La banda ultraancha ( UWB , ultra wideband , ultra-wide band y ultraband ) es una tecnología de radio que puede usar un nivel de energía muy bajo para comunicaciones de corto alcance y alto ancho de banda en una gran parte del espectro de radio. [1] UWB tiene aplicaciones tradicionales en imágenes de radar no cooperativas . Las aplicaciones más recientes tienen como objetivo la recopilación de datos de sensores, la localización de precisión [2] y las aplicaciones de seguimiento. [3] [4] La compatibilidad con UWB comenzó a aparecer en los teléfonos inteligentes de gama alta c. 2019.
La banda ultraancha es una tecnología para transmitir información a través de un ancho de banda amplio (>500 MHz ). Esto permite la transmisión de una gran cantidad de energía de señal sin interferir con la transmisión de onda portadora y de banda estrecha convencional en la misma banda de frecuencia. Los límites reglamentarios en muchos países permiten este uso eficiente del ancho de banda de radio y permiten la conectividad inalámbrica de red de área personal (PAN) de alta velocidad de datos, aplicaciones de baja velocidad de datos de mayor alcance y sistemas de imágenes y radar, que coexisten de manera transparente con los existentes. sistemas de comunicaciones
La banda ultraancha se conocía anteriormente como radio de pulso , pero la FCC y el Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones ( ITU-R ) actualmente definen UWB como una transmisión de antena para la cual el ancho de banda de la señal emitida excede los 500 MHz o el 20% del centro aritmético, lo que sea menor. frecuencia. [5] Por lo tanto, los sistemas basados en pulsos, donde cada pulso transmitido ocupa el ancho de banda de UWB (o un agregado de al menos 500 MHz de portadora de banda estrecha; por ejemplo, multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM)), pueden acceder a la UWB. espectro bajo las reglas.
Una diferencia significativa entre las transmisiones de radio convencionales y UWB es que los sistemas convencionales transmiten información variando el nivel de potencia, la frecuencia y/o la fase de una onda sinusoidal. Las transmisiones UWB transmiten información generando energía de radio en intervalos de tiempo específicos y ocupando un gran ancho de banda, lo que permite la posición de pulsoo modulación del tiempo. La información también se puede modular sobre señales UWB (pulsos) codificando la polaridad del pulso, su amplitud y/o utilizando pulsos ortogonales. Los pulsos UWB se pueden enviar esporádicamente a frecuencias de pulso relativamente bajas para soportar la modulación de tiempo o posición, pero también se pueden enviar a velocidades hasta la inversa del ancho de banda del pulso UWB. Los sistemas Pulse-UWB se han demostrado a velocidades de pulso de canal superiores a 1300 millones de pulsos por segundo utilizando un flujo continuo de pulsos UWB (Continuous Pulse UWB o C-UWB ), al tiempo que admiten velocidades de datos codificados con corrección de errores hacia adelante superiores a 675 Mbit /s. [6]
Se puede usar un sistema de radio UWB para determinar el "tiempo de vuelo" de la transmisión en varias frecuencias. Esto ayuda a superar la propagación por trayectos múltiples , ya que algunas de las frecuencias tienen una trayectoria de línea de visión , mientras que otros caminos indirectos tienen retrasos más prolongados. Con una técnica de medición bidireccional simétrica cooperativa, las distancias se pueden medir con alta resolución y precisión. [7]
UWB es útil para los sistemas de ubicación en tiempo real , y sus capacidades de precisión y bajo consumo lo hacen ideal para entornos sensibles a las frecuencias de radio, como los hospitales. UWB también es útil para el rango fino entre pares, lo que permite muchas aplicaciones basadas en la distancia relativa entre dos entidades.