吴中区本地毫米波通信设计

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]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。吴中区本地毫米波通信设计

总之，毫米波通信应用于***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，***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。 [5]中国**科技信息网报道，美国**先期研究计划局（DARPA）与L-3通信公司签订了价值1630万美元的合同，继续推进移动热点项目。 [高新区耐用毫米波通信价钱实际上早在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。

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。 [4]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。

5G毫米波是第五代移动通信技术的重要组成部分，指频率范围为30GHz-300GHz、波长为1-10毫米的电磁波，可实现4-5Gbps传输速率，有效解决Sub-6GHz频段频谱资源紧张问题 [1] [3] [6]。作为5G标准定义的两大频段之一，该技术通过灵活弹性空口配置满足差异化高容量通信需求 [1] [3]。全球已有45个国家/地区的180家运营商投资毫米波技术，其中意大利、日本等4国率先实现商用部署，中国于2020年启动技术测试 [4] [6]。中兴通讯和华为分别于2021年完成基站功能与外场性能测试，在DDDSU帧结构下实现单用户7Gbps下行峰值速率 [5]。该技术已在医疗领域开展临床实践，通过调节细胞振荡频率达到***目的 [2]。目前全球112款5G设备支持毫米波频段，28家运营商完成网络部署 [6-7]。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。

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。在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。工业园区质量毫米波通信质量

由于波长较短，毫米波能够实现更小的天线尺寸，这使得设备更加便携和易于集成。吴中区本地毫米波通信设计

2）具有“大气窗口”和“衰减峰” [4]“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。 [4]3）降雨时衰减严重 [4]吴中区本地毫米波通信设计

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