UWB ультра Широкополосная Антенна | Инструменты

Modname = ckeditor

Ультра widemanduwbantenna

Это улучшенная монопольная антенна UWB, она в основном используется для позиционирования UWB, коммуникации и т. Д. Антенна покрытие частот is3.9GHz ---- 10,5 ГГц, типичное количество постоянного wave2.5following 。 антенна имеет небольшой размер, высокая эффективность.

\

2. Характеристики антенны

\

1. Рабочая частота: 3,9 --- подача заявки на 10,5 г

\

2. Входное сопротивление: 50 (Ом)

\

3. Максимальная мощность:<10 Вт (40dBm)

\

4. Размеры: 50*50 мм (без соединения)

\

5. Форма соединения: головка SMAPudendal (внешний винт и внутреннее отверстие)

\

6. Механический Вес: 10 г

\

3. Фотографии товара

\

Uwbтехнические Особенности

\

(1) Высокая скорость передачи, большая емкость

В соответствии с формулой мощности канала Шеннон (Шеннон), в аддитивном белом гауссийском шуме (AWGN) в канале верхний предел скорости передачи без ошибок:

C = B× log2(1 + SNR)

\

\

(1)

Среди, B (компания: Hz)-пропускная способность канала, SNRIs Отношение сигнал/шум. stayUWBIn система, диапазон сигнала высота is500MHz ~ 7,5 GHz. Таким образом, даже SNRSNRVery низкий, UWBThe система также может достичь сотни мегабайт до сотни мегабайт в коротком диапазоне 1GB/sTransmission rate. Например, если used7 GHzbandwidth, даже если SNR такой же низкий, как-10 дБ, теоретический канал Емкость также может быть осуществлена 1 Гб/с. Таким образом, технология takeUWBTechnology применяется для коротких расстояний и высокой скорости передачи (например, высокая скорость) Это очень удобно, может значительно улучшить космическую емкость. Теоретические исследования показывают, что, быть основанным на доступной емкости пространства onUWBOfWPANThe больше, чем на presentwlanстандартизация 802,11. aHigher than1 ~ 2An порядок величин.

(2) подходит для короткой дистанционной связи

Согласно toFCCregulations,UWBThe лучевая мощность системы очень ограничена, 3,1 GHz ~ 10,6 ghzобщая мощность излучения частотного диапазона составляет всего 00,55 mW, намного ниже, чем традиционная узкополосная система. С увеличением расстояния передачи сигнала Сила будет продолжать распадаться. Таким образом, полученный SNR может быть выражен как функция передачи distanceSNRr (d). Согласно формуле Шеннона, емкость канала может быть выражена как функция расстояния

C(d)= B× log2[1 + SNRr(d )] (2)

Кроме того, сигнал UWB имеет множество компонентов частоты. Как всем известно, беспроводные каналы показывают различные выцветающие характеристики в разных диапазонах частот. С увеличением расстояния передачи Высокочастотный сигнал выцветает очень быстро, это приводит к искажению сигнала, таким образом, производительность системы Серьезно влияет. Исследования показывают, что когда расстояние между трансиверами меньше, чем 10Mtime, мощность канала UWBThe системы выше than5GHzFrequency bandWLANsystem, расстояние между трансиверами превышает 12Mtime, преимущества системы в емкости канала больше не будут существовать. Таким образом, система UWBThe особенно подходит для короткого расстояния Коммуникация.

(3) Он имеет хорошее сосуществование и конфиденциальность

BecauseUWBThe Радиационная спектральная плотность системы очень низкая (менее than-41.3dBm/МГц), для традиционной узкополосной системы спектральная плотность сигнала UWBThe даже ниже, чем уровень фонового шума, uwbпомехи сигнала к узкополосной системе можно рассматривать как широкополосный белый шум. Поэтому система UWBThe имеет хорошее Сосуществования с традиционной узкополосной системой, это очень полезно для улучшения использования все более напряженных беспроводных ресурсов спектра. Между тем, чрезвычайно низкая спектральная плотность излучения делает сигнал theUWBThe сильным сокрытием, трудно перехлестнуть, это очень полезно для улучшения конфиденциальности Коммуникация.

(4) Высокое разрешение, высокая точность позиционирования

Сигнал becauseUWBThe принимает узкий Пульс с очень коротким сроком, его время, пространственное разрешение очень сильное. Таким образом, UWBThe Многоточечное разрешение сигнала очень высокое. Высокая многоточечная решительность uwbhigh точность диапазона сигнала, позиционирование способности. Для системы связи необходимо провести анализ разрешения сигнала dialecticalluwbmultipath. Выбор времени и частота Селективность беспроводного канала являются основными факторами, которые ограничивают производительность беспроводной системы связи. В узкой полосовой системе, неотличимый мультипуть приведет к выцветанию, andUWBSignals могут быть разделены и объединены с использованием технологии приема разнообразия. Таким образом, система UWBThe обладает сильной антивыцветающей способностью. butUWBThe высокое Многоточечное разрешение сигнала Также приводит к серьезному рассеиванию времени энергии сигнала (селективное выцветание частоты), приемник должен жертвовать сложностью (увеличение многообразия), чтобы запечатлеть достаточно энергии сигнала. Это будет создавать серьезные проблемы с дизайном приемника. В системе practiceUWBIn, транзакция между пропускной способностью сигнала и сложностью приемника должна Учитывайте, Получайте

\

\

Идеальная цена.

(5) Малый размер, низкое энергопотребление

Технология conventionalUWBThe не требует синусоидального носителя, данные модулируются на nanosecond или sub nanosecond узких импульсов, приемник использует коррелятор для обнаружения сигнала непосредственно. Трансивер не нуждается в сложной частотной модуляции/Демодуляции цепи и фильтра. Таким образом, это может значительно уменьшить сложность системы, уменьшить Объем и потребляемая мощность трансивера. FCCyesUWBThe новое определение несущей свободной импульсной формы увеличивает сложность реализации несущей свободной импульсной формы в определенной степени, но с развитием полупроводниковой технологии и появлением технологии нового импульсного поколения, система UWBThe по-прежнему наследует традиционный uwbsmall Размер, низкая мощность Потребление.

3 технология формирования UWBPulse

Любая цифровая система связи, необходимо нести информацию с помощью сигнала, который хорошо подходит к каналу. Для линейной модуляции системы, модулированный сигнал может быть выражен как:

S (t)= ∑Ing(t -T ) (3)

Среди InIs-последовательность дискретных символов данных, несущих информацию; Это длительность символа данных;

G (t) Форма волны формируется во времени. Диапазон рабочих частот системы связи, полоса пропускания сигнала, спектральная плотность излучения, выходящая из диапазона излучения, производительность передачи, множество факторов, таких как сложность реализации, зависит от дизайна.

AboutUWBcommunication system, Формирование signalg(t) пропускная способность должно быть больше than500MHz и энергии сигнала должны быть проведены in3.1 ГГц ~ 10,6 GHzFrequency группа 。 система earluwbthe принимает nanosecond/Sub nanosecond несущую свободную гауссианскую один цикл импульса, спектр сигнала концентрируется в 2 ghznext. FCCyesUWBThe реопределение и ресурс спектра Распределение формирования сигнала выдвигает новые требования, схема формирования сигнала должна быть скорректирована. В последние годы существует много эффективных методов, например, технология формирования, основанная на несущей модуляции, гермиторгональное формирование импульса, эллиптическая сферическая волна (PSWF) ортогональное формирование импульса и т. Д.

3,1 Гаусса один рабочий цикл импульсный

Один цикл гауссийского импульса является производной гауссийского импульса, это самый репрезентативный несущего свободного импульса. Импульсные формы каждого заказа могут быть получены первым производным от Gauss.

С увеличением порядка импульсного сигнала количество нулевых пунктов пропуска увеличивается постепенно, Центральная частота сигнала переходит на высокую частоту, но полоса пропускания сигнала не имеет явных изменений, относительная полоса пропускания уменьшается Постепенно. Система раннего stageUWBThe adopts1rank, 2 второго импульса заказа, Частотный компонент сигнала простирается от постоянного тока до DC2GHz. Согласно toFCCyesUWBNew definition of, должен использоваться 4the sub nanosecond pulse с более высоким порядком может удовлетворить требования к спектру излучения. Chart3it typical2nsGaussian один цикл импульса.

3,2 технология формирования несущей модуляции

В принципе, просто signal-10dBBandwidth больше than500MHzThat's enoughUWBrequirement. Таким образом, традиционная схема формирования сигнала для системы связи перевозчика может быть пересажена на другие системы. Здесь, конструкция сигнала UWB преобразована в низкочастотную импульсную конструкцию, через модуляцию несущей, спектр сигнала может быть перемещен гибко на частотной оси.

Формирующий Пульс с несущей может быть выражен как:

W (t)= p(t)cos(2 ffct)(0 ≤t ≤Tp) (4)

Среди, p(t) для длительности импульса tpbaseband; fcIs частота перевозчика, частота центра сигнала. Если baseband pulsep(t) spectrum isP(f ), то спектр конечного формирования импульса:

Таким образом, спектр формирования импульса зависит от baseband pulsep(t), если asp(t)Of-10dBBandwidth больше than250 MHz, это требование к дизайну enoughUWBdesign. Регулируя частоту несущей передачи, можно сделать спектр сигнала в the3.1 GHz ~ 10,6 GHzFan

\

\

Гибкое движение в корпусе. В сочетании с технологией hopping(FH), удобно создавать частоту hopping multiplacy (FHMA)system. В manyIEEE 802.15.3 эта технология формирования импульсов используется в стандартном предложении. chart4It является типичным переносчиком модифицированного косинового импульса, Центральная частота is3.35 GHz,-10 dBBandwidth is525 MHz.

3,3 Пульс HermiteQuadrature

HermitePulse-это своего рода пульс, который был впервые предложен для высокоскоростного метода формирования импульса для системы связи. Сочетание с M-ary импульсной модуляцией может эффективно улучшить скорость передачи системы. Этот вид импульсного сигнала Генерируется byHermitePolynomial. Характеристики этого метода формирования импульсов таковы: энергия концентрируется на низкой частоте, есть большая разница в спектре каждой формы волны заказа, она нуждается в переноске для перемещения spectrumFCCrequirement.

3,4 Пульс PSWFQuadrature

PSWFThe pulse-это своего рода приближение сигнала «лимит по времени», он имеет очень идеальный эффект в диапазоне ограниченного анализа сигнала.

Сравнение AndHermitePulse, пульс PSWFThe может быть разработан непосредственно в соответствии с целевой частотной полосой и требованиями к полосе пропускания, это не требует сложной модуляции несущей для изменения спектра. Таким образом, технология формирования PSWFPulse относится к несущей технологии свободного формирования, это может упростить сложность трансивера.

4 UWBModulation и технология множественного доступа

Режим модуляции относится к тому, как сигналы передают информацию, он не только определяет эффективность и надежность системы связи, но и влияет на спектральную структуру сигнала, сложность приемника. Для нескольких технологий доступа, чтобы решить проблему нескольких пользователей, разделяющих канал, разумная схема множественного доступа может уменьшить интерференцию между пользователем И значительно улучшить многопользовательскую емкость. Методы модуляции stayUWBThe, используемые в системе, могут быть разделены на две категории: Модуляция на основе импульса UWB, быть основана на onofdmortogonal мультипликационной модуляции на основе FPGA. Множественные технологии доступа включают в себя: многократный доступ во времени, многократный доступ, многократный доступ, DSSS CDMA, WDMA и т. Д. В дизайне системы, он может сделать разумное сочетание режима модуляции и множественного доступа Режим.

4,1 технология UWBmodulation

(1) импульсная модуляция положения

Модуляция положения импульса (PPM) это своего рода модуляция, которая использует положение импульса для передачи информации. В соответствии с количеством дискретных символов данных, Номер состояния можно разделить на binaryPPM(2ppm) и hexadecimalPPM(MPPM). В этом модулирующем режиме, каковы Возможные положения импульсов в повторении импульса period2OrMindividual, импульсное положение соответствует статусу символа один за другим. В зависимости от связи между расстоянием между Прилегающие импульсные позиции и ширина импульса, также можно разделить на частичное перекрытие ppmand ортогоналppm (OPPM). В частично избыточном цикле, для обеспечения надежности передачи системы, как правило, выбирается отрицательная пиковая точка пульсовой автокорреляции между соседними позициями пульса, таким образом, Максимальное расстояние евклидов между соседними символами. stayOPPMin, импульсное положение обычно определяется с шириной импульса как интервал. Приемник использует коррелятор для последовательного обнаружения в соответствующем положении. WhereasUWBSystem сложность и ограничение мощности, в практическом применении, общий режим модуляции is2PPMor2OPPM.

Преимущество PPMThe заключается в том, что: ему нужно только контролировать положение пульса в соответствии с символом данных, нет необходимости контролировать амплитуду и полярность пульса, удобно реализовывать модуляцию и демодуляцию с низким Сложность. Таким образом, режим модуляции PPMIt earluwbthe широко используется в системе. Тем не менее, потому что сигнал однополярный, есть, как правило, дискретные линии с высокой амплитудой в спектре излучения. Если эти спектральные линии не будут подавлены, будет трудно удовлетворить требования к излучению Спектр.

(2) импульсная амплитудная модуляция

Амплитудная Модуляция пульса (PAM) это число

\

\

Word communication system является одним из наиболее часто используемых методов модуляции. stayUWBIn система, учитывая сложность и энергоэффективность, не подходит для использования нескольких систем PAM(MPAM). Система UWB commonPAMThere существует два способа: переключатель keying(OOK) и бинарный фазовый сдвиг keying(BPSK). Первый может использовать бессвязное Обнаружение для уменьшения сложности приемника, последний использует когерентное Обнаружение для обеспечения надежности передачи.

And2ppmсравнение, в соответствии с той же радиационной мощностью, можно получить надежность передачи bpskmore, нет дискретных линий в спектре излучения.

(3) Модуляция формы волны

Модуляция формы волны (PWSK) Это комбинированный метод модуляции импульса и других ортогональных сигналов. В этом модулирующем режиме useMTwo ортогональные импульсные формы с одинаковой энергией несут информацию о данных, каждая импульсная форма ассоциируется с aMBinary символом данных соответствия. В приемном конце используются параллельные Корреляторы zemtwo для получения сигналов, восстановления данных с использованием максимального обнаружения вероятность. Потому что все виды импульсной энергии равны, поэтому, Эффективность передачи может быть улучшена без увеличения мощности излучения. Если ширина импульса одинаковая, можно достичь скорости передачи символа thanmppmhigh. С той же скоростью символа, энергоэффективность и надежность системы Выше, чем у системы управления. Поскольку этот метод модуляции требует большего количества фильтров и корреляторов, его сложность выполнения высока. Поэтому он редко используется в практической системе, в настоящее время он ограничен теоретическими Исследование.

'