超宽带（UWB）技术终极解读：从原理到应用

超宽带（UWB）技术正在革新无线通信领域。从提升定位追踪的精确度到实现无缝物联网连接，UWB凭借其宽频带特性，正在对多个行业产生深远影响。但究竟什么是UWB？为何它正成为现代技术的关键推动力？

什么是超宽带（UWB）

什么是超宽带（UWB)?

超宽带（UWB）是一种快速、低功耗且短距离的无线通信技术。顾名思义，它在较宽的频率范围（3.1 GHz 至10.6 GHz）内工作。UWB通过测量无线电脉冲在设备之间传输的时间来实现极高的精度——可达10厘米以内的定位精度。这一能力使UWB超越了传统的定位技术，使其成为设备间通信和定位的强大工具。得益于这些特性，UWB技术在现代应用中变得不可或缺，例如UWB室外定位和智能手机中的UWB天线。

超宽带（UWB）工作原理

超宽带（UWB)如何工作?

当两个超宽带（UWB）天线相互靠近时，它们会启动一个称为“测距”的过程。测距计算设备之间的飞行时间（ToF），测量挑战和响应信号的往返时间。通过利用大信道带宽和短脉冲（每个脉冲仅持续几纳秒），UWB实现了卓越的精确度。这一定位过程使UWB能够实时跟踪设备的移动，提供关于运动和相对位置的洞察。这意味着UWB设备不仅能够以厘米级的精确度确定物体的确切位置，还能检测物体是静止还是移动，以及移动的方向。

UWB利用飞行时间（ToF）技术及其宽广的频谱，确保了在以下需求应用中表现出卓越性能：

•高精度：定位精度达到亚10厘米级别。

•低功耗：非常适合需要长电池寿命的设备。

•安全性：提供可靠且无干扰的通信渠道。

超宽带（UWB）应用

超宽带（UWB)的应用?

超宽带（UWB）天线的关键应用主要集中在其卓越的定位和感知能力上。这使得它们成为需要精确定位、小型化和长电池寿命行业的理想选择。消费电子、楼宇门禁控制、医疗保健、零售和汽车等领域利用UWB技术来提高精度、效率和功能性。

汽车行业：UWB助力更智能、更安全的车辆

UWB技术正在革新汽车行业，提供以下功能：

•无钥匙进入：实现便捷且安全的无钥匙进入与点火系统。

•远程泊车：提供精确的车辆导航与自动泊车辅助。

•安全功能：避免行人和自行车碰撞、防盗系统、胎压监测和儿童座椅识别。

•车辆追踪：在拥挤停车场和户外大型空间中，UWB技术能在户外精准定位车辆。

消费电子：用于智能设备的UWB天线

在消费电子领域，超宽带（UWB）技术实现了以下关键功能：

•设备间通信：提供流畅的无线连接，增强设备间的互动。

•接近检测：支持身份验证和基于位置的服务，提高用户安全性。

•访问控制：实现智能家居系统和设备的无接触操作，提升便利性。

这些功能对于超宽带手机尤为重要，促进了文件共享、精确设备跟踪和互动增强现实（AR）应用的创新。

楼宇门禁控制：精确与安全的结合

超宽带（UWB）技术为楼宇门禁控制提供了高效且安全的解决方案：

•实时定位：精确追踪建筑内人员与资产的位置，提升安全管理。

•无接触访问：自动解锁安全区域门禁，方便快捷。

•增强安全性：为办公室、仓库及高安全区域提供定制化的访问控制，确保出入安全。

医疗保健：通过UWB提升患者护理服务

在医疗保健领域，超宽带（UWB）技术有效提升患者护理服务，具体体现在以下方面：

•患者监测：提供实时监测信息，确保患者安全和快速响应护理需求。

•设备追踪：实时定位和管理医疗设备，减少设备遗失，提高管理效率。

•紧急响应：快速定位关键资源，增强急救反应速度和效果。

零售行业：改造库存管理和客户体验

零售商通过超宽带（UWB）技术实现以下优势：

•库存管理：实时监控库存水平与位置，提升运营效率。

•客户分析：基于位置洞察，打造个性化购物体验。

•产品追踪：优化供应链与物流管理，降低成本。

如图：超宽带（UWB)的日常应用，停车场出入控制，可用车位查询，停车费自动支付

虚拟天线方案

超宽带（UWB)与虚拟天线Virtual Antenna®

UWB凭借其高精度、高效性和多功能性正在改变各行各业。从UWB户外定位到适用于智能手机和物联网设备的UWB天线，这项技术始终处于创新的前沿。

UWB 天线需具备以下特性：

•宽带宽：覆盖UWB 信号的超宽频率范围。

•紧凑尺寸：无缝集成到现代物联网设备中。

•高效率：确保稳定的信号传输和接收。

实现这些特性需要高质量、可靠的天线。Ignion的虚拟天线®技术提供卓越的UWB性能，使得在广泛的应用中实现可靠的通信和定位。其多功能性使其能够覆盖 UWB 频率范围的大部分频段（3.1–4.8 GHz 和 6.0–8.5 GHz），适用于各种尺寸和形状的设备。