超寬帶技術的案例
超寬帶技術助力智能城市——未來定位如此簡單
除了以上這些，超寬帶技術在室內和室外還有安全交易方面有哪些重要的應用呢？用戶界面又該如何設計呢？想了解更多技術的朋友可以點擊閱讀原文。
精確計時和精確定位為何需要超寬帶(UWB)？
什么技術能應對如此精確計時和精確定位檢測的應用場景呢？那當然的用到Eliko 的超寬帶實時定位系統 (RTLS)，該系統集成 Qorvo 的超寬帶設備，可以實時跟蹤數百個物體。
Eliko 的 UWB RTLS 系統集成 Qorvo 的超寬帶設備，可以實時跟蹤數百個物體。
在這里，我們將探討為什么超寬帶技術對依賴精確度的應用場景大有裨益。
為什么這樣說呢？因為有了超寬帶，演出制作就可以同步所有設備，作為一種低功耗、超寬帶寬無線電技術，超寬帶具有多種出色的特性，非常適合 Puy-du-Fou 等應用場景——在這類場景中，最重要的就是精確測距、精確定位和快速數據通信。
具體看一下，超寬帶與其他技術的區別吧。
首先，超寬帶不依賴衛星進行通信。
其次，超寬帶的這種精確度是通過測量信號脈沖在設備之間傳輸的時間來實現的，可以根據每個傳輸脈沖的飛行時間來計算。
再次，這種方法的精確度取決于信號的帶寬；需要非常寬的信號，才能實現高精度。
最后，超寬帶技術還能在非視距條件下工作，這種條件下無法使用攝像頭追蹤位置。這意味著，信號能夠穿過布景等障礙物，同時保持非常高的定位精確度。此外，由于它的工作頻率在 6-8 Ghz 之間，所以與其他無線電波之間不存在干擾問題。
所以說，超寬帶在需要精確計時和精確定位的方面有絕對優勢，是技術人員的首選技術，想了解更多關于超寬帶定位技術的知識的朋友，可以點擊
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展開 無線技術中陰影和盲區的克星——超寬帶技術
現在清楚了主要是還是依靠的超寬帶（UWB）技術以及定位引擎（VML）技術，當然這些功能都集成在了Qorvo UWB 芯片中，可見Qorvo在無線技術領域的領先地位。
所以，Qorvo介紹的“什么是超寬帶？一種專用于實現精準定位和安全通信的技術?！弊詈靡匆豢吹?。想了解該內容的朋友，請點擊
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展開 一文了解UWB技術的工作原理
超寬帶技術 (UWB) 是最佳定位跟蹤技術，因為超寬帶技術 (UWB) 的設計的初衷就是實現高精度測距估計，同時進行雙向通信。所以 UWB 是當今最好、最先進的定位技術。今天就帶大家深入的了解一下UWB技術的工作原理吧。
為什么說 UWB 最適合室內定位跟蹤？
UWB 的固有特性意味著，它可以實現比其他技術更精確的室內定位和距離測量。
如圖1所示，UWB 脈沖（中間和右側圖）只有 2 納秒 (ns) 寬，因此不受反射信號（多路徑）干擾和噪聲的影響。UWB 射頻 (RF) 脈沖邊緣清晰，因此在存在日常環境中常見的信號反射和多路徑效應的情況下仍能精確測定到達時間和距離。
圖1
將 UWB 作為解決方案時，反射信號（灰色）不會影響直接信號（藍色）。IR-UWB 信號（中間和右側）的上升和下降時間（邊沿）比標準窄帶信號（左側）更短，因此可以精確地測量信號的到達時間。這也有助于 UWB 信號在存在噪聲和多徑效應的情況下保持其完整性和結構。
即使在噪聲條件下，如圖1（右側）所示，2ns 寬的脈沖無線電 UWB 脈沖的到達時間幾乎未受影響。相比之下，如圖 2 所示，窄帶信號受到噪聲的影響比較明顯。
圖2
我們已使用窄帶無線電技術對基于 ToF 的方法進行了試驗。如圖 3所示，窄帶信號對多路徑非常敏感，因為反射信號（深灰色）可與直達經信號（淺灰色）進行具有破壞性的結合，從而在接收機端生成最終信號（藍色）。這會影響信號超越閾值（用于測量 ToA）的時間，從而降低精度。
展開 
VirtualLab Unity應用：太陽能電池板超寬帶減反射膜
在此應用案例中，通過合理設計初始結構并進行進一步優化，我們開發出了一種在可見光和近紅外光譜范圍內均具有優異減反射性能的鍍膜。該鍍膜能有效降低寬范圍入射角的反射，提高光的透射效率，從而提升整體能量轉換效率。
摘要
應用場景
設計結果
可見光及近紅外光（400–1100 nm）約占太陽能總能量光譜的95%。為了確保在不同照明條件下實現高能量轉換效率，需考慮入射角范圍從0°到60°。在此情況下，通過合理設計初始結構并優化厚度，目標是在該波長及入射角范圍內實現平均反射率低于2%。
設計流程
設計結果如圖所示，整體在0°至60°入射角范圍內的平均反射率低于2%，滿足設計要求。
用于寬帶低頻聲衰減的復合聲學超材料
(b)用SLA和FDM三維打印技術打印所制備的樣品，尺寸為r=14.25mm、r=50mm、h=55mm。 (c)模擬和測量了n=3時復合AMMs的透射率和透射損耗。
模擬了3臺SMR單元與6臺SMR單元在1個HR陣列下的傳輸損耗。
模擬了單HR陣列和單HR陣列三個SMR單元的傳輸損耗。
測量了三個單HR陣列SMR單元和六個單HR陣列SMR單元的傳輸損耗。
測量了復合AMM的吸收和反射。
結論
總之，我們從理論和實驗上證明了由Mie諧振腔和亥姆霍茲諧振腔陣列組成的復合聲學超材料的聲衰減效應。應用傳遞矩陣法和集總元模型對構件的聲學行為進行了理論預測。實驗測量結果與仿真結果吻合較好。通過復合設計，采用深亞波長結構，我們成功地實現了寬帶低頻聲衰減，在1250 Hz的頻率范圍內阻擋了90%以上的入射聲能。 SMR晶胞相對較薄的尺寸提供了通過在超材料中堆疊額外的晶胞來進一步加強低頻區域衰減的可能性。這項工作建立了一類結構的基礎，使得在低頻區域實現高性能的噪聲衰減，同時保持氣流，這些結構的實際應用是廣泛和多樣的。
展開 【每日新文】基于折紙的可調寬帶聲衰減聲學超材料
實現降噪的一種方法是使用聲學超材料。 然而，傳統聲學超材料中，低頻降噪方面一直存在頻段固定、頻帶狹窄的問題。本研究將手風琴折紙作為側腔引入亥姆霍茲諧振腔，開發了一種具有可調諧和寬帶消聲能力的新型折紙聲學超材料(OBAM)。 本文通過理論、數值和實驗的方法對OBAM的聲衰減特性進行了廣泛的研究，并用傳輸損耗(TL)來量化OBAM的聲衰減特性。 通過利用手風琴折紙的單自由度特性，可以很容易地通過壓力來調節OBAM的聲音衰減。 采用傳遞矩陣法對OBAM的TL進行了解析計算，并與有限元法和聲阻抗法的計算結果進行了比較。結果表明，理論方法、數值方法和實驗方法具有良好的一致性，并且在中低頻段內可以通過壓力來方便地定量地調諧TL。 工作頻帶帶寬（TL大于10 dB)，有效衰減聲能90%以上，在271-790 Hz范圍內可達500 Hz,其中以λ為工作波長的OBAM厚度僅為1/18-1/6λ，顯示了OBAM在亞波長下強大的寬帶低頻消聲能力。此外，所提出的OBAM允許氣流滲透，具有很高的設計靈活性和可編程性，并且保持尺度無關、實時調整和不需要復雜的控制算法。 本研究為高效通風的有效可調諧寬頻帶隔聲衰減設備奠定了基礎。
OBAM的幾何設計：(A)聲學超材料的兩個主要部分，包括折紙諧振腔和波導管;(B)折紙諧振器的組成，由手風琴折紙、剛性上板、底座、密封腔組成；(C)手風琴折紙單元格的二維折痕圖和三維拓撲構型，左面板為二維折痕圖，右面板為三維拓撲構型。
OBAM原型的制作：(A)制作工藝，主要包括八個步驟。前7步是制作折紙諧振器原型，最后8步是形成OBAM原型；(B)一個典型的折紙諧振器原型的放大視圖，頂部有一個進氣軟管；(C)組裝折紙諧振器和波導管，形成OBAM原型。
展開 VirtualLab Unity應用：太陽能電池板超寬帶減反射膜
摘要
在此應用案例中，通過合理設計初始結構并進行進一步優化，我們開發出了一種在可見光和近紅外光譜范圍內均具有優異減反射性能的鍍膜。該鍍膜能有效降低寬范圍入射角的反射，提高光的透射效率，從而提升整體能量轉換效率。
應用場景
可見光及近紅外光（400–1100 nm）約占太陽能總能量光譜的95%。為了確保在不同照明條件下實現高能量轉換效率，需考慮入射角范圍從0°到60°。在此情況下，通過合理設計初始結構并優化厚度，目標是在該波長及入射角范圍內實現平均反射率低于2%。
設計結果
設計結果如圖所示，整體在0°至60°入射角范圍內的平均反射率低于2%，滿足設計要求。
設計流程
初始結構 空氣 | L (0.3H) (0.3L 0.3H)^5 | 玻璃 是通過公式工具構建的。
關于公式工具的更多信息: Tutorial 02: Formula Tool
對初始結構在工作波長范圍內不同入射角下的反射率進行了分析，結果顯示入射角度范圍的平均反射率高于設計目標，因此需借助優化工具對初始結構進行進一步改進。
采用 Nelder-Mead 算法對各層厚度進行優化，目標是在 400–1100 nm 波長范圍內、0° 至 60° 入射角范圍內將平均反射率降低至 2% 以下。
關于優化的更多信息: Tutorial 01: Optimization Workflow
通過優化，最終獲得了滿足設計要求的膜層結構
展開 技術評論 | 快速寬帶聲全息技術簡介
</p><p><br></p><p>本文提出的寬帶聲全息（Wideband Holography, WBH）方法就是為了克服這一實際矛盾。只需在相對較短的距離內進行<strong>一次測量</strong>，就能獲得覆蓋<strong>全頻率范圍</strong>的單一結果，已申請為HBK專利技術。</p><p class="ql-align-center"><br></p><p>該方法采用<strong>壓縮感知</strong>（Compressed Sensing, CS）原理，假定聲場可以在一組給定的基函數下進行稀疏表示，使用不規則陣列進行測量，通過強制系數向量的稀疏性求解逆問題。本文提出的方法并沒有采用基于系數向量1-范數最小化的正則化方法，而是使用一種促進稀疏性的<strong>迭代求解程序</strong>。迭代法在大多數情況下都能得到非常相似的結果，而且計算效率更高。</p><p><br></p><p>WBH方法在處理分布式聲源（如振動板）有非常好的效果，典型的應用包括發動機或變速箱等，通常無法近距離測量，此時應用WBH會有很好的效果。</p><p><br></p><p>下面是一個實際測試案例，在一個沒有進行聲學處理的普通房間內，兩個4227型 Brüel & Kj?r嘴模擬器間隔12厘米，距離陣列36厘米。兩個聲源由兩個獨立的穩態隨機白噪聲發生器激勵，并調整到相等的聲壓級。為了驗證，還用聲強探頭進行了聲強測量。</p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/OZOcVSxAOZX4pBbgBGSTM0UQQOUTBiadKVkx4GmXj2iaKEUVbXLBZ7LWILZKeRo7LnvO7egBE3SKSmzVIYcUW9rg/640?
展開 便攜式超寬帶微波毫米波信號發生器
ZXB-BF-SAP系列信號發生器是一款便攜式超寬帶微波毫米波信號發生器。能夠產生高質量的射頻/微波毫米波FMCW、脈沖調制信號，頻率覆蓋10MHz～6/20/40/67GHz。
國內推全球首款超寬帶可見光通信專用芯片組：比5G還快10倍
8月24日下午，在重慶舉行的中國國際智能產業博覽會（以下簡稱“智博會”）新產品新技術發布會上，全球首款商品級超寬帶可見光通信芯片組正式亮相，為第五代移動通信布局提供室內通信保障。
“可見光通信是10GB，是超寬帶智慧家庭信息網絡的核心技術，10GB是什么概念？大家知道5G移動通信將提供最大1個G的通信速率，可見光要比它快10倍。”中國工程院院士、中國可見光通信產業技術創新戰略聯盟理事長、國家數字交換系統工程技術研究中心鄔江興在發布會上表示。
此外，鄔江興還表示，可見光通信是萬億元級的抓手級戰略新興產業，可以實現用光上網，用光來做現在無線技術和有線技術能做的所有事情。該芯片組的研發標志著中國可見光通信產業邁入自主知識產權超寬帶核心芯片時代，將極大促進全球可見光通信技術和產業生態環境的發展。
可見光通信技術（Visible Light Communication，VLC）是指利用可見光波段的光作為信息載體，無需光纖等有線信道的傳輸介質，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。
“家庭信息網絡是智慧家庭的必要物質基礎，我們現在在家里沒有信息網絡，嚴格說就是有一個WIFI的擴展器，談不上是網絡。未來的家庭要有一個信息網絡，就如同我們家里有煤氣管道、暖氣管道，有空調管線、水電氣一樣要有一個信息網絡，這將成為未來家庭服務的一部分?！编w江興說，現在的智慧家庭只是將電冰箱、洗衣機、空調聯網，未來的智慧家庭將以虛擬現實為基本功能，就像《阿凡達》里的場景一樣，甚至更真實。
據了解，可見光通信專用芯片組研制歷時七年。此次發布的芯片組由光電前端芯片和數字基帶芯片組成，具有寬帶高速、泛在覆蓋、綠色節能、精準定位的特點。
展開 
基于comsol的壓力聲學-熱黏性聲學模塊模擬一種具有多階吸聲的低頻寬帶薄超表面
近年來，聲學超材料發展迅速，具有前所未有的優異低頻性能。已經設計了一系列亞波長厚度的超材料，以實現對低頻聲音的100%吸收。例如，由彈性膜和剛性盤組成的膜型超材料可以吸收某些頻率下幾乎所有的入射聲能，其厚度甚至比峰值吸收波長小兩個數量級。然而，由于薄膜柔軟，它很容易受到機械損傷。卷曲空間超材料是另一種重要的聲學超材料，它可以通過增加聲路來實現極端的吸聲性能。然而，由于諧振特性，大多數超材料只能在窄頻帶內獲得良好的吸收性能，這限制了實際應用。
研究內容：
我們提出了一種具有多級吸聲的薄多單元超表面的理論和實驗實現，該超表面在450 Hz–1360 Hz的寬帶范圍內表現出連續的近乎完美的吸收光譜。超表面單元是穿孔復合亥姆霍茲諧振器（PCHR），其通過將一個或多個帶有小孔的分離板插入亥姆霍茨諧振器（HR）的內部來構造。可以實現多階吸聲機制，使得在原始吸收峰值和結構尺寸不變的情況下，通過PCHR單元在更高的頻率下獲得多個接近完美的峰值。
圖1.PCHR裝置的三維視圖及xy平面截面圖
圖2.二階PCHR單元（藍色）和原始HR（紅色）的吸聲系數
數值模擬：
為了驗證這一理論模型，使用商業軟件COMSOL Multiphysics開發了一個數值模擬模型。由于粘性摩擦和熱傳導對聲能量耗散有很大影響，本模型采用壓力聲學-熱黏性聲學相互作用模塊。
（1）建立幾何模型
圖3.幾何模型的構建
（2）設置物理場
圖4.物理場的設置
（3）吸聲系數計算
圖5顯示了PCHR仿真復現的吸聲系數，數值模型計算的吸聲系數與原文中結果相比顯示出了良好的一致性。
展開 德國Festo仿生雨燕
具有超寬帶技術（UWB）且基于室內無線電的GPS便是其中的訣竅。
BionicSwift由一臺主計算機利用基于無線電的室內 GPS 與超寬帶技術進行控制。空中多個無線電模塊相互通信，以定義受控空域。每只燕子都配備了無線電標記，可將信號發送到電樞。由此，主控計算機可掌握每只BionicSwift的確切位置。
此外，主控計算機進行路線規劃，以便預先設置飛行軌跡路徑。
【新技術】美國研制無人機載寬帶高效率天線
美國阿拉巴馬大學2021年9月在“天線與傳輸雜志”上撰文，“寬帶高效率64單元RDRA雷達天線陣列”，介紹了為小型無人機研制的矩形介質諧振陣列天線。
針對小型無人機對雷達天線陣列高增益、寬頻段、輕量化、緊湊化、低功耗等要求，研制成功8×8諧振陣列。為改進多級饋電網絡的屏蔽性能，使用兩種不同基質的帶線饋電網絡；為增強阻抗匹配，同時保持足夠的F/B(20dB)，帶線的下地平尺寸低于上地平。
RDRA天線陣列頻段3.79~6.29GHz，帶寬50%，峰值增益18~22dBi，全頻段輻射效率85%，尺寸215×215×14.5mm3，質量650g，交叉極化25dB。
展開 一種利用寬帶載波通信技術實現無線公網信號中繼的方法
串口轉接模塊主要實現本裝置從模塊與集中器的通信，通信方式采用RS232方式；從模塊主要功能是將集中器的通信信息轉化為能夠在電力線上傳輸的寬帶電力線載波信號；主模塊是本裝置的核心部分，其主要實現將寬帶載波模塊轉化為GPRS或CDMA信號，然后再與現場的移動公網進行通信。
串口轉接模塊安裝在采集終端右側替換原GPRS通信模塊；從模塊安裝在采集終端側通過串口連接線與串口轉接模塊連接；主模塊安裝在同一臺區信號較好處，把原來從采集終端上拔下的GPRS通信模塊安裝在主模塊對應插座上。
圖1 系統示意圖
（二）
電力線寬帶載波通信技術，即寬帶電力線通信（Broadband over Power Line，BPL），其使用頻率在1MHz以上、通信速率在1Mbps以上，調制解調多采用各種擴頻通信技術、OFDM技術、DMT（Discrete Multi-tone）技術等。
該技術已成功應用于用電信息采集的本地信道，電力線寬帶通信相對于窄帶通信的優勢除帶寬高外，還有使用頻帶提高到2MHz以上，躲避了大量的干擾噪聲；可以實現基于SNMP的遠程網管，完全超越了窄帶設備的能力；配合中繼技術完全能夠達到穩定可靠的全覆蓋；目前常見的物理層速率為200Mbps，某些高端技術可達500Mbps甚至1Gbps，TCP/IP層速率可達80Mbps以上，可實現用電信息的并發采集，極大地提高了采集速度。
兼容性
從目前在全國范圍內較大批量的測試情況來看，載波轉GPRS設備可以很好的兼容絕大部分集中器、專變終端，目前國網重慶公司已經在秀山公司、江北局、市區局進行現場實際試點，采集穩定，通信效果良好。
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