一、MG24 开发板简介

1.1 MG24 系列简介

MG24 是 Silicon Labs 针对多协议无线应用（如 Zigbee、Thread、Bluetooth Mesh）推出的 SoC 系列，基于 EFR32MG24 MCU 平台，其特性如下：

• 32 位 Arm Cortex-M33 内核，带 TrustZone 安全架构；

• 支持 2.4GHz 多协议通信；

• 内置硬件加速器和 RAIL（无线抽象接口层）；

• 支持 片上双天线接口，为实现天线分集提供原生硬件支持；

• 丰富的调试接口与功耗优化功能，适合无线性能测试。

1.2 开发板硬件资源

MG24 开发板（如 SLWRB4308A）包含：

• 两个天线连接口（通常为 PCB 天线 + U.FL 外接天线）；

• 天线切换控制 GPIO；

• J-Link 调试接口；

• 能耗分析电路（Energy Profiler）；

• 电压、电流可编程调节模块。

这些特性使其成为无线信道特性研究与天线切换逻辑验证的理想平台。

二、什么是天线分集？

2.1 概念与原理

天线分集是指系统在多个天线上接收信号，并选择其中质量较好的一路用于解调，从而减小由于多径效应导致的信号衰落问题。

常见的天线分集策略包括：

• 选择分集（Selection Diversity）：选择接收信号最强的天线；

• 开关分集（Switch Diversity）：定时或基于信号强度切换天线；

• 最大比合并（MRC）：加权合并各路信号（通常用于MIMO）；

• 时域/频域分集：非空间形式，不在本文范围内讨论。

2.2 为什么需要天线分集？

• 抵抗多径衰落：每根天线接收到的路径不同，避免信号同时受损；

• 提高接收可靠性：显著降低包丢失率、误码率；

• 改善信号覆盖：减少“盲点”；

• 无需增加发射功率或更复杂算法，性价比高。

三、利用 MG24 开发板进行天线分集测试

3.1 开发环境准备

• 硬件设备：

• MG24 开发板 ×2（一个作为发射端，一个作为接收端）；

• 可外接 SMA/U.FL 天线 ×2；

• USB 调试线，串口终端；

• 可选：信道模拟器或屏蔽箱（增强实验稳定性）；

• 软件环境：

• Silicon Labs Simplicity Studio IDE；

• Wireless SDK（含 Zigbee、RAIL、Bluetooth 示例）；

• Energy Profiler（用于功耗评估）；

• RAIL Test Utility（测试无线参数工具）；

3.2 天线分集配置方法

MG24 支持 RAIL API 对天线状态控制：

c复制编辑RAIL_AntennaConfig_t antConfig = {  .defaultAntenna = 0,  .antennaEnable = RAIL_ANTENNA_ENABLE_DIVERSITY,  .rfPath = RAIL_RF_PATH_ANTENNA0 | RAIL_RF_PATH_ANTENNA1};RAIL_ConfigAntenna(devHandle, &antConfig);

开发者可通过 GPIO 控制切换天线，也可以使用 RSSI 反馈自动判断当前最佳接收天线。

3.3 测试流程与指标设定

1. 设置发射端： 固定功率、频率，周期性发送测试数据包；

2. 设置接收端： 使能天线分集功能，记录每路天线接收到的数据；

3. 进行不同位置或角度测试：模拟不同环境下的多径反射；

4. 记录并对比：

• RSSI（接收信号强度）

• PER（包错误率）

• LQI（链路质量指标）

• 切换次数与触发条件

四、实验结果分析与优化建议

4.1 对比测试结果

4.2 常见问题与解决方案

• 设置RSSI变化阈值触发天线切换，避免频繁抖动；

• 增加定时切换测试机制，评估周期性变化环境；

• 多维度参数联动，如结合LQI判断；

• 设计外接高增益天线，以增强方向性测试对比。

五、MG24 与其他平台在天线分集上的比较

结语

天线分集技术作为提升无线可靠性的有效手段，在多径干扰和环境复杂的场合展现出巨大的优势。而 MG24 开发板凭借其双天线支持、优秀的硬件设计与完善的软件支持，使得开发者可以轻松构建天线分集测试平台，快速验证通信性能的提升。

对于希望在无线通信设备中提升抗干扰能力、增强用户体验的工程团队而言，MG24 + 天线分集无疑是一个值得投入的高性价比组合方案。