超寬帶（UWB）是一種短距離無線通信技術，它使用非常寬的頻段通道（通常為500MHz寬），以實現(xiàn)安全、低功耗的通信。其突出特點是精確定位：通過計算信號傳播時間，精確測量兩個設備之間的距離。

在汽車應用中，UWB已成為一項關鍵技術，尤其在實現(xiàn)安全數(shù)字鑰匙和無源進入系統(tǒng)方面。隨著UWB在汽車中的普及，頻譜擁塞和干擾等挑戰(zhàn)日益凸顯。

UWB在聯(lián)邦通信委員會（FCC）第15部分規(guī)定的授權(quán)和非授權(quán)頻譜規(guī)則之外運行，并與包括6GHz頻段Wi-Fi在內(nèi)的其他無線技術共享頻譜。隨著UWB在汽車和依賴Wi-Fi的消費設備中的普及，其信號干擾的可能性也隨之增加。

信號擁塞的潛在風險促使行業(yè)推動UWB信道協(xié)調(diào)，以容納更多設備、減少干擾，并為未來部署做好準備。值得注意的是，此次努力由汽車制造商和一級供應商主導，通常行動較為遲緩的汽車行業(yè)，此次為手機廠商和其他消費電子制造商樹立了榜樣。

PART 01信道擴展頻道

盡管IEEE 802.15.4標準定義了16個UWB信道，但由于監(jiān)管和其他限制，所有UWB通信實際上僅限于一個信道（信道9），該信道在8GHz頻段運行。信道9在全球范圍內(nèi)可用，且不會與其他常見技術產(chǎn)生干擾。但隨著部署規(guī)模的擴大，依賴單一信道會限制性能、增加設備干擾的可能性，并阻礙UWB的廣泛普及。

為緩解這一問題，行業(yè)正在研究在更多信道上協(xié)調(diào)UWB支持，特別是信道10（約8.4GHz）和信道12（約9GHz）。這些信道在全球范圍內(nèi)廣泛可用，頻譜相對干凈，預計將成為未來擴展的主要方向。其他信道，包括信道13至15，雖已定義，但由于路徑損耗增加等因素，這些信道被認為不太適合低功耗UWB技術，因為它們會降低信號強度。

PART 02UWB信道擴展對汽車行業(yè)意味著什么

對于汽車制造商和一級供應商而言，獲得更多信道將支持汽車安全應用中更高的冗余度和靈活性。其中最突出的應用是數(shù)字車鑰匙，UWB用于安全訪問車輛。UWB的精確定位能力——精確到厘米級——有助于防止中繼攻擊，通過驗證鑰匙扣或智能手機是否實際靠近車輛。

其他加速對額外UWB信道需求的汽車行業(yè)應用包括：

1兒童存在檢測、安全帶提醒和自動后備箱開啟，這些功能均依賴UWB雷達來檢測和定位物體和人員。

2自主充電對齊，引導自動駕駛出租車和其他電動汽車精確對接充電站。

3電池管理系統(tǒng)，UWB可替代笨重的線束，在電池單元之間傳輸數(shù)據(jù)，如充電狀態(tài)和溫度。

PART 03汽車電子中UWB的測試要求

隨著汽車行業(yè)對UWB的依賴增加，測試復雜度也在上升。與許多依賴通過/失敗或“通行/禁止”測試的消費設備不同，汽車系統(tǒng)要求更嚴格的檢查——特別是在射頻物理層。

參數(shù)測試對于確保UWB設備在整個生命周期內(nèi)（從研發(fā)和驗證到大規(guī)模生產(chǎn)）符合質(zhì)量、可靠性和監(jiān)管標準至關重要。這包括以下指標：

1多頻段信號質(zhì)量。

2精確定位和雷達用例的時序精度。

3多設備、多信道環(huán)境中的魯棒性。

隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大，多設備測試效率變得至關重要。測試解決方案必須在成本和吞吐量之間取得平衡，同時保持嚴格公差，使原始設備制造商（OEM）能夠每年處理數(shù)百萬臺設備，并仍滿足汽車行業(yè)的質(zhì)量標準。

測試方法還取決于所使用的集成模型。例如，如果一級供應商將芯片組供應商的芯片與其自身的前端和其他組件集成，則可能需要在模塊或系統(tǒng)層面進行額外測試。相比之下，使用完全集成模塊（可能僅需添加天線）可以減少測試負擔，但仍需在車輛組裝期間進行徹底驗證。

隨著UWB處于不斷變化之中，還有必要使測試設備具備未來兼容性。LitePoint的系統(tǒng)已支持所有UWB信道，最高可達10.6GHz。

PART 04UWB正成為汽車電子應用的標配

憑借出色的安全性、精確的定位和測量能力以及低功耗，UWB已證明自己是汽車行業(yè)的一項關鍵技術。隨著應用數(shù)量的增加，信道擴展既是必要的也是不可避免的，以維持性能、最小化與其他UWB和Wi-Fi設備的干擾，并使部署能夠滿足預期需求。

對于汽車行業(yè)OEM和一級供應商而言，這意味著不僅要為更多信道做好準備，還要建立能夠處理日益復雜的系統(tǒng)集成的全面測試協(xié)議。做好這一點將確保UWB在未來幾年繼續(xù)賦能安全、智能和功能豐富的汽車車輛。