毫米波技術(shù)的應(yīng)用

多年來(lái)，航空雷達(dá)應(yīng)用是毫米波技術(shù)的主要應(yīng)用。寬帶寬非常適合確定到物體的距離、解析兩個(gè)靠近的遙遠(yuǎn)物體以及測(cè)量到目標(biāo)的相對(duì)速度。  

例如，在基本的形式中，假設(shè)兩個(gè)物體直接朝向或遠(yuǎn)離彼此移動(dòng)，多普勒頻移 (Δf) 由以下方程給出：

Δf=(2?Vrel)λ

在哪里 

由于波長(zhǎng)越短（如毫米波），頻移越大，因此更容易測(cè)量所產(chǎn)生的頻移。使用較小的多元件天線和自適應(yīng)波束成形的能力也使毫米波成為雷達(dá)應(yīng)用的理想選擇。

出于同樣的原因，毫米波雷達(dá)非常適合航空航天應(yīng)用，它也被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用，包括緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航控制 (ACC) 和盲點(diǎn)檢測(cè)（如圖 5 所示）。

快速準(zhǔn)確地測(cè)量距離和相對(duì)速度的能力對(duì)于自動(dòng)駕駛車(chē)輛的操作顯然很重要。

由于毫米波具有寬帶寬、低延遲、小天線和多天線陣列波束成形等特點(diǎn)，衛(wèi)星系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)一直使用毫米波進(jìn)行通信。這些相同的功能正在推動(dòng)許多地面電信網(wǎng)絡(luò)采用毫米波。 

例如，由于帶寬增加，毫米波可以支持超高清（UHD）視頻的無(wú)線傳輸。此外，較小的天線支持集成到智能手機(jī)、數(shù)字機(jī)頂盒、游戲站等設(shè)備中。將采用毫米波的新興行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括 5G 和 Gb/s 數(shù)據(jù)速率的 IEEE 802.11ad WiGig。

特別是在室內(nèi)和城市環(huán)境中，毫米波的空間復(fù)用和自適應(yīng)波束成形將能夠向大量用戶提供高帶寬通信，如圖 6 所示。

大規(guī)模 MIMO（多輸入多輸出）系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)空間分集、空間復(fù)用和波束成形，從而在使用更低功耗的同時(shí)為更多用戶提供更好的功能。

毫米波也用于人體安全掃描儀。數(shù)千個(gè)發(fā)射和接收天線協(xié)同工作，進(jìn)行高精度掃描，如圖 7 所示。

這些系統(tǒng)的傳輸頻率范圍為 70 GHz 至 80 GHz，僅發(fā)射約 1 mW 的功率。毫米波穿過(guò)大多數(shù)衣服并從皮膚和其他表面反射回接收天線。接收到的信號(hào)可用于創(chuàng)建個(gè)人的詳細(xì)圖像并顯示隱藏在衣服下的物品。毫米波的低功率和有限的穿透深度提高了安全性。