毫米波通信的传播特性是什么？毫米波通信的优点有哪些？

毫米波是介于微波与光波之间的电磁波, 通常毫米波频段是指30GHz~300GHz, 相应波长为1mm~10mm。毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信。通信频段集中在几个“大气窗口”频率和三个“衰减峰”频率上。毫米波通信分毫米波波导通信和毫米波无线电通信两大类。随着通信产业尤其是个人移动通信的高速发展，无线电频谱的低端频率已趋饱和，即使是采用高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制或各种多址技术扩大通信系统的容量，提高频谱的利用率，也无法满足未来通信发展的需求，因而实现高速、宽带的无线通信势必向微波高频段开发新的频谱资源。毫米波由于其波长短、频带宽，可以有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题，因而在短距离无线通信中有着广泛的应用前景。

毫米波通信的传播特性是什么?

通常毫米波频段是指30GHz～300GHz，相应波长为1mm～10mm。毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信。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。

1)是一种典型的视距传输方式：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。一方面，由于毫米波受大气吸收和降雨衰落影响严重，所以单跳通信距离较短;另一方面，由于频段高，干扰源很少，所以传播稳定可靠。因此，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。

2)具有“大气窗口”和“衰减峰”：“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。

3)降雨时衰减严重：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，应对降雨衰减最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。

4)对沙尘和烟雾具有很强的穿透能力：大气激光和红外对沙尘和烟雾的穿透力很差，而毫米波在这点上具有明显优势。大量现场试验结果表明，毫米波对于沙尘和烟雾具有很强的穿透力，几乎能无衰减地通过沙尘和烟雾。甚至在由爆炸和金属箔条产生的较高强度散射的条件下，即使出现衰落也是短期的，很快就会恢复。随着离子的扩散和降落，不会引起毫米波通信的严重中断。

毫米波通信的优点有哪些?

1)极宽的带宽：通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用四个主要窗口，但这四个窗口的总带宽也可达135GHz，为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的情况下无疑极具吸引力。[4]

2)波束窄：在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。例如一个12cm的天线，在9.4GHz时波束宽度为18度，而94GHz时波速宽度仅1.8度。因此能分辨相距更近的小目标或更为清晰地观察目标的细节。

3)探测能力强：可以利用宽带广谱能力来抑制多径效应和杂乱回波。有大量频率可供使用，有效的消除相互干扰。在目标径向速度下可以获得较大的多谱勒频移，从而提高对低速运动物体或振动物体的探测和识别能力。

4)安全保密好：毫米波通信的这个优点来自两个方面：a)由于毫米波在大气中传播受氧、水气和降雨的吸收衰减很大，点对点的直通距离很短，超过这个距离信号就会变得十分微弱，这就增加了敌方进行窃听和干扰的难度。b)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。[4]

5)传输质量高：由于频段高毫米波通信基本上没有什么干扰源，电磁频谱极为干净，因此，毫米波信道非常稳定可靠，其误码率可长时间保持在10-12量级，可与光缆的传输质量相媲美。

6)全天候通信：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

7)元件尺寸小：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。