Design and Characterization of an Ultra-Wideband Radio for Extended-Range Transmission
Laen...
Kuupäev
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Tartu Ülikool
Abstrakt
This thesis presents the design and characterization of a custom ultra-wideband radio system
for extended-range communication. Existing commercial modules were found inadequate due
to limited configurability and restricted frequency range. To overcome these issues, a UWB
platform was developed, including a transceiver based on the DW1000 chip, a power amplifier
using the Renesas F1485, and a pentagon-shaped antenna optimized for 3–5 GHz.
All components were validated through measurements. Field tests were conducted in real
outdoor conditions with a special frequency license. Maximum communication distance achieved
was 2.63 km using UWB Channel 4. Bit error rate remained low, with packet loss becoming the
main limiting factor at longer ranges.
The results show that with custom hardware and correct configuration, UWB can be used
effectively for extended-range transmission in real-world conditions.
Kirjeldus
Käesolev magistritöö käsitleb ultralairiba raadiosüsteemi projekteerimist ja iseloomustamist
kõrgendatud side jaoks. Olemasolevad turul saadavad moodulid osutusid ebasobivaks piiratud
seadistamisvõimaluste, sagedusvahemiku ja halva signaali kvaliteedi tõttu. Nende puuduste
ületamiseks töötati välja ultralairiba platvorm, mis koosneb DW1000 kiibil põhinevast saatjavastuvõtja
plaadist, Renesas F1485 põhinevast võimendist ning 3–5 GHz sagedusvahemikule
optimeeritud viisnurksest antennist.
Kõik komponendid valideeriti mõõtmiste abil. Välitestid viidi läbi reaalsetes välistingimustes
spetsiaalse sagedusloa alusel. Maksimaalseks sideulatuvuseks mõõdeti 2,63 km, kasutades UWB
kanalit 4. Bitiveateguri määr jäi madalaks, kuid pikematel distantsidel sai paketikadu peamiseks
piiravaks teguriks.
Tulemused näitavad, et kohandatud riistvara ja korrektse seadistusega on UWB tehnoloogia
tõhus vahend pikamaa andmesideks reaalses keskkonnas.
Märksõnad
Electronics, Ultra-Wideband Radio, Radio-frequency engineering.