万种频率发射纳秒以至皮秒级的脉冲,大大超过现有隐身技术的作用范围。因此,不管是面对形状隐身、涂料隐身,还是等离子体隐身的目标,太赫兹都能让它们“无处遁形”。
      此外,太赫兹在航天通信中也有不俗的表现。目前,在军事通信领域500MHz~5GHz频段资源已日趋稀缺,虽然未来量子通信技术值得憧憬,但目前仍有些遥不可及,而太赫兹集成了微波通信与光通信的优点,具有传输速率高、容量大、方向性强、安全性高等诸多特性,能轻松解决目前战场信息传输受制于带宽的问题,满足大数据传输速率的通信要求。
      所以,正是由于太赫兹技术在波段上的夹缝位置,才造就了它“全面兼顾”的优势。

转载自:飞天科普周刊/李杰奇