在數字化浪潮下，定位技術廣泛應用于生活、工業、安全等諸多領域。傳統定位技術，如 GPS 在室內等復雜環境易受干擾，藍牙、Wi-Fi 定位精度僅達米級，難以滿足高精度需求場景。此時，超寬帶（UWB）技術憑借獨特優勢嶄露頭角，而 UWB 定位芯片作為其核心，為實現高精度、可靠定位筑牢根基。
一、UWB 技術基礎
（一）工作原理
UWB 技術摒棄傳統連續載波，采用納秒級極窄脈沖傳輸數據，帶寬超 500MHz 甚至達數 GHz，時間分辨率極高。在定位時，主要運用以下算法：
到達時間（TOA）算法：測量信號從發射端到接收端的傳播時間 t，結合光速 c，計算距離 d=c×t。通過至少三個已知位置的接收端，依三角定位原理確定目標位置。
到達時間差（TDOA）算法：測量信號到達兩個不同接收端的時間差，因信號傳播速度已知，可確定信號發射源位于以這兩個接收端為焦點的雙曲線上，多雙曲線相交得出目標位置，該算法對系統同步要求較低。
到達角度（AOA）算法：利用接收端天線陣列，分析信號在不同天線單元的相位差或強度差，計算入射角度，結合多個接收端角度信息確定目標位置，能提供目標方向信息。
（二）技術特點
高精度定位：極寬帶寬與極短脈沖賦予 UWB 厘米級甚至毫米級定位精度，遠超傳統技術，在室內導航、工業設備定位等場景優勢顯著。
抗干擾能力強：UWB 信號能量分散在極寬頻帶，功率譜密度低似噪聲，不易受其他無線信號干擾，且脈沖特性使其多徑分辨能力強，能有效抵抗反射和散射，保障定位準確可靠。
低功耗：納秒級脈沖傳輸，發射瞬間耗能，脈沖間隔近乎零耗能，相較傳統連續載波通信，功耗極低，利于物聯網節點、可穿戴設備等長期運行。
安全性高：極短脈沖寬度與寬頻帶分散能量，使信號截獲破解難度大增，還可采用加密算法，在金融支付、門禁系統等對安全要求高的領域優勢盡顯。
二、UWB 定位芯片運作
（一）工作機制
信號發射：芯片內部脈沖生成電路產生納秒級極窄脈沖，經調制加載位置等信息，通過天線輻射，期間控制脈沖發射功率、頻率、寬度等參數，確保信號有效傳輸，滿足定位精度與通信可靠性。
信號接收：天線接收 UWB 信號，經低噪聲放大器放大、濾波器去噪，再由解調電路還原原始信號數據。
信號處理與定位計算：解調數據送入數字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU），依據預設定位算法，精確測量信號到達時間、時間差、角度等參數，與已知位置基站比對，算出自身或目標位置，同時對測量數據濾波、校準，提升定位準確性和穩定性。
數據輸出與通信：芯片通過 SPI、I2C、UART 等接口，將位置及相關數據輸出至外部設備，如微處理器、通信模塊，用于顯示位置、上傳云端存儲分析等，也可與其他設備通信，實現數據交互共享。
（二）關鍵技術
射頻前端技術：涵蓋脈沖生成、調制解調、功率放大、低噪聲放大、濾波等模塊。需產生高質量納秒級脈沖，實現高效調制解調，放大發射與接收信號，去除雜波干擾。采用射頻 CMOS、砷化鎵等先進工藝，提升性能同時降低功耗和成本。
基帶處理技術：包括信號采樣、量化、數字濾波、相關運算及定位算法實現。保證精確采樣，利用數字濾波提升信號質量，通過相關運算測量參數，借助高性能算法和處理器架構，如 FFT 算法、并行處理技術和硬件加速器，實現高效基帶處理，滿足實時定位需求。
低功耗設計技術：從電路設計、電源管理、處理器及外設選擇、通信協議和節能策略等多方面入手，降低芯片靜態和動態功耗，延長電池續航，提高設備使用便利性。
三、UWB 定位芯片應用
（一）智能交通與汽車領域
汽車數字鑰匙：相比藍牙、NFC 數字鑰匙，UWB 數字鑰匙定位精度更高、安全性更強。車主攜帶含 UWB 芯片的手機或智能鑰匙靠近車輛，車輛精準識別位置，實現自動解鎖、開啟迎賓模式，還能防止中繼攻擊，寶馬、奧迪等眾多品牌已應用。
車輛定位與追蹤：車輛安裝 UWB 定位標簽，道路部署基站，可實時獲取厘米級精度位置信息，助力智能停車場管理、車輛編隊行駛、自動駕駛輔助等，如智能停車場引導找車位，自動駕駛中提供精準位置增強安全性。
（二）工業與制造業領域
工業自動化與智能制造：設備和物料安裝 UWB 標簽，車間布置基站，實時獲取位置信息，優化生產流程。自動化生產線上確保物料準確輸送，智能倉儲管理中實現貨物快速出入庫與盤點。
人員安全管理：為人員提供實時定位，緊急情況快速確定位置，提高救援效率。設置電子圍欄，防止人員進入危險區域，化工、礦山等行業廣泛應用。
（三）室內定位與導航領域
大型商場與購物中心：顧客攜帶支持 UWB 技術的設備，可在商場內精準導航至店鋪、衛生間等位置。商家借此實現精準營銷，如顧客靠近店鋪時推送促銷信息。
醫院：實現病人、醫護人員、醫療設備精準定位管理。急診時快速調配人員和設備，醫療設備管理中方便調度維護，避免閑置丟失。
（四）智能家居與物聯網領域
智能家居控制：家庭布置 UWB 基站，家電等設備安裝標簽，系統依用戶位置和習慣自動控制設備，實現節能降耗，還能促進設備互聯互通與協同工作。
物品追蹤與防丟：將 UWB 標簽貼在易丟物品上，通過手機等終端隨時查看位置，超出范圍即時報警，方便日常生活。
（五）公共安全與救援領域
人員搜救：災難救援時，被困人員攜帶的 UWB 定位設備持續發信號，救援人員通過手持或基站設備精確測量位置，提高搜救效率。
安全監控與預警：在重要區域部署基站，對人員和物體定位跟蹤，發現異常行為或闖入立即報警，保障監獄、軍事禁區等場所安全。