天线、无线路由器参数和wifi信号穿墙能力的关系(精)

天线、无线路由器参数和 wifi 信号穿墙能力的关系现在很多无线路由器设备厂商为了卖产品,经常打出双天线甚至三天线的广告语和各种参数,还有超强穿墙能力的广告语,承诺 wifi 信号能够穿过几堵墙或者传输几百米。

但是消费者把产品买回家之后, 发现实际性能跟广告宣传上说的是大打折扣, 会后悔不已。

作为一个理性的消费者,该如何认识无线路由器的天线数量、参数和 wifi 信号强度、功率和穿墙能力大小之间的关系了, 本人找到了下面这篇长文, 耐心的给大家一一讲解。

此文适用于市面上最流行的 TP-link 、必联 B-link 、磊科 Netcore 、水星 Mercury 等品牌的家用级 SOHO 宽带产品,对华为、思科 cisco 、中兴 ZTE 的企业级产品不适用。

现在谁家里没有几台电脑或是平板电脑呢?再加上带 WIFI 的智能手机。

所以现在家庭组网由为重要, 而解决方法都是无线路由器, 无线上网。

而选择什么路由器?什么参数由为重要呢?传输速率? 54M ? 150M ? 300M ? 650M ?数字代表越高就越好吗?或是 2.4GHz 和 5GHZ 的发射频率起决定作用?还是天线条数的多少或是粗细确定呢?你可能这种种的疑惑,那让我们一起来了解一下无线路由器穿墙能力浅析。

天线才是最重要?无线路由的穿墙能力一直是广大用户十分关心的话题,也是大家选购时重要的参考指标之一。

市场上大多数品牌在提到自己的穿墙能力的时候都不能直接给出能穿几堵墙的准确数据, 不过也有一些经销商信口开河随便承诺, 但专业一点的人都知道, 无线的实际传输受很多因素的影响,比如:墙体结构、材料和环境干扰等等。

也有些人说,天线的增益是最关键的,天线好信号就好,真的那么简单吗?如果真的天线最重要的话, 现在的无线路由器市场上竞争的就不是产品的性能, 而变成天线之争了。

无线的穿墙能力到底该如何评判, 用户在挑选无线的时候应该参考哪些因素?笔者就这个问题与相关专家经过了一些讨论,今天向大家介绍一下多天来的学习成果。

天线是无线产品发射和接收无线信号的一个重要的部件, 是无线产品通信的基本保障。

无论是信号发送还是信号接收, 射频信号都是由天线以电磁波形式辐射的形式传递。

那么, 是不是选择无线产品时, 就可以将天线增益作为无线产品性能最关键的的决定性指标?事情并非如此。

首先来看看天线的主要技术指标,一个是大家所熟悉的增益值。

一般来说,增益越大越好, 但受本身尺寸大小的约束,目前无线路由随身附带的天线最大也只有5dBi ,市场上的一些主流产品大都已经采用了 5dBi 的天线, 像 TP-LINK 的 TL-WR541G和 TL-WR641G 天线增益都已经用到 5dBi ,已经是最好的了,再好就只能外接天线了。

而且,无线产品天线主要有两类:内置天线 (USB 、 Cardbus 产品用的多、外置天线 (AP/Router、 PCI 产品用的多 , 提到几 dBi 增益都集中在外置天线。

还有,天线的重要参数不止增益一项,还有驻波比、输入阻抗等。

驻波比越小越好,理论最小值为 1,一般小于 2就可接受,输入阻抗要根据产品阻抗特性来定。

那么, 除了天线,无线的信号传输性能还与哪些因素有关呢?其实,在关心天线增益、驻波比、输入阻抗同时, 购买者更重要的是应该了解无线芯片方案、制造商的研发设计水平、元材料品质控制能力以及生产加工工艺和测试设备的先进性。

影响因素一–芯片商的选择天线作为无线物料的一种,更改起来相对简单,将天线由增益 3dBi 改用 5dBi ,只是换换物料而已; 而选择好的芯片方案和制造商的综合实力却不是一两天能搞定的, 方案要看上游芯片厂商是不是能大力支持你, 能否获得主要芯片商的战略支持十分关键, 一般情况下, 世界一流的芯片商在选择合作伙伴的时候, 要求是十分严格的,不仅要考察设备制造商本身的研发水平(包括人员水平、设备水平、系统管理、平台完整性等等,还要考察设备制造商在行业的地位和市场占有情况, 一系列考察下来, 通常, 只有综合起来最优秀最有前景的设备制造商才能成为芯片商的战略合作伙伴。

所以, 参考芯片商的支持力度是很有效的一个因素。

1. 芯片方案选择芯片方案确定无线信号的处理算法, 算法的优劣, 由上游芯片供应商技术能力决定, 直接影响无线产品抗干扰能力, 以及传输稳定性。

目前无线芯片方案主要存在两大系:美系和台系。

美国芯片商主要有 Atheros 、 Broadcom 、 Marvell , 台湾芯片商主要有 Realtek 、 Ralink 、 Zydas , 。

美系无线技术能力明显优于台系, 当前市面上见的最多的也是美国芯片方案的无线产品。

在美系中又以 Atheros 无线信号的处理算法最为突出, Atheros 有一批人员为斯坦福大学专门从事无线信号处理算法研究的教授,不断推出 eXtended Range、 Super g等增强抗干扰能力、提高传输性能的先进技术, 连很多无线的行业标准都是这些教授参与确定的。

所以目前市场上的无线产品性能上还是以 Atheros 的为优。

这点在很多媒体的横向评测的结果上也得到证实。

2. 无线设计水平:整板系统设计水平整版系统设计水平即控制 PCB 半成品自身的抑噪能力,无线产品也是应用电路的组合,本身就会产生一定噪声,整板噪声控制反映了设计水平的高低。

各电路功能模块的合理布局, 板上电路走线的粗细, PCB 板材的选择,电源以及地线处理,甚至过孔的大小、排列,都会影响到整板噪声。

整板噪声之与无线信号传输, 就像环境吵声之与两人谈话, 环境吵声越小, 两个人谈话交流越顺畅。

整板系统设计水平是综合设计水平的体现, 需要丰富的设计经验以及高超的设计能力, 无线产品生产规模大、推出无线产品早的厂家设计出来的产品, 在这方面具有明显优势。

影响因素二–无线设计1. 系统接收灵敏度接收灵敏度是检验无线产品接收机接收微弱信号的能力, 无线电波的传输是「有去无回」的, 当接收端的信号能量小于标称的接收灵敏度时, 接收端将不会接收任何数据, 也就是说接收灵敏度是接收端能够接收信号的最小门限。

无线产品的接收灵敏度非常重要, 它是制约无线传输距离的关键性技术指标。

理论上接收灵敏度强 3dBm ,能接受信号的能量小一半;接收灵敏度强 6dBm ,无线传输距离远一倍。

2. 发射功率和信号质量发射功率和信号质量其实与接收灵敏度需配套考虑, 在无线网络系统中提高接收端的接收灵敏度, 相当于提高发射端的发射功率与信号质量, 反之亦然。

WLAN 的功率无委会有规定 , 在中国不能超过 100mW, 即 20dBm , 一般产品都将标称值设在 17dB , 为产品差异预留 2~3dB的浮动空间。

因此当无线产品在作为信号发送方时, 信号质量就体现尤为重要。

他与无线产品射频部分的电路设计关系密切,射频网络器件参数选择、射频网络部分电路的布局布线、与其他电路隔离设计等都会影响到信号质量。

整体设计是否合理直接影响产品的性能与稳定性, 故厂商在设计产品模版的时候都会起用大量的技术人员参与设计,争取将用户的利益保护到极致。

影响因素三–其它因素物料控制能力产品是各物料的有机组合,物料控制的好与不好, 会影响产品性能,这一道理非常简单。

特别是对于无线产品, 为减少整板噪声, 对物料的要求更可谓苛刻。

不过作为制造商要做到具有很强的物料控制能力却不容易,主要是两方面原因。

其一,物料供方因素。

品质好,公司规模又大的物料供应商, 往往相对知名度高, 客户众多, 对客源不用费心, 此类物料供应商会选择服务前景好、各行业知名度高的制造厂商。

因此, 从物料供应源头来看,一般企业要做到具有很强的物料控制能力不容易。

其二,制造商本身因素。

在无线产品制造商行列中, 存在很多追求短期利益的厂商, 非但不尽量与优秀物料供应商合作, 还想尽办法到处寻找低价格、低品质的物料,自动放弃物料控制能力。

生产加工工艺、测试设备先进性前面所谈到的, 或多或少都与设计相关, 保证无线产品性能, 生产同样重要。

无线产品为增强抗干扰能力, 射频电路部分走线尽量短,器件非常密集,对生产加工工艺是个考验; 另外无线产品通过馈线连到天线, 要控制好整板阻抗, 以便达到阻抗匹配, 对生产时焊接技术要求很高。

还有,要把握出厂产品性能一致性,测试设备很重要,特别是测试屏蔽盒、无线综合测试仪。

测试屏蔽盒使得在整个测试过程中, 数据不受外界环境变化影响, 从而使对无线性能正确评判成为可能; 无线综合测试仪能准确判断无线产品的功率、 EVM (误差向量值、灵敏度、频偏等重要指标,从而实现准确判断无线产品性能。

也许购买者会很迷惑,天线到底多少 dBi ,一问便很清楚;选择何种方案,也可从厂家咨询到; 无线产品制造商实力该如何判断呢?知名度高、与芯片商有战略合作关系的、产品受到多家媒体一致推荐获奖的、无线产品销售量大、推出产品时间久的公司, 在这方面就具有明显的优势。

希望大家都能买到满意的无线网络产品,真正实现畅享无线自由的自在意境。

深圳市必联电子有限公司, 是一家专业从事网络通信设备研发、生产与销售, 并致力于物联网、互联网、智能家居、智能社区、智能城市网络硬件、软件与服务提供的高科技通信全球品牌公司。

B-LINK 的合作伙伴:Broadcom(美国博通 , MediaTek (联发科技 , MARVELL(美满电子 , RALINK (雷凌科技, REALTEK(瑞昱半导体等等。