超能課堂(271):拆掉路由器上的天線,我們的WiFi還好用嗎?
曾經(jīng)有朋友問(wèn)我,自家路由器上面的WiFi天線又丑有占位置,能不能拆掉不用?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題我當(dāng)然是給予否定的回答,因?yàn)橛薪?jīng)驗(yàn)的玩家都知道,路由器上的WiFi天線拆掉之后,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋肯定會(huì)變差,速度也會(huì)變慢,甚至無(wú)法維持穩(wěn)定的連接,因此為了美觀而拆掉天線肯定是一個(gè)不可取的選擇。但是如果玩家碰到類似的情況,是否可以自行更換一條外觀合適的天線呢?如果無(wú)線信號(hào)不好,玩家能否通過(guò)更換天線來(lái)進(jìn)行改善呢?相比于前面的做法,換天線的方式似乎更值得商量。
無(wú)線路由器的天線有什么作用?
想要知道更換路由器天線能否改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,首先我們就得了解無(wú)線路由器的天線有什么用途。無(wú)線路由器其的天線其實(shí)只有一個(gè)功能,那就是增益無(wú)線信號(hào)。決定路由器的無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度的因素有兩個(gè),一個(gè)是****功率,另外一個(gè)就是天線增益。無(wú)線信號(hào)在傳播的過(guò)程中會(huì)有能量損耗,因此****功率越高,無(wú)線信號(hào)可以損耗的能量就越多,也就說(shuō)可以傳輸?shù)酶h(yuǎn),但是****功率是不能無(wú)限增加的,其必須要符合相關(guān)的規(guī)范,目前國(guó)內(nèi)的家用級(jí)無(wú)線路由器,其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的****功率都不能超過(guò)100mW。
而WiFi天線的存在則可以讓路由器在****功率不變的情況下,將無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)礁h(yuǎn)的地方,已達(dá)到增加無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的作用。WiFi天線的增益能力會(huì)以dBi的方式來(lái)達(dá)成,其計(jì)算方式如下所示:
G=10lg(P2/P1)
其中G就是WiFi天線的增益能力,P1是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際****功率,P2則是加裝天線后的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等效****功率。等效****功率值的是要在空間中某一點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度達(dá)到一定值的時(shí)候,路由器需要的實(shí)際****功率。
舉例說(shuō)明,當(dāng)我們需要在路由器使用2W的****功率才能在空間中某一點(diǎn)達(dá)到指定網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度的時(shí)候,100mW****功率的路由器需要搭配多強(qiáng)的增益天線呢?通過(guò)上述公式不難算出,我們需要的天線增益是10lg(2/0.1)≈13,也就是說(shuō)我們需要為路由器搭配一個(gè)增益不低于13dBi的天線。
而關(guān)于天線是如何增益無(wú)線信號(hào)的,這里就涉及到比較復(fù)雜的電磁波原理學(xué),這里由于篇幅的原因我們就不展開細(xì)說(shuō)了,有興趣的玩家可以自行學(xué)習(xí),或者待到我們后面有機(jī)會(huì)再給大家進(jìn)行講解。
我們路由器上的天線一般是多少增益的?
路由器上的使用的增益天線大都是3dBi到5dBi的,套入上面的公式后可以算出,這樣的天線可以將路由器的****功率增益至等效2倍到等效3倍的水平。而市面上也有路由器號(hào)稱采用10dBi增益的天線,如果其規(guī)格是真實(shí)的,那么其相當(dāng)于可以將路由器的****功率增益至等效10倍,不過(guò)這樣的產(chǎn)品終歸是少數(shù),大部分產(chǎn)品都在使用3dBi到5dBi的天線。
而天線的形式就可以說(shuō)是多種多樣的了,外置天線的樣子就比較統(tǒng)一,大都是長(zhǎng)條形的,最多是根據(jù)路由器的外觀做一下外型上的配合。只是這種外置天線的樣子雖然差不多,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻不一定相同,早些年這種天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是螺旋彈簧型的,但是近年大都變成了這種金屬管+導(dǎo)線的形式,有部分短天線甚至就只是一根銅線。但不管長(zhǎng)什么樣子,只要其增益性能不打折扣就沒(méi)有問(wèn)題了。
而內(nèi)置天線則基本上是以PCB的形式存在,樣子會(huì)更加隨心所欲,不過(guò)反正大家在外面都看不見,因此也就沒(méi)有人在意內(nèi)置天線長(zhǎng)什么樣子了。
不過(guò)在路由器市場(chǎng)有這么一句話在流傳,就是內(nèi)置天線的增益效果會(huì)比不上外置天線。但實(shí)際上這是一個(gè)誤區(qū),天線好不好使的關(guān)鍵是看他的增益能力,理論上說(shuō)同樣增益能力為3dBi的天線,那么無(wú)論是內(nèi)置還是外置,其增益效果都相差不大。之所以會(huì)有“內(nèi)置天線不如外置天線”的錯(cuò)覺(jué),多數(shù)是因?yàn)閮烧咴趯?duì)比的時(shí)候本身就不是相同的增益效果,又或者是外置天線可以通過(guò)方向調(diào)整來(lái)強(qiáng)化某一點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度,而內(nèi)置天線因?yàn)槲恢霉潭ǖ脑颍诳臻g范圍內(nèi)的某一點(diǎn)信號(hào)可能會(huì)稍弱一些,但這些情況跟“內(nèi)置”和“外置”都無(wú)直接關(guān)系。
拆掉WiFi天線對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)效能有多大的影響?
WiFi天線的作用是增益無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度,因此拆掉了天線就等于去掉了增益,這必然會(huì)引起無(wú)線信號(hào)的衰弱。但是這個(gè)衰弱對(duì)實(shí)際使用有多大的影響呢?是否會(huì)達(dá)到質(zhì)變的效果呢?這個(gè)我們是可以通過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)展現(xiàn)的。
我們使用華碩RT-AX88U路由器與一臺(tái)搭載有英特爾AX210無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦進(jìn)行WiFi吞吐量的測(cè)試,測(cè)試時(shí)采用5GHz頻段連接并啟用160MHz頻寬,路由器通過(guò)千兆有線網(wǎng)絡(luò)連接一臺(tái)PC,然后通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)連接筆記本電腦,筆記本電腦與路由器之間沒(méi)有任何障礙物,隨后筆記本電腦通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)從PC上拷貝一個(gè)容量為5GB的視頻,通過(guò)統(tǒng)計(jì)所用時(shí)間來(lái)計(jì)算平均速率。
首先我們來(lái)看看當(dāng)路由器上的天線全部都有安裝的時(shí)候,當(dāng)筆記本電腦與路由器距離約1米的時(shí)候,文件傳輸?shù)乃俾始s為92MB/s,基本上是達(dá)到了千兆網(wǎng)絡(luò)的級(jí)別,距離為2米、5米和8米時(shí)平均速度雖然有所下降,但基本上都維持在85-90MB/s的水平,也算是達(dá)到了千兆LAN級(jí)別的速率,即便是距離進(jìn)一步拉大到10米后,文件傳輸?shù)钠骄俾室踩匀贿_(dá)到了78MB/s,也就是說(shuō)雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的速率確實(shí)隨著距離的增加而降低,但是對(duì)于實(shí)際使用的影響是比較少的,都在可以接受的范圍內(nèi)。
但是去掉路由器上的WiFi天線后,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)速率的下跌速度可以用幾何級(jí)來(lái)形容,在2米時(shí)就已經(jīng)小于85M/s,5米時(shí)就已經(jīng)不到60MB/s,達(dá)到10米的時(shí)候只剩下不到15MB/s,多次測(cè)試的過(guò)程中甚至還出現(xiàn)了斷流。顯然去掉WiFi天線后,路由器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋就變得非常差。這也就是為什么我們不能為了美觀而去掉路由器的天線,這絕對(duì)是得不償失的選擇。
我們可以更換路由器天線來(lái)?yè)Q取更好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量嗎?
實(shí)際上在現(xiàn)實(shí)中,有很多玩家都懂得WiFi天線不能去除的道理,但是更換WiFi天線能不能改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量呢?理論上是可以的,例如你將3dBi增益的天線換成5dBi增益的,理論上確實(shí)可以增大無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
但是這并不意味著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量會(huì)隨之提升,首先天線的增益是無(wú)差別的,也就是說(shuō)其增益的不僅僅是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào),同時(shí)也會(huì)增益系統(tǒng)內(nèi)的雜訊,也就是說(shuō)實(shí)際增益效果并沒(méi)有你想象的理想;其次網(wǎng)絡(luò)是雙向的,并不是說(shuō)單純?cè)鰪?qiáng)其中一方就能達(dá)到提升速率的作用,換用增益更強(qiáng)的天線確實(shí)可以讓你在更遠(yuǎn)的地方就搜索到WiFi信號(hào),但是客戶端設(shè)備沒(méi)有相應(yīng)增強(qiáng)的話,網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求可能無(wú)法發(fā)送到路由器上,上網(wǎng)體驗(yàn)仍然無(wú)法得到提升,這種情況就是我們常說(shuō)的“假信號(hào)”了。
有不少路由器的天線是不可更換的
再者有不少家用路由器的天線是無(wú)法更換的,不僅是內(nèi)置天線的產(chǎn)品,有不少外置天線的產(chǎn)品也無(wú)法拆卸天線,因此自行更換天線來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋這個(gè)做法對(duì)于很多用戶來(lái)說(shuō)都是紙上談兵,幾乎沒(méi)有實(shí)際操作的意義和價(jià)值。
實(shí)際上路由器自帶的天線已經(jīng)可以滿足絕大部分家用環(huán)境的使用需求,實(shí)際使用效果不佳的原因優(yōu)勢(shì)并不在路由器身上,而是與用戶擺放路由器的位置有關(guān)系,例如將路由器擺入帶電磁屏蔽效果的弱電箱內(nèi),那自然無(wú)法體現(xiàn)出較好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。而除了擺放位置之外,路由器與客戶端設(shè)備是否可以系統(tǒng)工作,兩者是否存在較大的代差也是很重要的因素,WiFi 4級(jí)別的網(wǎng)卡搭配WiFi 6路由器使用是無(wú)法獲得WiFi 6級(jí)別的體驗(yàn)的,反之亦然。
MESH路由器組合更適合用在大房子中
因此與其糾結(jié)路由器天線的增益能力,大家還不如從路由器的擺放位置下手,嘗試將路由器放在房屋居中的位置,然后盡量選擇新款的產(chǎn)品,縮小路由器與客戶端設(shè)備之間的代差,比單純更換WiFi天線帶來(lái)的效果可能要更好。而對(duì)于房子面積確實(shí)夠大,單臺(tái)路由器確實(shí)滿足不了需求的用戶,則可以嘗試多臺(tái)無(wú)線AP聯(lián)合使用,或者直接選擇MESH路由器組網(wǎng),這些都是可以有效改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的措施,比起折騰WiFi天線有效多了。
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