對(duì)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(lái)說(shuō)，利用寬瞬時(shí)帶寬信號(hào)的想法來(lái)自FCC 3.1～10.6GHz這個(gè)頻帶寬度的授權(quán)。但是，如果回顧歷史，會(huì)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(gè)于19世紀(jì)80年代驗(yàn)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(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院用麥克斯韋方程來(lái)對(duì)這些波的準(zhǔn)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(jì)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(huì)議，德國(guó)高頻技術(shù)與電子學(xué)研究所參與并被此次會(huì)議的主題吸引，于是加入這一領(lǐng)域的研究。 在這次會(huì)議之后，許多同事紛紛進(jìn)入這個(gè)超寬帶領(lǐng)域，一個(gè)真正的超寬帶團(tuán)隊(duì)建立了起來(lái)。從那時(shí)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(dá)、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(xì)知識(shí)。當(dāng)然，部分經(jīng)過(guò)挑選的論文發(fā)表在世界主要會(huì)議和知名期刊上，但大多數(shù)詳細(xì)結(jié)果都記錄在各種內(nèi)部報(bào)告中，并保存在我們的實(shí)驗(yàn)室里。2010年，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Peter Russer教授鼓勵(lì)我們將這些豐富的資料編寫成一本書，使其可以與整個(gè)社會(huì)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(gè)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(jìn)一步的研究。
對(duì)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(lái)說(shuō)，利用寬瞬時(shí)帶寬信號(hào)的想法來(lái)自FCC 3.1～10.6GHz這個(gè)頻帶寬度的授權(quán)。但是，如果回顧歷史，會(huì)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(gè)于19世紀(jì)80年代驗(yàn)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(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院用麥克斯韋方程來(lái)對(duì)這些波的準(zhǔn)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(jì)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(huì)議，德國(guó)高頻技術(shù)與電子學(xué)研究所參與并被此次會(huì)議的主題吸引，于是加入這一領(lǐng)域的研究。
在這次會(huì)議之后，許多同事紛紛進(jìn)入這個(gè)超寬帶領(lǐng)域，一個(gè)真正的超寬帶團(tuán)隊(duì)建立了起來(lái)。從那時(shí)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(dá)、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(xì)知識(shí)。當(dāng)然，部分經(jīng)過(guò)挑選的論文發(fā)表在世界主要會(huì)議和知名期刊上，但大多數(shù)詳細(xì)結(jié)果都記錄在各種內(nèi)部報(bào)告中，并保存在我們的實(shí)驗(yàn)室里。2010年，慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Peter Russer教授鼓勵(lì)我們將這些豐富的資料編寫成一本書，使其可以與整個(gè)社會(huì)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(gè)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(jìn)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)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(xiàng)，出版著作2部，獲部委級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
曾勇虎，國(guó)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(hào)的定義
1．2 國(guó)際上的法規(guī)
第2章 UWB無(wú)線傳播基礎(chǔ)
2．1 UWB無(wú)線信道的描述
2．1．1 時(shí)域和頻域
2．1．2 頻域UWB信道
2．1．3 時(shí)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(wú)線信道的延遲擴(kuò)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(wú)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(shí)
2．7．1 生成跳時(shí)碼
2．8 基本發(fā)射機(jī)架構(gòu)
2．9 基本接收機(jī)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(jī)
2．9．3 正交調(diào)制接收機(jī)
第3章 UWB天線
3．1 UWB天線測(cè)量方法
3．1．1 校準(zhǔn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考天線的直接測(cè)量
3．1．5 時(shí)域驗(yàn)證
3．2 UWB發(fā)射天線設(shè)計(jì)
3．2．1 UWB天線原理
3．2．2 行波天線
3．2．3 頻率無(wú)關(guān)的天線
3．2．4 自補(bǔ)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(jì)案例1：雙極化行波天線
3．4．3 設(shè)計(jì)案例2：具有正交極化自消除的雙極化天線
3．4．4 頻率無(wú)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(diǎn)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(jī)
第6章 UWB應(yīng)用
主要縮略語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
編著者
感謝
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