
在UWB定位系统中,定位基站的布置决定了UWB定位的维度(零维、一维、二维、三维),定位基站可以设置为固定和移动两种情况。
UWB定位基站与定位标签之间主要有两种方式来进行通讯:ToF与TDoA。
ToF(Time of Flight)为飞行时间测距法,通过测量脉冲信号从出发到返回的时间,乘以传播速度(脉冲信号在空气中的传播速度为定值v=300 000km/s),得到往返一次的距离,除以2即为UWB定位标签到定位基站间的距离。
TDoA(Time Difference of Arrival) 到达时间差法,利用时间差进行计算的方法。精准的绝对时间相对较难测量,通过比较信号到达各个UWB定位基站的时间差,计算出信号到各个定位基站的距离差,就能作出以定位基站为焦点,距离差为长轴的双曲线,三组双曲线的交点就是定位标签的位置。ToF属于双向测距技术,而TDoA则是单向测距技术。
UWB定位基站主要组成图:

音特单子为UWB定位基站提供有效的电路保护:
DC供电电源:UWB定位基站的电源主要为12~48V直流供电,部分备有POE供电端口。针对12V~48VDC供电,音特电子推荐采用工业级两级浪涌保护方案,其保护电路如下:

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类型 |
MOV1,2,3 |
GDT1 |
TVS1 |
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12V |
14D820K |
2R090L-8 |
SMCJ15CA或1.5KE18CA |
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24V |
14D820K |
2R090L-8 |
SMCJ30CA或1.5KE36CA |
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48V |
14D101K |
2R150L |
SMDJ58CA |
以太网接口:音特电子保护方案主要保护以太网通讯模块不受瞬态过电压损坏,并为POE取电提供浪涌保护。推荐采用的电路保护方案如下:

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Designator |
型号 |
主要参数 |
功能 |
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ESD1、2、3、4 |
ESDLC5V0D3B |
5V,1pF,SOD323 |
低容单路保护 |
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MOV4、5 |
10D820K |
10mm,82V |
大通流电压钳制 |
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TVS2 |
SMDJ58CA |
58V,3000W,DO-214AB |
瞬态电压抑制 |
无线通讯端:采用超低容1pF的TVS器件进行静电过压保护,避免损坏无线模块。

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Designator |
型号 |
主要参数 |
功能 |
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ESD5 |
ESDLC5V0D3B |
5V,1pF,SOD323 |
低容单路保护 |