天線分集（Antenna Diversity）

Silicon Labs（芯科科技）的EFR32MG24（MG24）多協議SoC支持IEEE 802.15.4協議下的天線分集功能，這是一種通過使用兩根天線來克服家庭環境中潛在射頻問題的技術。天線分集通過不斷在兩根天線之間切換，來幫助提升接收性能。我們的天線分集算法會持續監測兩根天線的信號質量并動態切換，以選擇最佳的天線進行通信。雖然天線的切換可能對接收靈敏度造成一定影響，但天線分集所帶來的射頻性能提升遠大于這點潛在的靈敏度損失。

多徑傳播（Multipath Propagation）

每個家庭和室內空間都會為網關產品的開發者帶來獨特的無線通信挑戰。家中的物體可能會反射無線電波，從而形成多條傳播路徑，這些路徑在天線處可能發生相消干涉，導致嚴重的信號衰減。物聯網設備的天線類型和安裝位置各不相同，這可能在網關與設備之間造成極化損耗。大多數路由器和網關由于其工業設計所采用的緊湊外形，也可能在與物聯網天線相對的一側產生深度信號盲區。由于多徑傳播的影響，網關天線的覆蓋范圍在不同家庭中表現各異，最終導致無線物聯網連接和用戶體驗的不可預測性。

天線分集測試

為了驗證天線分集的優勢，我們在真實家庭環境中進行了一個簡單測試，對比了兩種情境下的天線覆蓋表現：啟用天線分集的IoT網關與未啟用天線分集的IoT網關。以下是該測試的簡要概況：

使用兩塊EFR32MG24開發板在一間公寓的多個位置進行了接收信號強度指示（RSSI）測量。其中，一塊搭載了支持天線分集的射頻板（BRD4188B），插在Si-MB4002A Wireless Pro Kit主板上，并放置在固定位置，模擬物聯網網關或中控設備（見下方平面圖熱力圖中的路由器/中控圖標）。另一塊板子（EFR32xG24 Pro Kit，+20 dBm）在公寓中不同位置移動，模擬任意IoT終端設備。測試期間保持環境條件不變。

兩塊設備上皆運行了Simplicity Studio中提供的Range Test應用程序，方便在多個位置測量RSSI值。

天線分集測試結果

下方的兩張熱力圖展示了在兩個不同測試場景中，公寓各處測得的RSSI值分布情況。

紅色表示RSSI值較低的區域，代表信號功率接近接收靈敏度，天線覆蓋較弱。

綠色表示RSSI 值較高的區域，代表信號功率強，天線覆蓋良好。

黃色表示信號功率在可接受范圍內的區域。

可以看到，在未啟用天線分集的場景中，平面圖中某些位置出現了“盲區”。這些區域的RSSI值急劇下降（在熱力圖上以紅色顯示），這是由于多徑傳播所引起的相消干涉所導致的。

天線分集的優勢

測試清晰地展示了天線分集帶來的最大好處：它在整個公寓范圍內提供了更強且分布更均勻的天線覆蓋。啟用天線分集后的熱力圖顯示，得益于IoT網關設備上配置的兩根天線，RSSI弱點幾乎完全消失。

需要注意的是，天線分集并不會提高接收器本身的靈敏度，因此從技術上講，它并不會擴大公寓的整體通信覆蓋范圍；但它顯著提升了覆蓋范圍內的信號質量和通信穩定性。