介绍四款最新超宽带(UWB)技术应用

在本文中，我们总结了四款最新的 UWB相关设计，这些设计对汽车儿童安全、无钥匙进入、物体检测等产生了重大影响。

虽然电磁频谱的某些频率可用于数据传输和电信，但其他频率可被用于成像和雷达技术。超宽带（UWB），以前被称为脉冲无线电，是一种广泛的无线频率范围，可用于快速可靠的短距离射频通信，以及精确的室内距离和定位感应。

最近，知名芯片和电子制造商推出了围绕汽车行业的新的UWB相关设计，主要关注乘客检测和安全。本文重点介绍了过去几个月的四项产品公告，并深入探讨这些超宽带技术背后的电路。我们还将讨论这四款产品的使用如何改善下一代汽车的安全性和用户体验。

三星发布Exynos Connect平台

今年早些时候，三星推出了Exynos Connect，这是一种新的测距芯片组，精度为个位数厘米级，小于五弧度。Exynos Connect U100 旨在为室内环境提供安全测距和定位，利用 UWB 信号测量到达时间(ToA) 和到达角度(AoA)，提供可靠和实时的运动跟踪功能。

在单个封装内，U100芯片集成了射频、基带、闪存存储器、电源管理和使用扰乱时间戳序列（STS）功能的硬件加密。据三星介绍，该集成电路在物联网应用中还可以通过U100的省电模式来最大化电池寿命。

ExynosConnect芯片已获得FiRa（精准测距）联盟的认证，该组织处理UWB技术之间的使用、一致性和互操作性。它还符合车联网联盟（CCC）数字钥匙3.0标准，该标准用于存储、交换和验证车辆数字钥匙。

用于汽车儿童和宠物安全的UWB雷达技术

介绍的另一个最近的UWB最新技术来自半导体IP公司CEVA DSP，该公司专注于数字信号处理。其RivieraWaves雷达技术有望提供基于呼吸微动的舱内运动感应和检测。

该雷达平台专为婴儿和宠物监测而设计。它还通过消费电子设备的存在检测来延长电池寿命。与基于摄像头的雷达技术不同，RivieraWaves UWB 解决方案支持低光操作，更重要的是，在车载传感过程中保护隐私。该平台使用相干解调架构和高级算法，据说可以提供可靠的距离和角度测量，也可用于入侵者检测甚至手势识别。

该公司表示，其技术降低了汽车制造商的进入门槛，汽车制造商需要提高其产品的安全特性——考虑到最近通过的《Hot Cars Act》，

这是一个紧迫的问题--允许他们在车辆中嵌入一个具有成本效益、省电、匿名的雷达。CEVA指出，即使是现有的符合CCC标准的UWB数字密钥锚点也可以被RivieraWaves平台重复使用。

新型汽车UWB定位模块

早在今年 2 月，中国物联网和汽车解决方案公司移远通信就推出了一款基于QorvoDW3300Q IC的汽车级超宽带模块。该模块称为AU30Q，可用于实时室内和室外运动检测以及安全可靠的无线通信。Qorvo 芯片本身是符合 IEEE 802.12.4z 标准的收发器，支持 6.5-GHz 和 8-GHz 通道，数据传输速度分别为 850 Kbps 和 6.8Mbps。

除了 DW3300Q 组件外，移远通信的模块还包括一个嵌入式天线，可适用于外部 CAN或支持蓝牙的微控制器平台。它根据所需的系统架构通过其两个 SPI 接口实现这一点。

对于资产检测，该模块可用于单侧和双侧双向测距。此外，它还可用于在 GPS 禁区（精度在 10 厘米以内）开发实时定位系统和自动导航系统。

AU30Q 采用 12 mm x 25 mm LGA 表面贴装封装。它符合 CCC 标准，并符合FiRaPHY 和 MAC 规范。这意味着它可以通过钥匙扣、智能手机或智能手表用于标准化车主定位，以实现无钥匙进入和后备箱访问、乘客和入侵者检测，甚至电动汽车的无线充电和电池更换。

为 UWB 应用制造天线

当一些公司正在开发超宽带芯片和模块时，无源元件制造商 Abracon 发布了一系列天线，以满足行业对快速可靠数据传输的需求。共有三个 SMD封装的UWB 天线芯片：

• ACG0806U（3.3GHz 至 3.7 GHz）

• ACG0502U（3.7 至 4.2GHz）

• ACG0301U（6.2 至 8.2GHz）

Abracon 的 UWB 天线组件系列专为短距离和高精度数据传输而设计，特别适用于低功耗应用，在这些应用中，最大限度地延长电池寿命是降低总体运营成本的重中之重。

考虑到这些产品，该公司旨在扩展其射频和天线产品组合的功能，以帮助制造商开发一系列 UWB 解决方案，例如物联网、机器对机器通信、免提支付、安全车辆访问、室内导航和物体检测系统。

UWB系统的出现可能是早晚的事

尽管UWB仍然是一项新技术但它正在迅速成为一种有效且经济实惠的解决方案，使工程师能够开发可靠的车载通信和传感器系统。这里的一个关键角色是FiRa联盟，其目标是 "改变人们体验连接的方式"。该小组表示致力于标准化开放的超宽带生态系统并促进制造商之间的合作。

虽然芯片制造商和汽车系统设计师采用这项技术似乎说起来容易做起来难，但它被三星和 CCC等大型组织接受可能会提高下一代汽车的安全性和用户体验——正是通过使用 UWB技术。

来源：EETOP编译自allaboutcircuits