什么是超宽带技术？超宽带技术是一种新型的无线传输技术，被广泛地应用于雷达和遥感等领域。超宽带技术起源于上个世纪，在上世纪六十年代起，超宽带技术凭借着自身优异的特性开始正式地走入人们的视野，此后超宽带技术得到了不断地发展改进，并渐渐进入了雷达、定位和通信等领域，被广泛应用。超宽带技术是通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行了直接调制的方式，使得信号的带宽能够达到GHz量级。因为超宽带技术所具有巨大的发展潜力和广阔的前景，在2002年2月14日，美国联邦通信委员会（FCC）通过了限用于军用雷达的超宽带技术可以运用在民用产品上的批准，并且在同年的4月，批准超宽带可以分配使用3。1GHz和10。6GHz之间的频段。美国FCC对于UWB的定义为：

 （或总带宽大于500MHz）

式中，为上限频率、为下限频率和为载波频率或中心频率。

根据文献6可了解到，超宽带技术相比较于其他的传统无线通信技术，其有着下列的主要特点：

（1）发射功率低。超宽带无线电的射频带宽可达到1GHz以上，且所需的平均功率很小，信号功率谱密度低，被隐蔽在环境噪声和其他信号之中，难以被检测到。在短距离应用中，超宽带发射机的发射功率通常可以做到低于1mW。

（2）处理增益高。超宽带无线电系统的处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数，可以获得比目前实际扩谱系统高出很多的处理增益。

（3）多径分辨能力强。由于超宽带采用持续时间极短的窄脉冲，有很强的时间、空间分辨力，因此系统的多径分辨极高（1ns脉冲的多径分辨率为30cm），接收机通过分集可以获得很强的抗衰落能力。

（4）传输速率高。超宽带系统使用上吉赫兹的超宽频带，即使发送信号功率谱密度控制得很低，也可以实现高达100-500Mit/s的信息速率。

（5）系统容量大。超宽带无线电系统发送的冲激脉冲占空比极低，采用了跳时（TH）地址码调制。

（6）有强穿透能力。经实验系统证明，超宽带无线电具有很强的穿透树叶和障碍物的能力。

（7）便于多功能一体化。因为冲击脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，很便于将定位和通信合为一体。同时，超宽带无线电定位器成本更低。

（8）低功耗。利用扩频多址技术，系统具有较大的扩频处理增益，超宽带设备可以使用小于1mW的发射功率。同时，超宽带技术的系统功耗也相当低，50-70mW就可以满足工作要求。

由此可见，相比于其他的传统通信系统，超宽带技术具备独有的众多优点和潜力。超宽带技术可以广泛被应用于众多领域，例如多媒体无线通信、高精度定位、雷达、无线传感器网络、监测、控制等，具有巨大的发展潜力和广阔的前景。文献综述

1。2  超宽带天线技术要求

在超宽带技术中，超宽带天线本身对超宽带信号有着很大的影响，因此对于超宽带天线的设计无疑是超宽带通信的关键技术之一。而由天线的传输理论可知，不同频率的电磁波有效发射的天线尺寸与波长存在关系。由于超宽带信号占据了极宽的频带，就必须考虑到不同频率的信号的兼顾问题，对天线的设计不能采用窄带通信的天线设计理论。根据文献6，我们通常要求超宽带天线要能够具备下列的工作特性：

1、保证UWB天线在工作带宽内具有很好的匹配阻抗，这要求在整个工作频带内超宽带天线电压驻波比（VSWR）低而平稳。电压驻波比是衡量天线输入输出之间阻抗匹配额的参数，良好的天线要求其电压驻波比在工作带宽内越小越好，即要求天线的反射波很小。