工业园区本地毫米波通信设计

近年来，随着对毫米波系统需求的增长，毫米波技术在研制发射机、接收机、天线以及毫米波器件等方面有了重大突破，毫米波雷达进入了各种应用的新阶段。20世纪80年代以来由于对毫米波雷达需求的日益增长，从而形成了开发毫米波雷达的热潮，这取决于毫米波雷达具有以下特性：1）频带极宽，适用于各种宽带信号处理；2）可以在小的天线孔径下得到窄波束，方向性好，有极高的空间分辨力，跟踪精度较高；3）有较宽的多普勒宽带，多普勒效应明显，具有良好的多普勒分辨力，测速精度较高；毫米波在空气中的传播损耗较大，尤其是在雨天和雾天等恶劣天气条件下。工业园区本地毫米波通信设计

技术发展面临元器件成本高、非视距通信等挑战，产业界通过CMOS工艺集成、天线封装创新等路径降低成本。硬件实现上采用FPGA并行处理架构与LMMSE均衡算法，解决高频段信号的多径衰落问题 [5]。60GHz短距离无线通信技术是指通信载波为60GHz附近频率的无线通信技术当前无线通信频谱资源越来越紧张以及数据传输速率越来越高的必然趋势下,60GHz频段无线短距通信技术也越来越受到关注,成为未来无线通信技术中相当有潜力的技术之一。60GHz属于毫米波通信技术，面向PC、数字家电等应用，能够实现设备间数Gbps的超高速无线传输。毫米波与较低频段的微波相比，特点是：①可利用的频谱范围宽，信息容量大。②易实现窄波束和高增益的天线，因而分辨率高，抗干扰性好。③穿透等离子体的能力强。④多普勒频移大，测速灵敏度高。相城区国内毫米波通信厂家电话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。

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，应对降雨衰减***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]4）对沙尘和烟雾具有很强的穿透能力 [4]

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，**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、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。 [5]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。毫米波属于极高频段，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。

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]通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。江苏特种毫米波通信优势

在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。工业园区本地毫米波通信设计

3）与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性。4）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。缺点：1）大气中传播衰减严重。2）器件加工精度要求高。毫米波在通信、雷达、遥感和射电天文等领域有大量的应用。要想成功地设计并研制出性能优良的毫米波系统，必须了解毫米波在不同气象条件下的大气传播特性。影响毫米波传播特性的因素主要有：构成大气成分的分子吸收（氧气、水蒸气等）、降水（包括雨、雾、雪、雹、云等）、大气中的悬浮物（尘埃、烟雾等）、以及环境（包括植被、地面、障碍物等），这些因素的共同作用，会使毫米波信号受到衰减、散射、改变极化和传播路径，进而在毫米波系统中引进新的噪声，这诸多因素将对毫米波系统的工作造成极大影响，因此我们必须详细研究毫米波的传播特性工业园区本地毫米波通信设计

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