Tieteellinen tutkimusEdit
Tätä taajuuskaistaa hyödynnetään yleisesti radiotähtitieteessä ja kaukokartoituksessa. Maapohjainen radioastronomia on rajoitettu korkealla sijaitseviin kohteisiin, kuten Kitt Peakiin ja Atacama Large Millimeter Arrayyn (ALMA), ilmakehän absorptio-ongelmien vuoksi.
Satelliittipohjaisella kaukokartoituksella lähellä 60 GHz:n taajuusaluetta voidaan määrittää ylemmän ilmakehän lämpötilaa mittaamalla happimolekyyleistä lähtevää säteilyä, joka on lämpötilan ja paineen funktio. ITU:n ei-yksinoikeudellista passiivista taajuusjakoa 57-59,3 GHz:n taajuusalueella käytetään ilmakehän seurantaan meteorologisissa ja ilmastomittaussovelluksissa, ja se on tärkeä näissä tarkoituksissa hapen absorptio- ja emissio-ominaisuuksien vuoksi Maan ilmakehässä. Tällä hetkellä toiminnassa olevat yhdysvaltalaiset satelliittianturit, kuten yhden NASA-satelliitin (Aqua) ja neljän NOAA-satelliitin (15-18) kehittynyt mikroaaltoluotain (Advanced Microwave Sounding Unit, AMSU) sekä puolustusministeriön F-16-satelliitin erikoisanturimikroaalto-/kuvantamislaite (SSMI/S), käyttävät tätä taajuusaluetta.
TeleviestintäEdit
Yhdysvalloissa taajuusaluetta 36,0-40,0 GHz käytetään lisensoituihin nopeisiin mikroaaltodatayhteyksiin, ja 60 GHz:n taajuusaluetta voidaan käyttää lisensoimattomiin lyhyen kantaman (1,7 km) datayhteyksiin, joiden tiedonsiirtonopeus on jopa 2,5 Gbit/s. Sitä käytetään yleisesti tasaisessa maastossa.
71-76, 81-86 ja 92-95 GHz:n taajuusalueita käytetään myös pisteestä pisteeseen toimiviin suuren kaistanleveyden viestintäyhteyksiin. Nämä korkeammat taajuudet eivät kärsi happea absorboivasta vaikutuksesta, mutta vaativat Yhdysvalloissa liittovaltion viestintäkomission (FCC) myöntämän lähetysluvan. Suunnitteilla on myös 10 Gbit/s-linkkejä näillä taajuuksilla. 92-95 GHz:n taajuusalueella on varattu pieni 100 MHz:n alue avaruusradioille, mikä rajoittaa tämän varatun alueen siirtonopeuden alle muutamaan gigabittiin sekunnissa.
Taajuusalue on olennaisesti kehittymätön, ja se on käytettävissä monenlaisiin uusiin tuotteisiin ja palveluihin, kuten langattomiin langattomiin lähiverkkoihin ja laajakaistaiseen Internet-yhteyteen liittyviin nopeisiin pisteestä pisteeseen -palveluihin. WirelessHD on toinen uusi tekniikka, joka toimii lähellä 60 GHz:n taajuusaluetta. Erittäin suuntaavat, ”kynä-säde” -signaalin ominaisuudet mahdollistavat sen, että eri järjestelmät voivat toimia lähellä toisiaan aiheuttamatta häiriöitä. Mahdollisia sovelluksia ovat muun muassa tutkajärjestelmät, joissa on erittäin korkea resoluutio.
WiFi-standardi IEEE 802.11ad toimii 60 GHz:n (V-kaista) taajuusalueella, ja sen avulla saavutetaan jopa 7 Gbit/s tiedonsiirtonopeus.
Millimetriaaltojen taajuusalueiden käyttökohteita ovat muun muassa pisteestä pisteeseen -tiedonsiirtoyhteydet, satelliittien väliset yhteydet ja pisteestä monipisteviestintä. On olemassa alustavia suunnitelmia millimetriaaltojen käytöstä tulevissa 5G-matkapuhelimissa. Lisäksi millimetriaaltokaistojen käyttö ajoneuvoviestintään on myös nousemassa houkuttelevaksi ratkaisuksi (puoli)autonomisen ajoneuvoviestinnän tukemiseksi.
Lyhyemmät aallonpituudet tällä kaistalla mahdollistavat pienempien antennien käytön, jotta voidaan saavuttaa sama suuri suuntaavuus ja suuri vahvistus kuin suuremmilla antenneilla alemmilla kaistoilla. Tämän suuren suuntaavuuden ja näillä taajuuksilla esiintyvän suuren vapaan tilan häviön välitön seuraus on, että taajuuksia voidaan käyttää tehokkaammin point-to-multipoint-sovelluksissa. Koska tietylle alueelle voidaan sijoittaa suurempi määrä voimakkaasti suuntaavia antenneja, nettotuloksena on suurempi taajuuksien uudelleenkäyttö ja suurempi käyttäjätiheys. Tämän taajuusalueen suuri käyttökelpoinen kanavakapasiteetti saattaa mahdollistaa sen käytön joissakin sovelluksissa, joissa muuten käytettäisiin kuituoptista viestintää.
AsejärjestelmätEdit
Millimetriaaltotutkaa käytetään panssarivaunujen ja lentokoneiden lyhyen kantaman tulenjohtotutkissa sekä merivoimien alusten automaattisissa tykeissä (CIWS-tykit), joilla ammutaan alas saapuvia ohjuksia. Millimetriaaltojen pienen aallonpituuden ansiosta ne pystyvät seuraamaan sekä lähtevien luotien virtaa että kohdetta, jolloin tietokoneen tulenjohtojärjestelmä voi muuttaa tähtäintä niiden saattamiseksi yhteen.
Yhdysvaltojen ilmavoimat on kehittänyt Raytheonin kanssa ei-tappavan henkilövahinkojen torjunta-asejärjestelmän nimeltä aktiivinen torjuntajärjestelmä (Active Denial System, ADS), joka lähettää millimetristen radiotaajuisten aaltojen säteilyä aallonpituudeltaan 3 millimetrin säteilykeilalla (taajuus 95 GHz). Ase saa säteen kohteena olevan henkilön tuntemaan voimakasta polttavaa kipua, aivan kuin hänen ihonsa syttyisi tuleen. Sotilasversion ulostuloteho oli 100 kilowattia (kW), ja Raytheonin myöhemmin kehittämän pienemmän lainvalvontakäyttöön tarkoitetun Silent Guardian -nimisen version ulostuloteho oli 30 kW.
TurvatarkastusEdit
Vaatteet ja muut orgaaniset materiaalit ovat läpinäkyviä tietyillä taajuuksilla oleville millimetriaalloille, joten viimeaikaisia sovelluksia ovat olleet skannerit, joilla voidaan havaita vaatteiden alla kannettavia aseita ja muita vaarallisia esineitä esimerkiksi lentokenttien turvatarkastuksissa. Yksityisyydensuojan puolustajat ovat huolissaan tämän tekniikan käytöstä, koska joissakin tapauksissa sen avulla turvatarkastajat näkevät lentokenttämatkustajat ikään kuin ilman vaatteita.
TSA on ottanut millimetriaaltoskannereita käyttöön monilla suurimmilla lentokentillä.
Ennen ohjelmistopäivitystä tekniikka ei peittänyt skannattujen henkilöiden vartalosta mitään osaa. Järjestelmä kuitenkin peitti tarkoituksella matkustajien kasvot. Teknikot seuloivat kuvat suljetussa huoneessa, ja ne poistettiin välittömästi etsinnän päätyttyä. Yksityisyydensuojan puolustajat ovat huolissaan. ”Olemme yhä lähempänä pakollista ruumiintarkastusta lentokoneeseen noustessa”, sanoi Barry Steinhardt American Civil Liberties Unionista. Tämän ongelman ratkaisemiseksi päivityksillä on poistettu tarve erillisessä katselualueessa olevalle virkailijalle. Uusi ohjelmisto luo yleiskuvan ihmisestä. Kuvassa ei tehdä anatomisia eroja miehen ja naisen välillä, ja jos kuvassa havaitaan jokin esine, ohjelmisto näyttää alueelle vain keltaisen laatikon. Jos laite ei havaitse mitään kiinnostavaa, kuvaa ei esitetä. Matkustajat voivat kieltäytyä skannauksesta ja heidät voidaan tutkia metallinpaljastimella ja taputella.
Kolme millimetriaaltoja käyttävää turvaskanneria otettiin käyttöön Amsterdamin Schipholin lentoasemalla 15. toukokuuta 2007, ja lisää odotetaan asennettavan myöhemmin. Matkustajan pää peitetään turvahenkilöstön näkyviltä.
Millimetriaaltoskannerin yhden mallin valmistajan Farran Technologiesin mukaan teknologia on olemassa, jotta etsintäaluetta voidaan laajentaa jopa 50 metrin päähän skannausalueen ulkopuolelle, mikä mahdollistaisi sen, että turvahenkilöstön työntekijät voisivat skannata suuren määrän ihmisiä ilman, että he tietävät, että heitä skannataan.
Paksuusmittaus Muokkaa
Leuvenin yliopistossa hiljattain tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että millimetriaaltoja voidaan käyttää myös muuna kuin ydinkäyttöisenä paksuusmittarina eri teollisuudenaloilla. Millimetriaallot tarjoavat puhtaan ja kosketuksettoman tavan havaita paksuusvaihtelut. Teknologian käytännön sovellukset keskittyvät muovien suulakepuristukseen, paperinvalmistukseen, lasinvalmistukseen ja mineraalivillan tuotantoon.
LääketiedeEdit
Matalan intensiteetin (tavallisesti 10 mW/cm2 tai vähemmän) sähkömagneettista säteilyä, jonka taajuus on erittäin korkea, voidaan käyttää ihmislääketieteessä sairauksien hoitoon. Esimerkiksi: ”Lyhyt, matalan intensiteetin MMW-altistus voi muuttaa solujen kasvu- ja lisääntymisnopeuksia, entsyymien aktiivisuutta, solujen geneettisen laitteiston tilaa, herätettävien kalvojen ja perifeeristen reseptorien toimintaa.” Tämä hoito liittyy erityisesti alueeseen 40-70 GHz. Tämäntyyppistä hoitoa voidaan kutsua millimetriaaltohoidoksi (MMW) tai erittäin korkeataajuushoidoksi (EHF). Tämä hoito liittyy Itä-Euroopan maihin (esim. entiset Neuvostoliiton maat). The Russian Journal Millimeter waves in biology and medicine tutkii millimetriaaltohoidon tieteellistä perustaa ja kliinisiä sovelluksia.
Poliisin nopeustutkatEdit
Tieliikennepoliisi käyttää nopeutta havaitsevia tutkalaitteita Ka-taajuusalueella (33,4-36,0 GHz).