1.2 THz通信場景

THz通信可支持超大帶寬、超高速率的通信傳輸，但THz通信頻段的路徑損耗較大。因此，THz通信具有大帶寬、超高速、短距離、安全等應用特點，可用于超寬帶無線接入、安全保密通信等應用場景，另外，也有可能與高精度定位和3D成像感知等應用實現技術融合，應用于多種未來通信場景。

1.2.1 地面通信

THz無線收發設備可以用于代替光纖或電纜實現基站數據的高速回傳，節省光纖部署成本。在高山、沙漠、河流等無法部署光纖的區域，可應用THz無線鏈路實現高速數據傳輸。由于THz通信可以支持的帶寬和速率會遠遠大于毫米波頻段，未來可應用于固定無線接入場景，用于滿足6G通信能力需求。另外，THz具有超高通信速率的特點，被認為可能廣泛應用于無線數據中心，用以降低數據中心空間成本、線纜維護成本和功耗。

6G未來應用愿景的特點包括無處不在的泛在鏈接、THz通信數據率高等，使其將來可用于為熱點地區提供超高速網絡覆蓋，作為宏蜂窩網絡的補充，提供小區超寬帶無線通信。THz頻段通信可以實現近距離設備之間的高速鏈路，同樣可以應用在THz無線個人局域網場景中，用于個人電子設備，如個人電腦、手持終端或可穿戴終端等設備之間的無線連接，實現超高速數據互傳。

1.2.2 空間通信

THz技術的特性使其可廣泛應用于空間通信場景，比如星間高速通信、星地間高速通信、空間飛行器通信等。與地面THz通信相反，無大氣環境的空間應用不會受到大氣衰減的影響，這對于THz頻段的長距離空間通信至關重要。盡管由于擴散和分子損耗，存在傳播距離短的問題，但通過使用大規模天線陣列技術、高輸出功率和高增益放大器，可以延長THz傳播距離。在干燥地區使用THz波段更合適，因為分子吸收主要是由水蒸氣引起的。通過使用能飛行超過99%大氣水汽的機載平臺，大部分分子吸收損失可以消除。機載平臺的使用使得吸收損耗降低，竊聽變得困難，因此保障了安全性。

1.2.3 納米網絡通信

隨著石墨烯等新型材料技術的興起與發展，THz通信除了傳統的宏觀尺度應用，還有望作為無線納米網絡通信頻段。THz波長極短，因此可以實現毫微尺寸甚至是微納尺寸的收發設備和組件，在極短距離范圍內實現超高速數據鏈應用。但是，由于納米通信中的納米器件尺寸較小，天線的帶寬將會變寬。從功率的角度來看，THz在納米尺度有優異功能。THz可用于芯片的高速數據傳輸的片上與片間無線通信，芯片之間需要相互通信以實現數據并行，并且通信速率必須滿足極高的數據速率。THz網絡可以作為芯片通信的候選設備，實現Tbps的數據傳輸。使用具有自適應波束形成和導向的THz鏈路，可以實現印刷電路板上的無線連接，減輕有線連接的復雜性。支持健康監測系統的可穿戴或植入式THz設備，可用于納米體域網、納米傳感器網絡等多種微小尺度通信應用場景，實現從宏觀通信到微觀通信的6G網絡覆蓋。