传统的基于正弦波的窄带信号，经信号变换后，如加、减、微分、积分等，具有保持正弦波波形的特性，其变化之处在于信号的幅度、时移或相位；而超宽带信号为无载波（无正弦波）信号，经信号变换后，其波形将发生变化。假设超宽带信号S1（t）以电流脉冲形式传输至天线进行辐射，一般天线增益随着频率的升高而加大，对天线来说，直流信号不具有辐射能力。根据电磁场理论，天线的传递函数可以认为是导数过程，即辐射信号的场强正比于天线电流的导数，即经天线辐射的信号为。如果假设天线辐射单元尺寸为L，当超宽带信号的脉冲宽度τ满足τc＜L时（c为光速），单个脉冲经天线辐射单元转变为多个离散的发射脉冲信号τ1，τ2，…，τN，即，且与各离散发射单元辐射方向角有关。

此外，通常对超宽带信号而言，当被照射的目标外形尺寸远大于τc时，目标可视为由M个散射点构成，可用多散射中心表示。超宽带接收机接收的目标回波信号为各散射点反射信号的合成，即

式中，hm（t-τj-τ）为第j个散射点的冲激响应。

因此，实际的超宽带目标回波信号的回波脉冲数M、延时τj、回波信号强度取决于目标形状和目标散射单元的冲激响应hm（t）。图6-1为超宽带时域信号发射接收链路中的波形转换示意图。

图6-1　超宽带时域信号发射接收链路中的波形转换示意图(www.daowen.com)

由此可见，在超宽带条件下，目标回波信号与发射信号波形、信号的持续时间、发射天线、目标的形状、散射点处目标的冲击响应，甚至信号在大气中传播的衰减（不同频率衰减大小不同）等有关。因此，雷达距离方程在超宽带信号条件下，其所描述的雷达作用距离已不是一个常数。

超宽带雷达距离方程为式中，E为辐射信号的能量；D为天线方向性系数，它与发射天线方向、发射脉冲波形及时间有关；σUWB为目标散射截面积，它是一个时变参数，与各散射点雷达截面积有关；A为雷达接收天线的有效截面积，同样它与接收天线方向图、接收天线方向性、接收脉冲波形及时间有关；ρ为雷达系统总的损耗；q为信噪比门限；N0为噪声功率谱密度。

由式（6-12）可见，超宽带雷达距离方程描述的作用距离不是一个常数，它取决于超宽带脉冲信号波形、时间等参数。此外，超宽带信号收发过程的能量损耗远比窄带信号要大，如在超宽带信号的低频段、天线的失配因素影响，使得天线发射效率较低。