Prezentare generală
Undă milimetrică: Unde electromagnetice cu o lungime de undă de 1 la 10 milimetrii se numesc unde milimetrice. Ele sunt situate în intervalul de lungimi de undă unde se suprapun microundele și undele din infraroșu îndepărtat, deci au caracteristicile ambelor spectre. Teoria și tehnologia undelor milimetrice sunt extinderea microundelor la frecvență înaltă și dezvoltarea undelor luminoase la frecvență joasă.
Introducere în mmWave
Definiţie
Nu există o definiție precisă a benzii de frecvență a undelor milimetrice. De obicei, unda electromagnetică în domeniul frecvenței al 30300GHz (lungime de undă 110mm) se numește undă milimetrică. Este situat în intervalul de lungimi de undă unde microundele și undele infraroșii îndepărtate se suprapun, deci există două tipuri de caracteristici ale spectrului. Teoria și tehnologia undelor milimetrice sunt extinderea microundelor la frecvență înaltă și dezvoltarea undelor luminoase la frecvență joasă.
Dezvoltare
Pe iunie 15, 2020, Liu Yunjie, un academician al Academiei Chineze de Inginerie, a spus că Nanjing Network Communication and Security Purple Mountain Laboratory a dezvoltat un cip cu undă milimetrică CMOS complet integrat cu 4 canale phased array.
Caracteristicile undelor milimetrice
Avantaje
- Lățime de bandă extrem de largă: În general, se crede că intervalul de frecvență a undelor milimetrice este de 26,5-300GHz, iar lățimea de bandă este de până la 273,5 GHz. Mai mult decât 10 ori lățimea de bandă completă de la DC la cuptor cu microunde. Chiar și luând în considerare absorbția atmosferică, numai patru ferestre principale pot fi folosite atunci când se propagă în atmosferă, dar lățimea de bandă totală a acestor patru ferestre poate ajunge la 135GHz, care este 5 ori suma lățimilor de bandă ale benzilor de microunde de mai jos. Acest lucru este, fără îndoială, foarte atractiv în resursele de frecvență reduse de astăzi.
- Fascicul Îngust: Fasciculul undei milimetrice este mult mai îngust decât fasciculul cu microunde sub aceeași dimensiune a antenei. De exemplu, o antenă de 12 cm are o lățime a fasciculului de 18 grade la 9.4 GHz, dar numai 1.8 grade la 94 GHz. Prin urmare, este posibil să se distingă obiectele mici care sunt mai apropiate între ele sau să se observe detaliile obiectelor mai clar.
- Caracteristici pentru orice vreme: Comparativ cu laserele, propagarea undelor milimetrice este mult mai puțin afectată de climă.
- Miniaturizare ușoară: Comparativ cu cuptorul cu microunde, Componentele undelor milimetrice au dimensiuni mult mai mici. Deci sistemele mmWave sunt mai ușor de miniaturizat.
Neajunsuri
- Atenuarea propagării în atmosferă: Atenuarea propagării este gravă în atmosferă.
- Precizie ridicată de procesare: Precizia de procesare a dispozitivului este mare.
Caracteristicile de propagare a undelor milimetrice
Undele milimetrice au un număr mare de aplicații în domeniile comunicațiilor, radar, teledetecție, și astronomie. Pentru a proiecta și dezvolta cu succes un sistem de unde milimetrice cu performanțe excelente, este necesar să se înțeleagă caracteristicile de propagare atmosferică a undelor milimetrice în diferite condiții meteorologice. Factorii care afectează caracteristicile de propagare a undelor milimetrice includ în principal: absorbtie moleculara (oxigen, vapori de apă, etc.), și mediul înconjurător (inclusiv vegetația, sol, obstacole, etc.). Efectul combinat al acestor factori va face ca semnalul undei milimetrice să fie atenuat, risipite, schimba calea de polarizare și propagare, și apoi introduceți zgomot nou în sistemul de unde milimetrice. Acești factori vor afecta foarte mult funcționarea sistemelor mmWave, deci trebuie să studiem în detaliu caracteristicile de propagare ale mmWave.
Prezentare generală a radarului cu unde milimetrice
În ultimii ani, odată cu cererea tot mai mare de sisteme cu unde milimetrice, tehnologia undelor milimetrice a făcut progrese majore în dezvoltarea transmițătoarelor, receptori, antene, și dispozitive cu unde milimetrice. Ca urmare, radarul cu unde milimetrice a intrat într-o nouă etapă de diverse aplicații.
Caracteristicile radarului cu unde milimetrice
Beneficii cheie
- Bandă de frecvență extrem de largă: Potrivit pentru diferite procesări de semnal în bandă largă.
- Fascicul îngust cu directivitate bună: Oferă rezoluție spațială extrem de ridicată și precizie ridicată de urmărire.
- Lățime de bandă Doppler largă: Oferă o rezoluție Doppler bună și precizie de măsurare de mare viteză.
- Impact redus de la dezordinea solului: Rezultă performanțe bune de urmărire la altitudine joasă.
- Caracteristici sensibile de împrăștiere: Îmbunătățește discriminarea cu mai multe ținte și abilitățile de recunoaștere a țintei și calitatea imaginii.
- Greu de interceptat: Emisia cu fascicul îngust îngreunează interceptarea inamicilor în contramăsuri electronice.
- Funcție anti-stealth: Datorită reflexiei unghiulare cauzate de părțile neuniforme ale aeronavelor stealth, mărirea zonei efective de reflexie.
- Abilitatea de penetrare: În comparație cu laser și infraroșu, unda milimetrică poate pătrunde în fum, praf, si ceata, și funcționează non-stop.
Limitări
Dezavantajul radarului cu unde milimetrice este afectat în principal de atenuarea și absorbția atmosferică, limitând intervalul de funcționare curent în cea mai mare parte 10 kilometri. În plus, comparativ cu radarul cu microunde, componentele și părțile radarului cu unde milimetrice sunt în prezent produse în serie cu randament scăzut. Multe dispozitive trebuie, de asemenea, să fie acoperite cu aur sau argint în banda de frecvență a undelor milimetrice, cresterea costului.
Antene cu unde milimetrice
Antena claxon
Antenele corn sunt formate prin mărirea și extinderea treptată a deschiderii unui ghid de undă metalic. Sunt utilizate pe scară largă în benzile de microunde și unde milimetrice datorită structurii lor simple, bandă largă de frecvență, fabricatie usoara, și reglare convenabilă. Antenele corn sunt, de asemenea, utilizate în echipamentele terapeutice cu unde milimetrice.
Antena Microstrip
Antene microbande, sau antene imprimate, au fost mai întâi utilizate pe scară largă în banda de unde centimetrice și mai târziu extinse la banda de unde milimetrice. Această extindere nu este o simplă reducere proporțională, ci reprezintă un nou concept și o dezvoltare. Cu toate acestea, antenele microbande cu unde milimetrice se confruntă cu două probleme cheie: pierdere crescută a liniei de transmisie și toleranță dimensională strictă.
Antenă Leaky Wave
Acest tip de antenă radiază energie datorită structurilor discontinue atunci când unda electromagnetică este transmisă de-a lungul structurii deschise.
Servicii UGPCB
Ansamblu PCB pentru dispozitivul de detectare a undelor XWR6843 mmWave
UGPCB oferă servicii de asamblare PCB a dispozitivului de detectare XWR6843 mmWave. Ca o fabrică de asamblare unică PCBA cu experiență în domeniu, întrebările sunt binevenite.
