【科技动态】DARPA太赫兹固态放大器集成电路工作频率创纪录
[据DARPA网站2014年10月28日报道] 吉尼斯世界纪录官员日前确认，DARPA“太赫兹电子技术”项目研制的固态放大器集成电路工作频率世界最快。该十阶共源放大器工作频率高达1012GHz，或每秒1万亿次，相比于2012年实现的850GHz，每秒快了1500亿次。
DARPA该项目的项目经理Dev Palmer表示：“太赫兹电路将使亚微波频域的新研究和新应用成为可能，将比通常频率的电路具有前所未有的性能。该突破将催生出革命性的技术，例如高分辨率安全成像系统、增强型防撞雷达、多倍于目前系统容量的通信网络、更加敏感能够探测危险化学制品和爆炸物的频谱分析仪等等。”
该太赫兹单片集成电路（TMIC）由诺斯罗普·格鲁曼公司开发，其功率增益比此前最高水平的功率增益要高好几个数量级。增益以分贝的对数值进行衡量，类似于以里氏震级衡量地震强度，用于表征放大器从输入到输出放大信号的能力。诺格公司的TMIC在1太赫兹的增益为9分贝，在1.03太赫兹为10分贝。与之相比，目前智能手机技术工作在1～2GHz，无线网络工作在5.7GHz。
Palmer表示：“6分贝以上的增益正从实验室向实际应用转化，在太赫兹频段的9分贝增益还闻所未闻。这一成果给构建太赫兹射频电路带来了新机会。”
研究人员寻求利用300GHz以上频段的努力已经进行了几年，在这些频段里，电磁波的波长还不到1微米。由于缺乏有效方法来生成、探测、处理以及辐射出必要的高频信号，太赫兹有点令人难以捉摸。
目前利用固态技术的电子设备由于晶体管性能的不足，几乎不能利用亚毫米波电磁频段。为了解决“太赫兹频段空白”问题，工程师通常利用频率转换技术——将一个频率的交流电转换为另一个频率的交流电，以将电路工作频率从毫米波频率提升。然而，这种方法限制了电子器件的输出功率并反过来影响信噪比。频率转换也增大了器件的尺寸、重量和供电需求
。
DARPA开展了HiFIVE、SWIFT和TFAST等一系列太赫兹研究项目。每个项目都建立在前一个项目的成功之上，提供了实现太赫兹的必要研究基础。
（来源：国防科技信息网，编译：王巍）
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