UWB(Ultra-Wideband,超宽带)是一种无载波、脉冲式的短距无线通信与定位技术。它不使用连续正弦载波,而是通过发射纳秒级极窄脉冲传输数据,信号带宽通常在500MHz,工作频段集中在3.1–10.6GHz。
UWB的核心优势在于厘米级高精度定位:通过测量信号飞行时间(ToF)、到达时间差(TDoA)等,定位误差可低至10厘米内,远超蓝牙、Wi‑Fi 的米级精度。同时具备低功耗、强抗干扰、高安全特性,信号功率低、难截获,适合复杂室内环境。
UWB技术体系依托IEEE 802.15.4标准家族持续演进,从早期802.15.4a奠定超宽带脉冲通信基础,再到 802.15.4z强化安全测距能力以满足车钥等高安全场景需求,当前最新标准更在通信速率、测距距离与融合感知能力上实现突破。整体演进围绕精度、安全、距离、速率四大方向迭代,不断拓展 UWB 在消费电子、智能汽车、工业物联网等领域的应用边界。
IEEE 802.15.4a——2007年8月首个被广泛采纳的UWB物理层标准,专注于低速率、低功耗的精准定位与测距,奠定了UWB在工业和物联网应用的基础;
IEEE 802.15.4z——2020年下半年在4a基础上增强了物理层安全性,引入了更先进的编码和加密技术,使UWB更适合数字车钥匙、移动支付等高安全等级场景;
IEEE 802.15.4ab——预计2026年Q2被称为“下一代UWB”,在数据传输、定位精度、雷达感知三大方向全面升级,旨在提升链路稳定性和测距距离;
IEEE 802.15.4ab 测试
IEEE 802.15.4ab是面向UWB的物理层(PHY)增强标准,在802.15.4z基础上全面升级射频与调制能力,兼容旧版设备。
支持更高脉冲重复频率(HPRF),提升测距速率;
多毫秒(MMS)UWB测距技术,提升UWB的测距精度、测距范围;
新增Sensing Capabilities (感知能力)以支持存在检测和环境映射等应用;
新引入的动态PHR格式,包含PHR1和PHR2,支持BCC和LDPC编码;
802.15.4ab向后兼容4z与4a,以及与 Wi-Fi/蓝牙的共存机制(非干扰性)。
UWB测试要求升级
IEEE 802.15.4ab标准对 UWB 测试提出了更高要求:
HPRF与高速物理层测试:支持最高124.8 Mbps数据速率及BCC/LDPC动态编码,要求测试设备具备更高采样率、更宽分析带宽,并支持实时解析动态PHR与STS安全序列。
MMS多片段连续测试:需在 UWB 大带宽条件下对多个测距片段进行连续测量,相较于单个数据包测量,频率精准测量的重要性更为突出。同时 UWB 信号需在窄带频率与 UWB 频率之间快速切换,相比传统 UWB 测试新增了窄带频率测量环节,要求测试设备能够精准识别两种频率,进一步提升了对测试设备精度的严苛要求。
Sensing感知能力测试:新增感知能力要求测试系统具备连续CIR采集与微动目标模拟能力。
为准电子UWB测试方案
T6290F无线综测仪具有高频率、大带宽的特点,频率范围5MHz至10GHz,分析带宽高达2GHz,满足UWB技术测试需求,支持UWB全部信道测试,在芯片、手机、汽车、消费电子等行业的研发实验室和工厂生产过程中拥有丰富的UWB测试经验。
UWB测试选件支持MMS测试;
T6290F通过FiRa 物理层一致性测试认证1.0-4.0版本;
支持UWB TX/RX 集成方案的测试;
支持UWB 超宽带技术下的 OTA、AOA、TOF 全类型测试;
支持UWB CH0-CH15全部信道测试。
典型测试用例
BPRF/HPRF Mode
Transmitter Packet Format
Transmitter PSD Mask
Carrier Frequency Tolerance
Pulse Timing
Baseband Impulse Response
Transmit Signal Quality
Receiver Sensitivity
Receiver First-Path Dynamic Range
Receiver Dirty Packet Test
Receiver Packet Format
ToF
AoA