毫米波是指波長(zhǎng)為1毫米到10毫米的電磁波。從聲音到光之間,真實(shí)地存在著一大段人類平常感覺(jué)不到的頻譜,這段頻譜中有一段屬于毫米波。波動(dòng)越快,頻率越高。從頻率范圍來(lái)看,毫米波是指30 GHz到300 GHz之間的電磁波。毫米波是5G的重要組成部分,5G標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)定義了Sub-6 GHz(6 GHz以下頻段)和毫米波的設(shè)計(jì)。 [1]全球超過(guò)150家運(yùn)營(yíng)商正在投資毫米波技術(shù):意大利、日本、新加坡和美國(guó)已經(jīng)部署毫米波商用網(wǎng)絡(luò),中國(guó)也于2020年啟動(dòng)了毫米波技術(shù)部署的相關(guān)準(zhǔn)備和測(cè)試工作。 [4]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。蘇州信息化毫米波通信報(bào)價(jià)
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。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信設(shè)計(jì)由于波長(zhǎng)較短,毫米波能夠?qū)崿F(xiàn)更小的天線尺寸,這使得設(shè)備更加便攜和易于集成。
2)波束窄 [4]在相同天線尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一個(gè)12cm的天線,在9.4GHz時(shí)波束寬度為18度,而94GHz時(shí)波速寬度*1.8度。因此能分辨相距更近的小目標(biāo)或更為清晰地觀察目標(biāo)的細(xì)節(jié)。 [4]3)探測(cè)能力強(qiáng) [4]可以利用寬帶廣譜能力來(lái)抑制多徑效應(yīng)和雜亂回波。有大量頻率可供使用,有效的消除相互干擾。在目標(biāo)徑向速度下可以獲得較大的多譜勒頻移,從而提高對(duì)低速運(yùn)動(dòng)物體或振動(dòng)物體的探測(cè)和識(shí)別能力。 [4]4)安全保密好 [4]
優(yōu)點(diǎn):1)極寬的帶寬。通常認(rèn)為毫米波頻率范圍為26.5~300GHz,帶寬高達(dá)273.5GHz。超過(guò)從直流到微波全部帶寬的10倍。即使考慮大氣吸收,在大氣中傳播時(shí)只能使用四個(gè)主要窗口,但這四個(gè)窗口的總帶寬也可達(dá)135GHz,為微波以下各波段帶寬之和的5倍。這在頻率資源緊張的***無(wú)疑極具吸引力。2)波束窄。在相同天線尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一個(gè) 12cm的天線,在9.4GHz時(shí)波束寬度為18度,而94GHz時(shí)波束寬度*1.8度。因此可以分辨相距更近的小目標(biāo)或者更為清晰地觀察目標(biāo)的細(xì)節(jié)。毫米波對(duì)降雨、沙塵、煙霧和等離子的穿透能力卻要比大氣激光和紅外強(qiáng)得多。
定向性強(qiáng):毫米波信號(hào)的傳播特性使其具有較強(qiáng)的定向性,適合用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。應(yīng)用領(lǐng)域:5G通信:毫米波是5G網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,能夠提供更高的速率和更低的延遲。衛(wèi)星通信:毫米波被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信中,以實(shí)現(xiàn)高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。雷達(dá)系統(tǒng):毫米波雷達(dá)在汽車、航空等領(lǐng)域中用于探測(cè)和測(cè)距。無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN):一些新型的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)(如Wi-Fi 802.11ad)也利用毫米波技術(shù)來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸速率。挑戰(zhàn):盡管毫米波通信有許多優(yōu)點(diǎn),但也面臨一些挑戰(zhàn):傳播損耗:毫米波在空氣中的傳播損耗較大,尤其是在雨天和霧天等惡劣天氣條件下。地球上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)毫米波通信一般用于對(duì)保密要求較高的接力通信中。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波通信設(shè)計(jì)
大氣激光和紅外對(duì)沙塵和煙霧的穿透力很差,而毫米波在這點(diǎn)上具有明顯優(yōu)勢(shì)。蘇州信息化毫米波通信報(bào)價(jià)
5G毫米波的優(yōu)勢(shì)不僅具有連續(xù)性的400兆、600兆頻譜,還有著更好的上下行速率,可以達(dá)到4Gbps-5Gbps,又能夠與各種先進(jìn)技術(shù)整合實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用,可以有穩(wěn)定的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,部署更具靈活性。01:315G-A通感和毫米波萬(wàn)兆首秀博鰲 以數(shù)智之力開(kāi)啟通信新征程毫米波的引入帶來(lái)了技術(shù)上的巨大突破。5G以前,在3GPP的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中從來(lái)都沒(méi)有使用過(guò)毫米波。從世界范圍看,Sub-6頻譜資源在大部分國(guó)家都非常緊缺,包括中國(guó)。因此,各國(guó)把目光投向更高頻的頻譜。 [1]蘇州信息化毫米波通信報(bào)價(jià)
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