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WiFi - 为啥WiFi信号的总是这么差?【附:解决方案】(上)

简介: WiFi - 为啥WiFi信号的总是这么差?【附:解决方案】(上)
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一、为啥WiFi信号的总是这么差?

首先我们来看看WiFi信号在传播中遇到障碍物之后的反应:

  1. 折射:WiFi信号经过玻璃或水的时候,信号路径发生偏折,我们和路由器都在空气中,因此折射的影响可以忽略。
  2. 反射:WiFi信号经过光滑的物体表面时,信号会发生反射,和光的反射类似。
  3. 绕射:WiFi信号经过水泥墙体,因难以穿越,部分信号会向旁边散开,等遇到一个可以穿过的区域再继续向本来的方向继续直线传播。
  4. 漫射:WiFi信号遇到水泥墙,因为直线线路受阻,部分信号会散开,沿着墙壁上下左右继续延伸出去。
  5. 穿透:WiFi信号的能量一部分被障碍物吸收,剩余能量的透过障碍物继续传播。

image.png


室内WiFi信号传播模型▲

一般情况下,在室内环境下,我们手机接收到的WiFi信号主要是反射、绕射、漫射和穿透这四种效应的叠加。后三种效应都和信号的频率关系很大,频率越高绕射和穿透的能力越差。

不管是2.4G还是5G频段,在无线通信里都属于较高的频段了,虽说2.4G绕射和穿透能力要比5G强一些,但毕竟是矮子里挑高个——也高不到哪里去。

我们来看看2.4G信号穿墙之后损耗的经验值:


image.png



2.4G频段穿透损耗▲

在射频世界里,一般用dB这个单位来表示信号变化的情况。我们只需要了解以下几个关系,就能对这些数据有一个直观的了解:

  1. 降低3dB是指信号强度降低到原先的1/2(二分之一)。
  2. 降低10dB是指信号强度降低到原先的1/10(十分之一)。
  3. 降低30dB是指信号强度降低到原先的1/1000(千分之一)。

结合上表可以得出下面的结论:

  1. 木头,玻璃这些障碍物对于WiFi信号的阻挡作用不强,只会带来一半左右的信号衰减;
  2. 砖墙,水泥墙这些障碍物堪称WiFi信号杀手,穿透的信号动辄衰减为原先的千分之一;
  3. 电梯这类金属障碍物简直就是WiFi信号的噩梦,轻轻松松衰减到原先的万分之一!



image.png



WiFi信号差▲

真是让人绝望啊,这可咋办呢?

有没有所谓“大功率路由器?”

机智的你肯定很快就想到了,想要信号好穿墙能力强,增大发射功率啊!没有什么不是增大功率不能解决的,如果有,那就再增大一倍!

但是在WiFi信号这里,增大发射功率还真不行。

因为无线路由器的发射功率是有国家规定的:最大100mW,也就是0.1W。不符合这个要求的产品是不能上市的,工信部也是为了我们的身体健康着想啊。所以,想通过增强发射功率来提升WiFi信号这条路是走不通的。

“高增益天线”是否可行?

既然发射功率有限制,那如果路由器用的高增益天线到话,不是能量发射会更集中,从而覆盖地更远吗?如想详细了解天线和增益,请看我之前的文章《通俗易懂!看完你就是半个天线专家了》。

理论上来说是这样。但增益高能量集中的代价就是波束变窄,WiFi信号的覆盖会不均匀,有的方向信号强,有的方向信号弱。如果有多个人在不同位置同时使用的话,对覆盖的评价会褒贬不一。


image.png



天线增益及辐射方向图▲

而且,一般的路由器天线增益也就9dBi,面对动辄就几十dB的穿透损耗来说也是杯水车薪。

二、我该怎么提升WiFi信号?

这也不行那也不行,那该到底咋样才能提升WiFi信号呢?

场景1:“我就一台路由器,既想让WiFi信号变好,又一分钱都不想花,该怎么办?”

方法一:路由器摆放位置优化

既然所谓的“穿墙王”,“单台穿三墙”这种神器统统不存在,单台路由器不可避免的无法完全覆盖任意角落。

如果想要最低成本地解决问题,请记住下面这几条法则:

  1. 传播距离越短信号越好,所以尽量把路由器放在房子的中央!
  2. 木门,玻璃门等对信号的衰减小,尽量让路由器多走门,少穿墙!
  3. 弱电箱的位置一般都在门口,四周面板也会屏蔽无线信号,所以尽量不要把无线路由器放在弱电箱里!
  4. 把路由器摆在高一些,开阔一下的地方,避开冰箱、洗衣机、各种家具等障碍物!

下面是作业:请看这张图,位置一和位置二哪个好?


image.png



路由器摆放位置差异对信号的影响▲

再请看这张图,位置一和位置二哪个好?


image.png



路由器摆放高度对信号的影响▲

相信这两道题的答案是不言而喻的。

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