毫米波通信技術有哪些

Ⅰ 毫米波通信的研究現狀

當前的毫米波通信系統主要包括地球上的點對點通信和通過衛星的通信或廣播系統。現在地球上的點對點毫米波通信一般用於對保密要求較高的接力通信中。毫米波本身就具有很強的隱蔽性和抗干擾性，同時由於毫米波在大氣中的衰減和使用小口徑天線就可以獲得極窄的波束和很小的旁瓣，所以對毫米波通信的截獲和干擾變得非常困難。
1毫米波地面通信
毫米波地面通信系統的傳統應用是接力(中繼)通信。毫米波傳播的大量試驗表明，利用多跳的毫米波接力(中繼)通信是可行的。為了減少風險,首先從毫米波頻段的低端和厘米波頻段的高端入手。在開發高頻段大容量通信系統的同時,更高頻段的中薯橋、低容量短程毫米波通信設備也相繼出台。
到20世紀90年代，迎來了全球信息化的浪潮。網際網路迅猛發展，交互多媒體業務、寬頻視頻業務以及專用網路和無線電通信的業務量的急劇增長，迫切需要提高傳輸速率、傳輸帶寬和傳輸質量。用戶對寬頻接入的需求日益強烈，推動了各種寬頻接入網路和設備的研發，利用毫米波的無線寬頻接入技術應運而生。
2毫米波衛星通信
由於豐富的頻率資源，在衛星通信中毫米波通信得到了迅速發展。例如，在星際通信時一般使用5mm（60GHz）波段，因為在此頻率處大氣損耗極大，地面無法對星際通信內容進行偵聽。而在星際由於大氣極為稀薄，不會造成信號的衰落。美國的「戰術、戰略和中繼衛星系統」就是一個例子。該系統由五顆衛星組成，上行頻率為44GHz，下行頻率為20GHz，帶寬為2GHz，星際通信頻率為60GHz。
與其他通信方式相比,衛星通信的主要優點是坦運:a)通信距離遠,建站成本與通信距離無關。b)以廣播方式工作,便於實現多址連接。c)通信容量大,能傳送的業務類型多。d)可以自發、自收、監測等。20世紀70～80年代,衛星通信大多是利用對地靜止軌道(又稱同步軌道)進行的。到20世紀90年代以後,利用中、低軌道的衛星通信系統紛至沓來。但是在大容量通信服務方面,利用對地靜止軌道的衛星通信系統仍然是唱主角的。據統計,20世紀90年代的10年間,發射送入同步軌道上的通信衛星多達200顆,其中C波段的最多,Ku波段的次之。由此帶來的衛星通信頻譜擁擠問題也日益突出,向更高頻段推進已成為必然趨勢。
實際上早在20世紀70年代初,就已經開始了毫米波衛星通信的實驗研究。此領域大部分開發工作在美國、前蘇聯和日本進行。到20世紀80年代末至90年代，除了推出繼續用於范圍更廣、內容更多的毫米波頻段實驗衛星外，開始出現了實用化的Ka波段衛星通信系統。需要指出的是，其中許多衛星採用了一系列先進的技術，包括多波束天線、讓手梁星上交換、星上處理和高速傳輸等。

Ⅱ 5G關鍵技術-毫米波

•啟局波長在1到10毫米之間的電磁波，通常對應於30GHz至300GHz之間的無線電頻譜

•該術語通常對應於38、60以及94GHz附近的幾個頻帶

•美國聯邦通信委員會早在2015年就已經率先規劃了28GHz、37GHz、39Ghz和64-71Ghz四個頻段為美國5G毫米波推薦頻段。這個幾個頻帶適合長距離通訊返伏，不像60GHz必須承受約20dB/km的氧氣吸收損耗，信號損耗較大（大氣傳播損失通常以每公里傳播的分貝（dB）損失來進行定義）。這些頻率也能在多路徑環境中順利運作，並且能用於非可視距離(NLoS)通訊。透過高定向天線搭配波束成形與波束追蹤功能，毫米波便能提供穩定且高度安悄世讓全的連結。

•3GPP決定5G NR繼續使用OFDM技術，因此相對於4G，5G並沒有顛覆式創新。毫米波是5G最大的「新意」。5G其它新技術的引入，比如massive

MIMO、新的numerology（子載波間隔等）、LDPC/Polar碼等等，都與毫米波密切相關，都是為了讓OFDM技術能更好地擴展到毫米波段。

•5G 也可以被稱為「擴展到毫米波的增強型4G」或者「擴展到毫米波的增強型LTE」。

• 隨著移動通信的飛速發展，30GHz之內的頻率資源幾乎被用完了

由頻率、波長、天線的關系，可以看到， 頻率約高、波長越短、天線越短 。因此就又了毫米波

•是可用的大量頻譜帶寬。以往，基於sub 6GHz頻段的4GLTE蜂窩系統可以使用的最大帶寬是100MHz，數據速率不超過1Gbps。而在毫米波頻段，移動應用可以使用的最大帶寬是400MHz，數據速率高達10Gbps甚至更多

•其次，毫米波波束窄，方向性好，有極高的空間分辨力。這一特性使得運營商可以部署緊鄰的多個獨立鏈接而不會互相干擾，毫米波非常適用於網路拓撲，例如點對點網格，密集的輪輻和環形

•對沙塵和煙霧具有很強的穿透性，原件尺寸小，探測能力強，安全保密高，許可證價格低廉

•傳播損耗太，傳輸距離短（尤其是降雨時），器件加工精度要求高

Ⅲ 帶你全面了解 5G 毫米波

Ubiquiti 的 60GHz 鏈路部署大賽正在如火如荼地舉辦中，大家可以登錄到 airFiber WEB界面，在 airFiber 儀表盤中尋找 「60GHz 鏈路部署大賽」 活動海報，提交您的鏈接作品就能看到目前的部署排名。比賽已經進行了 38 周，活動會持續到 2021 年 12 月 31 日。

那為什麼要舉辦 60GHz 的鏈路大賽呢？ 實際上 60GHz 頻段通信的波長僅為 5mm 左右 ，屬於毫米波。毫米波傳播在大氣中，會受到大氣吸收和大氣散射因素作用，從而陷入傳輸衰減。所以通常毫米波也被認為是微距傳輸，但是事實證明 Ubiquiti 設計的 airFiber 已經可以將毫米波傳輸 20 公里以上 ！

什麼是 5G 毫米波？

那什麼是毫米波呢？2021 年初，中國聯通宣布要在明年為北京冬奧會部署 5G 毫米波，這個 5G 毫米波又是什麼呢？

這就要從 5G 說起， 5G 是第五代移動通信技術 ，是根據第三代夥伴計劃協議 3GPP（3rd Generation Partnership Project）制定的標准。而這個標准通常以十倍的速度作為一次迭代，因此 5G 的網路速度理論上是 4G 的 10 倍。那如何能在提高網速的同時又保證傳輸呢？這就要從頻率和頻寬說起。

一般而言 頻率越高、頻寬越寬，則傳輸速度越快、數據越多 。可以把頻率類比為火車速度，頻寬為鐵道寬度，傳輸數據就是乘客。如果火車速度加快、鐵道寬度加寬，就可以有更多的火車進行來回運行，那麼能來往兩地的乘客也就越多、越簡寬快。

不過又由於另一個物理特性 光速=波長 頻率 ，在光速恆定的情況下，電磁波頻率越高則波長越短。 波長越短則電磁波的穿透性就越差，且容易在傳輸過程中受到環境的影響。 因此之前的 4G、3G 甚至 WiFi 和藍牙等技術都是使用 3.5Ghz 以下的低頻頻段。

由於 3.5Ghz 以下頻段都用完了，找不到足夠干凈的頻段，而且為了增加速度和使用者體驗，5G 就只能往 3.5GHz 以上的高頻發展了。依據 3GPP 的定義， 5G 可以分為兩大頻段：mmWave，這是大多數人談論的超高速 5G；sub-6GHz，這是大多數人暫時將要體驗的 5G。

Sub-6GHz ？

Sub-6GHz 顧名思義是指 6GHz 以下的中低頻段 ，低頻在 1GHz 以下，中頻范圍是 3.4GHz 到 6GHz。

我國的 5G 應用主要集中在 6GHz 以下的中低頻段，比如中移動為 2.6G、4.9G，聯通和電信的頻段為 3.5G，而廣電更是擁有 700M 的頻段。

Sub-6 頻段與絕咐神現在的 4G LTE 頻段相近，主要差別就在於 Sub-6 將頻寬增加以提升速度 。（類似上文說的多加幾條鐵軌，可以有更多的火車進行數據運輸，雖然火車速度/頻率沒變，但是能夠傳輸的數據更多了，從而使得通信速度變得更快）。而且由於 Sub-6 有部分的 5G 技術與 4G 融合，所以有部分人會視其為 4G 加速版。

上圖是 3GPP 對於 5G 頻段的配置方式，上方為 Sub-6，下方為毫米波。

毫米波 mmWave？

毫米波是指 6GHz 以上，從 24GHz 到 52GHz 的較高頻率無線電頻段。 毫米波的頻段比 Sub-6 大幅提升，其火車運行速度也跑得更快了， 傳輸速度更是並虧可以達到 Sub-6 的 16 倍。

毫米波的可用頻帶寬度也非常富餘，加上空分、時分、正交極化或其他復用技術，5G 中萬物互聯所需的多址問題，是可以輕易解決的。 更重要的是如此富餘帶寬的頻譜幾乎免費， 在 5G 系統中使用毫米波通信技術，不僅可以獲得極大的通信容量，更能降低運營商和通信用戶的使用成本。

毫米波技術研究由來已久，最早可追溯到上世紀 20 年代。毫米波傳播特性研究在 50 年代就已經取得了相當的成就，當時研發的毫米波雷達已應用於機場交通管制。到 90 年代，毫米波集成電路研製已取得了重大突破，使毫米波技術可以廣泛地應用於軍事和民用通信領域。

毫米波技術在通信領域的應用主要是毫米波波導通信、毫米波無線地面通信和毫米波衛星通信，且 以無線地面通信和衛星通信為主 。在毫米波地面通信系統中，除了傳統的接力或中繼傳輸通信應用外，還有高速寬頻接入中的無線區域網（WLAN）通信。WLAN 具有雙向數據傳輸 特點，可以提供多種寬頻互動式數據和多媒體業務。

Ubiquiti 在 2012 年就開始專研毫米波的無線通信， 更是從 Motorola 招來團隊專門負責AirFiber 項目。他們為 AirFiber 設計了獨有的射頻和數據機，使它可以在 6Ghz 以上的 11Ghz、24Ghz、60Ghz 進行無線電傳輸。 基於毫米波的特性，AirFiber 即使在 10 公里以上的傳輸中也能處理 1Gbps 的數據，是同時期產品速度的百倍。 而在近期舉辦的 60GHz 傳輸大賽中，更有用戶使用 AirFiber 產品傳輸了 24.59 公里 。完全突破了傳統認知中毫米波由於超短的波長，傳播距離容易受到大氣影響的既定印象。實際應用中也證明，毫米波可以取代有線光纖進行主幹網路通信。

可以毫不誇張地說，毫米波就是今後移動通信和無線通信的未來，毫米波是 5G 的重要組成部分，而 5G 也是我國發展的重要組成部分。目前國家滑雪中心已經展開了 5G 毫米波實驗，相信到 2022 年的北京冬奧會上，大家就能感受到 真·5G 的高速魅力。當然你也可以通過使用 Ubiquiti 的 airFiber 毫米波系列產品，感受毫米波在無線通信領域的速度。

參考資料：

[1]李明. 5G無線:從Sub—6 GHz到mm波機遇與技術挑戰[N]. 電子報,2017-10-15(012).

[2]張長青.面向5G的毫米波技術應用研究[J].郵電設計技術,2016(06):30-34.

[3]Juli Clover. mmWave vs. Sub-6GHz 5G iPhones: What's the Difference?

[4]http://qualcomm.cn/ Ookla Speedtest數據顯示，5G毫米波速率可達Sub-6GHz的16倍

[5 ]www.ncc.gov.tw

Ⅳ 毫米波是什麼 毫米波技術是什麼

毫米波是什麼 毫米波技術是什麼

毫米波是一種典型的視距傳輸方式，毫米波屬於甚高頻段，它以直射波的方式在空間進行傳播，波束很窄，具有良好的方向性。毫米波，波長為1到10毫米的電磁波稱毫米波，它位於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喊銷檔伸和光波向低頻的發展。

毫米波頻段沒有太過精確的定義，通常將30到300GHz的頻域的電磁波稱毫米波，它位於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。

毫米波在通信、雷達、遙感和射電天文等領域有大量的應用。要想成功地設計並研製出性能優良的毫米波系統，必須了解毫米波在不同氣象條件下的大氣傳播特性。影響毫米波傳播特性的因素主要有：構成大氣成分的分子吸收、降水、大氣中的懸浮物、以及環境，這些因素的共同作用，鄭亂會使毫米波信號受到衰減、散射、改變極化和傳播路徑，進而在毫米波系統斗衡中引進新的雜訊，這諸多因素將對毫米波系統的工作造成極大影響，因此我們必須詳細研究毫米波的傳播特性。

以上是毫米波是什麼，毫米波技術是什麼的介紹，希望對你有幫助。

Ⅳ 毫米波的通信方式是怎樣的

無線電毫米波的波長為10毫米～1毫米，坦喚它的對應頻率為30吉赫～300吉赫。科學實驗表明，當毫米波沿空間傳播時，由於受大氣的影響，有的頻率衰讓余凱減得小，有的則大。因為水汽和氧分子的吸收作用，在60、120、180吉赫頻率附近傳輸衰減出現極大值，稱為「衰減峰」，相比之下，35、95、140、220吉赫頻率附近傳輸衰減較小，稱為「大氣窗口」。因為毫米波頻率很高，用它作傳輸媒質進行通信，哪怕僅僅是它其中的一小部分，其通信容量都將是非常可觀的。假設在30吉赫至300吉赫的頻段內擇其前面的一小部分，即30吉赫至100吉赫，則它的工作頻帶已達到70吉赫。這個頻率范圍比微波接力通信和同軸電纜通信等的工作頻毀螞段的總和還要寬100倍之多，這無疑為發展多種信息業務提供了一個廣闊的天地。毫米波通信正是順應信息時代的到來而涌現出的一種新穎別致的通信方式。

Ⅵ 毫米波通信可應用於什麼領域

毫米波通信的獨到之處是頻帶寬，這樣，可以實現高速數據傳輸。

不久的將來專用通信的傳輸速率可能達到8～16吉比特/秒。傳輸速率越高，佔用的頻帶越寬，而現在採用的厘米波波段難以滿足日益提高的傳輸速率的要求。可貴的是，毫米波的段改舉波長短，可以把無線電波做成點波束，因而它的測量分辨能力強，精度高。毫米握碧波通信設備具有體積小、重量輕、耗電少等優點。

毫米波通信，在殲歷航天技術中有著不可替代的作用。日本是首先應用毫米波通信的國家。美國也在不惜重金，研究開發毫米波通信。歐洲的許多國家，也都在加緊對毫米波通信的研究，並成功地發射了工作於毫米波段的通信衛星。

毫米波通信，前程似錦。

Ⅶ 毫米波及太赫茲技術簡介

姓名：邊穎超

學號：19021210974

毫米波是指頻率在30～300 GHz之間的電磁波，太赫茲波是指頻率在100 GHz～10 THz之間的電磁波。這兩段電磁頻譜處於傳統電子學和光子學研究頻段之間的特殊位置，過去對其研究以及開發利用都相對較少,如圖1毫米波及太赫茲頻段在電磁波譜中的位置圖。隨著雷達和握脊無線通信等無線應用的高速發展，現有的頻譜資源已變得日益匱乏，開發新頻段已逐漸成為解決此矛盾的一種共識，而在毫米波和太赫茲頻段存在大量未被開發的頻譜資源，使得毫米波和太赫茲頻率適於作為未來雷達和無線通信等應用的新頻段。

近幾十年來,毫米波技術得到了長足的進步。毫米波晶元方面，如主流集成電路工藝的砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等；在毫米波真空電子器件方面，如加拿大CPI公司研製的速調管(Klystron)在W波段上獲得了超過200W的脈沖輸出功率；具體的應用已經擴展到多個領域，如毫米波通信、毫米波成像、毫米波雷達等。

而太赫茲技術作為一項新起之秀，相對於毫米波技術，還處在探索階段。其兼有微波/毫米波和紅外可見光兩個區域的特性，融合了微波和紅外可見光的優點，其在寬頻無線通信、精細成像方面具有重要的應用價值。太赫茲技術主要包括太赫茲波源、太赫茲傳輸和太赫茲檢測等，其關鍵部件可以分為無源元件和有源器件。無源元件包括太赫茲傳輸線、濾波器、耦合器、天線等困滾, 而有源器件包括太赫茲混頻器、倍頻器、檢波器、放大器、振盪器等。近三十年來，太赫茲源、檢測及相關元器件取得了重要進展。如今已在物理、化學生命科學、材料科學、通信等領域掀起了一輪研究熱潮，成為下一代信息產業的科學技術基礎，對現代科學技術、國民經濟、國防建設具有汪皮余重大意義。

THz波的波長處於微波及紅外光之間，因此在應用方面，相對於其他波段的電磁波具有非常強的互補特徵。與微波、毫米波相比，THz探測系統可以獲得更高的解析度，具有突出的抗干擾能力和獨特的反隱身能力；與激光相比THz系統具有視場范圍寬、搜索能力好、適用惡劣氣象條件等優點。

首先，THz科學技術可以為科學研究提供強有力的新方法。THz科技在物理學、化學、生物醫學、天文學、材料科學和環境科學等方面有極其重要的應用。例如THz波不僅可以成像，而且可以作為一種特殊而有效的探針，對物質內部進行深入的研究，提供關於物質的化學及生物成分、波譜特性、THz標記、分子動力學過程，乃至量子互作用過程等重要信息。其次，THz科技對國民經濟發展將起重要的推動作用。例如THz在生物醫學上的應用具有很大的吸引力，在皮膚癌的診斷和治療、DNA的探測、THz斷層成像、THz葯物分析和檢測等方面都顯示了強大的功能和成效。最後，THz技術在國家安全、反恐方面的應用有著獨特的優勢；THz技術是新一代IT產業的基礎，如圖2，日本第三代太赫茲無線通信技術(0.12THz)已用於2008北京奧運會高清賽事轉播。以及研究THz科學技術本身就是一門重要的學科。

Ⅷ 毫米波通信是什麼

在信息通信中，毫米波通信是目前科學家研究的重點之一。

毫米波指的是一種波長只有1～10毫米的無線電波。毫米波通信有著其他無線電波，諸如微波、短波、中波等無可比擬的優點，所以，日益被信息通信研究所重視，並在實踐中逐漸應用。

那麼，毫米波通信到底有什麼優點呢？

毫米波通信波段所容納的信息道比現在用的短波、微波容納的信息道更大。這樣就可以緩和目前頻段越來越擁擠的狀況。

毫米波的頻帶寬，可以實現高速數據的傳送。它可以使通信的傳輸速率達到8～16G比特/秒。

由於科學技術和社會經濟的飛速發展，信息量越來越大，採用厘米波波段，很難滿足日益提高的傳輸速率的要求，而毫米波段，頻帶寬，傳輸速率高，當然也就可以擔當起信息量日益擴大的無線電信息傳遞。

毫米波段，由於波長清念扒短，可以把無線電波做成光束，因而它的測量分辨能高枝力強，精度高，同時還具有體積小、重量輕、耗電少等優點。

毫米波通信在航天技術中有著不可代替的作用。例如，航天飛行器返回大氣層時，由於金屬與空氣摩擦而使周圍的空氣電離，形成了等離子鞘套，能夠使微波通信中斷。就是說，空氣電離以後答昌，等離子把航天飛行器與世隔絕。然而，毫米波卻能穿過等離子體，順利地實現地面與飛行器的通信。

由於毫米波通信比微波通信具有更加獨特的作用，所以目前各國科學家都在加緊研究，並取得了一定的成就。

日本於1983年就開始使用毫米的波段的通信衛星，用來傳輸電話、電視和數據。目前，日本正在研製新的通信衛星，使用的是10／15毫米波段和6／7.5的毫米波段，有6個點波束，信道寬度可達250兆赫，數據傳輸率達400兆比特/秒。地面的接受天線可以只有30厘米。

目前，美國也正在加大投入，研究開發和使用毫米波通信。他們研究的重量約為1噸的先進技術衛星，上行波長為10～11毫米，下行波長為15～17毫米，有2個掃描波束，3個固定波束，傳輸速率為256兆比特/秒。而地面發射功率為20～200瓦，天線長5米。

歐洲的許多國家也正在加緊對毫米波通信的研究，並在人造衛星上成功地使用毫米波段。相信，毫米波通信必將成為無線電波通信家族傳輸信息的佼佼者，並逐漸擴大其應用范圍。

Ⅸ 60GHz毫米波通信的概述

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最灶侍慧具潛力的技術之一。
60GHz屬於毫米波通信技術，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談賀，隱答因而解析度高，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。
60GHz 原始數據的最高速度達到25000Mbps，而802.11n標准和UWB只能分別實現600Mbps和480Mbps的傳輸速度。例如：用802.11n需要近一個小時才能傳完的DVD，用60GHz則只需要15秒

Ⅹ 毫米波通信的介紹

毫米波的波長從10毫米至1毫米、頻悄搜率從30吉赫（GHz）至300吉赫（GHz）的電磁波稱為毫米波，利用毫米波進行通信的方法叫毫米波通信。毫米波通信分毫米波波導通信和毫米波啟衫歷無線電通信塌則兩大類。