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用实测揭开天线朝向的奥秘:横竖都有理

2016-02-18  长庆wcqjs
信号!信号!信号!重要的事情要说三遍!在几乎每个家庭都拥有了无线路由器的现在,无线信号的好坏甚至能影响人们的心情好坏,甚至间接影响家庭和睦。加装易拉罐,将路由器放在高处,购买带“穿墙王”宣传的无线路由器……种种方法表明,大家都在饱受家中无线信号不佳的困扰。许多朋友都想过要从自家无线路由器的天线身上做文章,天线与无线信号的好坏究竟有着怎样的关系呢?
 
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究竟是什么影响着无线路由器的信号

在现实中家庭内部多是砖墙和水泥墙体,对无线信号的衰减作用较大,常常出现信号不好的问题,令人非常头疼。于是,有些消费者就选购了看起来高大上的外国品牌无线路由器,但是发现无线信号并没有改善,甚至变弱了。这是因为国内和国外的使用环境不同,国外的房屋结构大多为木质结构,对无线网络信号的衰减程度没有这么高,所以一些外国品牌的无线路由器反而在国内的表现并没有那么好。
 
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天线多的无线路由器受欢迎

于是,消费者们转而向一些天线数量很多无线路由器发起“攻势”。想象着抱着这些“八爪鱼”一样的无线路由器,回家一通电就会让信号覆盖房间的每一个角落。但是,显示是残酷的无线信号的强度并非由天线数量决定。因为无线路由器发射的无线信号属于射频信号,国家对于无线路由器的发射功率有着严格的标准。国家规定无线路由器的发射功率不得超过100mW,也就是20dBm(2.4GHz频段),在发射功率固定的情况下,就考验到信号发射的算法,这才是厂商实力的体现。
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波束成形技术

另外,现在在高端的无线路由器上我们经常可以看到“Beamforming”波束成形技术,“波束成形”是一种让无线路由器发射端根据接收端位置进行定向发射的技术,如果要采用波束成形技术路由器必须拥有多天线。这一技术通过多条路径传输,在接收端采用一定的算法对多个天线收到的信号进行处理,明显改善了接收端的信噪比,使得即使在接收端距离发射端较远的情况下,也能获得不错的信号强度。
 
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这些设备都会造成同频干扰问题

最后,就是同频干扰的问题。相信不少朋友家中都在使用无线鼠标、无线耳机、无线手柄和无线键盘,其实这些无线设备都工作在2.4GHz频段,和我们的无线路由器发射的信号会产生同频干扰的问题。还有厨房中的微波炉,在工作时更是会对2.4GHz频段产生严重的干扰。要想规避这种干扰,我们应该尽量选择5Ghz频段的网络,现在基本主流的设备都已经支持5GHz频段,不过穿墙是5GHz频段的弱点。

那么,要改善无线路由器的信号,我们可以采用什么样的方法呢?


调整无线天线方向真的会改善信号?

提起无线路由器上的天线,我们还有从无线天线的原理说起。我经常在无线路由器的参数宣传中看到“3dBi”、“5dBi”这样的词语,代表着天线的增益数值。天线增益对于无线路由器发射的无线信号起着放大的作用,并且与无线信号的发射方向有着密切的联系。甚至在理论上可以说,无线天线的增益越高,无线信号的覆盖范围就越远。
 
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无线天线增益示意图

在日常生活中,我们常见的无线路由器天线增益一般为3dBi和5dBi,一些主打穿墙能力突出的产品则采用了7dBi增益的无线天线。简单来说,在发射功率相同的情况下,3dBi增益天线发送的无线信号形状类似“”,非常像一个半圆形。而5dBi的天线,发射信号类似“<>”,更像一个拍扁后的椭圆形。从图中我们看出增益越高,垂直角度就越小,可以清晰的看到覆盖面积和遮蔽角的关系。所以,如果在一定范围内使用,3-5dBi的增益是有利于信号接收的,一昧地去增大天线认为会带来更好的效果,是错误的认识。
 
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天线横着放?

现在网上有一种提高无线信号的小技巧,用户把无线路由器的一根天线横向摆放,一根竖直摆放,可以提高无线信号的强度。乍一听非常有理,而且还让人想到了定向天线。定向天线拥有在某个方向上发射和接收无线信号非常强的能力,在其它方向上的接收和发射能力基本为零。一般这种天线长得非常像小雷达或者“栅栏”,最高可以拥有在几十公里接收信号的能力。
 
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还是各个方向都有?

而我们家中的无线路由器,一般采用的是全向天线,可以向360°均匀的发射无线信号,没有方向的指向性。根据无线天线的原理,一根横着的天线,一根竖直的天线,形成了一个立体的信号覆盖网,提升无线信号的强度。下面,我们就在zol的办公区对这个小技巧进行实际的测试,看看将无线天线横着摆放是否真的有效。


无线天线一横一竖摆放发挥最大威力

我们将在办公区进行两组对比测试,一组是在天线竖直的状态下,进行无线信号强度的测试;另外一组是将一根天线竖直摆放,一根天线横向冲着移动设备的方向摆放,进行无线信号强度测试。测试结束后,对这两组无线信号强度进行对比,来看一看哪组的无线信号更为强力。(注:测试结果仅供参考)
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办公区示意图

测试环境:

B点是无线路由器的放置点;A点为无线信号强度的测试点,距离A点30m左右,与A点间无阻隔。

天线竖直状态下无线信号强度:
 
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天线竖直摆放
 
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无线信号强度为85%

一横一竖状态下无线信号强度:
 
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天线横竖分开摆放
 
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无线信号强度为89%

经过在同一个测试点的对比测试我们可以看到,天线全部竖直摆放的无线信号强度为85%;天线一横一竖摆放的无线信号强度为89%。专业的无线信号测试软件证明了天线一横一竖的摆放方式,在A点有着更强的无线信号强度。我们在家完全可以将无线路由器的天线调整至一横一竖的状态,竖直的天线负责提供全向的无线信号,竖直的天线负责指向移动设备多的区域,为它们增强无线信号。


来源:中关村在线

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