由于日后的物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備等方面的海量需求，這就對(duì)傳輸速率提出了更高的需求,。而5G的應(yīng)時(shí)而生就是解決這方面的關(guān)鍵，然而,，當(dāng)前的頻譜資源相對(duì)缺乏，需要通道探測(cè)更高的頻段,，那么,，頻譜分析的儀器就顯示出重要的作用。
傳播速率怎樣提速
目前生活中常用的通訊方式,，大多依賴無線電波傳送訊號(hào)的技術(shù),，包含藍(lán)牙、無線網(wǎng)絡(luò),、移動(dòng)通訊,、衛(wèi)星通訊及廣播等等。為了建立全球高速無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,，像是伊隆·馬斯克建立的太空公司 SpaceX,，就計(jì)劃在未來發(fā)射 4，425 顆通訊衛(wèi)星,，提供 1Gbit／秒左右的高速傳輸速率,。而移動(dòng)通訊技術(shù)從 4G 發(fā)展到 5G，則更預(yù)計(jì)將提升到 10Gbit／秒,。
要提升傳輸速率,，主要有兩種方法，一種是增加頻譜效率,，一種則是增加頻寬,。由于相同的頻率只能使用一次，增加頻譜效率就如同把更多0和1的位塞進(jìn)固定頻寬的電磁波里,，但這樣訊號(hào)將比較容易受到干擾,，或解碼錯(cuò)誤；而無線網(wǎng)絡(luò),、物聯(lián)網(wǎng),、移動(dòng)通訊跟 AM、FM 等廣播的電磁波頻率都擠在 6GHz 以下,，想增加頻寬也很難再有空間,。于是，要找到新的頻譜資源讓5G 通訊使用,，也只有往更高頻率的毫米波（Millimeter Wave）一路可走了,。
毫米波的應(yīng)用場(chǎng)域有哪些
通常衛(wèi)星通訊、衛(wèi)星定位,、雷達(dá)與微波通訊大致采用頻率 1～100GHz 的電磁波,，而頻率 30～300GHz（相當(dāng)于波長(zhǎng)1～10mm）的電磁波，就稱為“毫米波”，因此以上這些通訊方式都會(huì)利用到毫米波的頻段,。
無線通訊的最大訊號(hào)頻寬大約是載波頻率的 5％ 左右,，代表載波頻率越高，可實(shí)現(xiàn)的訊號(hào)頻寬也越大,。像 4G－LTE 頻段最高頻率的載波在 2GHz 上下,，可用頻寬就只有 100MHz。因此,，如果未來 5G 使用毫米波頻段,，頻寬便能輕松翻漲 10倍，傳輸速率將巨幅提升,。日前是德科技（Keysight）也與國(guó)研院芯片中心達(dá)成合作,，以“毫米波前端電路系統(tǒng)技術(shù)”搭配是德科技的 5G 基頻訊號(hào)驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，供臺(tái)灣學(xué)界 5G 毫米波射頻前端技術(shù)教學(xué)及研究使用,，加速實(shí)現(xiàn) 5G 技術(shù),。
除了次世代移動(dòng)通訊以外，毫米波在消費(fèi)與商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用上也潛力無窮,，包括無線感測(cè)器網(wǎng)絡(luò),、機(jī)場(chǎng)安檢掃描等等，都能帶動(dòng)毫米波領(lǐng)域的進(jìn)一步研究與需求成長(zhǎng),。
由于毫米波能提供無線通訊網(wǎng)絡(luò)中高頻訊號(hào)的測(cè)試,、濾波和傳輸，也可應(yīng)用在軍事國(guó)防與航太方面,，效能優(yōu)于傳統(tǒng)微波或紅外線感測(cè)技術(shù),。如裝設(shè)在飛機(jī)或是衛(wèi)星上的毫米波雷達(dá)，就能進(jìn)行防碰撞預(yù)警感測(cè),、自主巡航控制,、機(jī)器人視覺、空中防御監(jiān)測(cè)等功能,。毫米波成像則能夠探測(cè)隱匿物品,，如地底下或衣物掩蔽下的武器、炸藥或毒品等等,。
頻譜分析的關(guān)鍵作用究竟有哪些
毫米波通訊具有高傳輸速率,、可短距高頻應(yīng)用的特性，但也有其局限,，如訊號(hào)衰減快,、易受阻擋、覆蓋距離短等等,，尤其在 60GHz 時(shí)更會(huì)承受約 20dB／km 的氧氣吸收損耗,。因此，5G 通訊要應(yīng)用在高頻率的毫米波范圍內(nèi)，必須確認(rèn)這些頻率能在多路徑環(huán)境中順利運(yùn)作,，以及可用于非可視距離通訊,。
在探索未知的高頻訊號(hào)領(lǐng)域中,，頻譜分析是電子工程技術(shù)人員不可或缺的步驟環(huán)節(jié),；而他們用來進(jìn)行頻譜分析儀器的效能，便會(huì)左右研究的成果?，F(xiàn)代信號(hào)分析儀比一般頻譜分析儀功能更全面,，除了頻域外，還能提供時(shí)域及調(diào)變域的分析,，應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛：諸如衛(wèi)星系統(tǒng),、無線電通信系統(tǒng)、移動(dòng)電話系統(tǒng)基地臺(tái)輻射場(chǎng)強(qiáng)的量測(cè),、電磁干擾等高頻信號(hào)的偵測(cè)與分析,，同時(shí)也能研究訊號(hào)成分、訊號(hào)失真度,、訊號(hào)衰減量,、電子組件增益等特性。
通常每次量測(cè)所包含的射頻訊號(hào),，皆無法預(yù)期它隨時(shí)間改變的狀況,，技術(shù)人員或科學(xué)家往往面臨罕見、短暫的事件影響,，或是訊號(hào)被較強(qiáng)的雜訊遮罩等問題,。而為了查看、擷取并分析最飄忽不定的訊號(hào),，例如要在充斥各種訊號(hào)的環(huán)境中迅速找出脈沖或間歇訊號(hào),，就得靠信號(hào)分析儀的“即時(shí)頻譜”功能。這也意味著信號(hào)分析儀必須以夠快的速度對(duì)輸入訊號(hào)取樣,，處理感興趣的頻段中所有訊號(hào)量,；也能連續(xù)執(zhí)行所有計(jì)算，以便分析輸出跟上輸入訊號(hào)的變化,。