虎丘区信息化毫米波通信设计

6）全天候通信 [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。这就使得毫米波通信具有较好的全天候通信能力，保证持续可靠工作。 [4]7）元件尺寸小 [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。 [4]当前的毫米波通信系统主要包括地球上的点对点通信和通过卫星的通信或广播系统。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。毫米波本身就具有很强的隐蔽性和抗干扰性，同时由于毫米波在大气中的衰减和使用小口径天线就可以获得极窄的波束和很小的旁瓣，所以对毫米波通信的截获和干扰变得非常困难毫米波的波束很窄，且副瓣低，这又进一步降低了其被截获的概率。虎丘区信息化毫米波通信设计

窄波束与高方向性毫米波波长极短，在相同天线尺寸下波束宽度*为微波的1/10（如12cm天线在9.4GHz时波束宽度为18度，而在94GHz时*1.8度）。这种特性使其具备精细定向传输能力，***降低干扰，并允许超密集小区部署（微基站间距可缩至10-100米），提升网络容量密度。高分辨率与抗干扰毫米波的宽带特性可抑制多径效应和杂乱回波，同时通过多普勒频移提高对低速运动物体或振动物体的探测能力。此外，其波束窄、副瓣低，结合大气吸收衰减（如60GHz频段在地面传播衰减极大），天然具备物理层安全优势，降低被截获和干扰的风险。工业园区信息化毫米波通信设计通常这些“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。

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。

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]毫米波信号的传播特性使其具有较强的定向性，适合用于点对点的通信。

设备小型化与集成化毫米波元器件尺寸远小于微波设备，例如高通QTM535毫米波天线模组在有限尺寸内集成了天线、射频前端和收发器。这种特性使其易于部署，并支持大规模MIMO技术，增强信号定向覆盖能力。二、应用场景：从5G到工业4.0的***渗透5G毫米波：高速率与低时延的典范大型场馆与商业中心：满足高密度人群的超高流量需求，如体育赛事、音乐会的4K/8K直播。工业互联网：实现工厂内设备的高精度互联，实时传输生产数据与监控信息，支持远程控制与故障预测。毫米波通信是一种典型的具有高质量、恒定参数的无线传输信道的通信技术。高新区耐用毫米波通信批量定制

毫米波雷达在汽车、航空等领域中用于探测和测距。虎丘区信息化毫米波通信设计

毫米波 （millimeter wave ）：波长为1～10毫米的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。 [1]毫米波频段没有太过精确的定义，通常将30~300GHz的频域(波长为1～10毫米)的电磁波称毫米波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展。与光波相比，毫米波利用大气窗口（毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率）传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。虎丘区信息化毫米波通信设计

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