WIFI天线基础知识

1、WaATTBAS316二玉二區工囱面面面面FT NANT5ENSEMAK21B0MWEJsdEai臣OZJ1HT1MFy工-时1RBtASAMDTAMOUTVldoFMOUTFMfB20kl18TnI*7QpFLLLiCJK丄f OUTPUTIQrtfCl Rt F瓶flLi15QnH士七讥DO 工 C2* SlpF无线无线路由器单天线、双天线、三天线等多天线对无线信号强度、范围的影响是否有增强用事实拆穿双天线成倍增益的神话 双天线只能减少覆盖范围内的盲点 先看总结: 性能的区别主要来自芯片而不是品牌这次参加横评的产品一共14款，但他们的芯片只有4种，而使用相同芯 片的产品在性能上的差距根本不

2、大，所以购买前了解产品的芯片组是一个重要环 节。当然也不是说要放弃品牌的概念，各个品牌对产品质量的控制还是不一样， 这也会让产品造成很大的差异（主要体现在产品质量）。现阶段802.11N无线路由器已大幅度超越54M从54M到11N,经历了好几年的时间，不过这次横评我们看到了 11N的 优势，看到了希望。实际测试表明，11N产品在产品整体性能上高出54M很多, 速度、覆盖都有了质的飞跃。天线根数与速度没关系虽然这次评测分了两个组，双天线和多天线，但测试结果说明单从速度 上来讲，双天线与三天线区别不大。 （天线原理介绍过了，和我们的实际情况是 一致的。当然是同一类芯片的基础上进行比较， 不同种类芯

3、片没有可比性） 但是 覆盖上确实有区别， 所以要购买的用户不用总是迷恋多天线， 从自己的实际情况 出发，一般环境双天线已经足够了。新的功能将改善人们使用无线网络的习惯譬如WPS快速加密这样的新功能，将会改善人们使用无线网络的习惯， 按下终端和路由器上的两个键就会自动连接并加密， 拒绝输入繁琐的密码， 进 步降低了无线网络的门槛，让用户更轻松使用。802.11N 是构建数字家庭的主干除了改变人们的使用习惯，802.11N的传输速率已经可以完全应付高清 影片的流畅传输，而传说中的数字家庭也可以由802.11N网络担当主角，撑起整 个平台：无线播放高清媒体文件、无线控制家电产品、各种终端都无线，让你

4、的 家远离布线烦恼。目前产品单调 需要更多个性化产品问世不过话又说回来，任何东西都是需要发展的，现在 11N可以算是刚刚出 道，所以还有许多可以改进的地方， 譬如这次评测的产品除了提供无线上网之外， 附加功能都比较少，让 IT 产品更个性，这是一个发展方向，让看不到的无线也 能多姿多彩。802. 11N 横评第一波结束 更多低价产品会接踵而来这次评测历时 1 个月，在测试过程中又出现了多个新品，它们没有赶上这次横评很遗憾，但是我们还有的是机会，因为低价11N时代马上就要来临了，各个品牌都会有更多更优秀的产品放出， 请继续关注泡泡网无线频道， 更多的精 彩会接踵而来 资料一： 802.11g 8

5、02.11n 覆盖范围对比 11g 的覆盖相比目前主流的 11g，802.11n 标准同样宣称在覆盖范围上有了很大的提 升。如英特尔称“新的无线技术比现在普遍使用的 802.11g 网络在接收信号的范 围上扩大了两倍”， 而多数网络设备大厂在宣传资料中也称“ 802.11n 技术可以 将信号覆盖到更远的范围”， 实际情况又如何呢？多数的 802.11g 所宣称的最大 传输距离为室内最远 100 米，室外最远 400 米（因环境而异），而少数采用了无 线扩展传输技术产品，则号称其 802.11g 产品无线传输距离是普通 11b、11g 产 品的23倍，传输范围扩展到49倍，传输距离室内最远可达2

6、00米，室外最 远可达830米（因环境而异）。增强型54Mbps无线路由器的覆盖性能也大幅增 强 当然，这与无线产品所标称的速度一样， 只是最大理论覆盖范围和传输距离， 其大多是在比较的理想的环境中测试获得的。无线信号会受到很多因素的干扰， 比如各种障碍物， 很多物体会部分或完全吸收无线信号， 或者反射它们、 衍射它 们，比如金属和水、人体等等都趋向于吸收和反射无线信号，空气、木头和玻璃 虽趋向于让信号通过，但也会弱化它们。其它WLANS备、蓝牙、微波设备（如微波炉）、电池电话、2.4GHz无绳电话和复印机等都会影响无线信号的传输， 甚至包含天气， 晴天和阴天无线信号的最大传输距离差别很大。

7、所以各种实测表 明普通 802.11g 产品的实际传输距离一般为室内最远 30米左右，室外最远 100 米左右（因环境而异）。 11n 的覆盖而有趣的是，虽然各大网络厂商都宣称 802.11n 技术可以将信号覆盖到 更远的范围， 但限于目前标准的不成熟， 都“谨慎”的没有给出 802.11n 实际覆 盖距离。只是笼统的认为“3发3收MIMO架构比常见的2发3收或单发单收架 构能提供更好的无线传输性能和稳定性；SST技术的应用可提升中远距离和干扰 大的环境下无线传输性能；CCA技术可自动避开频道干扰并充分利用频道捆绑优那802.11n在覆盖范围和传输距离究竟有没有质的提升呢？目前的评测表明，相比

8、11g产品，802.11 n在覆盖范围和传输距离上并 没有大提升（至少目前的草案产品是如此），通过多天线和各种新技术的应用， 802.11 n更多突破是增加了实际覆盖距离内信号传输的稳定性，减少了产品互联 时可能出现的盲点。但11g产品难以穿透的钢筋混凝土墙，对11n产品来说同样 是天堑，这是无线信号的特性所决定的，不是产品所能改变的。资料二：双天线无线路由器、无线 AP的天线与信号分析说到无线产品产品 , 很多人多关注无线产品的信号 , 一般的 ap 在空旷的 环境下理论上有 100米到 300米的笼罩范围 , 在办公的环境下有 35米到 100米笼 罩范围。事实上,理论跟现实有点差别，一个

9、ap到底的无线范围不能统一确定，不 同的产品有不同的范围大家知道无线 ap都带有天线，主要目的是大幅增强信号 的增益,增加传输距离，我们时常可以看到很多产品都有一根天线的ap和两根天线的ap,很多人城市疑问，到底一根天线的ap的发射信号范围广还是两根天线的 发射信号范围广？两根天线的ap的发射信号范围一定比一根天线的广吗？带着这 些疑问 , 我们对这个方面进行了重点的切磋。影响信号笼罩范围的因素一个无线ap的信号笼罩范围与很多因素有关，除了环境因素之外，还有 ap本身的参数有关其中,ap的发射功率和天线的发射功率是主导的两个因素，另 外跟全般 ap 对信号的处理编码有关系。ap的发射功率坦白讲

10、影响到信号笼罩范围，这个也就价格高的ap跟价格低的ap 的差别，发射发射功率大的价格也会比较高厂商要改进ap的功效，主要是在ap的发射功率长进行技术的研发我们可以看看底下这条简单的公式 : 功放输入真个 信号水平（db）=设备输出功率（db）-电缆衰减（db）-连接头衰减（1db）,从这个公 式就可以看出 , 功放输入真个信号水平跟设备输出功坦白接的关系例如 : 设备输 出是64mw（180dbm）,40米lmr400电缆的衰减是8.8db,功放输入真个信号为:18dbm-8.8db- 1db=8.2dbm 32mw另一个方面,天线的发射功率也是影响到信号笼罩范围天线的分类的标准很多 , 大概

11、的可以分为全向天线和定向天线 , 对于同一个网段来讲 , 一般是使用定向天 线,对于不同网段，就要使用到全向天线一般来讲，目前大部门的ap都采用双天 线预设,可以这样说,较新一个的ap都采用双天线预设,以前生产的ap都采用一 根天线预设比较合适。采用两根天线的 ap 阐发双天线 ap 能提高有效笼罩面 , 专业的 access point 城市供给两个高频插 头,分别接到两支同类型天线 ,两支天线的安装位置距离并不严格 , 大约一米多便 可当发射讯号时 , 无线组件只会通过其中一个插头 ( 主插头 ), 但当接收讯号时 , 无线组件会在两支天线之间去选择讯噪 ( signal noise ra

12、tio) 比较高的一个去 接收讯号基于多途径反射 , 两个相隔一米多的天线会有不同的接收讯噪比 , 如果 无线客户端计算机发射无线讯号到 access point 时,在复杂的使用环境中 , 一支 天线的预设 , 同时会收到直接讯号及反射讯号 , 假若这两个讯号出现某程度的 “反相” ,最终接收的讯号便会因为能量抵消而令讯噪比衰减, 与此同时 , 采用双天线预设 , 一边的天线因为离开另一边天线有一米多 , 收到直接讯号及反射讯号 可能会出现某程度的“同相” , 从而令最终接收的讯号有较好的讯噪比双天线设 置会平均带来约3db的讯噪比增益，从而令有效笼罩面提升。总的来讲 ,ap 上所使用简单型

13、双极天线的增益值约为 2.2dbi 不过两组天线并不 会得到总值 4.4dbi 的增益, 但却可以或者也许支持双天线自动选讯 (antenna diversity) 以通过一种特别技术来改善 wlan 网络的性能。资料三：发射功率与增益的关系资料四： 2008年 802.11N 无线路由横评概括的说一下802.11N的优势，也就这几个关键字：双频、 MIMQ WPS更快、 更远。双频：大家都知道数据传输需要信道，而 2.4Ghz只有三个独立信道1、6、11, 曾经的54M产品都只占用一个频道，而802.11N产品为了更快的无线速率会占据 两个，这样原本就稀有的频道就更紧张了。说是个好技术，但也

14、不完全，今后无 线信号打架的问题应该会越来越多，所以与5Ghz结合的话，能有更多的空间，这应该目前无线产品面临的最重要的问题MIMO：Multiple Input Multiple Output，字面意思可以理解为无线网络通过多根天线进行同步收发， 所以可以增加资料传输率； 其实原理是网络资料通过多 重切割之后， 经过多重天线进行同步传送， 因此接收端也会同时具备多根天线接 收，然后利用DSP重新计算，根据时间差，将分开的资料重新作组合，然后传送 出正确且快速的资料流。因为传送的信息经过分割后传送，所以单一资料流量降低，可以扩大传 送距离，因此MIMC技术不仅可以增加无线网络传输速度，还能增大

15、覆盖范围WPS：全称 WiFi Protected Setup ，它是 Wi-Fi 联盟提供的一个可选的认证项 目，主要用于简化无线局域网环境下的设置和安全配置， 这批产品中都附带这个 功能。（有的叫做AOSS有的叫做QSS不过功能都一致。）对于初级用户来说, WPS逃开了繁杂的加密设置，给用户带来了更多的方便。这个功能将在今后得到 广泛应用， 无线路由、 无线网卡都会加入这个系统， 以后的无线连接就会变得十 分简单。更快，更远：刚才说了由于加入了 MIMO双频等技术，所以在速度和覆盖上都有很大 提升。54M产品的无线标准传输速度为3MB/S,这一批的802.11N都可以超越 10MB/S,更

16、快是没的说了。而通过我们的实际测试，在覆盖范围上确实也有不少 长进，54M真的可以退休了。双天线与三天线的故事虽然刚刚大体介绍了 MIMO不过关于无线路由器的2、3天线的区别， 我想还要具体解释解释。总体来说，2天线产品主要为1T2R MIMC或 2T2R MIMO 两种架构，3天线产品主要为2T3R MIMO或 3T3R MIMO5种MIMC架构。2T2R（2发2收）是目前2 Streams比较标准的MIMO术，两个数据流 通过 2 根天线发送，接收部分也是 2 根。而2T3R（2发3收）发送部分和2T2R一样，但接收部分增加了 1路接收, 可以在更远、更嘈杂的环境下接收到更多有效信号， 而

17、且可以在 3路接收到的信 号中择优处理，目前大部分3天线的11N产品均使用这种2T3R的MIMC架构。3T3R（ 3发3收）接收部分和2T3R一样，同时发送部分也增加了 1路发 送，发送冗余信号以增强信号可靠性。（譬如 TP-LINK的3天线产品均为3T3R 的MIMC架构。）另外有一些多天线的产品， 它们的原理都是相同的， 我们可以以此类推。 这里提醒消费者不要盲目崇拜多天线， 他们在速度上与 2天线没什么区别， （后 面的速度测试已经证明） 在理论上可以解决更多死角， 不过这个还要视环境而定。 况且目前普通家居环境 2 天线已经够用了， 用不用花更多的钱选择多天线就看自 己的爱好了。对比测

18、试项目二：无线传输速度无线传输速度是无线路由器的重要性能指标，我们以具有千兆网卡的台 式机作为服务器端， 连接无线路由器， 通过 Chariot 向拥有迅驰 2无线模块 5350 的笔记本客户端发送数据（带有逆向传输，笔记本向台式机），得到相应的无线 传输速度结果。测试项目有单线程、多线程的上传、下载，符合目前家庭用户的 网络应用。首先，在理想环境中测试，两天线与三天线的区别不大（譬如 TP-LINK 的 841N 与 941N 成绩十分接近） ，除了两款千兆端口的产品速度顶尖外， 其他产 品在多线程双向传输上几乎都可以达到100Mbps轻松突破10MB/S。最好成绩来自SMC勺WGBR14-

19、N达到155.393Mbps,接近20MB/S；其次 是D-Link的DIR-655,也达到了 146.901Mbps。这两款产品都是千兆网口的产品， 测试上占了优势。百兆网口最快成绩来自于TP-LINK的WR941N 138.807Mbps,其次还是TP-LINK的WR841N 138.477Mbps,从这里我们进一步了解到三天线与 两天线在速度上差距不大。值得一提的是新兴品牌水星的两款产品也突破了 130Mbps。对比测试项目三：覆盖范围无线覆盖范围测试选用了一个 120平米的普通家居环境,在这里进行过 很多款路由器的测试, 根据经验, 各个地点的信号衰减还是很明显的, 我们选用 的测试点

20、如下所示：曾经测试的时候，D点是信号最不好的地方，由于隔着厨房，墙里面的 金属很多, 信号折射过去经过的路程也远, 其他几个地点也有明显衰减。 测试方 法是在各点测试当时的无线传输速度， 这是最有效的测试方法。 下面看看两个组 的测试成绩。首先要说的是，虽然D点造成了很大程度的衰减，但测试的所有路由器 都可以覆盖这个普通居室，说明802.11N在平均水准上比802.11g高了好几个档 次。在这里我们可以看出双天线和三天线的差别，譬如TP-LINK的841N和941N在这里相差的速度超过一半了，所以三天线在覆盖上有优势。这个测试中 表现不错的是D-LINK和腾达的两款产品，虽然在近距离速度一般，

21、但在覆盖上 表现都很稳定；NETGEA勺WNDR330也值得称赞；还有华硕的500W虽然是款老产品了，但依旧释放着光彩对比测试项目四：内部拆解及芯片组分析我们不是进行简单的对比，只为个大家看几个表，我们要在这次横评中得出结论。通过对数据、产品、功能的分析，得出以下几个结论：性能的区别主要来自芯片而不是品牌这次参加横评的产品一共 14 款，但他们的芯片只有 4种，而使用相同芯 片的产品在性能上的差距根本不大， 所以购买前了解产品的芯片组是一个重要环 节。当然也不是说要放弃品牌的概念，各个品牌对产品质量的控制还是不一样， 这也会让产品造成很大的差异（主要体现在产品质量）。现阶段 802.11N 无线路由器已大幅度超越 54M从54M到11N,经历了好几年的时间，不过这次横评我们看到了 11N的 优势，看到了希望。实际测试表明，11N产品在产品整体性能上高出