Extremadamente alta frecuencia ( EHF ) es la designación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para la banda de frecuencias de radio en el espectro electromagnético de 30 a 300 gigahercios (GHz). Se encuentra entre la banda de súper alta frecuencia y la banda de infrarrojo lejano , la parte inferior de la cual es la banda de terahercios . Las ondas de radio en esta banda tienen longitudes de onda de diez a un milímetro, por lo que también se denomina banda milimétrica y la radiación en esta banda se denomina ondas milimétricas , a veces abreviadas MMW .o onda milimétrica . Las ondas electromagnéticas de longitud milimétrica fueron investigadas por primera vez por el físico indio Jagadish Chandra Bose durante 1894-1896, cuando alcanzó hasta 60 GHz en sus experimentos. [1]
En comparación con las bandas inferiores, las ondas de radio en esta banda tienen una alta atenuación atmosférica : son absorbidas por los gases de la atmósfera. Por lo tanto, tienen un alcance corto y solo se pueden usar para comunicación terrestre para distancias de hasta aproximadamente un kilómetro. La absorción aumenta con la frecuencia hasta que, en el extremo superior de la banda, las ondas se atenúan hasta cero en unos pocos metros. La absorción por la humedad en la atmósfera es significativa excepto en ambientes desérticos, y la atenuación por la lluvia ( caída de la lluvia ) es un problema serio incluso en distancias cortas. Sin embargo, el rango de propagación corto permite distancias de reutilización de frecuencia más pequeñas que las frecuencias más bajas. La longitud de onda corta permite que las antenas de tamaño modesto tengan un ancho de haz pequeño, aumentando aún más el potencial de reutilización de frecuencias. Las ondas milimétricas se utilizan para radares militares de control de incendios , escáneres de seguridad de aeropuertos , redes inalámbricas de corto alcance e investigación científica.
En una nueva aplicación importante de ondas milimétricas, ciertos rangos de frecuencia cerca de la parte inferior de la banda se están utilizando en la generación más nueva de redes de telefonía celular , las redes 5G . [2] El diseño de circuitos y subsistemas de ondas milimétricas (como antenas, amplificadores de potencia, mezcladores y osciladores) también presenta graves desafíos para los ingenieros debido a las limitaciones de los semiconductores y los procesos, las limitaciones del modelo y los factores Q deficientes de los dispositivos pasivos. [3]
Las ondas milimétricas se propagan únicamente por caminos de línea de visión . No son reflejados por la ionosfera ni viajan a lo largo de la Tierra como ondas terrestres como lo hacen las ondas de radio de baja frecuencia. [4] En densidades de potencia típicas, están bloqueados por paredes de edificios y sufren una atenuación significativa al pasar a través del follaje. [4] [5] [6] La absorción por los gases atmosféricos es un factor importante en toda la banda y aumenta con la frecuencia. Sin embargo, esta absorción es máxima en unas pocas líneas de absorción específicas , principalmente las de oxígeno a 60 GHz y vapor de agua a 24 GHz y 184 GHz. [5]En las frecuencias en las "ventanas" entre estos picos de absorción, las ondas milimétricas tienen una atenuación atmosférica mucho menor y un rango mayor, por lo que muchas aplicaciones utilizan estas frecuencias. Las longitudes de onda milimétricas tienen el mismo orden de tamaño que las gotas de lluvia , por lo que la precipitación provoca una atenuación adicional debido a la dispersión ( desvanecimiento de la lluvia ), así como a la absorción. [5] [6] La alta pérdida de espacio libre y la absorción atmosférica limitan la propagación útil a unos pocos kilómetros. [4] Por lo tanto, son útiles para redes de comunicaciones densamente empaquetadas, como redes de área personal que mejoran la utilización del espectro a través de la reutilización de frecuencias . [4]