UWB天线的简介(2)

飞机类型，那么目标识别就成为可能。

3、抗反辐射导弹

反辐射导弹是利用留达信号的到达角度、到达时间及载波频率等参数来对雷达信号做出测向、识别的。超宽带雷达信号呈现低截获概率特性，反辐射导弹难以对其进行截获。反辐射导弹的导引头难以有效处理冲击雷达信号，信号的利用概率低，很难进行有效的寻的制导。

三、UWB通信系统

1.超宽带（UWB）系统与窄带系统的对比 超宽带U W B 窄带 小尺寸并具有一定增益和超宽频小尺寸、高Q、高增益带的天线设计：低阻抗和良好的宽带的天线容易实现， 匹配较难实现，需要对天线和前端机50Ω阻抗易于匹配， 综合设计 天线和前端可独立设计 超宽带LNA 功耗大， 窄带LNA 容易实现阻 实现宽带匹配难， 抗匹配。 RF 前端 前端机需要加AGC， 对于非恒定包络调制对线性要求低 需要很高的线性度，需要严格的滤波 中频 不需要中频 需要AGC,混频器, RF振荡口，P L L 需要宽带高速A/D 转换器， 窄带A/D 转换器容易模拟基需要扩展时延采样技术， 实现，一般只需要2倍数带 需要数字采样示波器技术 据速率 需要连续检测并要有极高的时间非连续检测 数字基分辩率，需要精确的时钟参考源 带 天线 其它 本机噪声、外来载波干扰阻塞问要考虑负载牵引、本题， 振泄漏和由功放引起的UWB 的信道特性不十分清楚，正在本振牵引等问题。 研 对窄带信道的衰落特究 性较清楚 2、USB通信技术特点

现在有许多公司在进行UWB技术的研究开发工作。美国XtremeSpectrun公司能够提供在各种设备之间无线传输音频、视频的UWB芯片组，它采用双相调制技术和IEEE802.15.3MAC协议，传输速率达到100Mb/s。

（1）、传输速率高，空间容量大

根据香农（ShannON）信道容量公式，在加性高斯白噪声（AWGN）信道中，系统无差错传输速率的上限为C=BXlog2(1+SNR)式中，B（单位：Hz）为信道带宽，SNR为信噪比。在UWB系统中，信号带宽B高达500MHz～76Hz。因此，即使信噪比SNR很低，UWB系统也可以在短距离上实现几百兆至1Gb／s的传输速率。例如，如果使用76Hz带宽，即使信噪比低至－10dB，其理论信道容量也可达到1Gb／s。因此，将UWB技术应用于短距离高速传输场合（如高速WPAN）是非常合适的，可以极大地提高空间容量。理论研究表明，基于UWB的WPAN可达的空间容量比目前WLAN标准IEEE 802.11a高出1～2个数量级。

（2）适合短距离通信

按照FCC规定，UWB系统的可辐射功率非常有限，3.1～10.66Hz频段总辐射功率仅0.55mW，远低于传统窄带系统。随着传输距离的增加，信号功率将不断衰减。因此，接收信噪比可以表示成传输距离的函数SNRr（d）。根据香农公式，信道容量可以表示成距离的函数C(d)=BXlog2[1+SNRr(d)]

另外，超宽带信号具有极其丰富的频率成分。众所周知，无线信道在不同频段表现出不同的衰落特性。由于随着传输距离的增加高频信号衰落极快，这导致UWB信号产生失真，从而严重影响系统性能。研究表明，当收发信机之间距离小于10m时，UWB系统的信道容量高于5GHz频段的WLAN系统，收发信机之间距离超过12m时，UWB系统在信道容量上的优势将不复存在。因此，UWB系统特别适合于短距离通信。

（3）具有良好的共存性和保密性

由于UWB系统辐射谱密度极低（小于41.3dBm／MHz），对传统的窄带系统来讲，UWB信号谱密度甚至低至背景噪声电平以下，UWB信号对窄带系统的干扰可以视作宽带白噪声。因此，UWB系统与传统的窄带系统有着良好的共存性，这对提高日益紧张的无线频谱资源的利用率是非常有利的。同时，极低的辐射谱密度使UWB信号具有很强的隐蔽性，很难被截获，这对提高通信保密性非常有利。

（4）多径分辨能力强，定位精度高

由于UWB信号采用持续时间极短的窄脉冲，其时间、空间分辨能力都很强。因此，UWB信号的多径分辨率极高。极高的多径分辨能力赋予UWB信号高精度的测距、定位能力。对于通信系统，必须辩证地分析UWB信号的多径分辨力。无线信道的时间选择性和频率选择性是制约无线通信系统性能的关键因素。在窄带系统中，不可分辨的多径将导致衰落，而UWB信号可以将它们分开并利用分集接收技术进行合并。因此，UWB系统具有很强的抗衰落能力。但UWB信号极高的多径分辨力也导致信号能量产生严重的时间弥散（频率选择性衰落），接收机必须通过牺牲复杂度（增加分集重数）以捕获足够的信号能量。这将对接收机设计提出严峻挑战。在实际的UWB系统设计中，必须折中考虑信号带宽和接收机复杂度，得到理想的性价比。

（5）体积小、功耗低

传统的UWB技术无需正弦载波，数据被调制在纳秒级或亚纳秒级基带窄脉冲上传输，接收机利用相关器直接完成信号检测。收发信机不需要复杂的载频调制／解调电路和滤波器。因此，可以大大降低系统复杂度，减小收发信机体积和功耗。FCC对UWB的新定义在一定程度上增加了无载波脉冲成形的实现难度，但随着半导体技术的发展和新型脉冲产生技术的不断涌现，UWB系统仍然继承了传统UWB体积小、功耗低的特点。

四、来来发展方向和趋势

它被认为是对目前被炒得沸沸扬扬的无线互联（Wi-Fi）技术最具竞争性的技术。虽然目前超宽带的发展面临诸多挑战，但是，我们有理由相信，在未来几年将会有更大的突破。在民用超宽带和移动式通信设备种超短带天线的发展也会朝着小型化、高效率、稳定增益、宽频带、超短快速脉冲响应的方向发展。而在雷达方向，则偏向于高功率、高效率、高增益、超短快脉冲响应方向发展。只有当超宽带系统中脉冲发射接收不再受到天线的制约之时，该领域的发展才会取得重大突破，否则它将永远收到现在。从这一点也得一看到其巨大的市场前景。

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