毫米波是波長 (λ) 約為 1 毫米(更準確地說是 1 至 10 毫米)的電磁波。使用公式f = c /λ將該波長轉換為頻率,其中c是光速 (3 x 10 8 m/s),得出的頻率范圍為 30-300 GHz。毫米波頻段被國際電信聯盟 (ITU) 指定為“極高頻”(EHF) 頻段。術語“毫米波”也經常縮寫為“mmWave”。
毫米波信號傳播的特點是:
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
毫米波通信技術有哪些優勢
1.極寬的帶寬,通常認為毫米波頻率范圍為26.5~300GHz,帶寬高達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,在大氣中傳播時只能使用四個主要窗口,但這四個窗口的總帶寬也可達135GHz,為微波以下各波段帶寬之和的5倍。配合各種多址復用技術的使用可以極大提升信道容量,適用于高速多媒體傳輸業務, 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 12cm的天線,在9.4GHz時波束寬度為18度,而94GHz時波束寬度僅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目標或者更為清晰地觀察目標的細節。
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,適合短距離點對點通信;
5.波長極短,所需的天線尺寸很小,易于在較小的空間內集成大規模天線陣。和微波相比,毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系統更容易小型化。
毫米波技術的應用
毫米波技術的應用外表上看來毫米波系統和微波系統的應用范圍大概是同樣的。但其實兩者的性能有非常大的差別,優欠缺正巧相反。因為這個毫米波系統常常和微波系一統塊兒組成性能互補的系統。下邊分述各種應用的發展事情狀況。
毫米波通信頻率范圍
毫米波的波長范圍大約在1至10毫米之間,所對應的頻率范圍是30~300GHz。主要應用于氣象雷達、空間通信、射電天文等方面。
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