大氣中傳播衰減嚴(yán)重，器件加工精度要求高。與光波相比，它們利用大氣窗口（毫米波與亞毫米波在大氣中傳播時(shí)，由于氣體分子諧振吸收所致的某些衰減為極小值的頻率）傳播時(shí)的衰減小，受自然光和熱輻射源影響小。為此，它們?cè)谕ㄐ�、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感技術(shù)、射電天文學(xué)和波譜學(xué)方面都有重大的意義。利用大氣窗口的毫米波頻率可實(shí)現(xiàn)大容量的衛(wèi)星-地面通信或地面中繼通信。利用毫米波天線的窄波束和低旁瓣性能可實(shí)現(xiàn)低仰角精密跟蹤雷達(dá)和成像雷達(dá)。在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈或航天器重返大氣層時(shí)，需采用能順利穿透等離子體的毫米波實(shí)現(xiàn)通信和制導(dǎo)。高分辨率的毫米波輻射計(jì)適用于氣象參數(shù)的遙感。用毫米波和亞毫米波的射電天文望遠(yuǎn)鏡探測(cè)空間的輻射波譜可以推斷星際物質(zhì)的成分。

    毫米波雷達(dá)的研制是從40年代開始的。50年代出現(xiàn)了用于機(jī)場(chǎng)交通管制和船用導(dǎo)航的毫米波雷達(dá)（工作波長(zhǎng)約為 8毫米），顯示出高分辨力、高精度、小天線口徑等性。但是，由于技術(shù)上的困難，毫米波雷達(dá)的發(fā)展一度受到限制。這些技術(shù)上的困難主要是：隨著工作頻率的提高，功率源輸出功率和效率降低，接收機(jī)混頻器和傳輸線損失增大。70年代中期以后，毫米波技術(shù)有了很大的進(jìn)展,研制成功一些較好的功率源:固態(tài)器件如雪崩管（見雪崩二極管）和耿氏振蕩器（見電子轉(zhuǎn)移器件）；熱離子器件如磁控管、行波管、速調(diào)管、擴(kuò)展的相互作用振蕩器、返波管振蕩器和回旋管等。脈沖工作的固態(tài)功率源多采用雪崩管,其峰值功率可達(dá)5～15瓦(95吉赫)。磁控管可用作高功率的脈沖功率源，峰值功率可達(dá)1～6千瓦（95吉赫）或1千瓦(140吉赫)，效率約為10%。回旋管是一種新型微波和毫米波振蕩器或放大器，在毫米波波段可提供兆瓦級(jí)的峰值功率。在低噪聲混頻器方面，肖特基二極管（見晶體二極管、肖特基結(jié)）混頻器在毫米波段已得到應(yīng)用，在 100吉赫范圍，低噪聲混頻器噪聲溫度可低至500K(未致冷)或100K（致冷）。此外，在高增益天線、集成電路和鰭線波導(dǎo)等方面的技術(shù)也有所發(fā)展。70年代后期以來，毫米波雷達(dá)已經(jīng)應(yīng)用于許多重要的民用和軍用系統(tǒng)中，如近程高分辨力防空系統(tǒng)、導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)、目標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)等。

    ①導(dǎo)彈制導(dǎo)：毫米波雷達(dá)的主要用途是戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的末段制導(dǎo)。毫米波導(dǎo)引頭具有體積小、電壓低和全固態(tài)等特點(diǎn)，能滿足彈載環(huán)境要求。當(dāng)工作頻率選在35吉赫或94吉赫時(shí)，天線口徑一般為10～20厘米。此外，毫米波雷達(dá)還用于波束制導(dǎo)系統(tǒng)，作為對(duì)近程導(dǎo)彈的控制。②目標(biāo)監(jiān)視和截獲：毫米波雷達(dá)適用于近程、高分辨力的目標(biāo)監(jiān)視和目標(biāo)截獲，用于對(duì)低空飛行目標(biāo)、地面目標(biāo)和外空目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。③炮火控制和跟蹤：毫米波雷達(dá)可用于對(duì)低空目標(biāo)的炮火控制和跟蹤，已研制成94吉赫的單脈沖跟蹤雷達(dá)。④雷達(dá)測(cè)量：高分辨力和高精度的毫米波雷達(dá)可用于測(cè)量目標(biāo)與雜波特性。這種雷達(dá)一般有多個(gè)工作頻率、多種接收和發(fā)射極化形式和可變的信號(hào)波形。目標(biāo)的雷達(dá)截面積測(cè)量采用頻率比例的方法。利用毫米波雷達(dá)，對(duì)于按比例縮小了的目標(biāo)模型進(jìn)行測(cè)量，可得到在較低頻率上的雷達(dá)目標(biāo)截面積。此外，毫米波雷達(dá)在地形跟蹤、導(dǎo)彈引信、船用導(dǎo)航等方面也有應(yīng)用。

    與微波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)的特點(diǎn)是：

    ①　在天線口徑相同的情況下，毫米波雷達(dá)有更窄的波束（一般為毫弧度量級(jí)），可提高雷達(dá)的角分辨能力和測(cè)角精度，并且有利于抗電子干擾、雜波干擾和多徑反射干擾等。

    ②　由于工作頻率高，可能得到大的信號(hào)帶寬（如吉赫量級(jí)）和多普勒頻移，有利于提高距離和速度的測(cè)量精度和分辨能力并能分析目標(biāo)特征。

    ③　天線口徑和元件、器件體積小，宜于飛機(jī)、衛(wèi)星或?qū)�彈載用。