窥豹5G - 毫米波开发系统的优点

为了实现高数据速率通信及传感应用，下一代移动无线技术（5G）、射频成像、甚至雷达将采用高微波和毫米波频率。美国FCC和ITR已经就数种高微波和毫米波频段在上述领域中的应用展开了研究，在过去数年中，该领域的国际投资势以迅猛的势头蓬勃发展。早期的5G系统很可能因高频通信及传感系统大规模生产所需的开发和技术尚未到位而采用6 GHz以下频率。

       此方面技术进步迟滞的原因主要在于射频技术领域难以获得低价毫米波测试和开发系统。这一点造成了极大的阻碍，这是因为射频领域的传播、天线物理学及相关辅助电子学/电路与6 GHz以下商业系统大为不同。幸运的是，毫米波开发系统的状况已因近期出现的产品开始得到改观，这些产品的售价甚至可供大学实验室和小型初创企业开展相关研究。

       毫米波系统设计当中的部分挑战在于如何提升认知熟悉度以及克服大气衰减。与6 GHz以下通信频率相比，毫米波极易受大气衰减的影响。较之低频情形，毫米波系统中为实现目标吞吐量或分辨率/准确度而进行的功率水平、天线设计、链路预算及通信/雷达波形测算的相关文献极少，但也较为简单。此外，毫米波天线的方向性远大于微波天线，从而通常需要对用于相互通信的天线进行精确放置和定向。

大气衰减度为温度、压力、湿度、天气和频率的函数

       因此，人们希望将相控天线阵列技术应用于波束可控的毫米波天线中。之前，相控阵天线的应用仅限于军事和航天领域，其在商业和科学领域中的应用探索最近才开始发足。在毫米波相控阵天线的开发和测试领域，多数情况下，在有能力获得毫米波开发套件之前，研究人员不得不从零开始设计一套完整的通信或传感平台。一般情况下，这将涉及毫米波信号源、发射机、接收机、互连器件、通信调制或感测系统以及天线系统的开发。与此相比，使用毫米波开发套件时，研究人员仅需专注于相控阵天线的开发，而且在多系统比较以及不同系统的相互配合方面，甚至有相关标准供其使用。对于波形开发研究团队而言，同样如此。当使用毫米波开发套件时，其无需进行系统设计，从而可将全部精力投入波形的开发和测试。

       使用低价现成毫米波开发系统的一个最大的优点在于，其可为研究团队节省大量时间。此类毫米波开发系统提供一整套的相关文档、API、甚至GUI，以实现即开即用，从而使得仅需极少的设置工作便可开始原型制作。相反，如无此类系统，即使使用高端测试测量设备时，也通常需要大量的设置工作，而且由于所有必需配件成本高昂，因此通常还需经过专门培训的应用工程师进行协助设置。

       未来数年中，毫米波技术将从研究实验室阶段进入大学和实地试验阶段，并最终进入商业应用阶段。许多研究团队已开始采用上述套件进行相控阵天线技术、5G波形、甚至毫米波雷达系统的开发。为这些技术铺路的将是那些有助于实现和普及毫米波通信和传感研发的低价毫米波开发套件。

60GHz频段免许可频谱的国际分配

60GHz ISM频段为全球可用毫米波频谱的一部分，该频段可实现吉赫级带宽，数公里的视距范围，极窄的波束宽度以及小尺寸天线

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