近來，人們可能會注意到，在通信領域出現了一個新的技術詞匯——超寬帶無線通信，實際上，超寬帶無線電的歷史淵源，可以追溯到一百年前波波夫、馬可尼發明越洋無線電報的時代。現代意義上的超寬帶uwb（ultrawide band）無線電，又稱沖激無線電（impulse radio）技術，出現于1960年代，但其應用一直僅限于軍事、災害救援搜索雷達定位及測距等方面。2002年2月14日，這項無線技術首次獲得了美國聯邦通信委員會（fcc）的批準用于民用通信，從而引起了世界各國的廣泛關注，自1998年起，fcc對超寬帶無線設備對原有窄帶無線通信系統的干擾及其相互共容的問題開始廣泛征求業界意見，在有美國軍方和航空界等眾多不同意見的情況下，fcc仍開放了uwb技術在短距離無線通信領域的應用許可，這充分說明此項技術所具有的廣闊應用前景和巨大的市場誘惑力。

    uwb是一種無載波通信技術，它不采用正弦載波，而是利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，因此其所占的頻譜范圍很寬。一般認為-10db相對帶寬超過25％，或-10db絕對帶寬超過1.5ghz就稱為超寬帶，后來fcc又將此帶寬值修改為500mhz。由計算信道容量的shannon公式可知，在信道容量一定的情況下，帶寬與信噪比可以互補。uwb的帶寬非常寬，目前fcc開放的頻段是3.1-10.6 ghz，故uwb系統發射的功率譜密度可以非常低，甚至低于fcc規定的電磁兼容背景噪聲電平（-41.3dbm—fcc part15），所以短距離uwb無線通信系統與其他窄帶無線通信系統可以共存。uwb的傳輸速率可達幾十mbps～幾gbps；其收發信機結構簡單，成本低于全數字化；并且其固有的抗多徑衰落功能很強。uwb發射脈沖持續時間遠小于脈沖重復周期，平均發射功率很低，使uwb技術在實現超寬帶信號時域波形高傳輸數據率的同時也有著低功耗的顯著優點。超寬帶技術在實現同樣傳輸速率時，功率消耗僅有傳統技術的1/10-1/100。另外，由于功率譜密度非常低，幾乎被湮沒在各種電磁干擾和噪聲中，具有隱蔽性好、低截獲率、保密性好等非常突出的優點，能很好的滿足現代通信系統對安全性的要求。由于uwb信號定位精度高且具有很強的穿透能力，可探測地雷等地下物體、墻壁后方空間的物體，所以在透視成像雷達、人體醫學成像、穿地探測雷達等方面也得到了越來越多的應用。

    此外，uwb無線通信技術的另一優勢是其單位區域內通信容量可超過每平方米1000kbps，而ieee802.11b僅為每平方米1kbps，藍牙技術為每平方米30kbps，ieee802.11a也只為每平方米83kbps。uwb被稱做是短距離無線通信技術的一張王牌，其應用十分廣泛，該技術有望很快實用，并在短距離數字化的音視頻無線鏈接、短距離寬帶高速無線接入等相關領域得到普及。伴隨著uwb對民用無線通信領域的開放，美國等發達國家的半導體廠商和設備制造商都在加緊研究開發實用系統。英特爾、ti、摩托羅拉和索尼等一些大公司將在近期進入超寬帶技術無線數據通信市場。此外，美國的time domain、multispectral solutions以及美國xtremespectrum等公司也在進行uwb無線設備的開發和生產。

    由于uwb信號是一種非正弦的窄脈沖，其所占的頻帶非常寬。所以傳統的基于正弦電磁波，正弦信號諧振以及付氏變換的頻域分析等電路設計理論已經不能適應超寬帶無線系統的需求。自從19世紀初建立付氏變換的理論以及后來無線電技術的發明以后，近一個多世紀當中，無線通信傳輸理論基本上都是建立在正弦波的基礎上的。正弦電磁波，波長和頻率的概念在人們的頭腦中是根深蒂固的。然而，如同勻速圓周運動僅是經典力學與天文學中的理想情況一樣，在電磁場與電路理論等領域中，除了基于正弦函數的特例以外，還在更加廣闊的空間。如非正弦電磁波在雷達中的成功應用、分形天線、walsh函數、小波變換，uwb無線通信等都對傳統的電磁場與電路理論提出了新的挑戰。人們已經開始探索新的理論來解決所面臨的新問題，如時域瞬態電磁學、超寬帶電磁學、計算電磁學、序率理論等。但是，僅就超寬帶無線通信系統而言，信號是納秒至微微秒級的窄脈沖，其所涉及的頻帶從幾khz到幾十ghz；對于該系統中的任一元件來說，如果要同時應用原有傳統的電磁場理論，分布參數和集中參數電路理論或傳輸線理論來加以討論求解，顯然是不現實的。就是目前人們所采用的時域有限差分fdtd方法也是非常繁瑣耗時的。而且，上述一些理論方法也只是針對某一種特定情況或特定的技術問題，大多還是以正弦波為基礎的概念，尚未對uwb射頻電路設計的許多實際應用問題給出更有效的手段。因此，人們迫切需求一種新的適應uwb應用的射頻電路設計理論。

    目前，國際上關于uwb在短距離無線通信領域的研究與開發已經進入制定標準的階段，ieee802.15.3a工作組已收到多項提案。u