毫米波是波长()约为1毫米(更准确地说是1到10毫米)的电磁波。波长通过公式f=c /转换成频率,其中c为光速(310 ^ 8米/秒),频率范围为30-300 GHz。毫米波频段被ITU指定为“极高频”(EHF)频段。“毫米波”一词也常缩写为“mmWave”。
毫米波信号传播的特点是:
高自由空间路径损耗
显著的大气衰减
漫反射
有限渗透深度
毫米波通信技术有什么优势?
1.超宽带宽。一般认为毫米波的频率范围是26.5 ~ 300 GHz,带宽高达273.5GHz,是DC到微波总带宽的10倍以上。即使考虑大气吸收,在大气中传播时也只能使用4个主窗口,但这4个窗口的总带宽可以达到135GHz,是微波以下波段带宽总和的5倍。随着各种多址复用技术的使用,可以大大提高信道容量,适用于高速多媒体传输业务,这在频率资源紧张的今天无疑是非常有吸引力的。
2.光束很窄。在相同的天线尺寸下,毫米波的波束比微波的波束窄得多。例如,12厘米的天线在9.4GHz时波束宽度为18度,在94GHz时仅为1.8度。因此,可以区分更靠近的小目标,或者可以更清楚地观察目标的细节。
3.可靠性高,高频使其受干扰小,能更好地抵御阴雨天气的影响,提供稳定的传输通道;与激光相比,毫米波的传播受气候的影响要小得多,因此可以认为它具有全天候的特点。
4.指向性好,毫米波被空气中的各种悬浮粒子吸收,使传输波束变窄,增加了窃听难度,适用于短距离点对点通信;
5.波长极短,所需天线尺寸非常小,易于在小空间内集成大规模天线阵列。与微波相比,毫米波器件的尺寸要小得多。所以毫米波系统更容易小型化。
毫米波技术的应用
毫米波技术的应用在表面上,毫米波系统和微波系统的应用范围大概是一样的。但实际上两者的表现大相径庭,优劣正好相反。因为这种毫米波系统往往与微波系统集成在一起,形成一个性能互补的系统。各种应用程序的开发如下所述。
毫米波通信频率范围
毫米波的波长范围大约是1到10 mm,对应的频率范围是30到30~300GHz。主要用于天气雷达、空间通信、射电天文等。
本文综合了EETOP,短腿老头,Airbnb电路iPCB。
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