Was ist mmWave und der Unterschied zwischen 24GHz und 60GHz?

Millimeterwellenradar (mmWave Radar) ist eine Hochfrequenz-Funktechnologie, die im Frequenzbereich von 30 GHz bis 300 GHz arbeitet, kategorisiert als Extrem Hochfrequenz (EHF) und Sehr Hochfrequenz (VHF). Im Vergleich zur traditionellen Wi-Fi-Technologie, die eine maximale Arbeitsfrequenz von 6 GHz hat, besitzen Millimeterwellen eine kürzere Wellenlänge und eine höhere Datenübertragungsrate, was in verschiedenen High-Tech-Anwendungen erhebliche Vorteile bietet. Die Übertragungsreichweite von Millimeterwellenradar ist jedoch begrenzt, hauptsächlich aufgrund von atmosphärischer Absorption.

Eigenschaften von Millimeterwellen

⚡ Millimeterwellenradar hat eine sehr hohe Übertragungsrate und kann große Datenmengen in sehr kurzer Zeit übertragen. 🚗 Diese Fähigkeit macht Millimeterwellenradar in zahlreichen Bereichen weit verbreitet, darunter autonomes Fahren, intelligentes Verkehrsmanagement, medizinische Überwachung, und Luftqualitätsbewertung. 📶 Aufgrund der kürzeren Wellenlänge ist die Millimeterwellentechnologie jedoch anfälliger für Hindernisse als Radar mit niedrigerer Frequenz, was sich auf Signalqualität. 🔍 Daher ist die Auswahl des geeigneten Millimeterwellenfrequenzbands und Anwendungsszenarios besonders wichtig.

Unterschiede zwischen 24-GHz- und 60-GHz-Millimeterwellenradar

Frequenzeigenschaften⚖️

24GHz:

Wellenlänge: Ungefähr 12,5 Millimeter.
Durchdringungsfähigkeit: Stark, kann Hindernisse wie Regen, Nebel und Blätter durchdringen, was es für den Außeneinsatz geeignet macht.
Erfassungsreichweite: Kann Objekte in Entfernungen von 20 Metern bis 200 Metern erkennen, geeignet für Langstreckenerkennungsbedürfnisse.
Beispiel: Auf Autobahnen kann 24-GHz-Millimeterwellenradar die Fahrzeuggeschwindigkeiten und den Verkehrsfluss in Echtzeit überwachen und liefert wichtige Datenunterstützung für Verkehrsmanagementsysteme.

60GHz:

Wellenlänge: Ungefähr 5 Millimeter.
Durchdringungsfähigkeit: Leistet bei Regen oder feuchten Bedingungen schlechte Ergebnisse, mit relativ begrenzten Durchdringungsfähigkeiten.
Erfassungsreichweite: Die maximale effektive Erfassungsreichweite liegt typischerweise zwischen einigen Metern und mehreren Dutzend Metern (in der Regel bis zu 10 Metern), geeignet für Kurzstreckenerkennung.
Beispiel: In Haussicherheitssystemen kann 60GHz Millimeterwellenradar die Bewegung von Personen innerhalb eines Raumes genau verfolgen und im Moment eines Eindringens alarmieren.

Anwendungsszenarien💡

24GHz:

🚦 Verkehrsüberwachung: Wird zur Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung, Autobahnüberwachung und Verkehrsflussanalyse verwendet. Beispielsweise kann 24GHz Millimeterwellenradar in der städtischen Ampelsteuerung die Schaltzeiten der Ampeln dynamisch anpassen, um den Verkehrsfluss zu optimieren und Staus zu reduzieren.
🚍 Automobilradar: Eingesetzt in adaptiver Geschwindigkeitsregelung, Kollisionswarnung und Toter-Winkel-Erkennungssystemen. Zum Beispiel können Fahrzeuge mit 24GHz Millimeterwellenradar im intelligenten Fahren ihre Geschwindigkeit automatisch anpassen, um einen sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu halten.
🌧️Luft- und Vermessungstechnik: Der Einsatz von 24GHz Millimeterwellenradar für Geländeerkennung und Überwachungsaufgaben hilft, Bodendaten effizient zu erfassen, um Naturkatastrophenüberwachung und Stadtplanung zu unterstützen. Beispielsweise können Luftfahrtsysteme bei der Hochwasserüberwachung Millimeterwellenradar nutzen, um aktuelle Wasserstandsniveaus zu bewerten und Katastrophen vorherzusagen.

60GHz:

🔄 Innenraumüberwachung: Bietet präzise Umweltsensorik für Menschenmengenüberwachung und Sicherheitssysteme. Beispielsweise kann in großen Einkaufszentren 60GHz Millimeterwellenradar den Fußgängerverkehr überwachen, um Ladenstandorte und Produktanordnungen zu optimieren.
🏡Intelligente Häuser: Wird für Personenverfolgung und Bewegungserkennung verwendet, geeignet für Hausautomation und intelligente Assistenten. Zum Beispiel kann 60GHz Millimeterwellenradar die Bewegungen der Haushaltsmitglieder erkennen und Beleuchtung sowie Klimaanlage für optimalen Wohnkomfort anpassen.
🏥Medizinische Überwachung: Kann für die Gesundheitsüberwachung verwendet werden, einschließlich Herzfrequenz und Atemfrequenzerkennung. In Krankenhäusern kann 60GHz Millimeterwellenradar die Vitalzeichen der Patienten kontinuierlich überwachen, wichtige Gesundheitsdaten für das medizinische Personal bereitstellen und sie bei Anomalien alarmieren.

Vorteile und Nachteile

24GHz:

👍 Vorteile: Starke Durchdringungsfähigkeiten, geeignet für verschiedene Umgebungen; Langstreckenerkennung, besonders geeignet für Außenanwendungen. Es kann stabile Leistung bei komplexen und wechselhaften Wetterbedingungen aufrechterhalten.

❓ Nachteile: Kann bei hochauflösender Bildgebung nicht so gut abschneiden wie 24GHz; relativ niedrigere Datenübertragungsraten sind möglicherweise nicht ideal für Anwendungen, die extrem hohe Bandbreite benötigen.

60GHz:

👍 Vorteile: Hohe Auflösung und Genauigkeit mit höheren Datenverarbeitungsfähigkeiten. Besonders geeignet für Anwendungen, die schnelle Reaktion und hohe Bandbreite erfordern, wie hochauflösendes Videostreaming und Echtzeit-Datenanalyse.

❓ Nachteile: Schwächere Durchdringungsfähigkeit, was es weniger geeignet für komplexe Außenumgebungen macht, und stark wetterabhängig.

Fazit

Mit seinen präzisen Erkennungsfähigkeiten und dem breiten Anwendungsspektrum wird Millimeterwellenradar zu einer Kerntechnologie von Interesse in der modernen Technologiewelt. Bei der Auswahl des geeigneten Millimeterwellenradar-Frequenzbands ist es wichtig, die spezifischen Anwendungsanforderungen zu berücksichtigen. Das 24GHz Millimeterwellenradar ist besser für Außenszenarien geeignet, in denen längere Erkennungsdistanzen und starke Durchdringungsfähigkeiten benötigt werden, während das 60GHz Millimeterwellenradar höhere Auflösung und schnellere Datenverarbeitungsfähigkeiten bei Innenanwendungen bietet. Mit der fortschreitenden technologischen Entwicklung wird Millimeterwellenradar zweifellos eine immer wichtigere Rolle in der Zukunft intelligenter Gesellschaften spielen.