Utilisations des antennes à bande ultra large

Tamara Wilhite est rédactrice technique, ingénieure industrielle, mère de deux enfants et auteure publiée de science-fiction et d’horreur.

Quels sont les avantages de l’utilisation d’antennes à bande ultra large ?

L’ultra large bande a réduit l’évanouissement dû aux trajets multiples mais peut souffrir d’interférences intersymboles. En revanche, les systèmes basés sur les opérateurs traitent les deux problèmes.

Parce que son signal peut traverser les portes et les murs, il n’est pas limité par la ligne de mire. Un système de communication sans fil qui couvre la pièce voisine aussi facilement que celle dans laquelle il se trouve est préférable à un système qui nécessite un émetteur dans chaque pièce sujette à des interférences lorsque la porte entre elles est ouverte.

Les antennes UWB sont de plus en plus utilisées dans les communications sans fil à courte portée car elles peuvent transmettre une grande quantité d’informations sur une large gamme de fréquences. Il vous offre un système à haut débit de données à faible coût et avec une faible puissance. Les antennes directionnelles comme les antennes Vivaldi ne sont pas un bon choix pour la communication sans fil intérieure ou mobile. La version disque planaire d’une antenne UWB est omnidirectionnelle et donc meilleure pour ce type d’application.

Lorsque les signaux sont envoyés sur des antennes à bande ultra large, un faible niveau de signal sur une large bande de fréquences nécessite moins de puissance car il souffre de moins d’interférences. Cela signifie que les antennes UWB ont besoin de moins d’énergie pour fournir l’accès à Internet, les services vocaux numériques et la visiophonie. Les antennes UWB n’interfèrent pas non plus avec les transmissions d’ondes porteuses et les signaux à bande étroite. La puissance de sortie inférieure réduit le risque d’écoute clandestine, et lorsque les communications sont essentielles, le fait que l’UWB est très difficile à brouiller est attrayant. Cela a conduit à l’utilisation d’antennes à bande ultra large dans certaines radios portables tactiques.

Utilisations des antennes à bande ultra large

Les antennes à bande ultra large, également appelées antennes ultrabande et UWB, sont utilisées depuis longtemps dans l’imagerie radar non coopérative. Les avantages de son utilisation ici incluent une meilleure résolution spéciale, une probabilité plus faible de signaux d’interception et une pénétration détectable des matériaux. C’est pourquoi les antennes à bande ultra large sont utilisées dans les radars à pénétration de sol et les radars muraux.

Les antennes UWB sont régulièrement utilisées dans les technologies basées sur les impulsions comme les systèmes de localisation et les radars. UWB pourrait être utilisé dans la sécurité publique et d’autres applications de positionnement de haute précision comme l’altimétrie de précision. Il peut également être utilisé pour l’identification de l’emplacement des actifs étiquetés, également connus sous le nom de RFID. Ou il peut être utilisé pour la localisation du personnel, par exemple lorsque l’étiquette RFID dans le badge de quelqu’un donne un niveau de sécurité supplémentaire en n’acceptant ses identifiants de connexion que lorsque le badge de la personne se trouve à côté de l’ordinateur.

Cette technologie est parfois utilisée pour les appareils intelligents et les enseignes électroniques.

La FCC a autorisé l’utilisation de l’UWB pour les systèmes radar des véhicules ; ces systèmes sont utilisés pour éviter les collisions et activer les airbags. Ces systèmes fonctionnent dans la gamme 22 à 29 GHz.

Les antennes UWB peuvent être utilisées pour les systèmes de surveillance. Ces systèmes fonctionnent entre 1,99 et 10,6 GHz. L’imagerie à travers les murs peut fonctionner dans la même gamme de fréquences ou à des fréquences inférieures à 960 MHz.

Les antennes à bande ultra large sont couramment utilisées avec les radios définies par logiciel. La radio définie par logiciel ou SDR n’a alors besoin que d’une seule antenne UWB au lieu de plusieurs pour couvrir la plage de fréquences pour laquelle elle est définie à ce moment-là. Les antennes ultra large bande à disque planaire sont idéales pour les générateurs de signaux et les SDR car elles peuvent recevoir des signaux de n’importe quelle direction.

Ils peuvent être utilisés comme antenne source pour les générateurs de signaux et les tests d’émetteurs.

Les antennes à bande ultra large sont utilisées dans l’analyse du spectre.

Le débit de données élevé a rendu l’UWB de plus en plus utilisé pour les liaisons de données UAV et UGV.

Les antennes à bande ultralarge peuvent être utilisées pour les fusibles de proximité.

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UWB est parfois utilisé pour les systèmes d’interphone sans fil LPI/D.

Les antennes UWB sont périodiquement utilisées pour les radios tactiques portatives et réseau LPI/D. Ils ont également été utilisés pour les communications d’ondes de sol non LOS LPI/D. Ces deux applications sont extrêmement limitées à un usage militaire et gouvernemental.

Quelles plages de fréquences sont utilisées pour les applications ultra large bande ?

La technologie ultra-large bande ou UWB a explosé après que la FCC a décidé en 2002 d’autoriser la gamme de fréquences de 3,1 à 10,6 GHz pour les applications commerciales. La gamme FCC pour les antennes UWB est en fait plus large que la gamme de fréquences UWB attribuée par l’UE, de 6,0 à 8,5 GHz.

Remarque : la limite d’émission de puissance maximale selon la FCC est de -41,3 dBm/MHz, quelles que soient les fréquences utilisées. 50 Mhz est la bande passante minimale pour un signal UWB selon la FCC.

En quoi UWB diffère-t-il du spectre étalé ?

Selon « Introduction to Ultra-Wideband Radar Systems » de James D. Taylor, l’ultra large bande était appelée par un certain nombre de noms avant 1990, tels que impulsion, impulsion vidéo, super large bande, signaux sans porteuse, non sinusoïdal et bande de base. Le terme courant ultralarge bande peut simplement être considéré comme « plus large que large bande ».

La bande ultra-large n’est pas un spectre étalé, bien qu’elle fonctionne sur un concept similaire. Le spectre étalé envoie un signal sur une plage de fréquences plus large que le minimum requis pour envoyer réellement le signal, mais son signal en bande de base n’est large que de quelques kilohertz avant d’être codé et envoyé sur une bande passante de fréquences plus large. Le spectre étalé a une bande passante fractionnaire mais pas aussi faible que UWB. Les signaux ultra-large bande diffèrent du spectre étalé en ce que leur bande passante fractionnaire est inférieure à 25 %, généralement beaucoup moins. Le secteur des radiocommunications de l’Union internationale des télécommunications fixe ce seuil à 20 % de la fréquence centrale ou à 500 MHz, selon la valeur la moins élevée.

La gamme de fréquences plus large et les exigences de puissance inférieures expliquent pourquoi les antennes UWB sont de plus en plus utilisées dans les réseaux sans fil intérieurs par rapport au spectre étalé.

Cet article est exact et fidèle au meilleur de la connaissance de l’auteur. Le contenu est uniquement à des fins d’information ou de divertissement et ne remplace pas un conseil personnel ou un conseil professionnel en matière commerciale, financière, juridique ou technique.

questions et réponses

Question: Avez-vous récemment cherché une antenne UWB sur eBay ? Il existe un large assortiment allant de 12 $ à plusieurs centaines de dollars. De plus, Johanson Technology et Taoglas les vendent également. Opinion?

Réponse: Je sais qu’il existe une variété d’entreprises vendant des antennes UWB. Les antennes conçues par WA5VJB de Kent Electronics sont parmi les moins chères.

© 2016 Tamara Wilhite

Tamara Wilhite (auteur) de Fort Worth, Texas le 20 octobre 2017 :

Tayyab Khan yoyo Content que l’article te plaise.

Tayyab Khan yo-yo le 23 septembre 2016 :

belle réflexion.