关于多天线设计的考虑因素

Posted 2021-09-17 瑞奇Ricky

资产跟踪设备是基于物联网技术的进一步发展，该设备的运用范围包括了: 运输、仓储等多个方向。例如在生鲜冷链的运输过程中，资产监测设备能够帮助用户对货物运输的轨迹、运动状态、运输的环境进行实时监测并通过网络传递至云端后台，多天线的设计方式有助于资产跟踪设备的信号运行良好。

提出问题：
多天线的设计容易出现相互干扰的状况出现

分析问题：
在资产跟踪设备的研发过程中总结了如何对多天线进行设计，
包括了多天线设计的考虑因素。并作出以下总结：

解决问题：
1.辐射模式
每个天线都有自己的辐射模式，制造商的数据表上可以查询到，因为天线在完美的条件下辐射，例如在消声室中。
辐射图形通常显示为三维图形和该图形的二维横截面。天线将围绕沿天线长度方向的轴辐射，天线的电能在垂直于该轴的方向反射最强烈。这是天线的极化。

2.分集
分集是一种天线技术，在同一频率上使用两个天线，以建立更可靠的无线连接。对于在自由空间中移动的移动无线设备来说，这是一个很好的解决方案，因为当设备移动时，两个天线串联在一起工作更有可能提供可靠的链路。
对于分集，第一个天线是主天线，第二个天线是分集天线。这两个天线可以共用同一个接地层，并且它们被放置在不同的空间区域，这就减少了“耦合”——两个天线反射相似信号的现象。
在分集配置中，两个天线同时发射，但指向不同的方向。然后，接收器将接收两个信号中较强的一个，这将提高接收信号的可靠性。这对天线可以放置在PCB的对角或对侧。
当天线在分集配置中使用时，它们的放置是为了减少耦合，也就是说，放置两个天线时，它们的辐射模式彼此完全不同。
3.极化
天线的极化与天线的长轴平行，天线在垂直于该轴的方向上辐射能量，天线两端各有一个零功率区。
为了获得最佳的互相关特性，分集天线应放置在交叉极化、空间极化和极性不同的位置。接收器将从一个或另一个天线接收最强的信号。这样可以获得比单天线更强大的接收效果。在实践中，这通常意味着两个天线将被放置在彼此90°的位置，从而实现不同的极化，并在设备移动时向接收器发送更可靠的信号。
在开发产品过程中，如出现类似的情况可参考以上内容。