路由器天線越多信號(hào)越強(qiáng)？真不一定！

    無(wú)線路由器發(fā)展到今天，技術(shù)在不斷改進(jìn)，而外觀也越來(lái)越奇葩。之前不少路由器為了美觀，將天線內(nèi)置，形成了真正的“無(wú)天線”路由器，比如說(shuō)Netgear的R6300；而現(xiàn)在，又有很多廠商在自己的產(chǎn)品上加入了多根外置天線，少一些的三四根，多一些甚至達(dá)到八根天線，這也直接給消費(fèi)者形成了一種概念：多根外置天線的路由器性能和信號(hào)一定比外置天線較少的路由器強(qiáng)！不過(guò)多外置天線真的信號(hào)就強(qiáng)么？多天性對(duì)無(wú)線路由器的意義到底是什么？這次我們就來(lái)揭曉這些謎團(tuán)。

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2017-3-27 15:43 上傳

   實(shí)戰(zhàn)，不同天線數(shù)量無(wú)線路由器的信號(hào)對(duì)比

   在具體解析多天線意義之前，我們還是通過(guò)實(shí)際的對(duì)比測(cè)試來(lái)看看不同天線數(shù)量無(wú)線路由器在信號(hào)方面的差異吧！在測(cè)試產(chǎn)品方面，我們選擇了沒有外置天線的Netgear R6300V2；而在多天線產(chǎn)品方面，我們則選擇了某廠商高端的8外置天線無(wú)線路由器。

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   Netgear R6300V2

   測(cè)試方面，我們統(tǒng)一使用蘋果Macbook Air（蘋果這款筆記本采用博通802.11ac網(wǎng)卡，最高帶寬支持1300Mbps）連接兩個(gè)路由器的無(wú)線信號(hào)。兩個(gè)路由器都放在臥室中，而筆記本位置則放在臥室以及客廳中，客廳到臥室隔有一堵墻，距離在6米左右。這樣我們就能通過(guò)筆記本檢測(cè)到它接受兩款路由器的信號(hào)表現(xiàn)。在測(cè)試中，我們將盡量使用簡(jiǎn)單的方式讓大家一目了然地看到兩款路由器的信號(hào)差異，不會(huì)使用專業(yè)的方式去分析具體的數(shù)字。最后要說(shuō)的是：測(cè)試中我們以路由器的5GHz頻段為例。

                                                      兩款路由器信號(hào)表現(xiàn)對(duì)比（5GHz頻段）

    在臥室環(huán)境下，筆記本和兩款路由器都沒有遮擋，連接速度都為滿格，不過(guò)R6300V2的連接帶寬為867MbPS，8天線路由器的連接帶寬則為887Mbps，筆記本的連接速度和筆記本本身所使用的無(wú)線網(wǎng)卡相關(guān)。此外，利用軟件查看信號(hào)可知，R6300V2的信號(hào)強(qiáng)度為-47dBm，而8天線路由器的信號(hào)強(qiáng)度為-50dBm。強(qiáng)度方面R6300V2有少許優(yōu)勢(shì)，但是連接質(zhì)量上，8天線的無(wú)線路由器稍勝出一籌。

    而將筆記本放在客廳后，兩款路由器的信號(hào)強(qiáng)度都明顯下降，筆記本連接R6300V2時(shí)，基本信號(hào)在2格和3格之間徘徊；而連接8天線路由器時(shí)，信號(hào)則定格在2格上。此外在這個(gè)距離和障礙下，筆記本連接R6300V2的信號(hào)強(qiáng)度為-62dBm，而連接8天線路由器的信號(hào)強(qiáng)度則為-70dBm，雖然連接帶寬并不會(huì)產(chǎn)生變化，但從筆記本上的信號(hào)強(qiáng)度而言，反而是外置天線為0的R6300V2略占上風(fēng)一些。

    而從實(shí)際的數(shù)據(jù)拷貝情況來(lái)看。筆記本連接R6300V2，當(dāng)筆記本在臥室時(shí)，筆記本和局域網(wǎng)里的臺(tái)式PC之間的傳輸速率為48MB/s，而筆記本在客廳時(shí)傳輸速度則降到了27MB/s；當(dāng)筆記本連接8天線路由器，筆記本放在臥室時(shí)，和臺(tái)式PC之間的傳輸速率為52MB/s，而將筆記本放在客廳時(shí)，傳輸速率則降到了24MB/s。

    雖然兩款路由器或許在匹配更好的無(wú)線網(wǎng)卡前提下，會(huì)有更好的表現(xiàn)，但是僅僅從同一個(gè)筆記本的5GHz頻段無(wú)線連接來(lái)看，在近距離無(wú)遮擋的情況下，8天線路由器的信號(hào)表現(xiàn)更好。而在相對(duì)距離拉遠(yuǎn)，同時(shí)信號(hào)需要穿墻的情況下，Netgear的R6300V2在信號(hào)強(qiáng)度則要稍好一些。從這個(gè)角度而言，我們已經(jīng)得到了這么一個(gè)事實(shí)：外置天線更多的無(wú)線路由器并不是在任何情況下信號(hào)表現(xiàn)都強(qiáng)于外置天線較少的無(wú)線路由器。

芯片和增益，信號(hào)強(qiáng)度以及覆蓋范圍的關(guān)鍵

    在知道測(cè)試結(jié)果后，相信很多人都會(huì)產(chǎn)生疑惑，為什么外置天線更多的路由器，在一些情況下，信號(hào)強(qiáng)度還不如沒有外置天線的路由器呢？這就要從到底是什么決定了路由器信號(hào)強(qiáng)度去談起了。

   首先我們要明確一個(gè)概念，無(wú)線路由器信號(hào)的質(zhì)量和信號(hào)發(fā)射能力并不能劃等號(hào)。以我們測(cè)試的兩款路由器而言，在近距離無(wú)遮擋的時(shí)候，多天線的無(wú)線路由器在數(shù)據(jù)傳輸上要強(qiáng)于R6300V2，連接帶寬也更高，但是它的信號(hào)強(qiáng)度卻略小，這本身就說(shuō)明了信號(hào)好不好和信號(hào)的強(qiáng)度是兩個(gè)概念。

   那么就很多普通用戶所關(guān)心的問(wèn)題來(lái)談，怎么才能讓無(wú)線路由器的信號(hào)覆蓋范圍變大，穿墻能力更強(qiáng)呢？實(shí)際上這取決于兩個(gè)前提，WiFi芯片的發(fā)射功率以及天線的增益。

   通常來(lái)說(shuō)，WiFi芯片的發(fā)射功率越高，信號(hào)自然也就越強(qiáng)，所以一個(gè)不足百元的低價(jià)無(wú)線路由器穿墻能力比價(jià)格上千元的高端無(wú)線路由器強(qiáng)，也是很可能的。因?yàn)樗腤iFi芯片發(fā)射功率高。不過(guò)這也有個(gè)限制，我國(guó)規(guī)定的無(wú)線路由器2.4GHz頻段最高發(fā)射功率是20dB，在這個(gè)前提下，誰(shuí)的發(fā)射功率更高，誰(shuí)的覆蓋范圍和穿墻能力就越出眾。

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   WiFi芯片的發(fā)射功率對(duì)信號(hào)強(qiáng)度至關(guān)重要

   此外天線也和信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)聯(lián)，雖然我們的測(cè)試證明了并不是外置天線越多信號(hào)就越強(qiáng)這個(gè)事實(shí)，但事實(shí)上天線的增益的確對(duì)信號(hào)強(qiáng)度是有幫助的。目前市面上無(wú)線路由器的天線增益通常為5dBi和3dBi，少數(shù)有9dBi，理論上天線增益越高無(wú)線路由器的信號(hào)強(qiáng)度也就越大。但是請(qǐng)注意，天線恰恰又依賴于WiFi芯片的功率，后者最高也就20dB，天線增益在高意義也不是很大。

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   這類產(chǎn)品，很多都是依靠超標(biāo)的發(fā)射功率達(dá)到的

   那么在這種情況下，要想獲得較強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度以及更廣闊的信號(hào)覆蓋范圍，用戶可以選擇購(gòu)買WiFi芯片發(fā)射功率非常高加上設(shè)計(jì)有高增益天線的無(wú)線路由器，比如一些自詡“穿墻王”的產(chǎn)品，只不過(guò)這類產(chǎn)品往往都是發(fā)射功率超標(biāo)的。如果不考慮這類產(chǎn)品，那么用戶最好購(gòu)買國(guó)際大廠的無(wú)線路由器，比如Netgear、TP-Link以及D-Link等，因?yàn)樵诎l(fā)射功率最大20dB的前提下，如何優(yōu)化天線、改進(jìn)設(shè)計(jì)以及驅(qū)動(dòng)調(diào)試就成為信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)鍵了，在這方面，技術(shù)沉淀和實(shí)力更為強(qiáng)大的知名網(wǎng)絡(luò)硬件廠商明顯有更大的優(yōu)勢(shì)。

    綜上所述，就目前的無(wú)線路由器產(chǎn)品而言，外置天線的多少，其實(shí)和信號(hào)強(qiáng)弱、穿墻能力以及覆蓋范圍并沒有太大的關(guān)系。用戶在購(gòu)買無(wú)線路由器的時(shí)候，完全可以拋開外置天線越多，無(wú)線路由器信號(hào)越強(qiáng)這個(gè)錯(cuò)誤的觀念。

多天線，專注改善無(wú)線質(zhì)量和提升無(wú)線速率

    那么中高端路由器放這么多外置天線到底有什么用呢？最直觀的就是改善無(wú)線質(zhì)量和提升無(wú)線速率，比如支持MIMO、波束成型等。其中特別要說(shuō)的是目前中高端無(wú)線路由器都支持MIMO技術(shù)，而這也正是多天線最有用武之地的部分。

    簡(jiǎn)單說(shuō)一下MIMO的意義，這個(gè)早在一百年前就提出的技術(shù)簡(jiǎn)而言之就是多入多出。這個(gè)技術(shù)在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過(guò)發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。通過(guò)多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量。

    以通常的無(wú)線路由器的情況來(lái)看，在802.11n/.2.4GHz的模式下，只要帶寬達(dá)到300Mbps的都采用了2×2MIMO（信號(hào)兩傳送兩接收，以下以此類推），達(dá)到450Mbps的則采用了3×3MIMO，達(dá)到600Mbps的則使用4×4MIMO，而在芯片優(yōu)化的情況下，2.4GHz頻段在4×4MIMO甚至可以達(dá)到1000Mbps的帶寬。而如果是802.11ac/5GHz，那么帶寬還會(huì)增強(qiáng)，普通802.11ac無(wú)線路由器如果采用3×3MIMO就能達(dá)到1300Mbps了。

    而在無(wú)線路由器設(shè)計(jì)上，實(shí)際的情況就是每根天線都會(huì)單獨(dú)對(duì)應(yīng)MIMO技術(shù)，無(wú)線路由器采用2×2MIMO，就需要2根天線，要采用4×4MIMO，就需要4根天線。那么那些六天線、八天線的無(wú)線路由器是怎么回事呢？以擁有8根外置天線的華碩RT-AC5300為例，它在2.4GHz頻段的信號(hào)采用了4×4MIMO技術(shù)，需要4根天線，而在5GHz頻段的信號(hào)同樣采用了4×4MIMO技術(shù)，也需要4根天線，這樣總共就要8根天線，非常好理解。

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華碩RT-AC 5300在雙頻段無(wú)線信號(hào)都采用4×4MIMO，所以有8根天線

    值得一提的是，使用多MIMO技術(shù)的無(wú)線路由器并不一定需要多根天線，比如一些雙頻都使用4×4MIMO的無(wú)線路由器只有4根外置天線，這是在發(fā)射無(wú)線信號(hào)時(shí)，2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段都重復(fù)使用相同的天線，無(wú)需單獨(dú)給一個(gè)頻段設(shè)計(jì)天線了。這種設(shè)計(jì)或許在扛干擾和信號(hào)質(zhì)量上要略遜于多天線的設(shè)計(jì)，但可以節(jié)約成本也是不爭(zhēng)的事實(shí)。

    此外，即使廠商不使用外置天線，使用內(nèi)置天線，也可以達(dá)到同樣的效果，比如R6300V2雖然沒有外置天線，但實(shí)際內(nèi)置6天線，采用3×3MIMO，當(dāng)然這也要看廠商在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于產(chǎn)品的考量和信號(hào)的優(yōu)化。而且從某個(gè)角度而言，在保證信號(hào)質(zhì)量的前提下，廠商一定程度上也是希望外置多天線的設(shè)計(jì)能為產(chǎn)品增加一些噱頭和賣相……