毫米波是波長(zhǎng) (λ) 約為 1 毫米(更準(zhǔn)確地說是 1 至 10 毫米)的電磁波。使用公式f = c /λ將該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為頻率,其中c是光速 (3 x 10 8 m/s),得出的頻率范圍為 30-300 GHz。毫米波頻段被國(guó)際電信聯(lián)盟 (ITU) 指定為“極高頻”(EHF) 頻段。術(shù)語(yǔ)“毫米波”也經(jīng)常縮寫為“mmWave”。
毫米波信號(hào)傳播的特點(diǎn)是:
高自由空間路徑損耗
顯著的大氣衰減
漫反射
穿透深度有限
毫米波通信技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)
1.極寬的帶寬,通常認(rèn)為毫米波頻率范圍為26.5~300GHz,帶寬高達(dá)273.5GHz。超過從直流到微波全部帶寬的10倍。即使考慮大氣吸收,在大氣中傳播時(shí)只能使用四個(gè)主要窗口,但這四個(gè)窗口的總帶寬也可達(dá)135GHz,為微波以下各波段帶寬之和的5倍。配合各種多址復(fù)用技術(shù)的使用可以極大提升信道容量,適用于高速多媒體傳輸業(yè)務(wù), 這在頻率資源緊張的今天無疑極具吸引力。
2.波束窄,在相同天線尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一個(gè) 12cm的天線,在9.4GHz時(shí)波束寬度為18度,而94GHz時(shí)波束寬度僅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目標(biāo)或者更為清晰地觀察目標(biāo)的細(xì)節(jié)。
3.可靠性高,較高的頻率使其受干擾很少,能較好抵抗雨水天氣的影響,提供穩(wěn)定的傳輸信道;與激光相比,毫米波的傳播受氣候的影響要小得多,可以認(rèn)為具有全天候特性。
4.方向性好,毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大,使得傳輸波束較窄,增大了竊聽難度,適合短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信;
5.波長(zhǎng)極短,所需的天線尺寸很小,易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣。和微波相比,毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系統(tǒng)更容易小型化。
毫米波技術(shù)的應(yīng)用
毫米波技術(shù)的應(yīng)用外表上看來毫米波系統(tǒng)和微波系統(tǒng)的應(yīng)用范圍大概是同樣的。但其實(shí)兩者的性能有非常大的差別,優(yōu)欠缺正巧相反。因?yàn)檫@個(gè)毫米波系統(tǒng)常常和微波系一統(tǒng)塊兒組成性能互補(bǔ)的系統(tǒng)。下邊分述各種應(yīng)用的發(fā)展事情狀況。
毫米波通信頻率范圍
毫米波的波長(zhǎng)范圍大約在1至10毫米之間,所對(duì)應(yīng)的頻率范圍是30~300GHz。主要應(yīng)用于氣象雷達(dá)、空間通信、射電天文等方面。
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