关于毫米波通信技术的研究现状和进展
通信电子中的毫米波技术

通信电子中的毫米波技术随着科技的不断进步,通信电子领域的技术也不断升级。
毫米波技术作为一项新兴技术,已经成为通信领域的重要技术之一。
毫米波技术是利用毫米波,通过无线传输技术进行高速数据传输的一种技术。
1. 毫米波技术的应用领域毫米波技术可以应用于许多领域,如通信、雷达、医药、安全等。
在通信领域,毫米波技术可以用于高速数据传输,例如将高清视频信号传输到电视上。
毫米波技术还可以用于雷达探测,可以检测到人体的呼吸和心跳等信息。
医药领域中,毫米波技术可以用于治疗肌肉骨骼疾病、神经系统疾病等。
在安全领域,毫米波技术可以用于人体安检,可以检测到携带在人体中的金属物品。
2. 毫米波技术的特点毫米波技术具有很多特点。
首先,毫米波技术的频率很高,可以实现高速数据传输。
其次,毫米波具有穿透深度较浅的特点,可以减少多径衰落现象,提高信号传输质量。
此外,毫米波技术的设备体积小,功耗低,可以在移动设备上使用。
3. 毫米波技术的发展现状目前,毫米波技术仍处于发展初期,但是发展速度非常迅速。
在5G通信中,毫米波技术已经得到广泛应用,可以实现更快速、更稳定的数据传输。
另外,在安全领域中,毫米波技术也开始得到应用,可以实现人体安检、危险品探测等任务。
此外,毫米波技术还可以用于无人驾驶,可以实现高精度的定位和避障。
4. 毫米波技术的未来未来,毫米波技术将有着更广泛的应用。
在5G通信中,毫米波技术将会得到更广泛的应用,可以实现更快速、更稳定的数据传输和实时通信。
此外,毫米波技术可以用于高精度定位和高清图像传输,在无人驾驶和智能家居等领域也将得到应用。
总之,毫米波技术是一项非常有发展前途的技术,可以应用于许多领域。
随着技术的不断进步和应用场景的不断扩大,毫米波技术必将会在未来取得更大的成功。
毫米波 波束

毫米波波束毫米波波束是一种新型的通信技术,采用了毫米波频段来传输数据,并采用波束形成和调制技术来实现高速、低延迟的通信。
毫米波波束技术被广泛应用于5G通信、智能家居、自动驾驶、医疗技术等领域,是未来通信技术的重要发展方向之一。
一、毫米波技术的作用和优势毫米波技术是指使用频率在30GHz~300GHz之间的无线电波,相比于传统的低频段通信技术,毫米波技术在带宽、传输速率、数据传输距离等方面都具有优势。
毫米波波束技术采用波束形成和波束调制技术,能够将发射信号聚焦到非常小的区域内,从而实现高速、低延迟的数据传输。
同时,在使用大量天线的情况下,毫米波技术能够实现空间复用,提高了频谱效率。
从应用角度来看,毫米波技术在5G通信、智能家居、自动驾驶、医疗技术等领域具有广泛的应用前景。
在5G通信领域,毫米波波束技术可以实现10Gbps以上的高速率,同时也可以大幅度减小延迟,提高用户的体验。
在智能家居领域,毫米波波束技术可以解决室内信道衰减、多径干扰等问题,提高网络覆盖率和带宽。
在自动驾驶领域,毫米波波束技术可以实现高精度、低时延的数据传输,保障驾驶安全。
在医疗领域,毫米波波束技术可以用于无创诊断、医疗影像传输、远程手术等方面,提高医疗效率和准确性。
二、毫米波波束技术的原理和实现方式毫米波波束技术的核心是波束形成和波束调制技术,这两种技术可以分别用于信号发射和接收,从而实现高速、低延迟的通信。
在信号发射方面,波束形成技术可以通过调整天线阵列的相位差、振幅等参数来实现波束聚焦,将信号发射到预定方向和区域内。
在信号接收方面,波束调制技术可以将接收到的信号按照时序进行解调和复用,从而实现高效率的数据传输。
具体实现方式上,毫米波波束技术需要采用天线阵列、变压器、MIMO技术等多种技术手段。
其中,天线阵列是实现波束形成的核心技术,通过将多组天线进行排列,从而实现波束聚焦。
变压器可以将电压信号转换成电流信号,从而实现对信号的调节和控制。
毫米波通信

毫米波通信
标题:毫米波通信的应用与前景
摘要:
本文旨在介绍毫米波通信的基本原理、应用领域以及未来发展前景。
毫米波通信作为一种新兴的无线通信技术,具有巨大的潜力和优势。
文章将从毫米波通信的概念与特点、技术挑战、应用领域和前景等方面进行探讨。
第一章毫米波通信的概念与特点
1.1 毫米波通信的定义
1.2 毫米波通信的特点
1.3 毫米波通信与其他无线通信技术的比较
第二章毫米波通信的技术挑战
2.1 高频衰减与传输损耗
2.2 空气质量与气象条件对信号传输的影响
2.3 阻塞与多径效应
2.4 毫米波通信设备的成本与功耗
第三章毫米波通信的应用领域
3.1 移动通信
3.2 网络传输
3.3 无线传感器网络
3.4 高速宽带通信
3.5 智能交通系统
第四章毫米波通信的前景与发展趋势
4.1 5G时代下的毫米波通信
4.2 毫米波通信与物联网的结合
4.3 毫米波通信在智能城市建设中的应用
4.4 毫米波通信与智能医疗的结合
4.5 毫米波通信标准与规范的发展
结论:
本文通过对毫米波通信的概念与特点、技术挑战、应用领域和前景的分析,可以得出毫米波通信作为一种新兴的无线通信技术,在移动通信、网络传输、智能交通等领域都有广阔的应用前景。
随着技术的进一步发展和标准的制定,毫米波通信有望在未来的物联网时代发挥更重要的作用。
我们对毫米波通信技术的研究和发展有着重要的意义。
微波毫米波技术的研究进展与应用

微波毫米波技术的研究进展与应用随着科技不断突飞猛进,微波毫米波技术作为无线通信领域的重要研究方向,正逐渐得到人们的重视和关注。
本文将从微波毫米波技术的定义、研究进展和应用领域三个方面,全面介绍微波毫米波技术的相关知识。
一、微波毫米波技术的定义微波指的是频率30MHz至300GHz之间的电磁波,而毫米波则是指频率30GHz至300GHz之间的电磁波。
相比于传统的无线通信技术,微波毫米波技术有更高的频率和更短的波长,因此可以承载更大容量的数据传输和更快速的通信速度。
此外,微波毫米波技术具有直达能力强、抗干扰性能好等优点,因此在5G通信、无人驾驶、智能家居等领域具有广泛的应用前景。
二、微波毫米波技术的研究进展随着5G时代的到来,微波毫米波技术的研究也进入了一个新的阶段。
在微波毫米波技术的研究中,信号处理技术、调制解调技术和射频技术等方面得到了广泛的应用。
(一)信号处理技术信号处理技术是微波毫米波技术研究的重要领域。
近年来,跨层优化技术得到了广泛的应用,可以实现系统的资源分配和优化。
此外,正交频分复用技术,基于多输入多输出(MIMO)技术的空时编码技术,以及细胞间协作通信技术等,也成为了当前微波毫米波技术热门研究方向。
(二)调制解调技术调制解调技术已成为了微波毫米波通信系统的重要组成部分。
在微波毫米波领域内,传统的调制方式已经不能满足现有需求。
因此,正交振幅调制(QAM)、相位、序列调制(PSK)等高效的调制方式得到了广泛的应用。
(三)射频技术射频技术是微波毫米波技术中不可缺少的一部分,它关键性地影响了通信系统的性能。
目前,微波毫米波技术的研究重点主要在提高射频器件对高频段的覆盖范围和性能的同时实现低功耗,提高设备稳定性以及降低成本等多方面。
三、微波毫米波技术的应用领域(一) 5G通信微波毫米波技术是5G通信系采用的一种关键技术,它通过移动端和大型信号基础设施之间的短距离连接,实现快速的数据传输。
在支持大规模物联网和短程无线连接的方面,微波毫米波技术从本质上扩展了5G的应用范围。
5G系统的关键技术及其国内外发展现状

5G系统的关键技术及其国内外发展现状1.毫米波通信:毫米波通信是5G系统的关键技术之一,能够提供更高的频谱效率和数据传输速率。
目前,全球各地都在积极开展毫米波通信的研究和实验,尤其是在频率管理和波束成形技术方面取得了一些重要进展。
同时,各国都在积极建设毫米波通信基站,用于5G系统的部署。
2.超密集网络:超密集网络是指将大量的小基站部署在一个有限的区域内,以提高系统容量和覆盖范围。
目前,全球各国都在加大对超密集网络技术的研究和实验力度,包括研究网络间的干扰管理、功率控制以及网络优化算法等。
3. 多天线技术:多天线技术通过使用多个天线来提高信号接收的质量和容量。
全球各地的研究机构和企业纷纷进行多天线技术方面的研究和实验,包括大规模MIMO(Massive MIMO)和波束成形技术等。
4.大规模天线系统:大规模天线系统是指将大量的天线部署在基站上,以提高系统的容量和覆盖范围。
目前,全球各地都在加大对大规模天线系统技术的研究和实验力度,包括研究系统级天线设计、信道估计和天线选址等问题。
5.网络切片:网络切片是将物理网络划分为多个虚拟网络,以满足不同应用场景的需求。
目前,全球各地的运营商和设备供应商都在积极研究网络切片技术,包括研究切片的资源分配、业务隔离以及切片管理等问题。
6.虚拟化和云化:虚拟化和云化是将网络功能转移到云端进行管理和运行的技术。
目前,全球各国都在积极推进网络虚拟化和云化技术的研究和实验,以提高网络的灵活性和可扩展性。
7.物联网技术:5G系统的另一个关键技术是物联网技术,能够实现大规模设备的互联和数据的交换。
目前,全球各地都在加大对物联网技术的研究和应用力度,包括研究物联网的传感器网络、通信协议以及数据安全和隐私保护等问题。
总体而言,全球各国对5G系统的关键技术都非常关注,并且在研究和实验方面都取得了一些重要的进展。
国内外研究机构、运营商和设备供应商都在积极合作,加快推动5G系统的商用化进程。
毫米波通信中的无线信号传输研究

毫米波通信的信号传输容易受到环境因素的影响,如建筑物、树木等障碍物。
03
04
毫米波通信的信号传输需要采用先进的信号处理技术,如波束成形、信道编码等,以提高传输可靠性和抗干扰能力。
毫米波通信系统中的信号传输技术
PART 03
信号调制与解调技术
调制技术:将信息信号转换为适合无线传输的射频信号
添加标题
短波长:毫米波通信的波长较短,可以提供更小的天线尺寸和更紧凑的硬件设计。
特点:
抗干扰能力强:毫米波通信的高频段可以减少与其他通信系统的干扰。
高频段:毫米波通信使用高频段,可以提供更高的数据传输速率。
传输距离短:由于高频段的传播特性,毫米波通信的传输距离较短,需要更多的基站来覆盖相同的区域。
毫米波通信的应用场景
添加标题
毫米波通信的挑战:传输距离短、穿透力弱、容受环境影响等缺点,需要不断研究和改进技术来解决这些问题
添加标题
无线信号传输原理
PART 02
无线信号传输的基本概念
毫米波通信:使用毫米波频段的通信技术
无线信号:在空间中传播的电磁波
传输原理:通过调制和解调实现信息传递
信道:无线信号传输的媒介,包括自由空间信道和导引信道
汇报人:xxx
5G通信:毫米波通信是5G通信的关键技术之一,可以实现高速、低延迟的数据传输。
添加标题
卫星通信:毫米波通信可以用于卫星通信,实现地球与卫星之间的高速数据传输。
添加标题
军事通信:毫米波通信可以用于军事通信,实现战场信息的实时传输。
添加标题
无线网络:毫米波通信可以用于无线网络,实现高速、低延迟的数据传输。
优化信号编码:采用先进的信号编码技术,提高信号传输效率和抗干扰能力
毫米波通信技术的研究和应用前景

毫米波通信技术的研究和应用前景现代社会对通信技术的依赖越来越深,而毫米波通信技术,作为一种新兴的通信技术,其高速、低延迟的特点引起了越来越多的关注。
本文将探讨毫米波通信技术的研究进展,以及其在未来的应用前景。
一、毫米波通信技术的理论基础毫米波通信技术的基础,是毫米波频段的应用。
毫米波波长的长度在1mm~10mm之间,对应频率在30GHz~300GHz之间。
相比于现有的通信频段,其带宽更宽,传输速率更快,性能更加稳定。
因此,毫米波通信技术在5G通信、无线电视、室内定位、雷达等领域都有着广泛的应用。
二、毫米波通信技术的应用1、5G通信毫米波通信技术在5G通信中发挥着重要作用。
因为毫米波频段的大宽带特点,可以更快速地传输数据,从而满足了未来通信的高速性能要求。
同时,在高密度人口区域内,毫米波通信技术还可以解决原有频段使用的拥堵问题。
因此,5G通信技术对于毫米波通信的应用前景非常广阔。
2、室内定位毫米波通信技术还可以用于室内定位。
传统定位技术主要是基于GPS定位,但是在建筑物内部GPS信号会有损,因此无法准确定位。
而毫米波通信技术可以利用其较高的穿透力和反射能力,穿过建筑物并反向传播到发射源,从而准确地定位身处建筑物内部的人、物。
3、雷达毫米波通信技术也可以应用在雷达技术中。
雷达是广泛应用于远程侦查、探测距离、目标识别、导航等领域的检测技术。
传统雷达技术主要是利用超高频频段进行成像,但是其对速度、角度等细节信息的识别能力还有待提升。
而毫米波雷达则可以利用高频信号进行细节的捕捉和分析,从而提高了目标检测和识别的精度和准确度。
三、毫米波通信技术面临的问题毫米波通信技术也存在一些问题,主要包括:1、不稳定性。
由于毫米波频段易被障碍物阻挡,因此,当信号遇到物体时,容易发生折射、衍射等现象,使信号传输不稳定。
这也是毫米波通信技术比较容易受到环境影响的原因之一。
2、路径损耗。
毫米波信号传播路径相对较短,只能在可视范围内传输,传输距离受到很大限制。
毫米波通信技术发展趋势

毫米波通信技术发展趋势毫米波通信技术是一种高频率无线通信技术,其发展趋势备受关注。
本文将探讨毫米波通信技术的发展趋势,并分析其在不同领域的应用前景。
毫米波通信技术在5G网络中扮演着重要的角色。
由于毫米波频段具有较大的带宽,可以提供更高的数据传输速率,因此被广泛应用于5G通信系统中。
随着5G网络的不断发展,毫米波通信技术将进一步得到推广和应用。
毫米波通信技术在智能交通领域具有广阔的应用前景。
毫米波通信技术可以实现高速、低延迟的车联网通信,为智能交通系统提供强大的支持。
例如,通过毫米波通信技术,车辆可以实现实时的交通信息共享,提高交通效率和安全性。
毫米波通信技术还可以应用于无人机通信领域。
无人机通信需要高速、稳定的数据传输,以实现无人机与地面控制中心之间的实时通信。
毫米波通信技术的高带宽和低延迟特性使其成为无人机通信的理想选择。
在医疗领域,毫米波通信技术也有着广泛的应用前景。
例如,可以利用毫米波通信技术实现医疗设备之间的无线通信,提高医疗设备的灵活性和便携性。
此外,毫米波通信技术还可以用于医疗影像传输,实现高清晰度的医学影像传输和远程诊断。
然而,毫米波通信技术也面临一些挑战。
由于毫米波频段的传输距离较短,受到障碍物的影响较大,因此需要更多的基站和中继设备来实现覆盖。
此外,毫米波通信技术对天气条件也较为敏感,雨、雪等天气条件会对信号传输造成一定的干扰。
为了克服这些挑战,研究人员正在积极探索新的技术和解决方案。
例如,利用波束成形技术可以提高毫米波通信系统的覆盖范围和传输性能。
此外,还可以结合其他通信技术,如微波通信和光纤通信,以实现更稳定、可靠的通信。
毫米波通信技术具有广阔的发展前景。
随着5G网络的普及和各个领域对高速、低延迟通信需求的增加,毫米波通信技术将得到更广泛的应用。
同时,我们也需要克服技术挑战,不断创新,以推动毫米波通信技术的发展。
相信在不久的将来,毫米波通信技术将为我们的生活带来更多便利和可能性。
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毫米波通信技术的研究现状和进展李艳莉(电子科技大学成都学院电子信息工程系,成都611731)摘要:简单介绍了毫米波的基本概念及相关背景, 分析了毫米波的传播特性和优点,阐述了毫米波地面通信、毫米波卫星通信的研究现状, 以毫米波通信技术在电子对抗中的军事应用为例进行论述, 最后展望毫米波通信技术将会开创未来新型应用领域并拥有广阔的发展前景。
关键词毫米波; 毫米波传播; 毫米波通信; 电子对抗0 引言随着移动通信、卫星通信以及星载电子等方面的迅猛发展,对系统的容量要求越来越高。
由于在高频微波频段有着极为丰富的频谱资源,现代通信系统正在向高频微波特别是毫米波频段发展。
毫米波通信与传统的无线电短波、超短波和微波通信相比,具有不少独特之处。
由于毫米波是以微波和光波作左右邻(它的波长介于微波和光波之间),因此兼有微波和光波的某些优长。
通信设备的体积很小,可利用小巧尺寸的天线获得很高的方向性,便于通信的隐蔽和保密。
毫米波在传播过程中受杂波影响小,对尘埃等微粒穿透能力强,通信比较稳定[1]。
早在20世纪40年代,科学家们就开始对毫米波通信进行过研究,但由于种种原因毫米波通信并未得到实际应用。
直至20世纪70年代,由于毫米波集成电路和毫米波固体器件的研制成功并获得批量生产,使生产成本日趋下降,毫米波通信才犹如枯木逢春,蓬勃发展开来。
可以预计,随着科技的进步,毫米波通信必将呈现出广阔的应用前景。
1 毫米波的传播特性通常毫米波频段是指30GHz~300GHz, 相应波长为1mm~10mm。
毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信。
目前绝大多数的应用研究集中在几个“大气窗口”频率和三个“衰减峰”频率上[2][3]。
1)是一种典型的视距传输方式毫米波属于甚高频段, 它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,所以单跳通信距离较短; 另一方面,由于频段高,干扰源很少,所以传播稳定可靠。
因此,毫米波通信是一种典型的具有高质量、恒定参数的无线传输信道的通信技术。
2)具有“大气窗口”和“衰减峰”“大气窗口”是指35GHz、45GHz、94GHz、140GHz、220GHz 频段, 在这些特殊频段附近, 毫米波传播受到的衰减较小。
一般说来,“大气窗口”频段比较适用于点对点通信,已经被低空空地导弹和地基雷达所采用。
而在60GHz、120GHz、180GHz 频段附近的衰减出现极大值, 约高达15dB / km 以上, 被称作“衰减峰”。
通常这些“衰减峰”频段被多路分集的隐蔽网络和系统优先选用,用以满足网络安全系数的要求。
3)降雨时衰减严重与微波相比, 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。
经过研究得出的结论是,毫米波信号降雨时衰减的大小与降雨的瞬时强度、距离长短和雨滴形状密切相关。
进一步的验证表明: 通常情况下,降雨的瞬时强度越大、距离越远、雨滴越大,所引起的衰减也就越严重。
因此,对付降雨衰减最有效的办法是在进行毫米波通信系统或通信线路设计时,留出足够的电平衰减余量。
4)对沙尘和烟雾具有很强的穿透能力大气激光和红外对沙尘和烟雾的穿透力很差,而毫米波在这点上具有明显优势。
大量现场试验结果表明, 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。
2 毫米波通信的优点1)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极具吸引力。
2)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。
3)探测能力强可以利用宽带广谱能力来抑制多径效应和杂乱回波。
有大量频率可供使用,有效的消除相互干扰。
在目标径向速度下可以获得较大的多谱勒频移,从而提高对低速运动物体或振动物体的探测和识别能力。
4)安全保密好毫米波通信的这个优点来自两个方面: a)由于毫米波在大气中传播受氧、水气和降雨的吸收衰减很大, 点对点的直通距离很短, 超过这个距离信号就会变得十分微弱, 这就增加了敌方进行窃听和干扰的难度。
b)毫米波的波束很窄, 且副瓣低, 这又进一步降低了其被截获的概率。
5)传输质量高由于频段高毫米波通信基本上没有什么干扰源,电磁频谱极为干净,因此,毫米波信道非常稳定可靠,其误码率可长时间保持在10- 12 量级,可与光缆的传输质量相媲美。
6)全天候通信毫米波对降雨、沙尘、烟雾和等离子的穿透能力却要比大气激光和红外强得多。
这就使得毫米波通信具有较好的全天候通信能力,保证持续可靠工作。
7)元件尺寸小和微波相比,毫米波元器件的尺寸要小得多。
因此毫米波系统更容易小型化。
3 毫米波通信的研究现状当前的毫米波通信系统主要包括地球上的点对点通信和通过卫星的通信或广播系统。
现在地球上的点对点毫米波通信一般用于对保密要求较高的接力通信中。
毫米波本身就具有很强的隐蔽性和抗干扰性,同时由于毫米波在大气中的衰减和使用小口径天线就可以获得极窄的波束和很小的旁瓣,所以对毫米波通信的截获和干扰变得非常困难。
3.1 毫米波地面通信毫米波地面通信系统的传统应用是接力( 中继)通信。
毫米波传播的大量试验表明,利用多跳的毫米波接力(中继)通信是可行的。
为了减少风险,首先从毫米波频段的低端和厘米波频段的高端入手。
在开发高频段大容量通信系统的同时, 更高频段的中、低容量短程毫米波通信设备也相继出台[4]。
到20 世纪90 年代,迎来了全球信息化的浪潮。
因特网迅猛发展,交互多媒体业务、宽带视频业务以及专用网络和无线电通信的业务量的急剧增长,迫切需要提高传输速率、传输带宽和传输质量。
用户对宽带接入的需求日益强烈,推动了各种宽带接入网络和设备的研发,利用毫米波的无线宽带接入技术应运而生。
3.2 毫米波卫星通信由于丰富的频率资源,在卫星通信中毫米波通信得到了迅速发展。
例如,在星际通信时一般使用5mm(60GHz)波段,因为在此频率处大气损耗极大,地面无法对星际通信内容进行侦听。
而在星际由于大气极为稀薄,不会造成信号的衰落。
美国的“战术、战略和中继卫星系统”就是一个例子。
该系统由五颗卫星组成,上行频率为44GHz,下行频率为20GHz,带宽为2GHz,星际通信频率为60GHz[5]。
与其他通信方式相比, 卫星通信的主要优点是: a)通信距离远,建站成本与通信距离无关。
b)以广播方式工作, 便于实现多址连接。
c)通信容量大, 能传送的业务类型多。
d)可以自发、自收、监测等。
20 世纪70~80 年代, 卫星通信大多是利用对地静止轨道(又称同步轨道)进行的。
到20 世纪90 年代以后, 利用中、低轨道的卫星通信系统纷至沓来。
但是在大容量通信服务方面, 利用对地静止轨道的卫星通信系统仍然是唱主角的。
据统计, 20 世纪90 年代的10 年间, 发射送入同步轨道上的通信卫星多达200 颗, 其中C波段的最多, Ku 波段的次之。
由此带来的卫星通信频谱拥挤问题也日益突出, 向更高频段推进已成为必然趋势。
实际上早在20 世纪70 年代初, 就已经开始了毫米波卫星通信的实验研究。
此领域大部分开发工作在美国、前苏联和日本进行。
到20 世纪80 年代末至90 年代,除了推出继续用于范围更广、内容更多的毫米波频段实验卫星外,开始出现了实用化的Ka 波段卫星通信系统。
需要指出的是,其中许多卫星采用了一系列先进的技术,包括多波束天线、星上交换、星上处理和高速传输等。
4 毫米波通信在电子对抗中的应用军事上的需要是推动毫米波系统发展的重要因素。
目前, 毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电子对抗、遥感、辐射测量等方面得到了广泛应用。
其中战略通信与电子对抗是非常重要的应用方向。
电子对抗是指敌对双方均利用电子设备或器材所进行的电磁斗争, 是现代化战争中的一种重要手段[6]。
随着毫米波雷达和制导系统的发展, 相应的电子对抗手段也发展起来。
现代战争除去强火力和高密度外, 一个重要的特点就是整个战斗是在激烈的电子对抗中进行的。
因此, 要求通信设备必须具有很强的抗干扰能力, 而毫米波在这方面表现出明显的优势。
例如, 选择60GHz、120GHz、200GHz 三个“衰减峰”频段上的舰对舰的毫米波通信, 利用这些频段上信号严重衰减的特点, 可极大提高舰对舰之间通信的抗干扰和抗截获能力。
国外还大力开展了毫米波频段的测向机、干扰机和信号分析器等电子对抗设备的研制。
毫米波波束很窄, 天线的旁瓣可以做得很低,使侦察和有源干扰都比较困难, 因此, 无源干扰在毫米波段有较大的发展。
对35GHz 以下的毫米波,目前最常用的干扰手段就是投放非谐振的毫米波箔条和气溶胶, 对敌方毫米波雷达波束进行散射,它可以干扰较宽的频段而不必事先精确测定敌方雷达的频率。
除此之外, 也还可以利用爆炸、热电离或放射性元素产生等离子体, 对毫米波进行吸收和散射, 以干扰敌方雷达。
现役的多数雷达侦察、告警系统的频率覆盖范围均已扩展到0.5GHz~40GHz。
据报道, 美国的电子对抗设备中部分雷达侦察设备频率可达到110GHz, 正在向300GHz 发展。
雷达告警设备频率已扩展到40GHz~60GHz, 北约正研制一种车载毫米波告警设备, 频段为40GHz~140GHz。
此外, 通信侦察频段覆盖10GHz 毫米波段, 通信干扰部分40GHz 以下已实用化, 正在向110GHz 发展。
在毫米波段还可以利用隐身技术。
在对付有源毫米波雷达时, 同在微波波段一样, 可以采用减小雷达截面的外形设计, 或者在表面涂敷铁氧体等毫米波吸收材料, 以减小反射波的强度。
对于通过检测金属目标的低毫米波辐射与背景辐射之间的反差来跟踪目标的无源雷达, 则要在目标表面涂敷毫米波辐射较强的伪装物, 使其辐射和背景辐射基本相等, 从而使目标融合于背景中。
总之,毫米波通信应用于军事上是非常必要和有重大意义的, 是很有发展前途的通信手段,具有波束窄、数据率高、电波隐蔽、保密和抗干扰性能好、开设迅速、使用方便灵活以及全天候工作的特点。
除了应用于电子对抗领域外,军用毫米波通信的应用包括远(外空间)近(大气层)距保密通信、快速应急通信、对潜通信、卫星通信、星际通信、微波干线上下山的走线和电缆中断抢通设备等[7]。