吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)，隨著對(duì)毫米波系統(tǒng)需求的增長(zhǎng)，毫米波技術(shù)在研制發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線(xiàn)以及毫米波器件等方面有了重大突破，毫米波雷達(dá)進(jìn)入了各種應(yīng)用的新階段。20世紀(jì)80年代以來(lái)由于對(duì)毫米波雷達(dá)需求的日益增長(zhǎng)，從而形成了開(kāi)發(fā)毫米波雷達(dá)的熱潮，這取決于毫米波雷達(dá)具有以下特性：1）頻帶極寬，適用于各種寬帶信號(hào)處理；2）可以在小的天線(xiàn)孔徑下得到窄波束，方向性好，有極高的空間分辨力，跟蹤精度較高；3）有較寬的多普勒寬帶，多普勒效應(yīng)明顯，具有良好的多普勒分辨力，測(cè)速精度較高；毫米波雷達(dá)在汽車(chē)、航空等領(lǐng)域中用于探測(cè)和測(cè)距。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信優(yōu)勢(shì)

毫米波波導(dǎo)通信是通過(guò)金屬波導(dǎo)管傳輸30-300GHz頻段電磁波的通信技術(shù)，屬于有線(xiàn)傳輸范疇。其**原理是利用波導(dǎo)管對(duì)電磁波的束縛作用實(shí)現(xiàn)低損耗傳輸，相較于大氣傳播方式具有抗干擾性強(qiáng)、輻射泄漏少的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)可承載大容量通信，單個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)可支持十萬(wàn)級(jí)話(huà)路數(shù)，中繼間隔可達(dá)40-50千米。截至2024年，已應(yīng)用于衛(wèi)星通信、潛艇隱蔽通信等領(lǐng)域，日本曾進(jìn)行列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的毫米波波導(dǎo)傳輸試驗(yàn) [1-2]。采用圓形或矩形橫截面金屬波導(dǎo)管作為傳輸介質(zhì)，通過(guò)邊界反射形成電磁波導(dǎo)行傳輸模式 [2]工作頻段覆蓋30-300GHz（波長(zhǎng)1-10毫米），被國(guó)際電信聯(lián)盟劃定為極高頻（EHF）頻段 [1]姑蘇區(qū)信息化毫米波通信推薦廠(chǎng)家絕大多數(shù)的應(yīng)用研究集中在幾個(gè)“大氣窗口”頻率和三個(gè)“衰減峰”頻率上。

例如，基站可通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)未來(lái)波束，并通過(guò)信令將時(shí)間戳信息發(fā)送至用戶(hù)設(shè)備。通信感知一體化結(jié)合太赫茲、可見(jiàn)光等新頻段，6G系統(tǒng)將內(nèi)生感知能力，通過(guò)多模態(tài)感知（移動(dòng)通信信號(hào)、雷達(dá)、傳感器等）提升檢測(cè)、定位與識(shí)別精度。應(yīng)用場(chǎng)景包括低空物流、橋梁微形變檢測(cè)、智能交通等。設(shè)備小型化與低成本化隨著半導(dǎo)體技術(shù)與微納加工進(jìn)步，6G毫米波基站將更緊湊，終端設(shè)備便攜性提升。例如，高通已將毫米波天線(xiàn)模塊尺寸縮小25%，推動(dòng)其在手機(jī)、無(wú)人機(jī)等設(shè)備中的普及。

而60GHz毫米波無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)因?yàn)橛凶銐虻膸捹Y源，無(wú)需使用復(fù)雜技術(shù)就可以在較低的信噪比條件下達(dá)到吉比特的傳輸速率，性能是其他無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的數(shù)十倍。抗干擾性強(qiáng)60GHz無(wú)線(xiàn)信號(hào)的方向性很強(qiáng)，使得幾個(gè)不同方向的60GHz通信信號(hào)之間的互干擾非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。使用該頻段進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)很少，而主要使用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的載頻基本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于60GHz，因此，通信系統(tǒng)之間的干擾也很小，同樣可以忽略不計(jì)。高安全性傳輸路徑的自由空間損耗在60GHz附近頻率時(shí)約為15dB/km，并且。墻壁等障礙物對(duì)毫米波的衰減很大。這使得60GHz無(wú)線(xiàn)通信在短距離通信的安全性能和抗干擾性能上存在得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，有利于近距離小范圍組網(wǎng)。例如一個(gè)12cm的天線(xiàn)，在9.4GHz時(shí)波束寬度為18度，而94GHz時(shí)波速寬度1.8度。

3）與激光相比，毫米波的傳播受氣候的影響要小得多，可以認(rèn)為具有全天候特性。4）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(tǒng)更容易小型化。缺點(diǎn)：1）大氣中傳播衰減嚴(yán)重。2）器件加工精度要求高。毫米波在通信、雷達(dá)、遙感和射電天文等領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。要想成功地設(shè)計(jì)并研制出性能優(yōu)良的毫米波系統(tǒng)，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(gòu)成大氣成分的分子吸收（氧氣、水蒸氣等）、降水（包括雨、霧、雪、雹、云等）、大氣中的懸浮物（塵埃、煙霧等）、以及環(huán)境（包括植被、地面、障礙物等），這些因素的共同作用，會(huì)使毫米波信號(hào)受到衰減、散射、改變極化和傳播路徑，進(jìn)而在毫米波系統(tǒng)中引進(jìn)新的噪聲，這諸多因素將對(duì)毫米波系統(tǒng)的工作造成極大影響，因此我們必須詳細(xì)研究毫米波的傳播特性這就使得毫米波通信具有較好的全天候通信能力，保證持續(xù)可靠工作。吳中區(qū)本地毫米波通信優(yōu)勢(shì)

應(yīng)對(duì)降雨衰減有效的辦法是在進(jìn)行毫米波通信系統(tǒng)或通信線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，留出足夠的電平衰減余量。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信優(yōu)勢(shì)

方向性99．9%的波束集中在4．7度范圍內(nèi)，此無(wú)線(xiàn)頻率適合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信對(duì)高方向性天線(xiàn)的要求。發(fā)射功率可以滿(mǎn)足高速無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信(大于1 Gbps)的需求。元器件尺寸因此毫米波系統(tǒng)更容易小型化和集成化。不適合長(zhǎng)距離通信由于60GHz的無(wú)線(xiàn)頻點(diǎn)處于大氣傳播中的衰減峰值，頻段不適合長(zhǎng)距離通信(大于2km)，故可以全部分配給短距離通信(60GHz微波傳輸對(duì)室內(nèi)更小的距離小于50m)，其減(15dB/km)可以忽略，在以60GHz為中心的8GHz范圍內(nèi)，衰減也不超過(guò)10dB/km。因此，無(wú)線(xiàn)本地通信有8GHz的帶寬可用。對(duì)短距離通信來(lái)說(shuō)，60GHz的頻段相當(dāng)有有吸引力。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信優(yōu)勢(shì)

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