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路由器天线越多越好吗,路由器天线有什么用

时间:2015-12-03 23:10点击:

现在很多朋友都错认为天线越多覆盖越广,天线越多信号越强,如果是这样,那必须要认真阅读这篇文章了。本文将为大家详细介绍无线路由器1、2、3根天线有什么区别吗这个问题以及深入了解MIMO技术神奇,感兴趣的朋友可以过来看一下

  前言

  “天线越多覆盖越广,天线越多信号越强,总之天线越多路由就越好”——觉得很“常识”的朋友可以继续往下看正文了,觉得小编弱爆了小编是那个什么的估计也不会点进来。还是那句话,我们的干货帖大多数是为了扫盲,欢迎各位大神补充、指正。

  首先,大家也应该注意到了,老一代无线路由器的天线肯定不会超过一根,这里的“老一代”指的是802.11n协议以前的802.11a/b/g路由,老的54M产品就只有一根天线。这样的话,802.11n显然成了一条分水岭,也是从那时开始天线不再只有孤零零的一根(1t1r的150M是个例外),那到底是怎么一回事?这里我们就要提到一项11n协议之后才得到具体应用的多天线技术,也是无线通信领域一项非常重要的技术——MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多入多出)

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  先来看个例子,有人说,为什么我买了一个最新款的3天线支持802.11ac协议的无线路由器,结果信号强度、覆盖范围甚至连速度都没上去呢?天线不够?告诉你,300根也没用,检查一下你用的接受终端支不支持AC协议吧。比如你用的iPhone 3,这手机可只支持11a/b/g连11n都谈不上,那么即便是你给这货拆了加几根天线也没用。怎么解决?加装AC网卡或者换终端,总之别再跟天线上较劲。

  为什么这样说?首先,Wi-Fi应用的环境是室内,我们常用的802.11系列协议也是针对这种条件来建立的。由于发射端到接收端之间存在各种各样的障碍物,收发时几乎不存在直射信号的可能。那怎么办?我们管这个办法叫做多径传输,也叫多径效应。多径,从字面上也很好理解,就是把增加传输途径。

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  那么问题来了,既然是多径,传输的路程就有长有短,有的可能是从桌子反射过来的,有的可能是穿墙的,这些携带相同信息但是拥有不同相位的信号辗转最终一起汇集到接收端上。现代通信用的是存储转发的分组交换,也叫包交换,传输的是码(Symbol)。由于障碍产生不同的传输时延,就造成了码间干扰ISI(InterSymbolInterference)。为了避免ISI,通信的带宽就必须小于可容忍时延的倒数。

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  对于802.11a/b/g 20MHz的带宽,最大时延为50ns,多径条件下无ISI的传输半径为15m。在IEEE802.11协议中我们可以看到,这个值最大范围是35m,这是协议中还有误码重传等各种手段保证通信,并不是说有一点ISI就完全不能工作。这样的话你会发现,对于802.11a/b/g协议,即使加装再多的天线也没有任何意义。假设这些天线可以同时工作,反而会使多径效应更加恶劣。

  后面的大家看不进去也没有关系,总之,无线路由器的发射范围是这个IEEE802.11协议决定的,而非单纯的看天线。

小结

  说了这么多,单天线路由、双天线路由、三线四线甚至更多究竟有没有区别?有,但对于实际使用过程中的影响并不大,这包括信号覆盖、信号强度,天线多速度快就更是无稽之谈了。抛开已经很少见的单天线,剩下的“多天线”都只是实现MIMO技术的“介质”或者说是“工具”,区别在于使用的架构不同而已:常见的双天线产品主要用1T2R或2T2R,三天线产品则用到的是2T3R或3T3R。

  理论上,增加天线数量会减少信号覆盖盲点,但我们通过大量的评测证实,这种差异在普通家庭环境中完全可以忽略不计。而且,就像内置天线不输外置一样,三天线覆盖不如双天线的情况也绝非个例,说到底产品质量也是一个重要因素。至于信号强度和“穿墙”则取决于发射功率,这个东西工信部作过规定,不得高于20dBm(即100mW),“天线越多信号越强”也就不攻自破了。最后的结论就是,只要路由采用了有效的MIMO技术,无须在意天线数量。

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  接下来我们会进一步深入了解MIMO技术的神奇,内容可能有些生涩,有兴趣的可以再看一下。

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 实测:无线路由天线角度对信号影响到底有多大

MIMO技术

  搜各种百科资料IEEE802.11词条,我们可以读到,从802.11n开始,数据传输速率或者说承载的数据量有了很大的提升。首先,802.11n有了40MHz模式,然而按照之前的理论,它的发射范围应该因此降低一半才对,但事实上数据反而提升了一倍(70m),这又是怎么一回事?

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  这就要得益于MIMO技术了,刚才我们讨论的种种手段都是为了对抗恶劣的多径环境,但是多径有没有好的一面呢?事实上,MIMO也是基于多径的,我们称之为空间多样性。多天线的应用有很多种技术手段,这里简单介绍两种:波束成型(Beamforming)和时空分组码(主要介绍Alamouti'scode)。这两种技术的优点是不需要多个接收天线。尤其是Alamouti码,连信道信息都不用,只用数学运算就可以利用两根天线实现3dB的增益,很赞对吧。

  而不需要多个接收天线的优点在于并不是所有设备都能装上多天线。为了避免旁瓣辐射(天线方向图上,最大辐射波束叫做主瓣,路由器设置密码,主瓣旁边的小波束叫做旁瓣),满足空间上的采样定理,一般以发送信号之一半波长作为实体的天线间距。无论是GSM信号1.8GHz,1.9GHz还是Wi-Fi信号的2.4GHz,我们暂取2GHz便于计算,半波长为7.5cm。所以,我们看到的路由器上天线的距离大多如此,也正是因此,我们很难在手机上安装多个天线。

  波束成型(Beamforming)

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