對于從事超寬帶技術(shù)領(lǐng)域工作的許多科學(xué)家和工程師來說，利用寬瞬時帶寬信號的想法來自FCC 3.1～10.6GHz這個頻帶寬度的授權(quán)。但是，如果回顧歷史，會發(fā)現(xiàn)首次人造電磁波就是由電火花產(chǎn)生，尤其是電磁研究里非常著名的，那個于19世紀80年代驗證了電磁波的傳播速度、極化和與物質(zhì)的相互作用的赫茲，以及在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院用麥克斯韋方程來對這些波的準確描述。在此之前，電磁波僅能以前面提到的電火花方式產(chǎn)生，因而是超寬帶的。 在20世紀20年代，超寬帶因其占用了太多的頻譜而被限制，主要是軍事應(yīng)用方面。直到1992年，Leopold Felsen、Lawrence Carin和Henry Bertoni在布魯克林組織了一次關(guān)于超寬帶短脈沖電磁學(xué)的會議，德國高頻技術(shù)與電子學(xué)研究所參與并被此次會議的主題吸引，于是加入這一領(lǐng)域的研究。 在這次會議之后，許多同事紛紛進入這個超寬帶領(lǐng)域，一個真正的超寬帶團隊建立了起來。從那時起，在我們研究所，許多畢業(yè)生和碩士生，以及博士生候選人，一直在超寬帶及其在雷達、通信、定位和醫(yī)療等不同應(yīng)用領(lǐng)域工作。在此期間，形成了超寬帶電磁學(xué)、組件和系統(tǒng)工程的詳細知識。當然，部分經(jīng)過挑選的論文發(fā)表在世界主要會議和知名期刊上，但大多數(shù)詳細結(jié)果都記錄在各種內(nèi)部報告中，并保存在我們的實驗室里。2010年，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Peter Russer教授鼓勵我們將這些豐富的資料編寫成一本書，使其可以與整個社會共享。于是，我們從超寬帶工程方面的新研究成果里精選了一些內(nèi)容，希望在這個具有廣闊前景的領(lǐng)域中能夠幫助讀者理解和開發(fā)各自的超寬帶系統(tǒng)，并激發(fā)新的想法以做進一步的研究。
對于從事超寬帶技術(shù)領(lǐng)域工作的許多科學(xué)家和工程師來說，利用寬瞬時帶寬信號的想法來自FCC 3.1～10.6GHz這個頻帶寬度的授權(quán)。但是，如果回顧歷史，會發(fā)現(xiàn)第一次人造電磁波就是由電火花產(chǎn)生，尤其是電磁研究里非常著名的，那個于19世紀80年代驗證了電磁波的傳播速度、極化和與物質(zhì)的相互作用的赫茲，以及在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院用麥克斯韋方程來對這些波的準確描述。在此之前，電磁波僅能以前面提到的電火花方式產(chǎn)生，因而是超寬帶的。
在20世紀20年代，超寬帶因其占用了太多的頻譜而被限制，主要是軍事應(yīng)用方面。直到1992年，Leopold Felsen、Lawrence Carin和Henry Bertoni在布魯克林組織了一次關(guān)于超寬帶短脈沖電磁學(xué)的會議，德國高頻技術(shù)與電子學(xué)研究所參與并被此次會議的主題吸引，于是加入這一領(lǐng)域的研究。
在這次會議之后，許多同事紛紛進入這個超寬帶領(lǐng)域，一個真正的超寬帶團隊建立了起來。從那時起，在我們研究所，許多畢業(yè)生和碩士生，以及博士生候選人，一直在超寬帶及其在雷達、通信、定位和醫(yī)療等不同應(yīng)用領(lǐng)域工作。在此期間，形成了超寬帶電磁學(xué)、組件和系統(tǒng)工程的詳細知識。當然，部分經(jīng)過挑選的論文發(fā)表在世界主要會議和知名期刊上，但大多數(shù)詳細結(jié)果都記錄在各種內(nèi)部報告中，并保存在我們的實驗室里。2010年，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Peter Russer教授鼓勵我們將這些豐富的資料編寫成一本書，使其可以與整個社會共享。于是，我們從超寬帶工程方面的最新研究成果里精選了一些內(nèi)容，希望在這個具有廣闊前景的領(lǐng)域中能夠幫助讀者理解和開發(fā)各自的超寬帶系統(tǒng)，并激發(fā)新的想法以做進一步的研究。
許雄，電子科技大學(xué)博士，電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點實驗室助理研究員，主要從事復(fù)雜電磁環(huán)境特性與模擬等方面的科研工作。先后主持完成5項國家重點課題，發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，授權(quán)發(fā)明專利10余項，出版著作2部，獲部委級科技進步二等獎1項。
曾勇虎，國防科技大學(xué)博士，電子信息系統(tǒng)復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)國家重點實驗室副主任／研究員，主要從事復(fù)雜電磁環(huán)境效應(yīng)等方面的科研工作。
第1章 引言
1．1 UWB信號的定義
1．2 國際上的法規(guī)
第2章 UWB無線傳播基礎(chǔ)
2．1 UWB無線信道的描述
2．1．1 時域和頻域
2．1．2 頻域UWB信道
2．1．3 時域UWB信道
2．2 UWB傳播信道建模
2．2．1 雙路徑模型
2．2．2 UWB信道模型的射線追蹤
2．2．3 衰減
2．3 UWB射頻系統(tǒng)及器件特性參數(shù)
2．3．1 無線信道的延遲擴展
2．3．2 包絡(luò)的峰值
2．3．3 包絡(luò)寬度
2．3．4 響鈴
2．3．5 瞬態(tài)增益
2．3．6 頻域增益
2．3．7 群延遲
2．3．8 保真度
2．4 脈沖無線電與正交頻分復(fù)用
2．5 UWB脈沖波形和脈沖波形生成
2．5．1 經(jīng)典脈沖形狀
2．5．2 最佳脈沖形狀
2．6 調(diào)制和編碼
2．6．1 開關(guān)鍵控
2．6．2 脈沖位置調(diào)制
2．6．3 正交脈沖調(diào)制
2．7 跳時
2．7．1 生成跳時碼
2．8 基本發(fā)射機架構(gòu)
2．9 基本接收機架構(gòu)
2．9．1 用于開關(guān)鍵控和脈沖位置調(diào)制的相干接收器
2．9．2 用于脈沖位置調(diào)制的非相干接收機
2．9．3 正交調(diào)制接收機
第3章 UWB天線
3．1 UWB天線測量方法
3．1．1 校準法和替代法
3．1．2 雙天線法
3．1．3 三天線法
3．1．4 采用一個標準參考天線的直接測量
3．1．5 時域驗證
3．2 UWB發(fā)射天線設(shè)計
3．2．1 UWB天線原理
3．2．2 行波天線
3．2．3 頻率無關(guān)的天線
3．2．4 自補償天線
3．2．5 多諧振天線
3．2．6 電小尺寸天線
3．3 UWB天線系統(tǒng)
3．4 極化分集天線
3．4．1 UWB極化分集天線的要求
3．4．2 設(shè)計案例1：雙極化行波天線
3．4．3 設(shè)計案例2：具有正交極化自消除的雙極化天線
3．4．4 頻率無關(guān)的180°功率分配器
3．5 UWB天線在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
3．5．1 人體組織節(jié)點性能的分析
3．5．2 UWB人體天線
3．5．3 UWB人體天線的特性研究
……
第4章 UWB天線陣列
第5章 單片集成電路UWB收發(fā)機
第6章 UWB應(yīng)用
主要縮略語
參考文獻
編著者
感謝
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