【導讀】UWB（Ultra-Wideband）技ji術shu是shi一yi種zhong短duan距ju離li高gao速su無wu線xian通tong信xin技ji術shu，其qi工gong作zuo頻pin帶dai極ji寬kuan
，可ke以yi涵han蓋gai多duo個ge頻pin段duan，並bing且qie傳chuan輸shu信xin號hao的de時shi域yu非fei常chang短duan暫zan，這zhe使shi其qi在zai短duan距ju離li高gao速su通tong信xin中zhong具ju有you很hen大da的de應ying用yong潛qian力li。本ben文wen將jiang為wei您nin介jie紹shaoUWB技術的發展與應用，以及由Murata推出的多款UWB模塊的功能特性。

提升智能應用發展的UWB技術

UWB技ji術shu的de原yuan理li是shi通tong過guo發fa送song非fei常chang短duan的de脈mai衝chong信xin號hao

，這zhe些xie脈mai衝chong信xin號hao在zai時shi間jian域yu非fei常chang短duan暫zan，通tong常chang隻zhi有you納na秒miao級ji別bie的de長chang度du
，但dan在zai頻pin域yu上shang非fei常chang寬kuan，可ke以yi涵han蓋gai幾ji百baiMHz甚至幾GHz的帶寬。由於UWB信號的能量非常低

，因此它不會對其他無線電係統造成幹擾。

UWB技術的帶寬極寬，這使得UWB技術可以實現高速數據傳輸

，UWB並可以支持抗多徑幹擾功能，UWB信號的時域特性使其能夠在多徑環境下穿透障礙物，減少多徑幹擾的影響，進而提高通信可靠性。

另一方麵
，UWB技術有利於基於無線電波飛行時間（ToF）的應用，進行安全和精確距離測量
，可以實現非常高精度的定位，通常可以達到幾厘米的定位精度。此外，UWB技術的傳輸功率非常低
，這使得其在低功耗應用中非常有用，例如物聯網設備和無線傳感器網絡。

UWB技術是一種非常有前途的無線通信技術，它具有帶寬極寬、抗多徑幹擾、高精度定位和低功耗等特點

，在未來的智能化應用中具有廣泛的應用前景。

可實現高精度定位與導航的UWB技術

UWB技術的應用非常廣泛

，像是UWB技術可以實現非常高精度的定位和導航，這對於室內導航、室內定位、商場導航、物流管理等應用非常有用。UWB技術也可以實現對資產的精確定位

，從而實現資產追蹤、物流管理、產品追溯等應用。由於UWB技術可以實現對人員和物品的準確監控，從而應用於門禁管理、人員跟蹤、防盜係統、監控係統等安防領域。

在智能家居應用中，UWB技術可以實現對家居產品的精確定位和跟蹤，像是判斷人類在家庭環境中的位置，來調整空調的溫度與風向，從而實現智能家居、智能家電等應用。此外，UWB技術可以應用於醫療保健領域，實現對病人的精確監測和定位，從而實現醫療智能化、健康監測等應用。

高度集成和可靠的超小型UWB模塊

為了加快客戶開發UWB應用產品的速度，Murata推出多款UWB模塊，其可以分成兩大產品係列
，第一款是基於NXP芯片組的UWB模塊，NXP UWB芯片組是高度集成和可靠的UWB解決方案，Murata的模塊集成了NXP UWB芯片組、濾波器
、時鍾和外圍組件，這些模塊適用於使用UWB技術的IoT設備
，來實現準確的位置檢測。Murata在基於NXP芯片組的UWB模塊中有兩款產品
，分別是Type 2BP與Type 2DK。

Murata Type 2BP是超小型UWB模塊，采用了NXP的Trimension SR150 UWB芯片組、時鍾、濾波器和外圍組件，非常適合一般物聯網設備，其低功耗特性也相當適合采用電池供電的設備。Type 2BP是具有共型屏蔽的小尺寸UWB模塊，支持Ch 5與9兩個UWB頻道，頻率介於UWB 6250 MHz ~ 8250 MHz，具有SPI接口
，可支持3個天線（支持3D AoA或2D AoA）。

Murata Type 2BP采用樹脂成型與共型屏蔽結構，外型相當小巧，支持功率校準和Xtal校準，采用ARM Cortex-M33中央處理器內核，內置128kB的代碼RAM與128kB的數據RAM
，支持外接天線
，但不含射頻連接器與天線，支持1.71V ~ 1.98V的電源電壓，采用LGA封裝與SMT安裝，尺寸僅有6.6 × 5.8 × 1.2 mm，可在-30℃至85℃的溫度範圍工作。Murata Type 2BP已經通過FCC/IC/MIC（日本）認證，具有ETSI報告、FiRa認證
，並符合ISO9001規範。

Murata並推出Type 2BP的評估套件──LBUA0VG2BP-EVK-P，以協助客戶進行產品評估

，Murata UWB模塊的Type 2BP評估板上具有Type 2BP和NXP QN9090（BLE芯片）與USB-UART轉換芯片，並可通過USB線和PC的COM端口供電，Type 2BP則可以通過QN9090進行控製。目前該開發套件已獲得Apple®批準，用於評估支持UWB的配件，這些配件可利用Apple的附近交互（Nearby Interaction）框架
，可與包含U1芯片的Apple產品進行交互。

同時支持藍牙與UWB技術的一體化組合模塊

Murata另一款基於NXP芯片組的UWB模塊是Type 2DK，是一款一體化的UWB與Bluetooth® LE組合模塊，集成了NXP Trimension™ SR040 UWB芯片組、NXP QN9090 Bluetooth® LE與MCU芯片組、集成UWB / Bluetooth® LE板載天線和外圍組件，低功耗非常適合由鈕扣電池供電的UWB標簽／跟蹤器和一般物聯網設備。

Murata Type 2DK支持Ch 5與9兩個UWB頻帶，頻率介於UWB 6250 MHz ~ 8250 MHz
，采用ARM Cortex-M4（QN9090）中央處理器內核
，內置640KB閃存與152KB SRAM（QN9090），具有集成天線
，支持電源電壓1.9V ~ 3.6V，采用LGA封裝與SMT安裝，尺寸僅有19.6 × 18.2 × 2.3 mm，可在-30℃至85℃溫度範圍內工作。Type 2DK目前還在認證階段，未來計劃將通過FCC/IC/MIC（日本）認證

，以及ETSI報告與符合ISO9001規範。

搭配Type 2DK的評估套件是LBUA2ZZ2DK-EVK，此評估套件上具有Type 2DK、UART-USB芯片

、SWD端口和鈕扣電池座，尺寸為36 × 35× 12.45 mm。

適合小型與電池供電物聯網設備的UWB模塊

Murata還有另外一係列的UWB模塊Type 2AB，該模塊設計為超小型、高品質、低功耗的UWB模塊，非常適合小型與電池供電的物聯網設備和應用。Type 2AB采用Qorvo DW3110/3120 UWB芯片組

，支持Ch 5與9兩個UWB頻帶，以及Bluetooth LE 2.4GHz，具有集成Nordic nRF52840芯片的無主機模塊，它還具有用於喚醒UWB和更新固件的低功耗藍牙（BLE）功能
，已經集成3軸傳感器可用於節省電池的功耗
，並嵌入了UWB和MCU的參考時鍾。

Type 2AB超小型
、高度集成的UWB模塊，其方形麵積比芯片直接封裝（CoB, Chip On Board）解決方案小75%
，每個器件的頻率、Tx功率和天線延遲都經過校準
，並支持多天線設計和評估
，可為客戶的產品開發做出貢獻。

Murata Type 2AB采用ARM Cortex-M4中央處理器內核，內置1MB閃存與256KB內存，支持UWB 6250 MHz ~ 8250 MHz，支持外接天線
，但不含射頻連接器與天線，采用LGA封裝與SMT安裝

，尺寸僅有10.5 × 8.3 × 1.44 mm，可在-40℃至85℃溫度範圍工作，VDD1、VDD2和VDDMCU的電源電壓介於2.5V ~ 3.6V，VUSB的電源電壓則介於4.35V ~ 5.0V，支持藍牙5.2
，內置USB、UART
、SPI、I2C主機接口，通過FCC/IC/MIC（日本）認證與ETSI報告，符合ISO9001規範。

Murata也推出了UWB/BLE模塊Type 2AB評估板 ── LBUA5QJ2AB-828EVB
，可通過USB接口將開發板上的Type-C USB端連接到PC，並具有可用的電源與串行接口
，客戶可以通過串行終端輸入AT命令來評估射頻性能
，如果客戶將演示固件重新編程到模塊中，也可以進行簡單的雙向測距（TWR, Two Way Ranging）和信號到達相位差（PDoA, Phase Difference of Arrival）的功能評估。

結語

UWB技術具有高精度、低(di)功(gong)耗(hao)的(de)特(te)性(xing)，並(bing)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)非(fei)常(chang)高(gao)精(jing)度(du)的(de)定(ding)位(wei)和(he)導(dao)航(hang)應(ying)用(yong)
，可(ke)以(yi)廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)與(yu)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)領(ling)域(yu)，已(yi)經(jing)逐(zhu)漸(jian)引(yin)起(qi)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)重(zhong)視(shi)，極(ji)具(ju)市(shi)場(chang)發(fa)展(zhan)潛(qian)力(li)。由(you)Murata推出的三款UWB模塊
，各具有特色
，可以滿足多種不同應用領域的需求，Murata也推出各自對應的開發工具套件
，將可加快客戶的產品開發速度，是有興趣投入相關產品開發廠商的理想選擇。

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