Home » Badania » Wprowadzenie do techniki ultraszerokopasmowej

Wprowadzenie do techniki ultraszerokopasmowej

Określenie „sygnał ultraszerokopasmowy” (Ultrawideband – UWB) wskazuje, że widmo sygnału zajmuje bardzo szeroki zakres częstotliwości, znacznie szerszy niż w stosowanych powszechnie systemach tzw. wąskopasmowych i szerokopasmowych.

Sygnały ultraszerokopasmowe charakteryzują się wieloma zaletami predestynującymi je do wykorzystania m.in. w łączności bezprzewodowej i technice radarowej. Ze względu na szerokie pasmo, trudną detekcję emisji UWB przez osoby postronne i pracę w już wykorzystywanych zakresach widma, stosowanie systemów UWB w radiokomunikacji przez długi czas nie wychodziło poza obszar zastosowań specjalnych. Obecnie techniki transmisji ultraszerokopasmowej wkraczają do obszaru sieci bezprzewodowych powszechnego użytku. Są to rozwiązania atrakcyjne ze względu na bardzo duże przepływności transmisji w kanale radiowym (obecnie prototypowe rozwiązania osiągają przepływność rzędu kilkuset Mbit/s, możliwości sięgają nawet do kilku Gbit/s). Dodatkowymi zaletami tej techniki są małe poziomy emitowanych sygnałów oraz związana z tym energooszczędność konstrukcji nadajników i odbiorników.

Przewidywane i już spotykane wdrożenia techniki transmisji ultraszerokopasmowych obejmują nie tylko systemy łączności bezprzewodowej, ale także rozwiązania pozwalające na lokalizację terminali, sieci czujników oraz tworzenie systemów obrazowania.

W systemach UWB założono możliwość pracy w pasmach wykorzystywanych już przez innych użytkowników widma. Dzięki temu, że emisja jest ultraszerokopasmowa (np. w paśmie o szerokości kilkuset MHz lub nawet kilku GHz) gęstość widmowa tej emisji może być niewielka, a więc moce tego sygnału odbierane przez urządzenia wąskopasmowe lub nawet – szerokopasmowe (czyli – w znacznie węższych pasmach niż pasmo emisji UWB) mogą być znacznie niższe niż moce sygnałów pożądanych. W tej sposób możliwe jest wykorzystywanie bardzo szerokiego zakresu częstotliwości do transmisji bez istotnego zakłócania odbioru sygnałów wąsko i szerokopasmowych występujących w pasmach znajdujących się wewnątrz zakresu emisji UWB (oczywiście pod warunkiem utrzymania poziomu emisji UWB w dopuszczalnych granicach).

Zalety techniki UWB sprawiły, że znalazła ona zastosowanie w wielu dziedzinach techniki. Do przykładowych zastosowań należą:

  • urządzenia i systemy radiokomunikacyjne
  • systemy lokalizacyjne,
  • radary do penetracji gruntu,
  • radary do badania materiałów budowlanych
  • radary do obserwacji obiektów przez ściany,
  • systemy nadzoru i monitorowania,
  • radary samochodowe.