در عصر دیجیتال سازی، ارتباطات با سرعت بالا در راس اولویت برای همه مصرف کنندگان قرار دارد. امواج میلیمتری (millimeter waves) یک طیف ناقص است که می تواند در طیف گسترده ای از محصولات و خدمات مانند سرعت بالا، ارتباطات نقطه به نقطه شبکه های بیسیم محلی و دسترسی به پهنا باند مورد استفاده قرار گیرد. در ارتباطات مخابراتی، موج میلیمتری برای ارائه خدمات مختلف در شبکه های تلفن همراه و بی سیم استفاده می شود، علت استفاده ار آن فراهم آوردن سرعت بالا تا 10 گیگابیت در ثانیه است.

تمام وسایل الکترونیکی از طیف فرکانس رادیویی خاص در محدوده فرکانس 30 گیگاهرتز استفاده می کنند. محدوده ذکر شده در حال حاضر بسیار تنگ است، از این رو استاندارد های ارتباطات مدرن بی سیم بیشتر بر روی استاندارد های امواج بالای 30 گیگاهرتز متمرکز هستند.

با توجه به افزایش تعداد دستگاه های متصل به شبکه بی سیم، کارایی حمل داده ها به دلیل تراکم شبکه کاهش یافته است. برای غلبه بر افزایش داده ها، شرکت ها و دولت ها روش های جایگزین و استراتژی های متعدد را مورد بررسی قرار می دهند. بعضی از راه حل ها استفاده و مدیریت کارآمد طیف های که برای ایستگاه های تلویزیون بوده و استفاده نشده اند، همچنین استفاده از فناوری های جایگزین برای پوشش دادن ارتباطات کوتاه مدت مانند WIFI، LTE-U و دسترسی به پهنا وسیع تر.

کمبود پهنای باند حامل های بی سیم در سراسر جهان با توجه به افزایش رشد داده های تلفن همراه و نیاز های ارتباطات سریع موجب کشف طیف فرکانس 30 تا 300 گیگاهرتز شده است که در کحدوده مایکروویو ها و امواج مادون قرمز قرار دارد.

پیشرفت تکنولوژی در طی دهه گذشته موجب استفاده گسترده از امواج میلیمتری برای رسیدگی به چالش های فرکانس پایین و ارتباطات با سرعت بالا شده است. تکامل فناوری های ارتباطی از 1G به 5G نیازمند سرعت انتقال داده با سرعت 10 کیکابیت در ثانیه است و برای رسیدن به این نرخ ما نیازمند استفاده از امواج میلیمتری هستیم.

مزیت امواج میلیمتری

امواج میلیمتری مزیت های متعددی به خصوص در کاربرد های تجاری دارند که عبارت اند از:

• پهنا باند وسیع (به منظور نرخ انتقال داده بالاتر)
• وضوح بالاتر
• تداخل کم
• امنیت بیشتر
• کارایی بالاتر

چالش ها

برخی از چالش هایی که امواج میلیمتری با آن مواجه می شوند شامل:

• جذب اتمسفر
• افت فضای آزاد
• پراکندگی سیگنال به دلیل باران
• تخریب عملکرد سیستم با درجه روشنایی
• تجهیزات با هزینه های بالا

کاربرد ها

در حال حاضر امواج میلیمتری توسط اپراتور های ماهواره ای و سیستم های رادار استفاده می شود. همچنین در :

• پزشکی
• هواشناسی
• رادار خودرو ها
• مراقبت های بهداشتی
• اسکنر ها
• ارتباطات داده های بی سیم در هدست های واقعیت مجازی
• مخابرات
• حوزه نظامی و دفاع
• تصویر برداری