Recherche scientifiqueEdit
Cette bande est couramment utilisée en radioastronomie et en télédétection. La radioastronomie au sol est limitée aux sites de haute altitude tels que Kitt Peak et Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en raison de problèmes d’absorption atmosphérique.
La télédétection par satellite près de 60 GHz peut déterminer la température dans la haute atmosphère en mesurant le rayonnement émis par les molécules d’oxygène qui est fonction de la température et de la pression. L’attribution de fréquences passives non exclusives de l’UIT à 57-59,3 GHz est utilisée pour la surveillance de l’atmosphère dans les applications météorologiques et de détection du climat et est importante à ces fins en raison des propriétés d’absorption et d’émission d’oxygène dans l’atmosphère terrestre. Les capteurs satellites américains actuellement opérationnels, tels que l’Advanced Microwave Sounding Unit (AMSU) sur un satellite de la NASA (Aqua) et quatre satellites de la NOAA (15-18) et le capteur spécial micro-ondes/imageur (SSMI/S) sur le satellite F-16 du ministère de la Défense, utilisent cette gamme de fréquences.
TélécommunicationsEdit
Aux États-Unis, la bande 36,0-40,0 GHz est utilisée pour les liaisons de données micro-ondes à haut débit sous licence, et la bande 60 GHz peut être utilisée pour les liaisons de données à courte portée (1,7 km) sans licence avec des débits de données allant jusqu’à 2,5 Gbit/s. Elle est utilisée couramment en terrain plat.
Les bandes 71-76, 81-86 et 92-95 GHz sont également utilisées pour les liaisons de communication point à point à large bande passante. Ces fréquences plus élevées ne souffrent pas de l’absorption d’oxygène, mais nécessitent une licence de transmission aux États-Unis auprès de la Commission fédérale des communications (FCC). Il existe des projets de liaisons à 10 Gbit/s utilisant également ces fréquences. Dans le cas de la bande 92-95 GHz, une petite plage de 100 MHz a été réservée aux radios spatiales, limitant cette plage réservée à un débit de transmission inférieur à quelques gigabits par seconde.
La bande est essentiellement non développée et disponible pour être utilisée dans une large gamme de nouveaux produits et services, notamment les réseaux locaux sans fil point à point à haut débit et l’accès Internet à large bande. La technologie WirelessHD est une autre technologie récente qui fonctionne à proximité de la gamme des 60 GHz. Les caractéristiques du signal, très directionnel et en forme de » rayon de crayon « , permettent à différents systèmes de fonctionner à proximité les uns des autres sans causer d’interférences. Les applications potentielles comprennent les systèmes radar à très haute résolution.
La norme Wi-Fi IEEE 802.11ad fonctionne dans le spectre de 60 GHz (bande V) pour atteindre des taux de transfert de données aussi élevés que 7 Gbit/s.
Les utilisations des bandes d’ondes millimétriques comprennent les communications point à point, les liaisons intersatellites et les communications point à multipoint. Il existe des plans provisoires visant à utiliser les ondes millimétriques dans les futurs téléphones mobiles 5G. En outre, l’utilisation des bandes d’ondes millimétriques pour les communications véhiculaires apparaît également comme une solution attrayante pour prendre en charge les communications véhiculaires (semi-)autonomes.
Les longueurs d’onde plus courtes dans cette bande permettent d’utiliser des antennes plus petites pour obtenir la même directivité élevée et le même gain élevé que les plus grandes dans les bandes inférieures. La conséquence immédiate de cette haute directivité, associée à la forte perte en espace libre à ces fréquences, est la possibilité d’une utilisation plus efficace des fréquences pour les applications point à multipoint. Puisqu’un plus grand nombre d’antennes hautement directives peuvent être placées dans une zone donnée, le résultat net est une plus grande réutilisation des fréquences et une plus grande densité d’utilisateurs. La grande capacité des canaux utilisables dans cette bande pourrait lui permettre de servir certaines applications qui utiliseraient autrement la communication par fibre optique.
Systèmes d’armesEdit
Le radar à ondes millimétriques est utilisé dans les radars de conduite de tir à courteradar de conduite de tir à courte portée dans les chars et les avions, et les canons automatiques (CIWS) sur les navires de guerre pour abattre les missiles entrants. La petite longueur d’onde des ondes millimétriques leur permet de suivre le flux de balles sortantes ainsi que la cible, ce qui permet au système informatique de conduite de tir de modifier la visée pour les réunir.
Avec Raytheon, l’armée de l’air américaine a développé un système d’arme antipersonnel non létal appelé Active Denial System (ADS) qui émet un faisceau d’ondes radio millimétriques d’une longueur d’onde de 3 mm (fréquence de 95 GHz). L’arme fait ressentir à la personne qui se trouve dans le faisceau une douleur intense et brûlante, comme si sa peau allait s’enflammer. La version militaire avait une puissance de sortie de 100 kilowatts (kW), et une version plus petite pour les forces de l’ordre, appelée Silent Guardian qui a été développée par Raytheon plus tard, avait une puissance de sortie de 30 kW.
Vérification de sécuritéModifier
Les vêtements et autres matériaux organiques sont transparents aux ondes millimétriques de certaines fréquences, de sorte qu’une application récente a été les scanners pour détecter les armes et autres objets dangereux portés sous les vêtements, pour des applications telles que la sécurité des aéroports. Les défenseurs de la vie privée s’inquiètent de l’utilisation de cette technologie car, dans certains cas, elle permet aux agents de contrôle de voir les passagers des aéroports comme s’ils n’avaient pas de vêtements.
La TSA a déployé des scanners à ondes millimétriques dans de nombreux grands aéroports.
Avant une mise à jour logicielle, la technologie ne masquait aucune partie du corps des personnes scannées. Cependant, les visages des passagers étaient délibérément masqués par le système. Les photos étaient passées au crible par des techniciens dans une pièce fermée, puis supprimées dès la fin de la recherche. Les défenseurs de la vie privée sont inquiets. « Nous nous rapprochons de plus en plus d’une fouille corporelle obligatoire pour monter à bord d’un avion », a déclaré Barry Steinhardt, de l’American Civil Liberties Union. Pour résoudre ce problème, les mises à jour ont éliminé la nécessité d’avoir un agent dans une zone de visualisation séparée. Le nouveau logiciel génère une image générique d’un être humain. Il n’y a pas de différenciation anatomique entre homme et femme sur l’image, et si un objet est détecté, le logiciel ne présente qu’une boîte jaune dans la zone. Si l’appareil ne détecte rien d’intéressant, aucune image n’est présentée. Les passagers peuvent refuser le scanner et être contrôlés par un détecteur de métaux et une fouille par palpation.
Trois scanners de sécurité utilisant des ondes millimétriques ont été mis en service à l’aéroport Schiphol d’Amsterdam le 15 mai 2007, et d’autres devraient être installés ultérieurement. La tête du passager est masquée à la vue du personnel de sécurité.
Selon Farran Technologies, fabricant d’un modèle de scanner à ondes millimétriques, la technologie existe pour étendre la zone de recherche jusqu’à 50 mètres au-delà de la zone de balayage, ce qui permettrait aux agents de sécurité de scanner un grand nombre de personnes sans qu’elles aient conscience d’être scannées.
Jauge d’épaisseurModification
Des études récentes menées à l’Université de Louvain ont prouvé que les ondes millimétriques peuvent également être utilisées comme une jauge d’épaisseur non nucléaire dans diverses industries. Les ondes millimétriques constituent un moyen propre et sans contact de détecter les variations d’épaisseur. Les applications pratiques de cette technologie se concentrent sur l’extrusion des plastiques, la fabrication du papier, la production de verre et de laine minérale.
MédecineEdit
Les rayonnements électromagnétiques de faible intensité (généralement 10 mW/cm2 ou moins) et de fréquence extrêmement élevée peuvent être utilisés en médecine humaine pour le traitement des maladies. Par exemple, « Une brève exposition aux MMW de faible intensité peut modifier les taux de croissance et de prolifération des cellules, l’activité des enzymes, l’état de l’appareil génétique cellulaire, la fonction des membranes excitables et des récepteurs périphériques. » Ce traitement est particulièrement associé à la gamme des 40-70 GHz. Ce type de traitement peut être appelé thérapie par ondes millimétriques (MMW) ou thérapie par extrêmement haute fréquence (EHF). Ce traitement est associé aux nations d’Europe de l’Est (par exemple, les nations de l’ancienne URSS). La revue russe Millimeter waves in biology and medicine étudie les bases scientifiques et les applications cliniques de la thérapie par ondes millimétriques.
Radar de vitesse de la policeEdit
La police de la circulation utilise des pistolets radar détecteurs de vitesse dans la bande Ka (33,4-36,0 GHz).