毫米波到低频段：5G的不同类型及其工作原理

如果你一直在关注下一代无线技术5G的新闻，你可能会在阅读中遇到低频段、中频段和毫米波这些术语。但是这些术语实际上是什么意思呢？本文很好地概述了5G的工作原理，一起来看下吧。

1.无线电波频谱是如何工作的？

低频段、中频段和毫米波都是指电磁波谱的不同部分。这三种物质都在无线电波的范围内，但光谱中还包括光、伽马射线、x射线、微波等等。在无线电波的频谱范围内，东西是相当拥挤的。虽然无线电频谱越来越多地用于移动设备，但它也承载广播电视、业余无线电和飞机通信等。无线电频谱范围从30赫兹到300GHz, 1 GHz等于10亿赫兹。这是一个相当大的范围，所以在这个范围的远端频谱的作用非常不同是有道理的。低频段的频谱比高频段的频谱具有更长的波长，这使得它更健壮，并以牺牲带宽为代价传播更长的距离。波在中频频段中变得越来越短，获得了带宽，但失去了传输距离。最终，它们达到毫米波。

5G

2.毫米波的重要性

毫米波在题目中提到了它的波长很小，从10毫米到1毫米不等。这是一个非常有效的频带，带宽很大，但它对外界的变量也非常敏感，无论是墙壁，树木，甚至只是雨水。然而，低频带天线适用于覆盖数英里的区域，无论是大面积的城市、居民区，还是大面积的农村地区，毫米波 更适用于小规模的、有针对性的部署，如在棒球场内，或在特定区域进行固定无线。固定无线技术，或者用无线技术取代有线互联网，实际上是大多数运营商尝试5G技术的首批应用案例之一。你可以在美国的运营商那里找到5G技术，包括美国电话电报公司、Verizon和T- mobile。

除了更大的带宽外，对于电信公司和消费者来说，毫米波最令人兴奋的地方之一是提供更大的频谱通道，这也有助于提供显着的速度优势。你可以这样想：与其让你的工厂和客户之间有好几条不同的狭窄的道路来来回回，不如建一条高速公路，这样不是更有效率吗？这是毫米波的前景，因为它是一种相对未开发的资源。直到5G技术问世之前，业内许多人都对这种挑剔的频谱能否以任何有效的方式投入商业使用持怀疑态度。然而，通过使用波束形成(一种聚焦光谱并将其直接射向接收方的方法)等技术，5G技术的工程师和科学家使之成为可能。而且由于有大量的信息技术可以使用，电信公司可以占用大量连续的毫米波频谱来创建他们的数据高速公路。

3.现实世界的期望

那么这一切意味着什么呢？简而言之，利用毫米波是导致第五代无线技术的最大突破之一，它允许一些极快的、千兆比特的速度，但这还只是初期阶段。如果你足够幸运，在未来一年左右的时间里使用毫米波，很有可能你会在手机上断断续续地使用它，它可能会在你工作的时候耗尽你的电池。至于中频段和低频段的5G，改进将更加渐进。这种新的无线技术在现有频段上比4G LTE更有效，但效率不是很高。5G也是专门为4G网络设计的，目的是提升而不是取代4G速度。最终，就像任何一种无线技术一样，随着运营商逐步升级设备，使网络具有更稳定的高速，它将占据主导地位。

最终，频谱和对更多信息的需求是5G发展背后的主要力量。5G技术的早期阶段可能是坎坷不平的(每一种无线技术都有过尴尬的青春期)，但这些创新带来的机遇是巨大的。随着毫米波的出现以及中频段和低频段频谱的改进，未来无线数据的应用将比以往任何时候都更加集中。