毫米波（Millimeter Wave；mmWave）是一种无线通信和雷达技术中的射频频段，其频率范围通常介於30GHz到300GHz之间。毫米波的主要特点是其高频率，这使其具有一些独特的应用和优势，但也伴随着一些挑战。

毫米波主要应用包括了5G无线通信。由於毫米波频段的高频率，它可以提供极高的数据速率和低延迟，这使得5G网路更能满足大容量数据传输和低延迟应用，如4K/8K视讯串流，虚拟现实（VR）和扩增现实（AR）等。

毫米波雷达也广泛应用於汽车和自动驾驶系统中，以实现高精度的障碍物检测和跟踪。由於毫米波的短波长，它能够提供出色的空间分辨率，有助於车辆更精确地识别周围环境，包括其他车辆、行人和道路标志。

毫米波成像技术也可以用於安全检查，如机场安全检查和监狱检查。它可以检测到身体表面下的异常物体，如隐藏的武器或禁止品，而无需进行身体搜查，这有助於提高安全性和减少侵犯隐私的情况。在医疗影像学中，毫米波能以非侵入性方式检测和成像人体组织。这可以用於早期癌症检测、皮肤病变检测和其他医学应用。另外，毫米波??远镜也用於研究宇宙中的冷物质，如星际尘埃和行星的大气。这些观测有助於了解宇宙的起源和演化。

图一 : 毫米波雷达广泛应用於汽车和自动驾驶系统中，以实现高精度的障碍物检测和跟踪。（source：台湾爱立信）

5G通信

毫米波在5G通信中带来了许多显着的优势，但也面临一些挑战。由於毫米波的主要特点之一是其极高的频率，这使其能够提供极高的数据传输速率。这对於支持高画质视频流、VR和AR应用非常重要。5G毫米波可以实现更高的数据速率，用户可以更快地下载和上传大文件，并享受更流畅的多媒体体验。

毫米波通信还可以实现低延迟传输。这对於即时应用，如远距医疗、自动驾驶汽车和远程操作非常重要。毫米波的短波长使信号可以更快地在通信系统之间传播，进而降低通信延迟。

由於毫米波波束的方向性，它允许在同一区域内建立多个小型基站，以实现高容量密度。这意味着在拥挤的城市地区和大型活动中，更多的设备可以同时连接到5G网路，而不会导致网路过载。5G毫米波需要更多的基站来实现覆盖，因为毫米波信号的传播距离较短，而且容易受到障碍物的干扰。因此，城市中必须展开大规模的基站部署工程，以确保充分的覆盖。

5G毫米波也被广泛用於提供室内覆盖和高流量的热点区域，如机场、体育场馆和商业区域。这有助於确保在这些地方提供高质量的5G服务。

然而，毫米波还面临一些挑战，包括信号穿透能力较差，容易受到障碍物影响，需要更多的基站和设施，以及更高的功耗。因此，在部署5G毫米波时，需要仔细考虑这些问题，并在技术和基础设施方面进行相应的改进。

尽管如此，毫米波仍然被视为实现5G应用中高速数据和低延迟的关键技术之一，对未来的智慧城市、自动驾驶、工业物联网和更多领域具有巨大的潜力。

图二 : 镭洋科技及广联科技展出的5G毫米波通讯量测解决方案。（镭洋科技提供）

工业毫米波

毫米波技术在工业领域有多种应用，这些应用可以提高生产效率、质量控制和工厂安全性。毫米波可以被广泛用於实现工厂内的高速无线通信和物联网连接。这有助於实现工厂的自动化和智能化，并实现即时数据监测、远程控制和机器对机器通信。

毫米波雷达系统也可用於工业应用中的物体检测、跟踪和定位。它们可以用於监控运输系统、物料处理和机器人操作，并帮助避免碰撞和提高生产效率。透过毫米波技术能实现非接触式测量，例如测量流体层的厚度、物体的位置和运动速度。这些数据可以用於质量控制、生产过程监测和产品检测。

而毫米波成像技术则可用於工业应用中的物体成像和缺陷检测。它们可以帮助检测制造中的瑕疵，如裂纹、气泡和不良焊接，并确保产品符合标准。在安全检查上，毫米波成像和扫描技术可被用於工厂和工业场所的安全检查，以检测非法物品、危险物质和非法入侵。这有助於提高工厂的安全性。

另外，毫米波可用於远程监测工业设备的运行状态和性能。这有助於预测性维护，减少停工时间，提高生产效率。针对材料测试，毫米波也可用来测试材料性能，如材料的导电性、磁性和机械性质。这对於新材料的研发和品质控制非常重要。

汽车毫米波应用

毫米波技术在车辆应用领域具有多种应用，它们有助於提高汽车的安全性、通信性能和自动驾驶功能。毫米波雷达是现代汽车中广泛使用的技术之一。它们用於车辆的障碍物检测、跟踪和避免碰撞。车辆雷达系统利用毫米波的高频率和方向性来提供高精度的物体定位，有助於自动紧急制动、车道保持辅助和自适应巡航控制等功能的实现。

毫米波通信技术也可用於车辆间和车辆基础设施之间的高速数据传输。这有助於实现V2V和V2I通信，以改善交通管理、交通安全和车辆自动化。毫米波雷达也是自动驾驶车辆的关键感测器之一。它们可以识别和跟踪周围环境中的车辆、行人和障碍物，并为自动驾驶系统提供宝贵的数据。毫米波雷达通常能够在恶劣天气条件下工作，如浓雾、雨和雪。

毫米波技术也被用於车辆的盲区检测系统，以帮助驾驶员识别在驾驶视线之外的车辆或物体。当其他车辆进入盲区区域时，系统将发出警告，帮助驾驶员避免危险。另外也可用於实现高精度的车辆停车辅助系统。它们可以提供关於周围环境的即时资讯，帮助驾驶员平行停车、垂直停车和泊车入库等操作。

结语

尽管毫米波在这些领域有许多应用，但它也面临一些挑战，例如信号穿透能力较差，容易受到障碍物和大气吸收的影响，因此需要更多的基站和设施来实现覆盖。然而，随着技术的不断发展，毫米波的应用前景仍然非常广泛，尤其在5G、自动驾驶和安全领域。

根据具体需求，不同的厂商可能更适合特定的毫米波应用，因此选择最适合的供应商和解决方案，对於成功实施毫米波技术至关重要。