一、 UWB 技术简介
UWB(Ultra Wide Band) 是一种短距离的无线通信方式。 其传输距离通常在 10m 以内，使用 1GHz 以上带宽，通信速度可以达到几百 Mbit/s 以上。 UWB 不采用载波， 而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据， 因此，其所 占的频谱范围很宽， 适用于高速、 近距离的无线个人通信。 美国联邦通讯委员会 (FCC)规定，UWB的工作频段范围从 3.1GHz至U 10.6GHz，最小工作频宽为 500MHz 。 超宽带传输技术和传统的窄带、 宽带传输技术的区别主要有如下两方面： 一 个是传输带宽，另一个是是否采用载波方式。从传输带宽看，按照FCC的定义： 信号带宽大于 1.5G 或者信号带宽与中心频率之比大于 25％的为超宽带。超宽带 传输技术直接使用基带传输。 其传输方式是直接发送脉冲无线电信号， 每秒可以 发送数10亿个脉冲。然而，这些脉冲的频域非常宽，可覆盖数 Hz〜数GHz。
由于 UWB 发射的载波功率比较小，频率范围很广，所以， UWB 对传统的无线 电波影响相当小。 UWB 的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟 的优势。
二、 UWB 中空板封边机技术的发展历程
现代意义上的超宽带 UWB 数据传输技术， 又称脉冲无线电 ( IR ， Impulse Radio) 技术， 出现于 1960 年， 当时主要研究受时域脉冲响应控制 的微波网络的瞬态动作。 通过 Harmuth 、Ross 和 Robbins 等先行公司的研究， UWB 技术在 70 年代获得了重要的发展， 其中多数集中在雷达系统应用中， 包括探地雷达系统。至 80 年代后期， 该技术开始被称为 " 无载波 "无线电，或 脉冲无线电。美国国防部在 1989 年首次使用了 "超带宽 "这一术语。为了研究 UWB 在民用领域使用的可行性，自1998 年起，美国联邦通信委员会 ( FCC) 对 超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛 征求业界意见， 在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下， FCC 仍开放 了 UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。这充分说明此项技术所具有 的广阔应用前景和巨大的市场诱惑力。 2003年12月，在美国新墨西哥州的阿尔布克尔市举行的 IEEE有关UWB
标准的大讨论。那时关于 UWB 技术有两种相互竞争的标准，一方是以 Intel 与 德州仪器为首支持的 MBOA 催眠器标准，一方是以摩托罗拉为首的 DS-UWB 标准， 双方在这场讨论中各
不相让， 两者的分歧体现在 UWB 技术的实现方式上， 前者 采用多频带方式，后者为单频带方式。这两个阵营均表示将单独推动各自的技术。 虽然标准尘埃未定， 但摩托罗拉已有了追随者， 三星在国际消费电子展上展示了 全球第一套可同时播放三个不同的 HSDTV 视频流的无线广播系统， 就采用了摩 托罗拉公司的 Xtreme Spectrum 芯片，该芯片组是摩托罗拉的第二代产品， 已有样片提供，其数据传输速度最高可达 114Mbps ，而功耗不超过 200mw 。 在另一阵营中， Intel 公司在其开发商论坛上展示了该公司第一个采用 90nm 技 术工艺处理的 UWB 芯片；同时，该公司还首次展示多家公司联合支持的、采用 UWB芯片的、应用范围超过10M的480Mbps无线USB技术。在5月中旬由 IEEE802.15.3a 工作组主持召开的标准大讨论会议上对这种技术进行投票选举 UWB 标准， MBOA 获得 60%的支持， DS-UWB 获取 40%的支持， 两者都没有 达到成为标准必须达到 75%选票的要求。因此标准之争还要持续下去。
美国在 UWB 的积极投入，引起欧盟和日本的重视，也纷纷开展研究计划。
由 Wisair 、Philips 等六家公司和团体， 成立了 Ultrawaves 组织，研究家庭内， UWB 在 AV 设备高速传输的可行性研究。 位于以列的 Wisair 多次发表所开发 的 UWB 芯片组。
STMicro 、Thales 集团和摩托罗拉等 10 家公司和团体则成立 了 UCAN 组织，利用 UWB 达成 PWAN 的技术，包括实体层、 MAC 层、路由 与硬件技术等。 PULSERS 是由位于瑞士的 IBM 研究公司、英国的 Philips 研究 组织等 45 家以上的研究团体组成，研究 UWB 的近距离无线界面技术和位置测 量技术。日本在 2003 年元月成立了 UWB 研究开发协会，计有 40 家以上的学 者和大学参加， 并在同年 3 月构筑 UWB 通信试验设备。 多个研究机构可在不经 过核准的情况下，先行从事研究。中国在 2001 年 9 月初发布的 "十五 "国家 863 计划通信技术主题研究项目中，首次将 "超宽带无线通信关键技术及其共存与兼 容技术 "作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方 面的研究工作。
在 UWB 的专业 无人机吊舱IC 设计公司已有数家， 如 Time Domain ，Wisair ，Discrete Time Communications. 最具代表性的 Xtreme Spectrum 在 2003 年夏天被 摩托罗拉并购，该公司在 2002 年 7 月推出芯片组 Trinity 及其参考用电路板， 芯片组由 MAC 、LNA 、RF、Baseband 所组成，耗电量为 200mW ，使用 3.1G 至 7.5GHz 频段，速度为 100Mbps 。为了争夺未来的家庭无线网络市场，许多 厂商都已推出了自己的网络产品，如 Intel 的 Digital Media Adapter ， Sony 的 RoomLink（ 这两种适配器应用的是 802.11） ，Xtreme
Spectrum 则推出了基 于 UWB 技术的 TRINITY 芯片组和一些消费电子产品。而 Microsoft 推出了 WindowsXP Media Center Edition 以确保 PC 成为智能网络的枢纽。
三、 UWB 技术特点及优势
（1）传输速率高：理论上，一个宽度趋于 0 的脉冲具有无限的带宽， 因此， UWB 即使把发送信号功率谱密度控制得很低，仍可实现高达 100Mbit/s — 500Mbit/s 的传输速率。在民用方面， UWB 脉冲宽度一般为纳秒级。如果一个 脉冲代表一个数位，那么，理论上 UWB 可达 1Gbit/s 方形气囊的速率，这样在实际中实 现 100Mbit/s 以上的速率是完全可能的。
（2）发射功率低、功耗小：因为不使用载波． UWB 仅在发射窄脉冲时消 耗少量能量。 从而省略了发射连续载波的大量功耗。 这使得 UWB 在通过缩小脉 冲宽度的同时提高带宽， 并且不增加功耗。 这就打破了过去任何一项传输技术的 功耗和带宽成正比的定律。在短距离应用中， UWB 发射机的发射功率通常低于 1mw ，这也是 FCC 电镀铜包钢为了避免对其它设备造成干扰而对 UWB 做出的技术指标要 求。虽然现在实际上使用芯片实现后的整体电路能耗在 300mw 左右，但随着技 术的不断成熟和进步，这项指标随之会降下来。
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