เมนูนำทาง
ความถี่สูงสุด
ย่านความถี่นี้มักใช้ในดาราศาสตร์วิทยุและการรับรู้จากระยะไกล ดาราศาสตร์วิทยุภาคพื้นดินจำกัดอยู่เฉพาะในพื้นที่สูง เช่น ยอดเขาคิตต์และอาร์เรย์มิลลิเมตรขนาดใหญ่อาตาคามา (ALMA) เนื่องจากปัญหาการดูดกลืนแสงในชั้นบรรยากาศ
การรับรู้จากระยะไกลด้วยดาวเทียมใกล้ 60 GHz สามารถระบุอุณหภูมิในบรรยากาศชั้นบนได้โดยการวัดรังสีที่ปล่อยออกมาจากโมเลกุลออกซิเจนซึ่งเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและความดัน การจัดสรรความถี่แฝงแบบไม่ผูกขาดของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศที่ 57–59.3 GHz ถูกใช้สำหรับการตรวจสอบบรรยากาศในการใช้งานด้านอุตุนิยมวิทยาและการตรวจจับสภาพอากาศ และมีความสำคัญสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้เนื่องจากคุณสมบัติของการดูดซับออกซิเจนและการปล่อยก๊าซในชั้นบรรยากาศของโลก เซ็นเซอร์ดาวเทียมของสหรัฐที่ใช้งานได้ในปัจจุบัน เช่น Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU) บนดาวเทียมนาซาหนึ่งดวง (Aqua) และดาวเทียม NOAA (15–18) สี่ดวง และเซ็นเซอร์ไมโครเวฟ/เครื่องสร้างภาพพิเศษ (SSMI/S) บนดาวเทียม F- 16 ของกระทรวงกลาโหมใช้ช่วงความถี่นี้[8]
ในสหรัฐย่านความถี่ 36.0–40.0 GHz ใช้สำหรับลิงก์ข้อมูลไมโครเวฟความเร็วสูงที่มีใบอนุญาต และย่านความถี่ 60 GHz ใช้สำหรับลิงก์ข้อมูลระยะสั้นที่ไม่ต้องมีใบอนุญาต (1.7 กิโลเมตร) ที่มีอัตราการส่งข้อมูลสูงถึง 2.5 Gbit/s นิยมใช้ในพื้นที่ราบ
นอกจากนี้ ย่านความถี่ 71–76, 81–86 และ 92–95 GHz ยังใช้สำหรับลิงก์การสื่อสารที่มีแบนด์วิธสูงแบบจุดต่อจุดอีกด้วย ความถี่ที่สูงกว่าเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการดูดซึมออกซิเจน แต่ต้องมีใบอนุญาตการส่งสัญญาณในสหรัฐจาก คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสารสหรัฐ (FCC) มีแผนสำหรับลิงก์ 10 Gbit/s ที่ใช้ความถี่เหล่านี้เช่นกัน ในกรณีของย่านความถี่ 92–95 GHz ช่วงความถี่เล็ก ๆ 100 MHz ได้ถูกสงวนไว้สำหรับการใช้งานวิทยุในอวกาศ โดยจำกัดช่วงที่สงวนไว้นี้ให้อยู่ที่อัตราการส่งข้อมูลต่ำกว่าสองสามกิกะบิตต่อวินาที[9]
โดยพื้นฐานแล้วย่านความถี่นี้ยังไม่ได้รับการพัฒนาและมีความพร้อมสำหรับใช้ในผลิตภัณฑ์และบริการใหม่ ๆ ที่หลากหลาย รวมถึงเครือข่ายท้องถิ่นไร้สายแบบจุดต่อจุดความเร็วสูง และการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์ WirelessHD เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีล่าสุดที่ทำงานใกล้ช่วง 60 GHz ลักษณะสัญญาณ "เพนซิล-บีม pencil-beam" ที่มีทิศทางสูงช่วยให้ระบบต่างๆ ทำงานใกล้กันโดยไม่ก่อให้เกิดการรบกวน การใช้งานที่เป็นไปได้ ได้แก่ ระบบเรดาร์ที่มีความละเอียดสูงมาก
ลิงก์ CableFree MMW ที่ติดตั้งในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ซึ่งติดตั้งสำหรับการใช้งาน Safe City โดยให้ความจุ 1 Gbit/s ระหว่างไซต์งาน ลิงก์นี้ใช้งานได้รวดเร็วและมีต้นทุนที่ต่ำกว่าไฟเบอร์ออปติกมาตรฐานวายฟาย IEEE 802.11ad และ IEEE 802.11ay ทำงานบนสเปกตรัม 60 GHz (ย่านความถี่วี) เพื่อให้ได้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 7 Gbit/s และอย่างน้อย 20 Gbit/s ตามลำดับ
การใช้ย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตรรวมถึงการสื่อสารแบบจุดต่อจุด ลิงก์ระหว่างดาวเทียม และการสื่อสารแบบจุดต่อหลายจุด ในปี พ.ศ. 2556 มีการคาดเดาว่ามีแผนจะใช้คลื่นมิลลิเมตรในโทรศัพท์มือถือ 5 จี ในอนาคต[10] นอกจากนี้ การใช้แถบคลื่นมิลลิเมตรสำหรับการสื่อสารด้วยยานพาหนะยังกลายเป็นโซลูชันที่น่าสนใจในการสนับสนุนการสื่อสารด้วยยานพาหนะ (กึ่ง) อัตโนมัติ[11]
ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าในย่านความถี่นี้ทำให้สามารถใช้สายอากาศที่มีขนาดเล็กกว่าเพื่อให้ได้ทิศทางที่สูงและอัตราขยายที่สูงเช่นเดียวกันกับสายอากาศที่ใหญ่กว่าในย่านความถี่ที่ต่ำกว่า ผลที่ตามมาทันทีของทิศทางที่สูงนี้ ควบคู่ไปกับการสูญเสียพื้นที่ว่างสูงที่ความถี่เหล่านี้ คือความเป็นไปได้ของการใช้ความถี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการใช้งานแบบจุดต่อหลายจุด เนื่องจากสามารถวางสายอากาศที่มีทิศทางสูงได้จำนวนมากขึ้นในพื้นที่ที่กำหนด ผลลัพธ์คือการใช้ความถี่ซ้ำมากขึ้น และความหนาแน่นของผู้ใช้ก็สูงขึ้น ความจุช่องสัญญาณที่ใช้งานได้สูงในย่านความถี่นี้อาจช่วยให้สามารถรองรับการใช้งานบางอย่างที่อาจใช้การสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติกหรือการเชื่อมต่อที่สั้นมาก เช่น สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันของแผงวงจร[12]
เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรใช้ในเรดาร์ควบคุมการยิงระยะสั้นในรถถังและเครื่องบิน และระบบอาวุธต่อตีประชิด (CIWS) บนเรือรบกองทัพเรือเพื่อยิงขีปนาวุธที่พุ่งเข้ามา คลื่นที่มีความยาวคลื่นเพียงเล็กน้อยช่วยให้พวกมันสามารถติดตามกระแสกระสุนที่ส่งออกไปและเป้าหมายได้
กองทัพอากาศสหรัฐและเรย์เธียนได้พัฒนาระบบอาวุธต่อต้านบุคคลที่ไม่อันตรายถึงชีวิตที่เรียกว่า Active Denial System (ADS) ซึ่งปล่อยลำแสงวิทยุมิลลิเมตรที่มีความยาวคลื่น 3 มิลลิเมตร (ความถี่ 95 GHz)[13] อาวุธดังกล่าวทำให้บุคคลในลำแสงรู้สึกเจ็บปวดอย่างรุนแรง ราวกับว่าผิวหนังของพวกเขากำลังจะลุกเป็นไฟ รุ่นทหารมีกำลังส่ง 100 กิโลวัตต์ (kW)[14] และรุ่นบังคับใช้กฎหมายขนาดเล็กที่เรียกว่า Silent Guardian ซึ่งพัฒนาโดยเรย์เธียนในเวลาต่อมามีกำลังส่ง 30 กิโลวัตต์[15]
เสื้อผ้าและวัสดุอินทรีย์อื่น ๆ มีความโปร่งใสต่อคลื่นมิลลิเมตร ดังนั้นการใช้งานล่าสุดจึงได้ใช้เป็นเครื่องสแกนเพื่อตรวจจับอาวุธและวัตถุอันตรายอื่น ๆ ที่ซุกซ่อนเอาไว้ใต้เสื้อผ้าสำหรับการใช้งานต่าง ๆ เช่น การรักษาความปลอดภัยที่สนามบิน[16] กลุ่มผู้สนับสนุนความเป็นส่วนตัวมีความกังวลเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีนี้ เนื่องจากในบางกรณี เทคโนโลยีดังกล่าวช่วยให้ผู้คัดกรองมองเห็นผู้โดยสารที่สนามบินราวกับไม่ได้สวมเสื้อผ้า
หน่วยงานรักษาความปลอดภัยด้านการขนส่งสหรัฐ (TSA) ได้ติดตั้งเครื่องสแกนคลื่นมิลลิเมตรในสนามบินหลักหลายแห่ง
ก่อนที่จะมีการอัพเกรดซอฟต์แวร์ เทคโนโลยีไม่ได้ปิดบังส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายของผู้ที่ถูกสแกน อย่างไรก็ตาม ใบหน้าของผู้โดยสารถูกระบบจงใจปกปิด ภาพถ่ายและถูกคัดกรองโดยช่างเทคนิคในห้องปิด จากนั้นจึงลบออกทันทีเมื่อการตรวจค้นเสร็จสิ้น ผู้สนับสนุนความเป็นส่วนตัวมีความกังวลว่า “เราเข้าใกล้การตรวจค้นเปลื้องผ้าเพื่อขึ้นเครื่องบินมากขึ้นเรื่อย ๆ” แบร์รี สไตน์ฮาร์ด จากสหภาพเสรีภาพพลเรือนอเมริกันกล่าว[17] เพื่อแก้ไขปัญหานี้ การอัพเกรดได้ขจัดความจำเป็นในการมีเจ้าหน้าที่ในพื้นที่รับตรวจที่แยกต่างหาก ซอฟต์แวร์ใหม่นี้สร้างภาพลักษณ์ทั่วไปของมนุษย์ ไม่มีความแตกต่างทางกายวิภาคระหว่างชายและหญิงในภาพ และหากตรวจพบวัตถุ ซอฟต์แวร์จะแสดงเฉพาะกล่องสีเหลืองในพื้นที่เท่านั้น หากอุปกรณ์ตรวจไม่พบสิ่งที่น่าสนใจ จะไม่มีการแสดงภาพ[18] ผู้โดยสารสามารถปฏิเสธการสแกนและถูกคัดกรองผ่านเครื่องตรวจจับโลหะและใช้การตบเบา ๆ แทน[19]
จากข้อมูลของ ฟาร์รัน เทคโนโลยีส์ ผู้ผลิตเครื่องสแกนคลื่นมิลลิเมตรรุ่นหนึ่ง ระบุว่าเทคโนโลยีนี้มีไว้เพื่อขยายพื้นที่ค้นหาให้ไกลกว่าพื้นที่สแกนถึง 50 เมตร ซึ่งจะช่วยให้เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยสามารถสแกนผู้คนจำนวนมากโดยที่พวกเขาไม่รู้ตัวว่า พวกเขากำลังถูกสแกน[20]
การศึกษาล่าสุดที่มหาวิทยาลัยเลอเฟิน ได้พิสูจน์แล้วว่าคลื่นมิลลิเมตรสามารถใช้เป็นเครื่องวัดความหนาที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้ คลื่นมิลลิเมตรช่วยให้ตรวจจับความแปรผันของความหนาได้อย่างสะอาดและไร้การสัมผัส การใช้งานจริงสำหรับเทคโนโลยีนี้มุ่งเน้นไปที่การอัดขึ้นรูปพลาสติก การผลิตกระดาษ การผลิตแก้ว และการผลิตใยแร่
การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มต่ำ (โดยปกติคือ 10 mW/cm2 หรือน้อยกว่า) ที่มีความถี่สูงมากอาจนำไปใช้ในการแพทย์ของมนุษย์ในการรักษาโรคได้ ตัวอย่างเช่น "การได้รับ MMW ความเข้มต่ำสั้น ๆ สามารถเปลี่ยนอัตราการเติบโตและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ กิจกรรมของเอนไซม์ สถานะของเครื่องมือทางพันธุกรรมของเซลล์ การทำงานของเยื่อหุ้มที่ถูกกระตุ้นและตัวรับส่วนต่อพ่วง"[21] การรักษานี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษกับช่วง 40–70 GHz[22] การรักษาประเภทนี้อาจเรียกว่าการบำบัดด้วยคลื่นมิลลิเมตรหรือการบำบัดด้วยความถี่สูงมาก การปฏิบัตินี้เกี่ยวข้องกับประเทศในยุโรปตะวันออก (เช่น อดีตประเทศสหภาพโซเวียต)[21] วารสารรัสเซีย คลื่นมิลลิเมตรของในด้านชีววิทยาและการแพทย์ เป็นการศึกษาพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ทางคลินิกของการบำบัดด้วยคลื่นมิลลิเมตร[23]
ตำรวจจราจรใช้ปืนเรดาร์ตรวจจับความเร็วในย่านความถี่เคเอ (33.4–36.0 GHz)[24]
เมนูนำทาง
ความถี่สูงสุดใกล้เคียง
แหล่งที่มา
WikiPedia: ความถี่สูงสุด