СУЧАСНИЙ СТАН ТЕРАГЕРЦОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ РОЗПОДІЛЕНИХ СУПУТНИКОВИХ СИСТЕМ

Анотація

Стаття пропонує ґрунтовний огляд апаратних та алгоритмічних рішень для побудови високошвидкісних безпроводових систем у терагерцовому (ТГц) діапазоні, призначених для мереж шостого покоління (6G) і розподілених низькоорбітальних супутникових угруповань. Актуальність тематики зумовлена стрімким зростанням кількості IoT-пристроїв і потребою в глобальному обміні даними із затримкою < 1 мс і швидкістю > 100 Гбіт/с. Аналіз літератури й експериментальних прототипів показує, що поєднання масивних MIMO, гібридного формування променів і каналів 100–300 ГГц забезпечує спектральну ефективність до 20 біт/с/Гц при помірній кількості RF-ланцюгів. Лабораторні радіорелейні лінки 130–134 ГГц уже демонструють швидкість 1 200 Мбіт/с на відстані 1 км при BER ≤ 10⁻⁶, що підтверджує життєздатність ТГц-інтерфейсів для міських і космічних сценаріїв. Особливу увагу приділено концепції «розподіленого супутника», де інтегруються туманні обчислення й міжсупутникові лінії зв’язку 5G-NTN і NB-IoT, що дає змогу локально обробляти телеметрію та зменшувати навантаження на наземний сегмент.Оглянуті матеріали свідчать, що перехід до монолітних GaN-RFIC з убудованими фазообертачами підвищує енергетичний бюджет на 30%, а композитні графенові тепловідводи знижують пікову температуру мікросхем на 15 °С. Водночас залишаються відкритими питання калібрування антенних масивів у вакуумі, пом’якшення фазового шуму вище за 200 ГГц і гармонізації розподілу спектра між активними й пасивними службами. Запропонована дорожня карта включає орбітальні експерименти з групою CubeSat, розроблення самонавчальних алгоритмів керування променями та створення адаптивних FEC-кодів, стійких до доплерівських зсувів. Таким чином, робота формує цілісне бачення переходу від лабораторних стендів до повномасштабних ТГц-мереж, здатних стати ядром 6G-екосистеми й глобального інтернету речей.