在较长的一段时间内，毫米波通信（超过40GHz频率段）关键用以国防行业，包含各种各样雷达探测，卫星通讯等，民用型运用也只仅限于微波加热点到点的使用中。因为工作中在毫米波通信频率段的同轴线电缆线和射频连接器等电子元器件的开发设计难度系数非常大，许多企业的设备现阶段采用的接口方式或是以光波导入的为主导。安立企业在毫米波通信半导体元器件，微波加热元器件，电缆线和连接头层面一直有很深的科学研究，而且有很多年的不断资金投入，在该层面一直处在业内的领跑的部位。现阶段毫米波通信在工业生产和消费性行业的运用也愈来愈多，技术工程师务必了解检测系统软件中采用的同轴线给检测很有可能产生的难题。安立企业因此研发了一系列的微型化仪表盘，能够合理的降低应用同轴线和射频连接器的总数，合理的提升检测精密度。

销售市场未来展望

伴随着科技的发展，愈来愈多的领域和运用逐渐应用毫米波通信的頻率。

5G— 伴随着智能机客户的提升和各种各样手机上系统软件的发展趋势，对无线网络数据信息传输率的需要与日俱增。原来的频带資源早已十分拥堵，不可以达到那些要求，急缺新的频带資源来达到这一要求。有鉴于此，2016年7月，英国FCC对外开放了接近11GHz的频带資源：27.5到28.35GHz， 37到38.6GHz，38.6到40GHz 和64 到71GHz，用以达到该要求。尽管5G仍在产品研发中，现阶段看来，更快运用的将是家用宽带毫米波通信连接。优效性，可能在移动通信技术，通信基站中大量运用，并会应用波束赋形无线天线技术性来赔偿数据信号在室内空间传送中形成的非常大的衰减系数。

汽车雷达 — 无人驾驶技术性完成的先决条件是车辆要能认知而且避开阻碍物（见图1）。因而车辆就必须一系列的雷达探测来检测和认知车辆周边的自然环境。为了更好地提升雷达探测的屏幕分辨率，现阶段主要是采用的工作频率是24GHz，77GHz和79GHz的毫米波通信頻率。

图1、汽车雷达的运用

60GHz Wi-Fi （WiGig）— 伴随着对快速传输速度要求的提升，在原来IEEE 的802.11ac 无线网络（LAN）的根基上，发展趋势了802.11ad的规范。802.11ad的工作频率范畴界定为58到64 GHz，该频率段是不用受权的频率段。近期，该频率段的工作频率范畴扩大到71GHz （FCC 第一5一部分）。802.11ad关键适用于快速无线网络多媒体系统传送的运用，包含未缩小的高清晰度电视和即时的背景音乐和照片传送。

点到点微波加热传回 — 电信网的传输数据运用中，一般应用光纤线和微波加热二种方法。光纤线的竞争优势是数据信息传输率高，可是缺陷是布署不便。微波加热的特点是非常容易布署，合适通信基站传回的运用，被很多的应用。尤其是伴随着各种各样小通信基站，如picocells（略微通信基站）， microcells（微基站） 和metrocells（地底通信基站）的很多布署，微波加热传回也在被很多的应用。传统式的微波加热传回频率段是6， 11， 18， 23 和38GHz。全新的60GHz微波加热传回频率段是是非非受权频率段，具备应用低成本的优点，可是缺陷是60GHz频率段受氧气分子消化吸收的危害，衰减系数较为大。现阶段有一些微波加热传回应用的是80GHz的频率段，常见的网络频段是E-BAND频率段，頻率范畴遮盖71到76 GHz， 81 到86 GHz 和92 到95 GHz。

安全性和引控 — 雷达探测和卫星通讯是毫米波通信在军用领域的关键运用。毫米波通信近期在安全领域也慢慢逐渐获得运用。运用毫米波通信特点开发设计的三维成像技术性，能够应用非触碰的方法检测金属材料和非金属材料，用以检测武器装备或是爆款。假如您最近会搭乘英国的飞机航班得话，您有可能在国外的飞机场见到并运用这种毫米波通信显像机器设备。

毫米波通信运用的挑戰

以上文上述，根据毫米波通信的众多优势，能够开发设计许多的运用。殊不知，高频的讯号传送，也难以避免的产生高的传送耗损，低的检测可重复性和场外检测艰难等难题。频射和微波加热数据信号散播耗损vs.頻率（f）与间距（d）的影响见接下来的公式计算

在毫米波通信的頻率，遭受空气中，尤其是氧气分子的危害，还会继续有非常大的空气散播衰减系数。图2表明了空气散播衰减系数和頻率中间的关联。在60GHz的频率段，因为氧气分子对无线电波消化吸收的加重，会发生一个衰减系数的最高值。正由于60GHz传送衰减系数较为大，传送间距相对性短，同屏影响也相对性少，因而政府部门将60GHz频率段要求为非认证的频率段。与此同时，衰减系数很大对检测也提供了挑戰，检测仪表盘必须非常大的功率或较为高的接收机灵敏度来确保检测的精密度。

当頻率到70GHz的情况下，同轴连接器内电导体的孔径仅有0.5mm，该规格己经贴近数控车床机械设备生产能力的極限，射频连接器上所有的毛边乃至尘土都是会影响到射频连接器的在毫米波通信频率段的搭配特性。相对性于低頻射频连接器，在采用高频率射频连接器的情况下，要尽量当心，以防毁坏。而且提议在每一次应用以前，应用高倍放大镜定期检查开展清理，而且应用扭矩扳手开展联接。

图2、空气散播衰减系数VS 頻率

解决毫米波通信检测的挑戰

频谱仪是开展毫米波通信检测的重要的机器设备之一，相互配合信号源和无线天线，能够用以无线信道的没落特点检测。在高频段，常见台式一体机频谱仪和无线天线构成检测系统软件。无线天线一般置放在转台子上，台式一体机频谱仪置放在检测台子上，彼此之间应用同轴电缆联接。殊不知在毫米波通信频率段，因为頻率的提升，同轴电缆的消耗会大幅度的提升。比如，在70GHz的频率段，一个3m电缆线的消耗会高过20dB，应用那样的线缆开展检测时，精确测量的标准和精密度会大幅度降低。与此同时，电缆线的消耗和相位差特点还会继续伴随着溫度转变，这将造成检测的测量不确定度提升。为了更好地除去电缆线对检测的众多危害，安立企业提起了全新升级的计划方案，应用袖珍型的频谱仪和无线天线立即联接，携带式的频谱仪应用PC根据USB线开展联接和操纵（见图3和4）。

图3、应用台式一体机仪表盘开展毫米波通信频率段的检测可能遭遇电缆线耗损过大的难题（b）

应用袖珍型的USB插口的仪表盘，能够将仪表盘和被测件立即联接（a）

图4、28GHz的无线网络安全通道检测，应用充电电池供电系统的携带式信号源根据无线天线发送0dBm的数据信号，应用USB式的频谱仪和无线天线接受数据信号

降低检测系统软件中的联接频次和电缆线总数会减少检测的偏差和减少误测的占比。因为降低电缆线的应用，也会减少数据信号传递的不配对，降低因为电缆线产生的检测飘移，提升检测的精密度。

功率计和频谱仪的测验是“标量”检测，代表着不包含数据信号的相位差。功率计和频谱仪相接处的失配会使一部分数据信号被折射回来到信号源，数据信号折射到信号源后，信号源端口号的失配会将反射面数据信号再次反射面到功率计和频谱仪。反射面数据信号的相位差会伴随頻率而转变，相位差的变动会造成反射面数据信号和原先的出射数据信号矢量素材累加时，总的接收灵敏度很有可能为力度求和或求差，造成总的力度精确测量效果的谐波失真提升。那样检测结果显示很有可能高过或是小于真正的状况。

失配的测量不确定度能够应用相接处的工作电压透射系数ρ开展测算。假定电缆线两边相接处的透射系数为ρ1和ρ2，能够应用下边的计算公式正测量不确定度u 和负的测量不确定度u-，企业为dB。

能够应用矢量素材网络分析仪开展ρ的精确测量，图5表明的便是根据以上公式计算获得的测量不确定度曲线图。比如：一个70GHz的信号源和一个功率计或频谱仪根据电缆线联接，信号源和功率计或频谱仪端口号的回损为2：1（ρ=1/3），一个0dBm的输出功率检测的最烂测量不确定度很有可能达到 0.92dB 到‐1.02 dB。假如一个系统软件的线缆或联接数目大量，相对应的偏差也会更高。

图5、因为相接处的反射面ρ1和 ρ2造成的检测测量不确定度（±dB）

应用性能卓越，无耗的电缆线能够减少检测测量不确定度，可是会产生费用的提升等难题，比如一个2英寸长的高精密测试电缆大概必须1000美金，与此同时在精细的测试电缆也无法彻底清除联接内孔的失配和电缆线本身耗损产生的测验偏差（见图6）。假如在一个系统软件中应用很多根电缆线得话，难题可能显得更为繁杂。比如，假定一个电缆线在30GHz情况下的耗损是5dB，在70GHz情况下的耗损是8dB，一样厂家生产的另一跟电缆线，在30GHz情况下的耗损是5dB，在70GHz情况下的消耗却是10dB。实际上，这类状况很普遍，在这样的情形下，耗损的测算就复杂化了，很有可能必须一个矢量素材网络分析仪检测每一个频段的具体耗损，这将显得很繁杂而且易于错误。假如能降低乃至清除电缆线的应用，将被测件和检测仪表盘立即联接，可能大大简化检测全过程，而且提升检测精密度。图6的事例中，假如将频谱仪和被测件立即联接，因为没了电缆线的危害，敏感度将提升5dB，检测测量不确定度会减少大概0.4dB。

图6、当应用电缆线联接检测仪表盘和被测件时，因为电缆线的折射和耗损造成的测定测量不确定度

毫米波通信检测的进度

毫米波通信检测技术的进度促使检测的精密度获得了提升，1983年创造发明的40 GHz的K型射频连接器（安立企业专利权），1989年创造发明的70 GHz V型射频连接器和1997年创造发明的110GHz W型射频连接器的全是测试接口技术性逐步进步的事例。

检测仪表盘也在慢慢发展趋势以达到销售市场的要求：现阶段，矢量素材网络分析仪的一个同轴输出口能够适用70kHz到145GHz，也有十分精巧的USB接口的频谱仪，頻率范畴适用9kHz到110GHz（图7）。

安立的mm波矢量网络分析仪的外混频器容积十分小，因为采用了离散系统同轴电缆（NLTL）技术性，一次联接最宽遮盖70kHz-110GHz/145GHz。而且因为应用同轴输出，能够和探头立即联接，进一步提高了检测的稳定度和便捷性，特别适合圆晶等级的探针测试。一样采用了离散系统同轴电缆（NLTL）科研开发的手持频谱仪，頻率范畴遮盖9kHz-110GHz，容积只比一个智能机稍大，却能够给予和台式一体机仪表盘相提并论的特性，可是还有着较为低的价钱和小的容积。因为体型不大，仪表盘能够和大多数的被测件立即联接，而不用同轴线接转。

图7、当今专业的毫米波通信检测系统软件

安立的VectorStar 70kHz-145GHz矢量素材网络分析仪（a）

安立的9kHz-110GHz手执频谱仪MS2760A （b）

汇总

过去的十年中，伴随着半导体材料，微波加热电子器件，电缆线，射频连接器和检测仪器仪表的发展趋势，大幅度降低了毫米波通信运用的困难和成本费，促使毫米波通信技术性能够大量运用到价钱敏感性的商务和消费性的商品及体系中。根据采用优秀的测试设备，能够降低电缆线的应用，降低由于失配和电缆线耗损造成的检测测量不确定度，提升毫米波通信频率段的检测精密度，降低误测，提升企业产品的品质。新发布的检测仪表盘进一步提高精确测量了效率和精密度，确保了开发和检测的顺利进度和成本费减少。

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