随着毫米波雷达和制导系统的发展， 相应的电 子对抗手段也发展起来。现代战争除去强火力和高 密度外， 一个重要的特点就是整个战斗是在激烈的 电子对抗中进行的。因此， 要求通信设备必须具有
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很强的抗干扰能力， 而毫米波在这方面表现出明显 的优势。例 如， 选择 ６０ＧＨｚ、１２０ＧＨｚ、２００ＧＨｚ 三 个 “衰减峰”频段上的舰对舰的毫米波通信， 利用这些 频段上信号严重衰减的特点， 可极大提高舰对舰之 间通信的抗干扰和抗截获能力。国外还大力开展了 毫 米 波 频 段 的 测 向 机 、干 扰 机 和 信 号 分 析 器 等 电 子 对抗设备的研制。
１ 毫米波的传播特性
１） 是一种典型的视距传输方式 毫米波属于甚高频段， 它以直射波的方式在空 间进行传播， 波束很窄， 具有良好的方向性。一方 面， 由于毫米波受大气吸收和降雨衰落影响严重， 所以单跳通信距离较短； 另一方面， 由于频段高， 干
扰源很少， 所以传播稳定可靠。因此， 毫米波通信是 一 种 典 型 的 具 有 高 质 量 、恒 定 参 数 的 无 线 传 输 信 道 的通信技术。
实际上早在 ２０ 世纪 ７０ 年代初， 就已经开始了 毫米波卫星通信的实验研究。此领域大部分开发工 作在美国、前苏联和日本进行。到 ２０ 世纪 ８０ 年代 末至 ９０ 年代， 除了推出继续用于范围更广、内容更 多的毫米波频段实验卫星外， 开始出现了实用化的 Ｋａ 波段卫星通信系统。需要指出的是， 其中许多卫 星采用了一系列先进的技术， 包括多波束天线、星 上交换、星上处理和高速传输等。
毫米波波束很窄， 天线的旁瓣可以做得很低， 使侦察和有源干扰都比较困难， 因此， 无源干扰在 毫米波段有较大的发展。对 ３５ＧＨｚ 以下的毫米波， 目前最常用的干扰手段就是投放非谐振的毫米波 箔条和气溶胶， 对敌方毫米波雷达波束进行散射， 它可以干扰较宽的频段而不必事先精确测定敌方 雷达的频率。除此之外， 也还可以利用爆炸、热电离 或放射性元素产生等离子体， 对毫米波进行吸收和 散射， 以干扰敌方雷达。
３ 毫米波通信的发展
３．１ 毫米波地面通信 毫米波地面通信系统的传统应用是接力 （ 中
继） 通信。毫米波传播的大量试验表明， 利用多跳的 毫米波接力（ 中继） 通信是可行的。为了减少风险， 首先从毫米波频段的低端和厘米波频段的高端入 手。在开发高频段大容量通信系统的同时， 更高频 段的中、低容量短程毫米波通信设备也相继出台。
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毫米波通信技术的发展与应用
王晓海 （ 中国航天科技集团公司五院五零四研究所空间微波技术国家级重点实验室， 陕西省西安市 ７１０１００）
摘 要 简单介绍了毫米波的基本概念及相关背景， 分析了毫米波的四个传播特性， 并 由此引出毫米波通信具有通信容量大、安全保密好、传输质量高及全天候通信四大优点， 阐述了毫米波地面通信及毫米波卫星通信的发展情况， 以毫米波通信技术在电子对抗中 的军事应用为例进行重点探讨， 最后展望毫米波通信技术将会开创未来新型应用领域并 拥有广阔的发展前景。 关键词 毫米波； 毫米波传播； 毫米波通信； 电子对抗
４ 毫米波通信在电子对抗中的应用
军事上的需要是推动毫米波系统发展的重要因 素。目前， 毫米波在雷达、制导、战术和战略通信、电 子对抗、遥感、辐射测量等方面得到了广泛应用。其 中战略通信与电子对抗是非常重要的应用方向。电 子对抗是指敌对双方均利用电子设备或器材所进行 的电磁斗争， 是现代化战争中的一种重要手段。
５ 毫米波通信前景展望
与发达国家相比， 我国的毫米波通信研发起 步较晚。在 ２０ 世纪 ８０ 年代， 主要以毫米波应用基 础理论研究和关键元部件的研制为主， 此外也有 一些实验性 辅助性的 应用。９０ 年末开 始了毫米波 通信实用化系统的开发 ， 包括 ＬＭＤＳ 和 Ｋａ 波 段卫 星通信系统等， 本世纪初起将陆续投入应用。毫米 波通信既可增大通信容量， 缓和频谱拥挤， 又可提 高防截获、抗干扰和防破坏能力， 实现保密通信。
到 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 ， 迎 来 了 全 球 信 息 化 的 浪
潮。因特网迅猛发展， 交互多媒体业务、宽带视频业 务以及专用网络和无线电通信的业务量的急剧增 长， 迫切需要提高传输速率、传输带宽和传输质量。 用户对宽带接入的需求日益强烈， 推动了各种宽带 接入网络和设备的研发， 利用毫米波的无线宽带接 入技术应运而生。 ３．２ 毫米波卫星通信
３） 降雨时衰减严重 与微波相比， 毫米波信号在恶劣的气候条件 下， 尤其是降雨时的衰减要大许多， 严重影响传播 效果。经过研究得出的结论是， 毫米波信号降雨时 衰 减 的 大 小 与 降 雨 的 瞬 时 强 度 、距 离 长 短 和 雨 滴 形 状密切相关。进一步的验证表明： 通常情况下， 降雨 的瞬时强度越大、距离越远、雨滴越大 ， 所引起的衰 减也就越严重。因此， 对付降雨衰减最有效的办法 是在进行毫米波通信系统或通信线路设计时， 留出 足够的电平衰减余量。 ４） 对沙尘和烟雾具有很强的穿透能力 大气激光和红外对沙尘和烟雾的穿透力很差， 而毫米波在这点上具有明显优势。大量现场试验结 果表明， 毫米波对于沙尘和烟雾具有很强的穿透
卫星通信在无线电通信的历史上写下了崭新 的一页， 成为现代化的通信手段之一。与其他通信 方式相比， 卫星通信的主要优点是： ａ） 通信距离远， 建站成本与通信距离无关。ｂ） 以广播方式工作， 便 于实现多址连接。ｃ） 通信容量大， 能传送的业务类型 多。ｄ） 可以自发、自收、监测等。２０ 世纪 ７０～８０ 年 代， 卫星通信大多是利用对地静止轨道（ 又称同步 轨道） 进行的。到 ２０ 世纪 ９０ 年代以后， 利用中、低 轨道的卫星通信系统纷至沓来。但是在大容量通信 服务方面， 利用对地静止轨道的卫星通信系统仍然 是唱主角的。据统计， ２０ 世纪 ９０ 年代的 １０ 年间， 发 射送入同步轨道上的通信卫星多达 ２００ 颗， 其中 Ｃ 波段的最多， Ｋｕ 波段的次之。由此带来的卫星通信 频谱拥挤问题也日益突出， 向更高频段推进已成为 必然趋势。
０ 引言
随着人类社会信息化进程的加快， 电磁频谱的 应用范围日益扩大。上世纪 ７０ 年代， 国际电信联盟 （ ＩＴＵ） 召 开 的 世 界 无 线 电 大 会 对 通 信 业 务 使 用 的 ３０ＧＨｚ～７０ＧＨｚ 频段进行了划分和分 配。近年来， 由于宽带大容量信息传输、个人通信及军事保密 ／ 抗干扰通信的需求持续增长， 毫米波乃至亚毫米波 领 域 已 经 成 为 国 际 电 磁 波 频 谱 资 源 研 究 、开 发 和 利 用的一个极其活跃的领域， 它蕴藏着十分丰富的信 息资源。为了提高通信容量， 避免信道拥挤和相互 干扰， 通信频率必须向更高的频段发展。在综合因 素的共同推动下， 极大加快了毫米波通信技术的前 进步伐。
现役的多数雷达侦察 ／ 告警系统的频率覆盖范 围均已扩展到 ０．５ＧＨｚ～４０ＧＨｚ。据报道， 美国的电 子对抗设备中部分雷达侦察设备频率可达到 １１０ＧＨｚ， 正在向 ３００ＧＨｚ 发展。雷达告警设备频率 已扩展到 ４０ＧＨｚ～６０ＧＨｚ， 北约正 研制一种 车载毫 米波告警设备， 频段为 ４０ＧＨｚ～１４０ＧＨｚ。此外， 通 信侦察频段覆盖 １０ＧＨｚ 毫米波段， 通 信干扰部 分 ４０ＧＨｚ 以下已实用化， 正在向 １１０ＧＨｚ 发展。
在毫米波段还可以利用隐身技术。在对付有源 毫米波雷达时， 同在微波波段一样， 可以采用减小 雷达截面的外形设计， 或者在表面涂敷铁氧体等毫 米波吸收材料， 以减小反射波的强度。对于通过检 测金属目标的低毫米波辐射与背景辐射之间的反 差来跟踪目标的无源雷达， 则要在目标表面涂敷毫 米波辐射较强的伪装物， 使其辐射和背景辐射基本 相等， 从而使目标融合于背景中。
２） 具有“大气窗口”和“衰减峰” “大 气 窗 口 ” 是 指 ３５ＧＨｚ、４５ＧＨｚ、９４ＧＨｚ、
１４０ＧＨｚ、２２０ＧＨｚ 频段， 在这 些特殊频段 附近， 毫米 波传播受到的衰减较小。一般说来， “大气窗口”频段 比较适用于点对点通信， 已经被低空空地导弹和地 基雷达所采用。而在 ６０ＧＨｚ、１２０ＧＨｚ、１８０ＧＨｚ 频段 附近的衰减出现极大值， 约高达 １５ｄＢ ／ ｋｍ 以上， 被 称作“衰减峰”。通常这些“衰减峰”频段被多路分集 的隐蔽网络和系统优先选用， 用以满足网络安全系 数的要求。
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力， 几乎能无衰减地通过沙尘和烟雾。甚至在由爆 炸和金属箔条产生的较高强度散射的条件下， 即使 出现衰落也是短期的， 很快就会恢复。随着离子的 扩散和降落， 不会引起毫米波通信的严重中断。
２ 毫米波通信的优点
１） 通信容量大 毫 米 波 在 ３８ＧＨｚ、９４ＧＨｚ、１４０ＧＨｚ、２３０ＧＨｚ 这 四个“大气窗口”的有效带宽分别为 １６ＧＨｚ、２３ＧＨｚ、 ２６ＧＨｚ 和 ７０ＧＨｚ， 其可利用的带宽比微波频段要宽 得多 ， 如 果 再 加 上 利 用 空 分 、正 交 极 化 等 频 率 复 用 技术， 则其同时支持的通信容量还要大得多， 因此 特别适合于传输高速宽带视频信息等综合业务。 ２） 安全保密好 毫米波通信的这个优点来自两个方面： ａ） 由于 毫 米 波 在 大 气 中 传 播 受 氧 、水 气 和 降 雨 的 吸 收 衰 减 很大， 点对点的直通距离很短， 超过这个距离信号 就会变得十分微弱， 这就增加了敌方进行窃听和干 扰的难度。ｂ） 毫米波的波束很窄， 且副瓣低， 这又进 一步降低了其被截获的概率。 ３） 传输质量高 由于频段高， 毫米波通信基本上没有什么干扰 源， 电磁频谱极为干净， 因此， 毫米波信道非常稳定 可 靠 ， 其 误 码 率 可 长 时 间 保 持 在 １０－ １２ 量 级 ， 可 与 光缆的传输质量相媲美。 ４） 全天候通信 毫 米 波 通 信 在 传 输 容 量 、安 全 保 密 性 能 和 传 输 质量等方面与采用大气激光通信或红外通信方式 基本相当， 但其对降雨、沙尘、烟雾和等离子的穿透 能力却要比大气激光和红外强得多。这就使得毫米 波通信具有较好的全天候通信能力， 保证持续可靠 工作。