太赫兹全向天线
技术描述
太赫兹频段因其丰富的频谱资源，正成为下一代无线通信与智能感知的核心技术，有望实现Tbps级别的超高速数据传输以及毫米级别的感知精度。天线作为太赫兹系统的重要组成部分，其辐射性能直接决定了系统效率与通信链路质量。然而，现有高频天线普遍存在结构复杂、制造成本高、对射频性能干扰大的问题，难以满足小型化、批量化的工程应用需求。为此，本项目拟开发一款工作于140–220 GHz频段的高性能全向天线。该天线采用高精度数控加工（Computer Numerical Control，CNC）工艺制备紧凑型模式转换器，实现从波导模式到TEM模式的高效转换，具备360°水平全向辐射能力，适用于多种太赫兹通信与感知应用场景。
技术优势
本项目提出的太赫兹全向天线具备结构紧凑、辐射稳定、加工简便等显著优势，适用于140–220 GHz频段，可满足通信、感知、芯片级集成等多种太赫兹应用需求。相较于当前广泛使用的定向天线方案，通常需依赖机械旋转或多次测量并辅以算法补偿方向性误差，存在精度偏差大、效率低下等问题；本项目天线可实现水平全向辐射，显著简化测试流程，提升系统集成便捷性，适用于终端侧的多方向通信和环境感知任务。 当前市场上高频全向天线产品极为稀缺，尤其在太赫兹频段，成熟产品主要依赖国外进口，如科研机构或企业通过代理渠道引入（如南京诺之杰等），但价格昂贵(单价超过15万元)、交付周期长，且多不支持定制化，对国产替代需求迫切。相比之下，本技术简化设计结构，采用CNC加工工艺，无需依赖进口材料或设备，显著降低制造成本与工艺门槛，具备国产化落地潜力。
效果指标
根据工信部规划，我国预计将在2030年实现6G商用，届时随着高速通信和智能感知等核心应用的落地，太赫兹通信与感知设备市场将加速从实验室研发向工程应用转化，整体市场规模有望突破10亿元。本项目面向的核心应用包括太赫兹通信原型系统、车载雷达模组、芯片天线集成方案等。太赫兹天线作为高频系统的关键射频前端，其市场需求将伴随6G商用部署、智能汽车、安检安防、无人机感知等高端场景的拓展而持续增长。根据预测，太赫兹天线全球市场年复合增长率预计超过35%，国内市场亦有望在未来五年内突破数亿元规模。 当前我国在太赫兹高频天线领域仍处于追赶阶段，尚缺乏具备自主知识产权、可量产、可定制的高性能全向天线产品。本项目已完成部分结构设计、电磁仿真与优化工作，具备清晰可行的原型制备工艺路径，所采用的紧凑结构与通用加工工艺可显著降低产品成本，具备推广与产业化前景。目前，国内已有大量高校、科研院所、车企及通信设备厂商在积极布局太赫兹系统研发，对高性能全向天线的需求强烈。首批样品拟面向典型用户单位推广应用，覆盖多目标通信、多角度感知、高动态测试等典型场景，市场反馈积极，应用前景广阔。