毫米波

　　物理特点

　　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。

　　优点

　　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今天无疑极具吸引力。

　　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。因此可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节。

　　3、与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性。

　　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。

　　缺点是：

　　①大气中传播衰减严重。

　　②器件加工精度要求高。

　　与光波相比，它们利用大气窗口（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。

　　应用领域

　　毫米波在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学、临床医学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继通信。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。在远程导弹或航天器重返大气层时，需采用能顺利穿透等离子体的毫米波实现通信和制导。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。

　　应用进展

　　放射治癌

　　突破介绍

　　2013年3月，在特拉维夫刚刚结束的第三届国际IEEE微波、通讯、天线和电子系统会议上，来自以色列阿里埃勒大学的科研人员宣布发现用毫米波照射癌细胞将阻止其再生，而又不破坏细胞本身，这一发现为治癌放射疗法提供了新途径。

　　阿里埃勒大学的亚哈罗姆教授表示，他们用毫米波照射肺癌细胞，发现癌细胞失去了再生能力，而健康细胞并不受影响，“这对治癌放射疗法无疑是巨大的喜讯，虽然其中的奥秘还有待进一步揭示”。

　　治癌机理

　　人类治癌所用的辐射为电离辐射，它既能杀死癌细胞也会破坏其它的细胞，“我们选择的是非电离的毫米波辐射，它只破坏细胞的某些功能而不是细胞本身”。毫米波不同于可见光和微波，其生成有一定难度，但随着科技的进步，其难度正在降低。作为该大学自由电子激光实验室用户中心的主任，亚哈罗姆教授和其他人一起用特殊的磁结构和加速电子的方法获得了这种毫米波，这种毫米波不同于此前俄罗斯等国开发的用于安检探测的辐射源。

　　发展现状

　　毫米波治癌尚属首创，还需要进行必要的检查，以色列和丹麦大学的科研团队得到了丹麦伊娃亨利基金会的资助，正在对毫米波治癌开展进一步实验和研究。

　　军用通信

　　中国国防科技信息网报道，美国国防先期研究计划局（DARPA）与L-3通信公司签订了价值1630万美元的合同，继续推进移动热点项目。

　　移动热点项目旨在解决作战前线的远程数据传输问题。该项目将通过开发移动毫米波通信架构，用以连接战场士兵和前线基地、战术作战中心以及情报监视侦察设施。

　　美军军事系统由于其网络规模小、无线通信覆盖范围近，导致无法支撑偏远地区的移动作战。移动热点项目的最终目标就是在无地面基础设施的情况下，实现手机信号塔一样的性能。

　　合同内容覆盖了移动热点项目第二阶段和可选的第三阶段。在第二阶段，L-3公司将开发无线路由吊舱和移动热点子系统，并安装至“影子”无人机。该吊舱是无人机载移动热点的关键。按照计划，第二阶段将于2015年3月12日结束。

　　使用无人机是移动热点项目愿景中的一部分，该愿景还包含使用空中、移动、固定设施为士兵提供千兆每秒的通信能力。

　　为实现目标，DARPA将研发先进定位、采集和跟踪技术，使小型无人机具备飞行网络节点的功能。其他待研发技术还包括，可控天线、高效毫米波功率放大器，以及动态网络。整个数据传输网络大概率将采用商用通信协议，如WiFi、WiMax，或者LTE。其他方面也将部分采用符合军方要求的商用现货。

　　DARPA项目经理迪克瑞奇威表示，“虽然项目可以使用一些先进的商用毫米波组件，但是作战前线的基础设施和地形提出了更复杂的技术挑战。”