射頻微波天線pcb板未來發(fā)展會怎么樣

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相比之下，毫米波頻段卻仍有大量潛在的未被充分利用的頻譜資源。因此， 毫米波成為第5 代移動通信的研究熱點。在WRC2015 大會上確定了第5 代移動通信研究備選頻段：24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz， 其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在滿足特定使用條件下允許作為增選頻段。

各種毫米波的器件、芯片以及應(yīng)用都在如火如荼的開發(fā)著。相對于微波頻段， 毫米波有其自身的特點。首先， 毫米波具有更短的工作波長， 可以有效減小器件及系統(tǒng)的尺寸; 其次， 毫米波有著豐富的頻譜資源，可以勝任未來超高速通信的需求。

此外， 由于波長短， 毫米波用在雷達、成像等方面有著更高的分辨率。到目前為止， 人們對毫米波已開展了大量的研究， 各種毫米波系統(tǒng)已得到廣泛的應(yīng)用。隨著第5代移動通信、汽車自動駕駛、安檢等民用技術(shù)的快速發(fā)展， 毫米波將被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?/span>

 射頻微波通信

隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展， 6 GHz 以下黃金通信頻段的頻譜已經(jīng)非常擁擠， 很難滿足未來無線高速通信的需求。然而， 與此相反的是， 在毫米波頻段， 頻譜資源豐富但仍然沒有得到充分的開發(fā)利用。

在移動通信方面，探索了毫米波移動通信系統(tǒng)場景、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及空中接口。在目前開展的第5 代移動通信（5G） 研究中， 幾個毫米波頻段已經(jīng)成為5G 候選頻段。毫米波技術(shù)將會在5G的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。

在短距高速通信系統(tǒng)中， 60 GHz 頻段得到了廣泛地研究和應(yīng)用。歐洲、美國、加拿大、韓國、日本、澳大利亞以及我國陸續(xù)開放了這一頻段的免費頻譜資源。60 GHz 頻段處于大氣衰減峰， 雖然不適合遠距通信， 但可用于短距離傳輸， 且不會對周圍造成太多干擾。近年來， 在60 GHz 頻段已發(fā)展了高速Gbps 通信、WirelessHD、WiGig、近場通訊、IEEE 802.11ad 、IEEE802.15.3c等各種系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)東南大學(xué)提出了工作在45 GHz 頻段的超高速近遠程無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)（Q-LINKPAN） ，其短距部分已成為IEEE 802.11aj 國際標(biāo)準(zhǔn)。45 GHz 頻段的大氣衰減小于1 dB/km， 因此不僅可以像60 GHz 頻段一樣實現(xiàn)高速短距傳輸， 同時也適用于遠距傳輸。目前實驗系統(tǒng)在82 m 的傳輸距離上已實現(xiàn)2 Gbps 的傳輸速率， 并研制了相應(yīng)的支持Gbps 傳輸?shù)暮撩撞ㄐ酒?/span>

衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，是保障偏遠地區(qū)和海上通信以及應(yīng)急通信的重要手段，目前其工作頻段主要集中在L、S、C、Ku 及Ka 波段。隨著衛(wèi)星通信研究的不斷深入，已在嘗試更高頻段。

因為毫米波頻段可以提供更寬的帶寬， 因而可實現(xiàn)更高的通信速率。此外， 低功耗、小體積、抗干擾以及較高的空間分辨率都是其值得利用的特點。目前衛(wèi)星與地面通信的主要研究方向集中在兩個大氣衰減較小的窗口，Q 頻段和W 頻段， 而60 GHz 頻段被認(rèn)為是實現(xiàn)星間通信的重要頻段。

此外， 毫米波光載無線通信（RoF） 系統(tǒng)也得到了迅速的發(fā)展。光纖具有成本低、信道帶寬大、損耗小、抗干擾能力強等優(yōu)點， 成為現(xiàn)代通信系統(tǒng)中不可或缺的部分。正如上文提到的， 毫米波具有傳輸容量大、體積小等優(yōu)點， 但也有空間傳輸損耗大等缺點。

毫米波RoF 系統(tǒng)結(jié)合了毫米波和光纖通信的優(yōu)點， 是實現(xiàn)寬帶毫米波通信遠距離傳輸?shù)挠行侄?。自?990 年光載無線通信的概念被提出之后，這個領(lǐng)域目前在毫米波頻段成為了研究熱點，很多研究小組在不同的毫米波頻段進行了研究， 比如60 GHz 、75-110 GHz、120 GHz 、220 GHz、250 GHz 等。

射頻微波成像

利用毫米波穿透性、安全性等優(yōu)點， 毫米波成像可有效地對被檢測物體進行成像， 在國家安全、機場安檢、大氣遙感等方面得到了廣泛的研究， 根據(jù)成像機理分為被動式成像和主動式成像。

毫米波被動式成像是通過探測被測物自身的輻射能量， 并分辨不同物質(zhì)輻射強度的差異來實現(xiàn)成像。被動式成像從機理上看是一種安全的成像方式， 不會對環(huán)境造成電磁干擾， 但對信號本身的強度以及接收機的靈敏度要求較高。國內(nèi)外對毫米波被動式成像技術(shù)已開展了大量的研究。

毫米波主動式成像主要是通過毫米波源****一定強度的毫米波信號， 通過接收被測物的反射波，檢測被測目標(biāo)與環(huán)境的差異，然后進行反演成像。主動式成像系統(tǒng)可以對包括塑料等非金屬物體進行檢測， 其受環(huán)境影響較小， 獲得的信息量大， 可以有效地進行三維成像。

常用的主動式成像系統(tǒng)主要包括焦平面成像以及合成孔徑成像。毫米波成像系統(tǒng)已應(yīng)用于國內(nèi)外許多機場的安檢。國內(nèi)上海微系統(tǒng)所孫曉瑋團隊研發(fā)成功了毫米波成像安檢系統(tǒng)， 電子科技大學(xué)樊勇團隊研制成功了毫米波動態(tài)成像系統(tǒng)。

 射頻微波雷達

毫米波雷達具有頻帶寬、波長短、波束窄、體積小、功耗低和穿透性強等特點。相比于激光紅外探測， 其穿透性強的特點可以保證雷達能夠工作在霧雨雪以及沙塵環(huán)境中， 受天氣的影響較小。相比于微波波段的雷達， 利用毫米波波長短的特點可以有效減小系統(tǒng)體積和重量，并提高分辨率。這些特點使得毫米波雷達在汽車防撞、直升機避障、云探測、導(dǎo)彈導(dǎo)引等方面具有重要的應(yīng)用。

微波毫米波汽車防撞雷達主要集中在24 GHz和77 GHz 頻段上， 是未來智能駕駛或自動駕駛的核心技術(shù)之一。在直升機毫米波防撞雷達的研究上， 人們特別關(guān)注毫米波雷達對電力線等的探測效果。

毫米波在大氣遙感方面也有很重要的應(yīng)用，其中代表性的有毫米波云雷達。毫米波云雷達主要針對降水云進行探測，，用于探測云內(nèi)部宏觀和微觀參數(shù)，，反映大氣熱力及動力過程。

由于毫米波波長短，在云探測中表現(xiàn)出很高的測量精度和分辨率， 具有穿透含水較多的厚云層等優(yōu)勢。南京信息工程大學(xué)葛俊祥團隊研制了W 波段云雷達， 北京理工大學(xué)呂昕團隊正在研制94/340 GHz 雙頻段云雷達。

射頻微波天線pcb板未來發(fā)展會怎么樣？未來可期！