Time-Domain Ultra-Wideband Radar, Sensor and Components: Theory, Analysis and Design

این کتاب تئوری، تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم‌های رادار و حسگر فوق‌باند (UWB) (به طور خلاصه، سیستم‌های UWB) و اجزای آنها را ارائه می‌کند. سیستم‌های UWB کاربردهای متعددی در زمینه‌های نظامی، امنیتی، غیرنظامی، تجاری و پزشکی پیدا می‌کنند. این کتاب به پنج موضوع اصلی سیستم های UWB می پردازد: تجزیه و تحلیل سیستم، طراحی فرستنده، طراحی گیرنده، طراحی آنتن و یکپارچه سازی و تست سیستم. پیشرفت‌های یک سیستم UWB عملی و اجزای آن با استفاده از مدارهای مجتمع مایکروویو، و همچنین اندازه‌گیری‌های مختلف، با جزئیات برای نشان دادن تئوری، تحلیل و تکنیک طراحی گنجانده شده‌اند. اساساً، این کتاب خواننده را قادر می‌سازد تا سیستم‌ها و اجزای UWB خود را طراحی کند.

در فصل تجزیه و تحلیل سیستم، اصل عملکرد UWB و همچنین تجزیه و تحلیل بودجه توان و تجزیه و تحلیل وضوح محدوده ارائه شده است. در فصل طراحی فرستنده UWB، طراحی، ساخت و اندازه گیری پالس مولدهای تکانه و تک چرخه پوشش داده شده است. فصل طراحی گیرنده UWB به طراحی و اندازه گیری مولد پالس بارق، میکسر نمونه برداری، تقویت کننده کم نویز و گیرنده نمونه برداری سنکرون می پردازد. در مرحله بعد، فصل طراحی آنتن UWB جزئیات طراحی و اندازه گیری دو آنتن UWB: آنتن شبه شاخ میکرواستریپ و آنتن تک صفحه UWB. فصل یکپارچه سازی و تست سیستم، تست دریافت-انتقال، پردازش سیگنال، یکپارچه سازی سیستم و ارزیابی حسگر UWB را پوشش می دهد. فصل آخر خلاصه و جمع بندی کار را ارائه می دهد.

This book presents the theory, analysis, and design of ultra-wideband (UWB) radar and sensor systems (in short, UWB systems) and their components. UWB systems find numerous applications in the military, security, civilian, commercial and medicine fields. This book addresses five main topics of UWB systems: System Analysis, Transmitter Design, Receiver Design, Antenna Design and System Integration and Test. The developments of a practical UWB system and its components using microwave integrated circuits, as well as various measurements, are included in detail to demonstrate the theory, analysis and design technique. Essentially, this book will enable the reader to design their own UWB systems and components.

In the System Analysis chapter, the UWB principle of operation as well as the power budget analysis and range resolution analysis are presented. In the UWB Transmitter Design chapter, the design, fabrication and measurement of impulse and monocycle pulse generators are covered. The UWB Receiver Design chapter addresses the design and measurement of the strobe pulse generator, sampling mixer, low-noise amplifier and synchronous sampling receiver. Next, the UWB Antenna Design chapter details the design and measurement of to two UWB antennas: the microstrip quasi-horn antenna and the UWB uniplanar antenna. The System Integration and Test chapter covers the transmission-reception test, signal processing, system integration, and evaluation of the UWB sensor. The final chapter provides a summary and conclusion of the work.