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什么是“毫米波”
来源: 5G观察家 发布时间: 2019-08-05

   “毫米波”是1~10毫米的电磁波,位于微波与远红外波相交叠的波长范围,因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展,简单说就是高配版微波低配版光波。

     严格意义上来讲,毫米波对应的无线电频谱是“30GHz至300GHz”。但是实际上,毫米波只是个约定俗成的名称,20GHz至300GHz之间的电磁波都可以算毫米波。
     随着科技水平的发展,30GHz之内的频率资源几乎被用完了。各国政府和国际标准化组织已经把所有的“好”频率都分配完毕,但还是存在频率短缺和频率冲突。
     而 5G 对超高速率和大容量通信的要求需要大带宽的频段资源,需要往 30GHz 以上未利用的频段资源,毫米波频段存在大量大带宽的频谱资源,可以被有效利用。
     与此同时,生产出价廉物美的毫米波频段集成电路元件的技术难题也迅速被攻克。通过一些列新材料的使用以及新的生产工艺,工作于毫米波段的芯片上已经集成了小至几十甚至几纳米的晶体管,大大降低了成本。
    毫米波频段的另一个特性是在空气中衰减较大,且绕射能力较弱。换句话说,用毫米波实现信号穿墙基本是不可能。另外,与微波相比,毫米波信号在恶劣的气候条件下,尤其是降雨时的衰减要大许多,严重影响传播效果。也注定了毫米波技术不太适合使用在室外手机终端和基站距离很远的场合。但是,毫米波对于沙尘和烟雾具有很强的穿透力,几乎能无衰减地通过沙尘和烟雾。甚至在由爆炸和金属箔条产生的较高强度散射的条件下,即使出现衰落也是短期的,很快就会恢复。随着离子的扩散和降落,不会引起毫米波通信的严重中断。
     目前各大厂商对5G频段使用的规划是在户外开阔地带使用较传统的6GHz以下频段以保证信号覆盖率,而在室内则使用微型基站加上毫米波技术实现超高速数据传输。
    基于毫米波的广泛应用,包括毫米波成像(mm-wave imaging)、亚太赫兹(sub-THz)化学探测器,以及在天文学、化学、物理、医学和安全方面的应用,人类对于5G的研究也将会进入毫米波时期。









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