毫米波技术有如此多的优点,但在很长的时间里,它一直没有被广泛的应用.其原因是如此高的频率,直到上世纪的八十年代必须要用一种特殊的电子管:行波管.行波管不光体积大,而且非常昂贵,一个毫米波系统价格在几万美元以上,一般的民用行业根本不敢问津,这就极大地限制了它的使用,例如它只用于空间技术和军事技术。

上世纪的六十年代后,半导体晶体管在极大多数的电子领域内取代了电子管,但毫米波仍是行波管的"世袭领地",这种状况直到八十年代高速的铟砷镓等半导体技术出现后才被打破.用半导体分立元件的毫米波系统,它的尺寸降到了几个英寸,价格也降到了1-2千美元的范围,这是个很大的进步,但仍不能大批量的民用化.其原因是铟砷镓的半导体材料价格仍太高,而且它不能和数字相兼容,不可能实现"一个系统在一个管芯"的结构.所以需要多个分立元件,而高频信号在分立元件之间的传输需要同轴传输线或波道管,这两者都是高价而大尺度的器件。

本世纪初,纳米技术和以廉价的硅半导体技术结合在一起,出现了管道长度低达35纳米,工作频率高达200G赫兹的半导体工艺。这样毫米波的接收机或发射机(包括有关的数字控制电路)尺度降到5毫米 x2毫米以下,实现了"一个系统在一个管芯"的目标。批量生产的成本下降5美元一个接收机或发射机.这样的尺度和价格为广泛地使用毫米波技术提供了扎实的基础。

2010年05月13日

毫米波通信系统的产生环境
毫米波技术的挑战性

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毫米波技术的历史回顾

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