目前，市面上的路由品牌、種類繁多，普通用戶在選購時往往會有一些誤區(qū)，如天線越多路由速率越高、信號越好、覆蓋范圍越大等等，造成的原因一是普通消費者缺乏相關(guān)知識，二是廠商或者店小二的忽悠。ZBT科研站就是這么一個答疑解惑的科普類欄目。

上一期聊了下目前路由SoC芯片的廠商，這期來說一下用戶比較關(guān)心，且直接關(guān)乎產(chǎn)品實際使用體驗的無線覆蓋能力。影響無線覆蓋能力主要有以下幾個參數(shù)：無線發(fā)射功率、天線增益效果、位置、周圍環(huán)境(包括空間結(jié)構(gòu)、干擾等)、一些所謂黑科技加成等。

一、路由無線發(fā)射功率

眾所周知，發(fā)射功率越大，信號覆蓋范圍越大。如各大運營商的基站，發(fā)射功率一般在20-60W左右，但無線發(fā)射功率的增大也會直接導(dǎo)致對人體輻射值的增加，因此國家對市內(nèi)無線信號源的輻射指標(biāo)有更為嚴(yán)格的限制，如家用無線路由的無線發(fā)射功率上限為100mW(即20dBm)，是基站1/600-1/200，也遠(yuǎn)比手機的發(fā)射功率要低的多。而企業(yè)級路由的無線發(fā)射功率工信部明文規(guī)定是不超過500mW即可，所以部分企業(yè)級路由有先天的優(yōu)勢，這也造成了市面上部分廠商打擦邊球的情況出現(xiàn)，推出一些大功率的名為企業(yè)實為家用的產(chǎn)品。

自2016年12月起，SRRC(國家無線電管理委員會認(rèn)證要求)終于和CCC認(rèn)證一樣成為強制認(rèn)證，所以新出帶有相關(guān)標(biāo)志的產(chǎn)品，可以放心使用。(早些年監(jiān)管沒這么嚴(yán)，部分產(chǎn)品發(fā)射功率是超標(biāo)的，直觀感受就是信號比新路由要好)。還有360安全路由每款產(chǎn)品均通過了SRRC認(rèn)證，不像某些廠家哦。在同質(zhì)化的今天，天線調(diào)校等技術(shù)軟實力更能體現(xiàn)一款產(chǎn)品的實用性。

二、天線

(一)增益效果

(二)類型

1.天線設(shè)計：一般分為外置和內(nèi)置兩種。

內(nèi)置天線一般受限于空間，增益一般也較低，所以目前各廠商旗艦機型普遍選擇了“黑大粗”的外置天線設(shè)計。當(dāng)年“肥皂盒”C301內(nèi)/外置天線結(jié)合的設(shè)計現(xiàn)在看也算是異類了。

2.信號方向：可以分為全向天線(路由多為此類)、定向天線(網(wǎng)橋、AP多為此類)。

3.常見材質(zhì)有：銅管天線(使用最多最廣泛的一種，小米當(dāng)年使用了鋅合金天線，看起來像鐵線，然后被各種黑)、PCB天線(信號優(yōu)于傳統(tǒng)銅管天線，現(xiàn)在被各大廠商使用，像華為的巴倫天線、TP現(xiàn)在吹的神乎其神的板陣天線、翼陣天線……均屬于這一類，目前360安全路由全系均為是銅管+PCB)、還有陶瓷天線等等~

(三)擺放

全向天線圖。左側(cè)為水平方向，右側(cè)為垂直方向。

所以對于要兼顧樓上、樓下環(huán)境的用戶，這就需要根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)天線角度了。

三、傳說中的黑科技

(一)Beamforming(波束成形)

由前可知，全向天線的信號是以天線為中心向四周均勻發(fā)射的，覆蓋范圍內(nèi)的設(shè)備可以說是“雨露均沾”，此時邊緣設(shè)備就會比較悲催，輕則信號差，重則直接斷流，那怎么解決呢？

Beamforming(波束成形)是802.11n/ac標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展，是基于多天線系統(tǒng)，即MIMO(多入多出)系統(tǒng)的技術(shù)，通過發(fā)射端對數(shù)據(jù)先加權(quán)再發(fā)送，形成窄的發(fā)射波束，進(jìn)而改善接收端的信噪比，提高邊緣用戶吞吐效率，類似手電的效果。如下圖：

前世今生：該技術(shù)最早在上世紀(jì)60年代軍用雷達(dá)中使用，采用數(shù)字波束形成(DBF)的自適應(yīng)陣列干擾置零技術(shù)，能夠提高雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力，為當(dāng)今軍用雷達(dá)提供了關(guān)鍵性技術(shù)。定位通信系統(tǒng)通過傳聲器陣列獲取聲場信息，使用波束成形和功率譜估計原理，對信號進(jìn)行處理，確定信號來波方向，從而可對信源進(jìn)行精確定向。只不過，由于早年半導(dǎo)體技術(shù)還處在微米級，所以它沒有在民用通信中發(fā)揮到理想的狀態(tài)。

而發(fā)展到WLAN階段，特別是應(yīng)用在個人通信中，信號傳輸距離和信道質(zhì)量以及無線通信的抗干擾問題便成為瓶頸。支持高吞吐是WLAN技術(shù)發(fā)展歷程的關(guān)鍵。802.11n主要是結(jié)合物理層和MAC層的優(yōu)化，來充分提高WLAN技術(shù)的吞吐。此時，波束成形又有了用武之地。

該技術(shù)很多年前就一普及，某達(dá)每款產(chǎn)品都說一遍，生怕別人不知道是的。網(wǎng)件叫“睿動天線”；360安全路由叫“P+內(nèi)核”，且功能更為豐富喲，有興趣的小伙伴可以自行網(wǎng)上搜索相關(guān)資料。

Beamforming通常有兩大類實現(xiàn)方式：MIMO Beamforming和DOA Beamforming。

MIMO Beamforming(簡稱MIMO-BF)技術(shù)是利用信道信息對發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，形成波束的一種波束賦形方法。MIMO-BF技術(shù)又可分為開環(huán)和閉環(huán)兩種模式。

開環(huán)Beamforming技術(shù)利用上行信道信息，對發(fā)射信號進(jìn)行加權(quán)，不需要接收端反饋信道信息給發(fā)射端，發(fā)射端通過上行信道自行估計得到。開環(huán)Beamforming技術(shù)對覆蓋和吞吐量的提升都有比較明顯的效果。但是，由于需要利用上行信號估計下行發(fā)送權(quán)值，處理時延大，因此適用于低速場景。另外，開環(huán)Beamforming技術(shù)利用了上下行信道的互易特性，故系統(tǒng)實現(xiàn)時需要對各個收發(fā)通路進(jìn)行校正。

閉環(huán)Beamforming技術(shù)需要終端反饋信道信息如碼本(Codebook)給發(fā)射端，利用反饋信息對發(fā)射信號進(jìn)行加權(quán)。同樣由于受反饋時延的影響，閉環(huán)Beamforming技術(shù)也只在低速場景有較好的性能。另外，由于受反饋精度的影響，閉環(huán)Beamforming技術(shù)總體上比開環(huán)的性能要略差，但系統(tǒng)實現(xiàn)相對簡單，不需要對天線收發(fā)通道進(jìn)行校正。根據(jù)業(yè)界情況，目前TDD系統(tǒng)只使用開環(huán)Beamforming技術(shù)，而閉環(huán)Beamforming技術(shù)則應(yīng)用于FDD系統(tǒng)(注：TDD和FDD均是移動通信系統(tǒng)中使用的全雙工通信技術(shù)的一種)。

DOA Beamforming(簡稱DOA-BF)技術(shù)是通過估計信號的到達(dá)角(DOA：Direction of Arrival)，利用DOA信息生成發(fā)射權(quán)值，使發(fā)射波束主瓣對準(zhǔn)最佳路徑方向的一種波束賦形方法。

如想了解更多細(xì)節(jié)，可以自行搜索關(guān)鍵詞：“Beamforming”或“波束成形”。

(二)PA/LNA/FEM

信號收發(fā)是雙向的，路由信號再強，接入終端信號返不回也沒“卵用”，但終端硬件不能順便改，那只能通過其他一些手段來增強路由接收信號能力了。如果買過360安全路由的小伙伴，應(yīng)該對下面這些“硬”改善信號的小零件并不陌生。

PA：Power Amplifier功率放大器，側(cè)重輸出功率。

LNA：Low Noise Amplifier低噪聲放大器，側(cè)重接收微弱信號。

FEM：Front end module射頻前端模組，特別對信號盲區(qū)位置手機返回的弱信號進(jìn)行增強還原。

四、使用環(huán)境

硬件很NB，但買回去和宣傳效果差很多？

宣傳中的140/200平米折算成半徑不過是6.677—7.981米而已，這樣看，這個距離還遠(yuǎn)嗎？所以路由要盡量放在房子的正中間，以增大覆蓋實際使用空間。除了房屋質(zhì)量、結(jié)構(gòu)對無線覆蓋有較大影響外，周圍的電磁干擾也會造成一定影響，如藍(lán)牙、USB3.0、微波爐等頻率與2.4GHz頻率接近，USB3.1/3.2與5GHz頻率接近，都會造成一定影響。最后附上部分材質(zhì)障礙物對無線信號衰減影響表。

最后的最后再說下5GHz信號覆蓋能力差的原因：

無線信號本質(zhì)是電磁波，而電磁波傳播速率=頻率x波長，這個乘積是一個固定值——也就是光速。電磁波的頻率越高，波長就越短，而波長越短的電磁波穿透力就越強，5GHz信號的波長要比2.4GHz信號短，所以穿透能力當(dāng)然更強。等等，都說5GHz穿墻差，你這和我說它穿透能力強？別急，往下看。

電磁波在傳播過程中并非只有直線傳播，在碰到障礙物時會產(chǎn)生穿透、反射、衍射等多種現(xiàn)象，我們平時使用的無線信號都是經(jīng)過多種路徑達(dá)到后的信號。

信號頻率越高，直線傳播特性就越強，反射、衍射能力就越弱，反之亦然。所以5GHz頻率的電磁波要比2.4GHz頻率的更愛走“捷徑”(802.11ad的60GHz更是如此)。由于實際使用時很少有倉庫這種空曠的環(huán)境，遇墻時，5GHz信號將大部分能量都用在了“穿透”上，而2.4GHz信號則有相當(dāng)部分信號會通過反射和衍射途徑，繞過障礙物繼續(xù)傳播。這也就是5GHz無線信號在穿墻后信號要比2.4GHz弱的原因了。

點擊下方鏈接了解更多↓↓

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的站覆盖范围_你了解无线覆盖范围和穿墙能力吗？别再走进这些误区了的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。