工业园区智能化毫米波通信设计

方向性99．9%的波束集中在4．7度范围内，此无线频率适合点对点的无线通信对高方向性天线的要求。发射功率可以满足高速无线数据通信(大于1 Gbps)的需求。元器件尺寸因此毫米波系统更容易小型化和集成化。不适合长距离通信由于60GHz的无线频点处于大气传播中的衰减峰值，频段不适合长距离通信(大于2km)，故可以全部分配给短距离通信(60GHz微波传输对室内更小的距离小于50m)，其减(15dB/km)可以忽略，在以60GHz为中心的8GHz范围内，衰减也不超过10dB/km。因此，无线本地通信有8GHz的带宽可用。对短距离通信来说，60GHz的频段相当有有吸引力。应对降雨衰减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。工业园区智能化毫米波通信设计

挑战与解决方案：技术瓶颈的突破路径传播损耗与覆盖限制问题：毫米波受大气吸收、降雨衰减影响严重，单跳通信距离短。方案：采用智能反射面（RIS）、密集微基站及混合Sub-6GHz回传技术优化覆盖；设计时预留电平衰减余量以应对降雨衰减。高成本与复杂设计问题：高频段需更高发射功率、复杂天线设计及高精度基板材料。方案：研发基于玻璃衬底的封装工艺、MEMS微加工技术；通过数控加工与一体化精密成型提升天线制造精度。穿透能力与障碍物干扰问题：毫米波对金属等导电材料反射强烈，易受树木、墙体遮挡。虎丘区智能化毫米波通信批量定制高频率使得毫米波能够实现更高的调制速率，从而提高数据传输速率。

毫米波是指波长为1毫米到10毫米的电磁波。从声音到光之间，真实地存在着一大段人类平常感觉不到的频谱，这段频谱中有一段属于毫米波。波动越快，频率越高。从频率范围来看，毫米波是指30 GHz到300 GHz之间的电磁波。毫米波是5G的重要组成部分，5G标准同时定义了Sub-6 GHz(6 GHz以下频段)和毫米波的设计。 [1]全球超过150家运营商正在投资毫米波技术:意大利、日本、新加坡和美国已经部署毫米波商用网络，中国也于2020年启动了毫米波技术部署的相关准备和测试工作。 [4]

2）微带天线微带天线或印刷天线在**早是在厘米波段得到广泛应用，随后扩展到毫米波段。这类扩展并不是按波长成比例的缩尺，不是完全的仿效，而是有着新的概念和新发展。但是毫米波微带天线有两个关键问题，一是传输线的损耗变大，二是尺寸公差变得很严格。3）漏波天线这类天线是电磁波沿着开放式结构传输时由于一些不连续结构而辐射能量的，所以叫漏波天线。2020年6月15日，中国工程院院士刘韵洁表示，南京网络通讯与安全紫金山实验室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片，并完成了芯片封装和测试，。同时，他们封装集成1024通道天线单元的毫米波大规模有源天线阵列。芯片与天线阵列力争2022年规模商用于5G系统。 [2]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1.8度。

毫米波雷达的缺点主要是受大气衰减和吸收的影响，目前作用距离大多限于10公里之内。另外，与微波雷达相比，毫米波雷达的元器件目前批量生产成品率低。再加上许多器件在毫米波频段均需涂金或者涂银，因此器件成本较高。 [3]1）喇叭天线角锥形喇叭一般的开口波导可以辐射电磁波，但由于口径较小，辐射效率和增益较低。如果将金属波导开口逐渐扩大、延伸，就形成了喇叭天线。喇叭天线因其结构简单、频带较宽、易于制造和方便调整等特点，而被广泛应用于微波和毫米波段。在毫米波治疗仪中也普遍采用。由于毫米波的传播特性，网络覆盖范围相对较小，需要更多的基站来提供服务。姑苏区智能化毫米波通信报价

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。工业园区智能化毫米波通信设计

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。 [5]工业园区智能化毫米波通信设计

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