今天這篇文章，我們來(lái)聊聊最近很火的一個(gè)概念——“毫米波”。

什么是毫米波？

毫米波（mmWave），是一種頻率在30GHz至300GHz之間的極高頻（EHF）無(wú)線電磁波。

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我們國(guó)內(nèi)目前正在使用的4G/5G，電磁波頻率在0.7-4.9GHz之間。毫米波的頻率比它要高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。比毫米波頻率更高一級(jí)的，則是太赫茲（THz）頻段。

根據(jù)“波長(zhǎng)×頻率=光速”的公式，毫米波的波長(zhǎng)在1毫米到10毫米之間。這也是它名字的由來(lái)。

毫米波，有什么特點(diǎn)？

毫米波位于微波與遠(yuǎn)紅外波的交疊區(qū)，因此兼具兩種頻譜的特點(diǎn)。

首先，它的頻譜帶寬很寬（270GHz左右），所以，如果用于通信的話，可以實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

5G的頻段就分為Sub-6G頻段（FR1頻段）和毫米波頻段（FR2頻段）兩種?；诤撩撞l段，可以輕松實(shí)現(xiàn)萬(wàn)兆（10Gbps）的下行速率。

5G頻段

目前，在國(guó)外部分地區(qū)，毫米波頻段已經(jīng)商用。而國(guó)內(nèi)的話，正在進(jìn)行試點(diǎn)驗(yàn)證。

除了通信之外，毫米波還有一個(gè)更強(qiáng)大的能力，那就是——感知。

毫米波的波長(zhǎng)很短。越短的波長(zhǎng)，對(duì)微小位移越敏感。所以，它具有極高的距離分辨率，可以檢測(cè)出毫米級(jí)的移動(dòng)或形變。

換句話說(shuō)，毫米波具備了雷達(dá)的能力，可以感知非常微小的變動(dòng)。

毫米波的天線和波束也很有特點(diǎn)。

根據(jù)理論和實(shí)踐驗(yàn)證，當(dāng)天線的長(zhǎng)度為無(wú)線電信號(hào)波長(zhǎng)的1/4時(shí)，天線的發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換效率最高。所以，波長(zhǎng)越短，天線也就越短。毫米波的天線，可以做到毫米級(jí)。這就意味著，毫米波設(shè)備的尺寸可以更加小巧，減少空間占用。

同樣也意味著，在相同的物理空間內(nèi)，毫米波雷達(dá)可以集成更多的天線，從而形成更窄、更精準(zhǔn)的波束（相同尺寸天線下，毫米波波束寬度僅為微波的1/10）。

這樣的波束，不僅方向性好，而且能量集中，抗干擾能力強(qiáng)，能夠顯著提升目標(biāo)定位精度。

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當(dāng)然了，毫米波也有弱點(diǎn)。

它的頻率高，波長(zhǎng)短，所以繞射能力比較差，雖然能夠穿透塑料、衣服等非金屬材料，但面對(duì)金屬、墻體等障礙物，就會(huì)有比較明顯的衰減，信號(hào)覆蓋距離有限。

毫米波，可以用于什么場(chǎng)景？

剛才其實(shí)我們已經(jīng)提到了，毫米波可以用于通信和感知兩種用途。通信，因?yàn)轭l段暫未開(kāi)放，我們暫時(shí)不作討論。接下來(lái)，我們重點(diǎn)看看感知，也就是毫米波雷達(dá)應(yīng)用場(chǎng)景。

說(shuō)到雷達(dá)，很多人都會(huì)想到天上的飛機(jī)。其實(shí)，在我們的日常生活中，也有很多的雷達(dá)場(chǎng)景。比如在高速公路上，就有很多的測(cè)速雷達(dá)，監(jiān)測(cè)車輛是否超速。

在一些特定場(chǎng)景下，如霧霾、沙塵等惡劣天氣條件下，毫米波的穿透性要優(yōu)于可見(jiàn)光和紅外光。這使得毫米波在交通等室外領(lǐng)域有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

在現(xiàn)在的組合輔助駕駛汽車上，其實(shí)也有很多毫米波雷達(dá)。憑借精度高、速度快、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛周圍的環(huán)境，包括其他車輛、行人、障礙物等，為組合輔助駕駛系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支持，避免碰撞事故的發(fā)生。

除了探測(cè)外部環(huán)境之外，毫米波雷達(dá)也逐漸應(yīng)用于尾門無(wú)接觸開(kāi)啟、側(cè)門防撞、車內(nèi)生命檢測(cè)等場(chǎng)景。

比如，當(dāng)我們雙手提著物品走向汽車時(shí)，尾門的毫米波雷達(dá)可以感知到我們的動(dòng)作，自動(dòng)開(kāi)啟，非常方便。在側(cè)門防撞方面，毫米波雷達(dá)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)側(cè)方障礙物，避免開(kāi)門時(shí)發(fā)生碰撞。而在車內(nèi)生命檢測(cè)場(chǎng)景中，毫米波雷達(dá)可以精準(zhǔn)地檢測(cè)到車內(nèi)是否有兒童或?qū)櫸?，有效防止意外事故的發(fā)生。

毫米波投影腳踢尾門

在智能家居領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)也有著廣泛的應(yīng)用。比如，它可以用作人體存在傳感器，檢測(cè)到人的移動(dòng)后，自動(dòng)開(kāi)啟燈光、空調(diào)等設(shè)備，提升居住的舒適性和便利性。它也可以用于手勢(shì)識(shí)別等場(chǎng)景，為智能家居提供更加智能、便捷的控制方式。

在智慧養(yǎng)老領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)可以用于監(jiān)測(cè)呼吸心跳、睡眠、跌倒等。相比傳統(tǒng)攝像頭，毫米波雷達(dá)具有更強(qiáng)的隱私性，可以全天候工作，能夠快速提取物體運(yùn)動(dòng)特征。

在工業(yè)領(lǐng)域，毫米波雷達(dá)可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的物體檢測(cè)、定位、跟蹤等。它不受光線、煙霧、塵埃等環(huán)境因素的影響，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定工作，提高生產(chǎn)效率。

如今，隨著整個(gè)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷加速，越來(lái)越多的場(chǎng)景都需要增強(qiáng)感知能力。毫米波雷達(dá)的出現(xiàn)，能夠很好地滿足這方面的需求。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展前景越來(lái)越廣闊。

根據(jù)行業(yè)分析數(shù)據(jù)顯示，到2029年，全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將突破3億顆。這是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。