Inhalt
- Was sind die Vorteile der Verwendung von Ultrawide-Bandantennen?
- Verwendung von Ultrawide-Bandantennen
- Welche Frequenzbereiche werden für Ultrawideband-Anwendungen verwendet?
- Wie unterscheidet sich UWB vom Spread-Spektrum?
- Fragen & Antworten
Tamara Wilhite ist technische Redakteurin, Wirtschaftsingenieurin, Mutter von zwei Kindern und veröffentlichte Science-Fiction- und Horror-Autorin.
Was sind die Vorteile der Verwendung von Ultrawide-Bandantennen?
Ultrawideband hat das Fading durch Multipath reduziert, kann jedoch unter Intersymbol-Interferenzen leiden. Im Gegensatz dazu befassen sich trägerbasierte Systeme mit beiden Problemen.
Da sein Signal durch Türen und Wände geleitet werden kann, ist es nicht an die Sichtlinie gebunden. Ein drahtloses Kommunikationssystem, das den nächsten Raum so leicht abdeckt wie den, in dem es sich befindet, wird einem System vorgezogen, das in jedem Raum einen Sender benötigt, der Störungen ausgesetzt ist, wenn die Tür zwischen ihnen geöffnet ist.
UWB-Antennen werden zunehmend in der drahtlosen Kommunikation auf kurze Distanz eingesetzt, da sie eine große Menge an Informationen über einen weiten Frequenzbereich übertragen können. Sie erhalten ein System mit hoher Datenrate zu geringen Kosten und mit geringem Stromverbrauch. Richtantennen wie Vivaldi-Antennen sind keine gute Wahl für die drahtlose Kommunikation in Innenräumen oder Mobilgeräten. Die Planar-Disk-Version einer UWB-Antenne ist omnidirektional und daher für diese Art von Anwendung besser geeignet.
Wenn Signale über Ultra-Breitband-Antennen gesendet werden, ein niedriger Signalpegel über ein breites Frequenzband, wird weniger Strom benötigt, da weniger Störungen auftreten. Dies bedeutet, dass UWB-Antennen weniger Energie benötigen, um Internetzugang, digitale Sprachdienste und Videotelefonie bereitzustellen. UWB-Antennen stören auch nicht Trägerwellenübertragungen und Schmalbandsignale. Die geringere Ausgangsleistung verringert das Risiko des Abhörens, und wenn die Kommunikation von entscheidender Bedeutung ist, ist die Tatsache, dass UWB sehr schwer zu stören ist, attraktiv. Dies hat dazu geführt, dass in einigen taktischen Handfunkgeräten Ultrawideband-Antennen verwendet werden.
Verwendung von Ultrawide-Bandantennen
Ultrawide-Band-Antennen, auch als Ultraband- und UWB-Antennen bekannt, werden seit langem in der nicht kooperativen Radarbildgebung eingesetzt. Zu den Vorteilen seiner Verwendung zählen eine bessere spezielle Auflösung, eine geringere Wahrscheinlichkeit von Abfangsignalen und ein Eindringen von nachweisbarem Material. Letzteres ist der Grund, warum Ultra-Breitband-Antennen in Bodenradar und Wandradar verwendet werden.
UWB-Antennen werden regelmäßig in impulsbasierten Technologien wie Ortungssystemen und Radar eingesetzt. UWB könnte in der öffentlichen Sicherheit und anderen hochpräzisen Positionierungsanwendungen wie der Präzisionsaltimetrie eingesetzt werden. Es kann auch zur Standortidentifizierung von markierten Assets verwendet werden, die auch als RFID bezeichnet werden. Oder es kann zur Lokalisierung des Personals verwendet werden, z. B. wenn das RFID-Tag im Ausweis einer Person eine zusätzliche Sicherheitsstufe bietet, indem die Anmeldeinformationen nur akzeptiert werden, wenn sich der Ausweis der Person neben dem Computer befindet.
Diese Technologie wird manchmal für intelligente Geräte und elektronische Schilder verwendet.
Die FCC hat die Verwendung von UWB für Fahrzeugradarsysteme genehmigt. Diese Systeme werden zur Kollisionsvermeidung und Airbag-Aktivierung eingesetzt. Diese Systeme arbeiten im Bereich von 22 bis 29 GHz.
UWB-Antennen können für Überwachungssysteme verwendet werden. Diese Systeme arbeiten zwischen 1,99 und 10,6 GHz. Durchwandbildgebung kann im gleichen Frequenzbereich oder bei Frequenzen unter 960 MHz betrieben werden.
Ultrawide-Bandantennen werden üblicherweise mit softwaredefinierten Funkgeräten verwendet. Das softwaredefinierte Radio oder SDR benötigt dann nur eine UWB-Antenne anstelle von mehreren, um den Frequenzbereich abzudecken, für den es gerade eingestellt ist. Ultra-Breitband-Antennen mit planarer Scheibe sind ideal für Signalgeneratoren und SDR, da sie Signale aus jeder Richtung empfangen können.
Sie können als Quellenantenne für Signalgeneratoren und Sendertests verwendet werden.
Ultrawide-Bandantennen werden in der Spektrumanalyse verwendet.
Aufgrund der hohen Datenrate wird UWB zunehmend für UAV- und UGV-Datenverbindungen verwendet.
Ultrawideband-Antennen können für Näherungssicherungen verwendet werden.
UWB wird manchmal für drahtlose LPI / D-Intercom-Systeme verwendet.
UWB-Antennen werden regelmäßig für taktische Handheld- und Netzwerk-LPI / D-Funkgeräte verwendet. Sie wurden auch für Nicht-LOS-LPI / D-Bodenwellenkommunikation verwendet. Beide Anwendungen sind überwiegend auf militärische und staatliche Zwecke beschränkt.
Welche Frequenzbereiche werden für Ultrawideband-Anwendungen verwendet?
Die Ultra-Breitband-Technologie oder UWB explodierte, nachdem die FCC im Jahr 2002 beschlossen hatte, den Frequenzbereich von 3,1 bis 10,6 GHz für kommerzielle Anwendungen zuzulassen. Der FCC-Bereich für UWB-Antennen ist tatsächlich breiter als der in der EU zugewiesene UWB-Frequenzbereich von 6,0 bis 8,5 GHz.
Hinweis: Die maximale Leistungsemissionsgrenze gemäß FCC beträgt -41,3 dBm / MHz, unabhängig von den verwendeten Frequenzen. 50 MHz ist die minimale Bandbreite für ein UWB-Signal pro FCC.
Wie unterscheidet sich UWB vom Spread-Spektrum?
Laut "Introduction to Ultra-Wideband Radar Systems" von James D. Taylor wurde Ultrawideband vor 1990 unter einer Reihe von Namen wie Impuls, Videopuls, Super-Breitband, trägerlose Signale, nicht sinusförmig und Basisband genannt. Der gebräuchliche Begriff Ultrawideband kann einfach als "breiter als Breitband" angesehen werden.
Ultrawide Band ist kein Spreizspektrum, obwohl es nach einem ähnlichen Konzept arbeitet. Das Spreizspektrum sendet ein Signal über einen Frequenzbereich, der breiter als das zum tatsächlichen Senden des Signals erforderliche Minimum ist, aber sein Basisbandsignal ist nur wenige Kilohertz breit, bevor es codiert und über eine breitere Frequenzbandbreite gesendet wird. Das Spreizspektrum hat eine gebrochene Bandbreite, ist aber nicht so niedrig wie UWB. Ultra-Breitbandsignale unterscheiden sich vom Spreizspektrum dadurch, dass ihre gebrochene Bandbreite weniger als 25% beträgt, typischerweise weit weniger. Der Funksektor der International Telecommunication Union legt diesen Schwellenwert auf 20% der Mittenfrequenz oder 500 MHz fest, je nachdem, welcher Wert niedriger ist.
Der breitere Frequenzbereich und der geringere Strombedarf sind der Grund, warum UWB-Antennen in drahtlosen Innennetzen im Verhältnis zum Streuspektrum zunehmend verwendet werden.
Dieser Artikel ist genau und nach bestem Wissen des Autors. Der Inhalt dient nur zu Informations- oder Unterhaltungszwecken und ersetzt nicht die persönliche Beratung oder professionelle Beratung in geschäftlichen, finanziellen, rechtlichen oder technischen Angelegenheiten.
Fragen & Antworten
Frage: Haben Sie in letzter Zeit bei eBay nach UWB-Antennen gesucht? Es gibt ein breites Sortiment von 12 bis zu mehreren hundert Dollar. Johanson Technology und Taoglas verkaufen sie auch. Meinung?
Antworten: Ich weiß, dass es eine Vielzahl von Unternehmen gibt, die UWB-Antennen verkaufen. Von WA5VJB von Kent Electronics entworfene Antennen gehören zu den billigsten.
