最初，許多設計者可能會(hui) 擔心區域規範的複雜性問題，因為(wei) 在全世界範圍內(nei) ，不同區域規範也各異。然而，隻要多加研究便能了解並符合不同區域的法規，因為(wei) 在每一個(ge) 地區，通常都會(hui) 有一個(ge) 政府單位負責頒布相關(guan) 文件，以說明“符合特定目的的發射端相關(guan) 的規則。

無線電通信中更難於(yu) 理解的部分在於(yu) 無線電通信鏈路質量與(yu) 多種外部因素相關(guan) ，多種可變因素交織在一起產(chan) 生了複雜的傳(chuan) 輸環境，而這種傳(chuan) 輸環境通常很難解釋清楚。然而，掌握基本概念往往有助於(yu) 理解多變的無線電通信鏈接品質，一旦理解了這些基本概念，其中許多問題可以通過一種低成本、易實現的被稱作天線分集(antenna diversity)的技術來實現。

環境因素的考慮

影響無線電通信鏈路持續穩定的首要環境因素是被稱為(wei) 多徑/衰落和天線極化/分集的現象。這些現象對於(yu) 鏈路質量的影響要麽(me) 是建設性的要麽(me) 是破壞性的，這取決(jue) 於(yu) 不同的特定環境。可能發生的情況太多了，於(yu) 是，當我們(men) 試著要了解特定的環境條件在某個(ge) 時間點對無線電通信鏈接的作用，以及會(hui) 造成何種鏈接質量時，這無疑是非常困難的。

天線極化/分集

這種被稱為(wei) 天線極化的現象是由給定天線的方向屬性引起的，雖然有時候把天線極化解釋為(wei) 在某些無線電通信鏈路質量上的衰減，但是一些無線電通信設計者經常利用這一特性來調整天線，通過限製收發信號在限定的方向範圍之內(nei) 達其所需。這是可行的，因為(wei) 天線在各個(ge) 方向上的輻射不均衡，並且利用這一特性能夠屏蔽其他（方向）來源的射頻噪聲。

簡單的說，天線分為(wei) 全向和定向兩(liang) 種。全向天線收發信號時，在各個(ge) 方向的強度相同，而定向天線的收發信號被限定在一個(ge) 方向範圍之內(nei) 。若要打造高度穩固的鏈接，首先就要從(cong) 了解此應用開始。例如：如果一個(ge) 鏈路上的信號僅(jin) 來自於(yu) 特定的方向，那麽(me) 選擇定向天線獲益更多。裝有定向天線的接收器接收位於(yu) 由天線方向屬性決(jue) 定的視線方向範圍之內(nei) 的發射器發出的信號，而其他位於(yu) 該方向範圍之外的發射器發出的信號被屏蔽。

裝有定向天線的發射器發射它的大部分能量到預定的方向上，而不是在所有方向上發射，同時也不會(hui) 減小它的覆蓋能力。

為(wei) 了簡化對天線剖麵的理解，天線廠商提供了天線輻射圖。天線輻射圖有不同的格式，如E麵圖(E plane plot)和波瓣圖(polar plot)：

圖1

如圖1。除了方向性或形狀外，E麵圖提供了大量信息，但通常不如波瓣圖表述的那樣清楚明了。波瓣圖被設計成類似指南針，使得對於(yu) 任意給定方向上的天線增益更易理解。

圖2

如圖2中，工程師能看到一個(ge) 高級的三維視圖，指示在預定的麵上天線如何運行。然而天線也傾(qing) 向於(yu) 在其他軸上改變特性，但通常不提供三維圖形數據，因為(wei) 這會(hui) 顯著增加圖表的複雜性。拉杆天線是一個(ge) 典型的全向天線，它有一個(ge) 簡單的三維剖麵。在平麵圖中，拉杆天線能提供極佳的覆蓋，但是在三維圖形中，它們(men) 在本身正上方或正下方的表現極差，這有助於(yu) 我們(men) 能更了解天線被放在兩(liang) 層的室內(nei) 環境中的情況。

通常，由於(yu) RF信號會(hui) 被牆壁和其他室內(nei) 物體(ti) 反射，因此不易觀察到天線極化的效果，然而，仍可以觀察到其它對RF信號可能是建設性或破壞性的作用，此作用被稱為(wei) 多徑/衰減。當發射器或接收器有些小移動，且對鏈接質量造成極大差異時，通常便會(hui) 觀察到此種衰減現象。當天線在接收和傳(chuan) 送信號的波峰時便會(hui) 發生此情況。

多重路徑則是此概念的延伸。當無線電通信電波被傳(chuan) 送時，它們(men) 被接收器接收的路徑可能不隻一條，由於(yu) 其他物體(ti) (例如牆壁和樹木)的反射形成多重路徑，信號可能來自多個(ge) 路徑。接收這些來源的信號，其到達的時間可能會(hui) 有些微小差距，這就意味可能會(hui) 發生輕微的相位偏移。當這些信號結合在一起，它們(men) 可能會(hui) 導致“衰減這種消失的形式。最差的情況之一，是兩(liang) 個(ge) 信號以相差180o的相位到達接收器，接收器將無法看到任何數據，造成100%的信號衰減。在大部分的情況中，接收器不太可能會(hui) 接收到相位偏移達180o的兩(liang) 個(ge) 信號，但是當多重路徑的環境出現時，某些相位偏移還是有可能發生的，在這些情況下，便會(hui) 發生某些信號衰減。

天線分集

天線分集是一種被用以恢複信號完整度的技術。在產(chan) 品中實現天線分集的天線，與(yu) 另一個(ge) 天線有一個(ge) 呈90o的天線架，如此極化/定向性的影響將不會(hui) 降低潛在無線電通信鏈接的質量。除此之外，實現天線分集的產(chan) 品中的各個(ge) 天線，其天線架的位置皆會(hui) 維持至少1/4波長的距離，如此能確保至少有一個(ge) 天線是在波形的波峰中。

雖然天線分集對於(yu) 恢複信號完整度，以及維持鏈接邊界免受環境影響等頗有益處，但是必須在其它方麵做出很大的犧牲，意味著微控製器(MCU)整體(ti) 成本的增加，因為(wei) 微控製器必須長時間待命，以時時評估天線信號。增加的微控製器功能將會(hui) 導致需要規格更高和更貴的微控製器，而微控製器必須“隨時待命，也造成電池壽命縮短。在其他情況中，采用兩(liang) 個(ge) 天線的解決(jue) 方案將增加額外的空間需求，或是需要其它的編碼專(zhuan) 業(ye) 技能，這些都限製設計人員隻能采用單一天線設計。

編碼一個(ge) 天線分集係統將會(hui) 增加設計上的編碼負擔。許多天線分集係統會(hui) 經過最佳化，以同步方式運作。接收器上的微控製器具有定時功能，讓接收器知道何時要開始接收數據，在這些情況下，微控製器可立刻開始評估兩(liang) 個(ge) 天線的信號。為(wei) 評估此信號，微控製器會(hui) 切換各個(ge) 天線並評估接收信號強度指示(RSSI，Received Signal Strength Indication)水平。在接收器並未采用定時器的其它產(chan) 品中，無線電通信必須去偵(zhen) 測一個(ge) 打包的開始，因為(wei) 前導信號可能會(hui) 被誤判為(wei) 噪聲(或反之亦然)，不幸的是，特定天線中的強烈噪聲可能會(hui) 導致打包的開始被錯過。

為(wei) 確認此天線切換的頻率足以捕捉天線之一的打包，每當此算法進入“測量SQ功能時，便會(hui) 啟動一個(ge) 定時器。

最少切換時間

其中：TPL為(wei) 在特定信號部分中可被容許用來選擇天線的最長時間(例如打包的前導信號)N是分集接收器所采用的天線數目。

在“Measure SQ功能工作期間，會(hui) 針對信號質量(SQ)進行測量，若SQ低於(yu) 信號質量門坎，或是定時器時間結束，則天線會(hui) 被切換，且會(hui) 再次啟動“測量SQ狀態。另一方麵，若測量到的SQ高於(yu) SQ門坎，則接收器會(hui) 持續使用被選擇到的天線，進行剩餘(yu) 打包的接收。

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