什么是UWB？
超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波
通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳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。
UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术。它不采用正弦载波，而是利用纳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大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号，美国联邦通信委员会（FCC）对UWB技术的规定为：在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。
UWB技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。UWB技术利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信，故又称为基带通信技术、无线载波通信技术，主要用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。2002年2月，美国联邦通信委员会发布了民用UWB设备使用频谱和功率的初步规定。该规定中，将相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻带宽大于500MHz的通信系统称为UWB系统，同时批准了UWB技术可用于民用商品。随后，日本于2006年8月开放了超宽带频段。由于UWB技术具有数据传输速率高（达1Gbit/s）、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，UWB技术成为无线个人局域网通信技术（WPAN）的首选技术。
UWB的特点？
UWB技术解决了困扰传统无线通信技术多年的有关传播方面的重大难题，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。
1.系统结构的实现比较简单
当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波，载波的频率和功率在一定范围内变化，利用载波的状态变化来传输信息。而UWB技术则不使用载波，它通过发送纳秒级非正弦波窄脉冲来传输数据信号。UWB系统中的发射器直接用脉冲小型激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器。UWB系统允许采用非常低廉的宽带发射器。同时在接收端，UWB系统的接收机也有别于传统的接收机，它不需要中频处理，因此，UWB系统结构的实现比较简单。
2.高速的数据传输
民用商品中，一般要求UWB信号的传输范围为10m以内，根据经过修改的信道容量公式，民用商品数据传输速率可达500Mbit/s，UWB技术是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。UWB技术以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输，并且不单独占用已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其他无线技术使用的频带。在军事应用中，UWB技术可以利用巨大的扩频增益来实现远距离、低截获率、低检测率、高安全性和高速的数据传输。
3.功耗低
UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0.20~1.5ns之间，有很低的占空比，系统耗电很低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百微瓦至几十毫瓦。民用UWB设备的功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。军用的UWB电台耗电也很低。因此，UWB设备在电池寿命和电磁辐射上，与传统无线通信设备相比，有着很大的优势。
4.安全性高
作为通信系统的物理层技术，UWB技术具有天然的安全性能。由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对于一般通信系统来说，UWB信号相当于白噪声信号，并且在大多数情况下，UWB信号的功率谱密度低于自然的
电子噪声的功率谱密度，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。
5.多径分辨能力强
由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大于多径传播时间，多径传播效应限制了通信质量和数据传输速率，由于超宽带无线电发射的是持续时间极短且占空比极小的单周期脉冲，多径信号在时间上是可分离的。假如多径脉冲要在时间上发生交叠，其多径传输路径长度应小于脉冲宽度与传播速度的乘积。由于脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用发射信号的能量。大量的实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB的多径环境，对超宽带无线电信号的衰落最多不到5dB。
6.定位精确
冲激脉冲具有很高的定位精度。采用UWB技术，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。UWB技术具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS（全球定位系统）只能工作在GPS定位卫星的可视范围之内。与GPS提供绝对地理位置不同，超宽带无线电定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器在价格上更为便宜。
7.工程简单造价便宜
在工程实现上，UWB技术比其他无线技术要简单得多，可全数字化实现。它只需要以一种数学方式产生脉冲，并对脉冲进行调制，而实现上述过程所需的
电路都可以被集成到一个芯片上，设备的成本很低。
UWB系统发射和接收的是纳秒级的非正弦波窄脉冲，不需要采用正弦载波而直接进行调制，接收机利用相关器件能直接完成信号检测，这样，收发信机不需要复杂的载频调制解调电路和滤被器，只需要一种数字方式来产生纳秒级的非正弦波窄脉冲。因此，采用UWB技术可以大大降低系统的复杂度，减小收发信机的体积，降低收发信机的功耗，易于数字化和采用软件无线电技术。
UWB的技术指标？
UWB技术与极短脉冲、无载波、时域、非正弦、正交函数和大相对带宽无线/雷达信号是同义的。UWB脉冲通信由于其优良、独特的技术特性，将会在无线多媒体通信、雷达、精密定位、穿墙透地探测、成像和测量等领域获得日益广泛的应用。
UWB的主要指标如下：
频率范围：3.1GHz~10.6GHz；
系统功耗：1mW~4mW；
脉冲宽度：0.2ns~1.5ns；
重复周期：25ns~1ms；
发射功率：《-41.3 dBm/MHz；
数据速率：几十到几百Mb/s；
分解多路径时延：≤1ns；
多径衰落：≤5dB；
系统容量：大大高于3G系统；
空间容量：1000kb/m2。
UWB单芯片公司有哪些？
前些天看新闻，国产首颗UWB单芯片由易百德研发成功，性能超越进口芯片，来源：互联网。
2020年03月20日，国产高精度定位芯片“流片”成功，宣告首颗高精度定位芯片即将正式量产。
杭州易百德微电子有限公司正式宣布，UWB EB1003芯片正式研发成功。
EB1003芯片，在2020年04月正式发布。该芯片集成了完整的符合802.11.4国际标准的UWB收、发、测距系统，距离测量精度小于10cm，是目前国内唯一符合802.11.4国际标准的高精度测距UWB单芯片。
据了解，面向消费市场的EB1003将于2020年第四季度量产，根据测试数据来看EB1003芯片性能达到或超过了国内外同类产品，真补了国产高端芯片的空白。
目前全球只有四家公司拥有UWB单芯片技术，苹果、NXP、QORVO和易百德。苹果的芯片不会对外出售、NXP的芯片专注于汽车领域。QORVO的芯片目前以工业领域应用居多。
前几家公司大家都了解，现在说一下Qorvo。
射频巨头Qorvo宣布将收购UWB芯片供应商Decawave和微波通信公司Custom MMIC这两家公司。（2020年3月份Qorvo宣布将收购另外两个公司）
Decawave Limited DecaWave是一家爱尔兰无晶圆厂
半导体公司，其基于其UWB无线技术平台开发用于室内定位和通信的IC。DecaWave的ScenSor系列零件首次为开发者提供了在行视线模式下将室内标签物体定位到距离达300米的距离为10厘米的精确度，而在非线性系统中为40米，视力模式。该公司的技术允许精确测量时间和数据通信同时发生，从而可以在各种垂直市场上实现应用。DecaWave的第一个芯片DW1000符合IEEE802.15.4-2011标准。该公司的专利技术的许多功能都归功于这一标准，包括室内精度，范围（视线和障碍物），多径抗扰度和抗干扰性。除了无与伦比的精密性能外，DW1000还在接收和发送模式下提供低功耗。DecaWave总部位于爱尔兰都柏林，在法国，中国和韩国设有办事处。
美国Custom MMIC成立于2006年，是一家无晶圆射频和微波MMIC的设计公司。公司主要制造的产品有射频放大器、低噪声放大器、功率放大器、低相位噪声放大器、混频器、平衡混频器、IQ混频器、数控移相器、衰减器、压控衰减器、数控衰减器和倍频器，这跟Qorvo现有的产品是很完美的补充。
原作者：煜拓老刘 数独机
