毫米波 (millimeter wave ):波長為1~10毫米的電磁波稱毫米波,它位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍,因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發展。 [1]毫米波頻段沒有太過精確的定義,通常將30~300GHz的頻域(波長為1~10毫米)的電磁波稱毫米波,它位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍,因而兼有兩種波譜的特點。毫米波的理論和技術分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發展。與光波相比,毫米波利用大氣窗口(毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時,由于氣體分子諧振吸收所致的某些衰減為極小值的頻率)傳播時的衰減小,受自然光和熱輻射源影響小。毫米波被廣泛應用于衛星通信中,以實現高帶寬的數據傳輸。高新區信息化毫米波通信質量

挑戰與解決方案:技術瓶頸的突破路徑傳播損耗與覆蓋限制問題:毫米波受大氣吸收、降雨衰減影響嚴重,單跳通信距離短。方案:采用智能反射面(RIS)、密集微基站及混合Sub-6GHz回傳技術優化覆蓋;設計時預留電平衰減余量以應對降雨衰減。高成本與復雜設計問題:高頻段需更高發射功率、復雜天線設計及高精度基板材料。方案:研發基于玻璃襯底的封裝工藝、MEMS微加工技術;通過數控加工與一體化精密成型提升天線制造精度。穿透能力與障礙物干擾問題:毫米波對金屬等導電材料反射強烈,易受樹木、墻體遮擋。常熟耐用毫米波通信設計毫米波的穿透能力較弱,容易被建筑物和其他障礙物阻擋。

XR應用:在沉浸式VR游戲、AR導覽中確保低時延數據傳輸,提升虛擬場景的清晰度與流暢度。車聯網:通過高分辨率雷達與V2X通信,提升駕駛安全輔助能力,如精細障礙物檢測與車路協同。衛星通信:頻譜資源與安全性的雙重突破毫米波在星際通信中采用5mm(60GHz)波段,利用大氣損耗實現地面無法偵聽的保密傳輸。例如,美國“戰術、戰略和中繼衛星系統”通過60GHz頻段實現安全通信,帶寬達2GHz。***與安防:隱蔽性與抗干擾的***需求毫米波的窄波束、高衰減特性使其成為***保密通信、敵我識別系統、低空安防(如無人機檢測)的理想選擇。其對抗電子干擾的能力在現代化***中具有戰略價值。
技術發展面臨元器件成本高、非視距通信等挑戰,產業界通過CMOS工藝集成、天線封裝創新等路徑降低成本。硬件實現上采用FPGA并行處理架構與LMMSE均衡算法,解決高頻段信號的多徑衰落問題 [5]。60GHz短距離無線通信技術是指通信載波為60GHz附近頻率的無線通信技術當前無線通信頻譜資源越來越緊張以及數據傳輸速率越來越高的必然趨勢下,60GHz頻段無線短距通信技術也越來越受到關注,成為未來無線通信技術中相當有潛力的技術之一。60GHz屬于毫米波通信技術,面向PC、數字家電等應用,能夠實現設備間數Gbps的超高速無線傳輸。毫米波與較低頻段的微波相比,特點是:①可利用的頻譜范圍寬,信息容量大。②易實現窄波束和高增益的天線,因而分辨率高,抗干擾性好。③穿透等離子體的能力強。④多普勒頻移大,測速靈敏度高。一般說來,“大氣窗口”頻段比較適用于點對點通信,已經被低空空地導彈和地基雷達所采用。

與微波相比,毫米波信號在惡劣的氣候條件下,尤其是降雨時的衰減要大許多,嚴重影響傳播效果。經過研究得出的結論是,毫米波信號降雨時衰減的大小與降雨的瞬時強度、距離長短和雨滴形狀密切相關。進一步的驗證表明:通常情況下,降雨的瞬時強度越大、距離越遠、雨滴越大,所引起的衰減也就越嚴重。因此,應對降雨衰減***的辦法是在進行毫米波通信系統或通信線路設計時,留出足夠的電平衰減余量。 [4]4)對沙塵和煙霧具有很強的穿透能力 [4]毫米波通信設備的制造和部署成本相對較高。高新區信息化毫米波通信質量
毫米波雷達在汽車、航空等領域中用于探測和測距。高新區信息化毫米波通信質量
隨著毫米波雷達和制導系統的發展,相應的電子對抗手段也發展起來。現代***除去強火力和高密度外,一個重要的特點就是整個戰斗是在激烈的電子對抗中進行的。因此,要求通信設備必須具有很強的抗干擾能力,而毫米波在這方面表現出明顯的優勢。例如,選擇60GHz、120GHz、200GHz三個“衰減峰”頻段上的艦對艦的毫米波通信,利用這些頻段上信號嚴重衰減的特點,可極大提高艦對艦之間通信的抗干擾和抗截獲能力。國外還大力開展了毫米波頻段的測向機、干擾機和信號分析器等電子對抗設備的研制。 [5]高新區信息化毫米波通信質量
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