图6、190 GHz 二倍频器倍频效率测试曲线
表2、190 GHz 二倍频器性能对比
3、220 GHz 高速无线通信系统
太赫兹频段分谐波混频技术和二倍频技术，是构成无线系统的2 项关键技术。本节中，我们将2 项关键技术用于220 GHz 高速无线通信实验验证系统。我们在太赫兹频段的一个大气窗口频率--220 GHz 处，基于低噪声分谐波混频器构建了一个无线通信实验验证系统，并在室外200 m 的距离上实现了高速数据传输，测试了无线传输的误码性能，并成功地进行了业务数据的实时传输。表3展示了本文所研究的220 GHz通信实验验证系统传输链路的相关参数。
表3、220 GHz 实验验证系统200 m传输链路相关参数
基于高性能关键电路的实现，我们完成了120 GHz 原理验证系统和220 GHz 实验验证系统的高速数据传输。120 GHz 的原理验证系统基于120 GHz 分谐波混频器构建，在实验室中实现了码速率高达12.5 Gbit/s 的数据传输。220 GHz 实验验证系统是基于上文220 GHz 低噪声分谐波混频器构建的，在室外200 m 的通信距离上，我们通过误差矢量幅度（EVM）指标测试研究了系统的误码性能，并实时传输了码速率为3.52 Gbit/s 的裸眼3D 高清视频信号，取得了良好的实验结果。该220 GHz 实验验证系统已具备了面向实用的点对点高速无线通信系统的基本雏形，为未来开发太赫兹频率资源作为新的无线通信频段奠定了重要的技术基础。实时业务数据传输实验场景如图7 所示。
图7、实时业务数据传输实验场景
图8 所示为发射机和接收机在相距200 m 的距离上进行无线传输时，在不同码速率下的星座图及对应的EVM 测试结果。星座图平面上4 个点的聚焦程度随着码速率的增加而稍有恶化，这也和EVM 随着码速率的增加而增加的趋势一致。
图8、200 m 无线传输星座图及EVM 测试结果