由于微波頻段的擁擠，近年來國內外信息技術界都更加關注毫米波和太赫茲頻域的利用和發展。毫米波頻域的應用可追朔到上世紀70年代，美國Milstar通信衛星正式使用Ka波段毫米波技術，使毫米波技術應用取得突破。近年來，高速數據通信和 5G移動通信的發展，要求更高的工作頻率和更寬的頻帶寬度。促使我們開辟從Ka波段到太赫茲頻段整個毫米波到亞毫米波頻域。隨著頻率的升高，電磁波的傳輸損耗也在增加。圖1給出了300GHz頻率以下電磁波的衰減情況。可以看到，除了高峰值的衰減之外，有的地方大氣窗口的衰減也可以達到1dB以下。

　　美國海軍實驗室研制的W波段大孔徑無線電定位器（WARLOC），雷達發射機使用了回旋速調管放大器，輸出峰值功率100kW， 平均功率10kW，瞬時帶寬600MHz。位于林肯空間觀察室的Haystack超寬帶衛星成像雷達（HUSIR）就是依托WARLOC雷達組建而成的。其主要作用是觀察空間的衛星碎片，觀察距離可以達到上千公里。事實上，新型成像雷達技術的發展，要求雷達工作在太赫茲頻域，其成像速率可以達到30幀/秒，圖像的分辨率也得到極大提高。美海軍實驗室又研制出W波段脈沖輸出功率大于7.5kW的分布作用速調管［5］，可以作為該波段雷達應用。太赫茲頻譜在ViSAR雷達中的應用，將會改變戰場的偵察態勢。太赫茲雷達在精確制導、精密氣象探測、防撞、障礙物探測、安全檢測等方面的應用也在發展。 2016年11月25日DARPA報道，測試了100Gb/s通信能力，范圍是空-空距離200km，空-地距離100km; 100Gb/s通信速率的突破將給國防和國民經濟帶來重大影響。這項試驗是利用70GHz輸出功率100W的行波管完成的，因為至今固態器件尚未能在 70GHz提供20W CW功率輸出。DARPA正在構建100Gb/s高速射頻骨干網，為200km距離和100km高度的設備之間提供高速通信能力。 5G通信是移動通信系統發展的前沿［7］。美國和歐洲正在部署和發展用于5G點對點、點對多點通信干線的E波段行波管放大器［8-13］制造。鑒于中國的城市化率沒有西方的高，我國廣大城市郊區、農村和邊遠地區還占有很大比例。因此在發展E波段通信行波管的同時，還應當發展Ka、Q、V波段通信行波管。

　　正是這些有源相控陣雷達、高速數據通信和5G（甚至6G）移動通信技術的發展，促進了毫米波和太赫茲頻域的開拓。首先遇到的是功率放大器的發展。太赫茲頻域是介于光波和微波之間的頻域。從光波產生太赫茲功率源的方法是通過兩束不同波長激光源的差頻來實現。這種方法很難獲得大的功率輸出。而半導體在E波段產生大功率輸出已十分困難。唯有真空電子器件，在太赫茲頻段可以獲得較大的功率輸出。目前在E、W波段都可以獲得100W以上的脈沖功率輸出，在G波段也可以獲得50W 脈沖功率輸出［14］。在1THz可以獲得29毫瓦功率輸出［15］。即使如此，我們還在探索如何在太赫茲頻率獲得更大的功率輸出。表1是諾斯羅普-格魯曼公司研制的THz放大器一覽表。圖2是THz放大器微加工慢波電路。
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