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基本信息
| 中文名 | 毫米波 |
| 外文名 | millimeter wave |
| 特點 | 兼有兩種波譜 |
| 應用學科 | 物理學 光學 |
| 應用領域 | 光通信，電磁場與電磁波等 |
| 定義 | 波長為1～10毫米的電磁波 |
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簡介說明
毫米波頻段沒有太過精確的定義，通常將30~300GHz的頻域(波長為1～10毫米)的電磁波稱毫米波，它位于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(fā)展。
特點說明
優(yōu)點：
1）極寬的帶寬。通常認為毫米波頻率范圍為26.5～300GHz，帶寬高達273.5GHz。超過從直流到微波全部帶寬的10倍。即使考慮大氣吸收，在大氣中傳播時只能使用四個主要窗口，但這四個窗口的總帶寬也可達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今天無疑極具吸引力。
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 12cm的天線，在9.4GHz時波束寬度為18度，而94GHz時波束寬度僅1.8度。因此可以分辨相距更近的小目標或者更為清晰地觀察目標的細節(jié)。
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：
1）大氣中傳播衰減嚴重。
2）器件加工精度要求高。
傳播特性
毫米波在通信、雷達、遙感和設點天文等領域有大量的應用。要想成功地設計并研制出性能優(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(tǒng)中引進新的噪聲，這諸多因素將對毫米波系統(tǒng)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。
毫米波雷達
20世紀80年代以來由于對毫米波雷達需求的日益增長，從而形成了開發(fā)毫米波雷達的熱潮，這取決于毫米波雷達具有以下特性：
1）頻帶極寬，適用于各種寬帶信號處理；
5）毫米波散射特性對目標形狀的細節(jié)敏感，因而可提高多目標分辨對目標識別的能力與成像質量；
8）毫米波與激光和紅外相比，雖然它沒有后者的分辨率高，但它具有穿透煙、灰塵和霧的能力，可全天候工作。
毫米波天線
研發(fā)進程
5G毫米波
2021年7月20日，東京工業(yè)大學和NEC開發(fā)出了有效利用波長為1-10毫米的“毫米波”、可以快速高精度通信的無線設備，目標是應用于6G基站等。開發(fā)的無線設備在長4.5毫米、寬5毫米的半導體芯片上搭載8個收發(fā)器，特點是能迅速準確地“波束成形”，操控信號向特定方向上集中。
參考資料
[1]
打破“缺芯少魂”，劉韻潔院士：我國5G毫米波芯片研發(fā)成功 · 澎湃網[引用日期2020-06-16]
[2]
中國5G推進組毫米波測試取得里程碑進展 · 中國新聞網[引用日期2021-05-22]
[3]
NEC等開發(fā)出應用于6G基站的毫米波無線設備|界面新聞 · 快訊 · 界面[引用日期2021-07-20]
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