millimetervågor

Millimetervågor är elektromagnetiska vågor med våglängder mellan 1 och 10 millimeter, vilket motsvarar frekvenser ungefär från 30 till 300 gigahertz. De tillhör den övre delen av mikrovågsbandet och kännetecknas av hög frekvens och kort våglängd, vilket ger stor antenndirektivitet och möjlighet till små, riktade radiantenner samt hög bandbredd.

Egenskaper och tillämpningar. På grund av den höga frekvensen erbjuder millimetervågor mycket breda datahastigheter och låga latenser, men de uppvisar betydande starkt radieltag och begränsad spridning i öppet utrymme. De används i kommersiella och industriella kommunikationssystem, inklusive 5G i högriktningsbanden, fasta trådlösa accesslösningar och bakplanslänkar. Inom fordonsradarsystem används millimetervågor vid 77–79 GHz för avancerade assistanssystem och automatisk körning. Andra användningsområden omfattar tillsyns- och säkerhetsapplikationer samt internationell rymd- och fjärrsensorik.

Teknik och utmaningar. Millimetervågor genereras och detekteras med halvledartekniker som GaAs, InP, SiGe och CMOS, ofta i transceivermoduler med fasstyrning och fyrfält- eller flerantennuppsättningar för beamforming. Högre frekvenser ger ökad bandbredd men också kraftig väderberoende förlust och begränsat räckvidd. Atmosfäriska absorptioner av syre runt 60 GHz och av vattenånga samt regndämpning kan begränsa räckvidd och tillförlitlighet, vilket gör linje-synområde och noggrann länkbudget viktiga.

Regler och standarder. Flera millimetervågsband är reglerade eller upplåsta för särskilda användningsområden. Exempelvis används cirka 60 GHz i många regioner som osäkrad band för snabba trådlösa länkar, medan 77–79 GHz används för fordonsradar och har harmoniserade internationella standarder.

Sammanfattning. Millimetervågor utgör en kritisk del av dagens och framtidens högbandbreddslösningar inom kommunikation och radar, där balans mellan höga datahastigheter, små antenner och väderberoende förhållanden formar teknikens utveckling och tillämpningar.