因為毫米波頻段可以提供更寬的帶寬， 因而可實現更高的通信速率。 此外， 低功耗、小體積、抗干擾以及較高的空間分辨率都是其值得利用的特點。 目前衛星與地面通信的主要研究方向集中在兩個大氣衰減較小的窗口，Q 頻段和W 頻段， 而60 GHz 頻段被認為是實現星間通信的重要頻段。

此外， 毫米波光載無線通信（RoF） 系統也得到了迅速的發展。 光纖具有成本低、信道帶寬大、損耗小、抗干擾能力強等優點， 成為現代通信系統中不可或缺的部分。 正如上文提到的， 毫米波具有傳輸容量大、體積小等優點， 但也有空間傳輸損耗大等缺點。

毫米波RoF 系統結合了毫米波和光纖通信的優點， 是實現寬帶毫米波通信遠距離傳輸的有效手段。 自從1990 年光載無線通信的概念被提出之后，這個領域目前在毫米波頻段成為了研究熱點，很多研究小組在不同的毫米波頻段進行了研究， 比如60 GHz 、75-110 GHz、120 GHz 、220 GHz、250 GHz 等。

3.2 毫米波成像

利用毫米波穿透性、安全性等優點， 毫米波成像可有效地對被檢測物體進行成像， 在國家安全、機場安檢、大氣遙感等方面得到了廣泛的研究， 根據成像機理分為被動式成像和主動式成像。

毫米波被動式成像是通過探測被測物自身的輻射能量， 并分辨不同物質輻射強度的差異來實現成像。 被動式成像從機理上看是一種安全的成像方式， 不會對環境造成電磁干擾， 但對信號本身的強度以及接收機的靈敏度要求較高。 國內外對毫米波被動式成像技術已開展了大量的研究。