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        歐源通天線博客

        無線WiFi天線、4G天線廠家、北斗天線、GPS天線,各類型號規格查詢及報價:137 2556 2369 高經理。

        解決WiFi信號不好 高增益天線真有這么神?

        有彈性的熔巖


        動圖:有彈性的熔巖

        高增益天線可以解決wifi信號不好嗎?

         在不少人看來,高增益天線是解決路由覆蓋的王道,只要換一根天線,就可以讓無線信號有效增強,事半功倍。那么,無線路由要怎么自行更換高增益天線呢?而高增益天線,對于信號有多大幫助呢?


        天線為什么有增益?

         什么是天線增益呢?也就是說,在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。當然,這個解釋有點拗口了,通俗的說,增益表明的就是天線可以把信號放大多少倍。這下問題又來了,天線是無源器件,不需要電源的啊,那它怎么能放大,這不是違反最基本的能量守恒原理嗎?

        當然,天線實現高增益的方法很多,在這里,我們說說路由常用的棒狀天線的增益原理。這種天線的學名叫做螺旋倒相天線,從結構上來說,它就是直線振子和螺旋狀倒相器的混合結構。其中,直線的振子部分負責發射信號,而螺旋倒相器負責改變信號的相位,這樣,兩段振子發射的是相位不同的信號,這一信號在經過復合后,就形成幅度更大的信號,這樣,信號就獲得了增強。

        不過,信號在復合后,波束的輻射角度會變小,作為棒狀天線而言,雖然徑向信號依舊是360度覆蓋,但在軸向覆蓋角度上,卻大大降低。也就是說,棒狀高增益天線,其覆蓋范圍其實沒有變化,(其實,在多次倒相和衰減后,信號在天線上的衰減,反倒會令其發射功能有所降低),這是能量守恒原理決定的,但它相當于把整個信號壓薄了,這樣,信號覆蓋范圍增大,但覆蓋高度,卻降低了。

        天線為什么有增益?高增益天線可以解決wifi信號不好嗎?



        家庭使用,需要多高增益的天線?

        當然,困擾大家的是,家庭路由需要高增益天線嗎?高增益天線,真能立竿見影的改善家庭的WIFI信號?在更換了SMA接口的天線之后,天線更換變得簡單,那么,換用不同增益的天線,測試下他們在家中信號的表現。

        在測試中,我們選擇了三款天線,一款是標稱增益為6dbi的常規天線,其長度,與路由原裝天線基本一致,也是不少DIY愛好者更換天線時,最經常使用的天線類型。而長達40cm,標稱增益為10dbi的高增益天線,被發燒友們所青睞,認為能極大的提升信號,但這樣的龐然大物,裝在路由上,讓路由有頭重腳輕的感覺噢。至于非常規的標稱增益為17dbi天線,外形更加粗壯,當然,價格也高了不少,它的加入,只為驗證家庭路由,天線增益是否越高越好。

        高增益天線可以解決wifi信號不好嗎?

        A點:在路由正前方的一米左右,無任何障礙,以測試路由的發射能力,在測試時,信號強度變化還是很大的,尤其是在改變手機和平板的握持角度時,信號往往會有十幾dbw的變化,這主要是因為內置天線與無線信號夾角的改變,讓其接受信號強度有極大的變化。這也是我們用兩臺路由,以差值來判別發生能力的區別。

        從數據上可以看出,在使用6dbi和9dbi增益天線時,其信號強度較之原裝天線增強了1DB和5DB,這基本上就是天線增益的理論差。但在測試17dbi增益的天線時,事情卻出現了出人意外的反轉,17dbi的天線,不僅沒有令信號增強,反而出現了4db和2db的衰減。為什么會這樣呢?我們認為,最大的可能就是因為天線中的多個螺旋倒相器和較多的發射振子造出了信號的極大衰減。

        在這種情況下,信號強度不漲反跌,也許,在大功率路由中,這一情況會有改善,甚至情況反轉,但至少,在國家規定,家用路由器的發射功率只有100mW的情況下,家庭使用超高增益的天線,并不能發揮出作用,反而可能造出問題。

        而在測試過程中,我們還發現,手持設備的高度,對于信號強度有極大的影響,尤其是設備與天線的夾角較大,且使用高增益天線時,信號強度會大幅度降低,甚至讓10dbi天線的信號低于原裝天線。這主要是因為天線增益高時,信號發射角小。

        在這種情況下,一旦設備與天線夾角大,那么設備接收的將不是直射波,而是墻壁的反射波,信號自然會大幅度衰減,這也告訴我們,如果你的HTPC,網絡機頂使用WIFI,且擺放距離與路由較近時,要注意其設備擺放高度,這樣,才能提高信號強度。

        天線增益是否越高越好

        B點:離路由4.5米,且隔著一堵承重墻,這也是我們常遇到的使用方案。從結果來看,17dbi的天線再遇滑鐵盧,這也驗證了我們的想法,即高增益天線的結構,令信號大幅衰減。而6dbi天線和10dbi天線的表現基本正常,對于原裝天線,依舊保持了一定的優勢。

        在測試過程,也有小發現,即一旦人站在路由與設備之間,信號將嚴重衰減,而如果將設備往門方向移動哪怕只有50cm,信號也會有10db以上的增加。其實,這也說明一個問題,即我們常常會說信號的穿墻能力。

        但在很多時候,其實路由信號并非穿墻而過,而更多的采用繞射或反射的方式來進行的,在這種情況下,設備或路由,直線距離是否有承力墻并不重要,而是盡可能靠近窗戶等開口,易讓信號穿透的地方,這樣,有利于增強wifi信號。

        高增益天線可以解決wifi信號不好嗎?

        C點:設置在陽臺上的D電,與路由間隔6米,還隔著兩堵承重墻,原以為信號會迅速衰減,但從總體信號強度來看,下降有限。這應該歸功于陽臺的開房設計和靠近C點的窗戶,有利于信號傳輸。在具體表現上,17dbi天線就不討論了,而10dbi天線雖然仍領先于原裝天線,但領先優勢進一步降低,幾乎與6dbi天線一致。

        其實,這與反射傳輸息息相關,畢竟,高增益天線是依靠縮小輻射角獲得更強的信號,但這些信號在經過反射,折射后,其輻射角度必然會隨之擴散,這樣,信號強度也隨之降低。因此,在室內這種復雜的多徑傳輸環境下,以束波,控制電波傳輸方向和角度獲得的高增益,隨著傳輸距離的增加,折射反射成為主要傳輸方式時,高增益的效果,并不明顯。


        高增益天線可以解決wifi信號不好嗎?

        總結:無需更換高增益天線

        從測試的數據來看,17dbi的高增益天線,可以從我們的選購目錄中徹底劃掉,家用路由的低功耗和超高增益天線的高衰減,讓它根本無法發揮作用。而6dbi的天線,整體信號上有1~2db的提升,似乎又少了點,那么,選購的關鍵,就在于10dbi左右的高增益天線,是不是值得買。因此,我們手持手機,在家庭各角落移動,并用WIFI分析儀的信號強度圖記錄下不同區域的信號,總體而言,ssid為jfli的路由在使用10dbi天線時,其整體信號較之ssid為ljf的使用同型號的路由要略強一些,但信號波動也略大一些。

        天線廠家實拍

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