WIFI天线基础知识(11页).doc

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1、-WIFI天线基础知识-第 11 页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

2、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，进一步降低了无

3、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

4、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 802.11n 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

5、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200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，

6、但也会弱化它们。 其它WLAN设备、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。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

7、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势”等等。 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11g产品，802.11n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，802.11n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

8、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

9、,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=8.2dbm3

10、2mw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( si

11、gnal noise ratio)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上所使用简单型双极天线的增益值约为2.2dbi不过

12、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、MIMO、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

13、，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MIMO技术不仅可以增加无线网络传输速度，还能增大覆盖范围。WPS： 全称WiFi Protected Setup，它是Wi-Fi

14、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

15、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 MIMO或2T2R MIMO两种架构，3天线产品主要为2T3R MIMO或3T3R MIMO两种MIMO架构。 2T2R（2发2收）是目前2 Streams比较标准的MIMO技术，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MIMO架构。 3T3R（3发3收

16、）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MIMO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

17、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的WGBR14-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

18、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

19、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，但在覆盖上表现都很稳定；NETGEAR的WNDR3300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

20、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

21、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，进一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

22、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.