现如今毫米波雷达、毫米波通信频繁出现在我们的视线之内,尤其是华为在5G上取得骄人的成绩,毫米波技术更是放在台面上。为什么毫米波技术能在5G、智能汽车中起到如此关键的作用?接下来让我们细数毫米波技术的前世今生和毫米波的继往开来。
毫米波以直射波的方式在空间进行传播,波束很窄,具有良好的方向性。一方面,由于毫米波受大气吸收和降雨衰落影响严重;另一方面,由于频段高,干扰源很少,所以传播稳定且可靠。
毫米波的优点:极宽的带宽,通常认为毫米波频率范围为26.5~300GHz,带宽高达273.5GHz,超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收,在大气中传播时只能使用四个主要窗口,但这四个窗口的总带宽也可达135GHz,为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑具有吸引力。
波束窄:在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一个12cm的天线,在9.4GHz时波束宽度为18度,而94GHz时波速宽度仅1.8度。因此能分辨相距更近的小目标或更为清晰地观察目标的细节。
微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点:信息性,由于微波频率很高,所以在不大的相对带宽下,其可用的频带很宽,可达数百甚至上千兆赫兹。这是低频无线电波无法比拟的。这意味着微波的信息容量大,所以现代多路通信系统,包括通信系统,几乎无例外都是工作在微波波段。另外,微波信号还可以提供相位信息,极化信息,多普勒频率信息。这在目标检测,遥感目标特征分析等应用中十分重要。
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