uwb天線的簡介

1、超寬帶及其應用超寬帶及其應用超寬帶技術的最初形式為脈沖無線通信，起源于20世紀40年代，從其出現到20世紀90年代之前，UWB技術主要作為軍事技術在雷達和低截獲率、低偵側率等通信設備中使用。近年來，隨著微電子器件的技術和工藝的提高，UWB技術開始應用于民用領域。超寬帶通信是一種不用載波，而通過對具有很陡上升和下降時間的脈沖進行調制(通常，脈沖寬度在0.201.5ns之間)的一種通信，也稱為脈沖無線電(ImpulseRadio).時域(T

2、imeDomain)或無載波(CarrierFree)通信。它具有GHz量級的帶寬，并因其發(fā)射能量相當小，因此可能在不占用現在已經擁擠不堪頻率資源的情況下帶來一種全新的語音及數據通信方式。超寬帶要求相對帶寬[4]比高出20%或者絕對帶寬大于0.5GHz，其傳輸速率可超過100Mbps，具有這樣特性的系統稱為UWB系統。圖1.1超寬帶頻譜圖UWB由于占有帶寬達到數GHz，即使傳送路徑特性良好也會產生失真，但其具有以下的優(yōu)點，使得UWB仍然

3、倍受重視。1、抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統具有較大的處理增益，在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。接收時將信號能量還原出來，在解擴過程中產生擴頻增益，因此，在同等碼速條件下，UWB具有更強的抗干擾性。2、傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mbps到幾百Mbps.3、帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上。超寬帶系統容量大，并目可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干

4、擾。4、消耗電能?。和ǔＧ闆r下，尤線通信系統在通信時需要聯系發(fā)剔載波，因此，要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬時脈沖電波，則只在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能小。5、保密性好：UWB保密性能表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻，接收機只有己知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數據:另一方面是系統的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。6、發(fā)送功率非常?。篣WB系統發(fā)射功率非常小，通信設備可以用小于Imw的發(fā)射功率就能實現通信

5、。低發(fā)射功率大大延長系統電源的工作時間。況且，發(fā)射功率小，其電磁波輻射對人體的影響也會很小。這樣，UWB的應用面就廣。7、定位精度高：信號的定位精度與其帶寬直接相關，UWB信號的帶寬一般在500MHz以上，遠遠高出一般的無線通信信號，因此，其所能實現的定位精度也很高?；鶐д}沖形式的信號，因為其帶寬通常在數GHz，所以其定位精度更是可以高達厘米量級。而且，它把多路徑的時延分解到Ins以下，這樣就能充分抑制多路徑衰落的影響：利用高的路徑分

6、解能力，可用UWB實現室內的高速高質變得很復雜，因此超寬帶天線也就有了不同于傳統窄帶、寬帶天線的一些技術特點，主要表現如下：1、在工作帶寬內要保證UWB天線具有很好的匹配阻抗，這要求UWB天線在整個工作頻帶內駐波電壓比低而平穩(wěn)。駐波電壓比（VSWR）是衡量天線輸入輸出之間阻抗匹配額的參數，要求在工作帶寬內，駐波電壓比越小越好，既要求天線的反射波很小。同時，在UWB脈沖源輸出端安裝一個隔離器，以減小天線反射波對脈沖源的影響。2、要使輻射的

7、極窄脈沖波形盡量不失真，盡量減小頻率色散和空間色散，這就要求UWB天線在整個工作頻帶內相位中心不變。相位中心的變化可能會導致發(fā)射脈沖失真和接收機的性能變壞。圖1.2對數周期天線（左上）發(fā)出色散電磁波（右上）橢圓偶極子UWB天線（左下）發(fā)出非色散電磁波（右下）3、在工作帶寬內天線要保證具有高而穩(wěn)定的輻射效率。尤其是對于移動設備的UWB通信，由于設備功率受限，則對功率穩(wěn)定性要求更高。如式MERGEFMAT(0.1)所定義的UWB天線的效率，

8、其中激勵源功率和回波損incPf（）耗，而且海域源脈沖的頻譜有關。為了增加輻射效率，在工作帶寬內要11()Sf求源脈沖電路和UWB天線之間有很好的阻抗匹配。MERGEFMAT????????2110_01incuwbtransincPfSfdfPfdf???????1(0.1)4、在工作帶寬內天線還要保持具有穩(wěn)定的天線增益、極化，在各個頻點上的功率方向圖要大致相同。2、各種超寬帶天線介紹、各種超寬帶天線介紹目前超寬帶天線主要有加脊喇叭、