無(wú)線(xiàn)電通信天線(xiàn)分集技術(shù)介紹

天線(xiàn)分集

　　天線(xiàn)分集是一種被用以恢復信號完整度的技術(shù)。在產(chǎn)品中實(shí)現天線(xiàn)分集的天線(xiàn)，與另一個(gè)天線(xiàn)有一個(gè)呈90o的天線(xiàn)架，如此極化/定向性的影響將不會(huì )降低潛在無(wú)線(xiàn)電通信鏈接的質(zhì)量。除此之外，實(shí)現天線(xiàn)分集的產(chǎn)品中的各個(gè)天線(xiàn)，其天線(xiàn)架的位置皆會(huì )維持至少1/4波長(cháng)的距離，如此能確保至少有一個(gè)天線(xiàn)是在波形的波峰中。

　　雖然天線(xiàn)分集對于恢復信號完整度，以及維持鏈接邊界免受環(huán)境影響等頗有益處，但是必須在其它方面做出很大的犧牲，意味著(zhù)微控制器(MCU)整體成本的增加，因為微控制器必須長(cháng)時(shí)間待命，以時(shí)時(shí)評估天線(xiàn)信號。增加的微控制器功能將會(huì )導致需要規格更高和更貴的微控制器，而微控制器必須“隨時(shí)待命”，也造成電池壽命縮短。在其他情況中，采用兩個(gè)天線(xiàn)的解決方案將增加額外的空間需求，或是需要其它的編碼專(zhuān)業(yè)技能，這些都限制設計人員只能采用單一天線(xiàn)設計。

　　編碼一個(gè)天線(xiàn)分集系統將會(huì )增加設計上的編碼負擔。許多天線(xiàn)分集系統會(huì )經(jīng)過(guò)最佳化，以同步方式運作。接收器上的微控制器具有定時(shí)功能，讓接收器知道何時(shí)要開(kāi)始接收數據，在這些情況下，微控制器可立刻開(kāi)始評估兩個(gè)天線(xiàn)的信號。為評估此信號，微控制器會(huì )切換各個(gè)天線(xiàn)并評估接收信號強度指示 (RSSI，Received Signal Strength Indication)水平。在接收器并未采用定時(shí)器的其它產(chǎn)品中，無(wú)線(xiàn)電通信必須去偵測一個(gè)打包的開(kāi)始，因為前導信號可能會(huì )被誤判為噪聲(或反之亦然)，不幸的是，特定天線(xiàn)中的強烈噪聲可能會(huì )導致打包的開(kāi)始被錯過(guò)。

　為確認此天線(xiàn)切換的頻率足以捕捉天線(xiàn)之一的打包，每當此算法進(jìn)入“測量SQ”功能時(shí)，便會(huì )啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器。

　　最少切換時(shí)間

　　其中：TPL為在特定信號部分中可被容許用來(lái)選擇天線(xiàn)的最長(cháng)時(shí)間(例如打包的前導信號)N是分集接收器所采用的天線(xiàn)數目。

　　在“Measure SQ”功能工作期間，會(huì )針對信號質(zhì)量(SQ)進(jìn)行測量，若SQ低于信號質(zhì)量門(mén)坎，或是定時(shí)器時(shí)間結束，則天線(xiàn)會(huì )被切換，且會(huì )再次啟動(dòng)“測量SQ”狀態(tài)。另一方面，若測量到的SQ高于SQ門(mén)坎，則接收器會(huì )持續使用被選擇到的天線(xiàn)，進(jìn)行剩余打包的接收。

　　可能的情況是，當天線(xiàn)因為有效信號指示而被選擇時(shí)，其信號質(zhì)量仍可能比最佳信號差，這是因為在天線(xiàn)上進(jìn)行的測量可能在打包到達前就先被噪聲占據了。在首個(gè)有效信號質(zhì)量指示產(chǎn)生時(shí)，在選擇具有最高信號質(zhì)量的天線(xiàn)前，EZRadioPRO天線(xiàn)分集算法會(huì )先檢測其它天線(xiàn)，看看是否有更高的信號質(zhì)量。