日本电子维修技术 实用科普帖!无线路由器一、二、三根天线有什



“天线越多覆盖越广,天线越多信号越强,总之天线越多的无线路由器就越好”——觉得很“常识”的朋友可以继续往下看正文了,觉得小编弱爆了小编是那个什么的估计也不会点进来。还是那句话,我们的干货帖大多数是为了扫盲,欢迎各位大神补充、指正……


首先,大家也应该注意到了,老一代无线路由器的天线肯定不会超过一根,这里的“老一代”指的是802.11n协议以前的802.11a/b/g路由,老的54M产品就只有一根天线。这样的话,802.11n显然成了一条分水岭,也是从那时开始天线不再只有孤零零的一根(1t1r的150M是个例外),那到底是怎么一回事?这里我们就要提到一项11n协议之后才得到具体应用的多天线技术,也是无线通信领域一项非常重要的技术——MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多入多出)


gYEV2g19l1Q8kbhW.jpg (16.83 KB, 下载次数: 6)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




先来看个例子,有人说,为什么我买了一个最新款的3天线支持802.11ac协议的无线路由器,结果信号强度、覆盖范围甚至连速度都没上去呢?天线不够?告诉你,300根也没用,检查一下你用的接受终端支不支持AC协议吧。比如你用的iPhone 3,这手机可只支持11a/b/g连11n都谈不上,那么即便是你给这货拆了加几根天线也没用。怎么解决?加装AC网卡或者换终端,总之别再跟天线上较劲。


为什么这样说?首先,Wi-Fi 应用的环境是室内,我们常用的802.11系列协议也是针对这种条件来建立的。由于发射端到接收端之间存在各种各样的障碍物,收发时几乎不存在直射信号的可能。那怎么办?我们管这个办法叫做多径传输,也叫多径效应。多径,从字面上也很好理解,就是把增加传输途径。


DwlgEY6HtbeLbT1G.jpg (12.82 KB, 下载次数: 3)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




那么问题来了,既然是多径,传输的路程就有长有短,有的可能是从桌子反射过来的,有的可能是穿墙的,这些携带相同信息但是拥有不同相位的信号辗转最终一起汇集到接收端上。现代通信用的是存储转发的分组交换,也叫包交换,传输的是码(Symbol)。由于障碍产生不同的传输时延,就造成了码间干扰ISI(InterSymbolInterference)。为了避免ISI,通信的带宽就必须小于可容忍时延的倒数。


pRi544Z48t8FP9Tf.jpg (5.19 KB, 下载次数: 4)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




对于 802.11a/b/g 20MHz 的带宽,最大时延为50ns,多径条件下无ISI的传输半径为15m。在 IEEE802.11 协议中我们可以看到,这个值最大范围是35m,这是协议中还有误码重传等各种手段保证通信,并不是说有一点ISI就完全不能工作。这样的话你会发现,对于802.11a/b/g协议,即使加装再多的天线也没有任何意义。假设这些天线可以同时工作,反而会使多径效应更加恶劣。


后面的大家看不进去也没有关系,总之,无线路由器的发射范围是这个 IEEE802.11 协议决定的,而非单纯的看天线。


小结


说了这么多,单天线路由、双天线路由、三线四线甚至更多究竟有没有区别?有,但对于实际使用过程中的影响并不大,这包括信号覆盖、信号强度,天线多速度快就更是无稽之谈了。抛开已经很少见的单天线,剩下的“多天线”都只是实现 MIMO 技术的“介质”或者说是“工具”,区别在于使用的架构不同而已:常见的双天线产品主要用1T2R或2T2R,三天线产品则用到的是2T3R或3T3R。


理论上,增加天线数量会减少信号覆盖盲点,但我们通过大量的评测证实,这种差异在普通家庭环境中完全可以忽略不计。而且,就像内置天线不输外置一样,三天线覆盖不如双天线的情况也绝非个例,说到底产品质量也是一个重要因素。至于信号强度和“穿墙”则取决于发射功率,这个东西工信部作过规定,不得高于20dBm(即100mW),“天线越多信号越强”也就不攻自破了。最后的结论就是,只要路由采用了有效的MIMO技术,无须在意天线数量。


l3F11s6a656521u2.jpg (13.66 KB, 下载次数: 2)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




接下来我们会进一步深入了解MIMO技术的神奇,内容可能有些生涩,有兴趣的可以再看一下。


MIMO技术


搜各种百科资料 IEEE802.11 词条,我们可以读到,从802.11n开始,数据传输速率或者说承载的数据量有了很大的提升。首先,802.11n有了40MHz模式,然而按照之前的理论,它的发射范围应该因此降低一半才对,但事实上数据反而提升了一倍(70m),这又是怎么一回事?


S64rsAR7F4SsmmfD.jpg (15.1 KB, 下载次数: 2)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




这就要得益于 MIMO 技术了,刚才我们讨论的种种手段都是为了对抗恶劣的多径环境,但是多径有没有好的一面呢?事实上,MIMO 也是基于多径的,我们称之为空间多样性。多天线的应用有很多种技术手段,这里简单介绍两种:波束成型(Beamforming)和时空分组码(主要介绍Alamouti’scode)。这两种技术的优点是不需要多个接收天线。尤其是 Alamouti 码,连信道信息都不用,只用数学运算就可以利用两根天线实现3dB的增益,很赞对吧。


而不需要多个接收天线的优点在于并不是所有设备都能装上多天线。为了避免旁瓣辐射(天线方向图上,最大辐射波束叫做主瓣,主瓣旁边的小波束叫做旁瓣),满足空间上的采样定理,一般以发送信号之一半波长作为实体的天线间距。无论是 GSM 信号1.8GHz,1.9GHz还是Wi-Fi信号的2.4GHz,我们暂取2GHz便于计算,半波长为7.5cm。所以,我们看到的路由器上天线的距离大多如此,也正是因此,我们很难在手机上安装多个天线。


波束成型(Beamforming):借由多根天线产生一个具有指向性的波束,将能量集中在想要传输的方向,增加信号传输品质,并减少与其他用户间的干扰。我们可以简单笼统地这样理解天线的指向性:假设全指向性天线功率为1,范围只有180度的指向性天线功率可以达到2。于是我们可以用4根90度的天线在理论上提高4倍的功率。波束成型的另外一种模式是通过信道估算接收端的方位,然后有指向性的针对该点发射,提高发射功率(类似于聚光的手电筒,范围越小,光越亮)。智能天线技术的前身就是波束成型。


LIf0ihLowXSWOcsY.jpg (5.2 KB, 下载次数: 2)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




空时分组码(Space-Time Block Code,即STBC):在多天线上的不同时刻发送不同信息来提高数据可靠性。Alamouti码是空时分组码里最简单的一种。为了传输d1d2两个码,在两根天线1,2上分别发送d1,-d2*和d2,d1*。由于多径,我们假设两根天线的信道分别为h1h2,于是第一时刻接收端收到的信息r1=d1h1+d2h2,之后接收的信息r2=-d2*h1+d1*h2。接收到的这个2维方阵只要乘以信道,就可得到d1d2的信息了。看不懂没关系,总之呢就是 Alamouti 找到一组正交的码率为2×2矩阵,用这种方式在两根天线上发射可以互不影响;可以用一根天线接收,经过数学运算以后得到发射信息的方法。


Hjk0i0mHjJp02D0V.jpg (5.95 KB, 下载次数: 2)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




其他的 MIMO 呢,在概念上可能比较好理解,比如2个发射天线t1t2分别对两个接收天线r1r2发射,那么相当于两拨人同时干活,速度提升2倍等等。但是实际实现起来一方面在硬件上需要多个接收天线,另一方面需要信道估计等通信算法,那都是非常复杂,并且耗时耗硬件的计算了。


讲上面两种技术实际上是 MISO(Multiple-Input Single-Output)的方法,也是想从另外一个方面证明,天线多了不代表他们能一起干活。100年前人们就知道天线越多越好越大越好了,但是天才的 Alamouti 码1998年才被提出来多天线技术的802.11n协议2009年才开始应用。


OJikU6vCwjTvqi7t.jpg (4.01 KB, 下载次数: 5)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传




20年前,人们用 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,即正交频分复用,多载波调制的一种技术)对抗由于城市间或室内障碍太多造成的多径衰落,而如今我们已经开始利用多径来提高通信质量。这是技术上突飞猛进的发展,而不是简单的“想当然”就可以实现的。


写在最后


MIMO 本身就是一个时变的、不平稳的多入多出系统。关于 MIMO 的研究,是一个世界性课题,留下的疑问还有很多,同样的问题学术上甚至也会出现不同的说法。不过,对于一般消费者大可不必深究,认清了开头第一页我们讲的“误区”,知道路由天线是个“工具”,普通家庭双天线足以,选购时看清产品规格,不要被商家误导。


来自:太平洋电脑网IT百科
链接:

kSYkMpWK1Pq0MR39.jpg (43 Bytes, 下载次数: 3)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传

http://product.pconline.com.cn/itbk/bkxt/1405/4847977.html


—————————————————

●本文编号507,以后想阅读这篇文章直接输入507即可。

●本文分类“网络”,搜索分类名可以获得相关文章。
●输入m可以获取到全部文章目录
●输入r可以获取到热门文章推荐
●输入f可以获取到全部分类名称
—————————————————
小猿个人微信:itcodemonkey 欢迎调戏

推荐一个微信公众号:IT电商网,长按下面的微信号可以进行复制
itdianshang

点击“阅读原文”可关注

AsVI1R6O6vv6VoOx.jpg (964 Bytes, 下载次数: 1)

下载附件  保存到相册

2019-6-26 14:53 上传

电路 电子 维修 我现在把定影部分拆出来了。想换下滚,因为卡纸。但是我发现灯管挡住了。拆不了。不会拆。论坛里的高手拆解过吗? 评论 认真看,认真瞧。果然有收 电路 电子 维修 求创维42c08RD电路图 评论 电视的图纸很少见 评论 电视的图纸很少见 评论 创维的图纸你要说 版号,不然无能为力 评论 板号5800-p42ALM-0050 168P-P42CLM-01
 ·日本中文新闻 唐田绘里香为新剧《极恶女王》剃光头 展现演员决心
·日本中文新闻 真子小室夫妇新居引发隐私担忧
·日本中文新闻 前AKB48成员柏木由纪与搞笑艺人交往曝光
·日本学校 {日本国际学校}梅田インターナショナルスクール
·日本学校 LINE:sm287 陳雨菲、20歳、台湾からの留学生、東京に来たばかり
·日本留学生活 出售平成22年走行48000km 代步小车
·日本华人网络交流 円相場 一時1ドル=140円台まで上昇?
·日本华人网络交流 问日本华人一个问题
·日本旅游代购 富山接机
 ·生活百科 英国转澳大利亚转换插头
·汽车 【求助】修车遇到困难怎么办?

维修经验

CPUcpu-z 1.77版低调发布

日本维修技术更新: New benchmark “submit and compare” feature New clocks dialog reporting all system’s clock speeds in real-time Preliminary support for Intel Kaby Lake AMD Bristol Ridge processors 主要是增加了支持I、A两个新架构的 ...

维修经验

CPU这几天经常开机黑屏,热重启后又正常

日本维修技术这几天经常开机黑屏,热重启后又正常,今天热重启也不管用了。折腾半天总算点亮,显示超频失败,以前出这个画面我是不理它的,直接重启就能正常进系统了,今天不敢托大,因为 ...

维修经验

CPU超频求助!关于华擎H170和6700K

日本维修技术问题见楼主的show贴 https://www.chiphell.com/thread-1634895-1-1.html 这次华擎的H170 Hyper最大的特色应该是自带时钟发生器可以自由超外频 可是楼主好久没有折腾超频了。。。 两图中除了CPU外频 以 ...

维修经验

CPU液态金属会侵蚀cpu核心吗?

日本维修技术前阵子看到有人说,液态金属时间长了会侵蚀cpu铜盖,那么问题来了,这货会不会侵蚀核心呢? 评论 这玩意儿好像只对铝起反应 评论 不是说,cpu的盖子是铜的吗。。。 评论 不会,核 ...

维修经验

CPUm6i究竟支不支持e3 1231v3

日本维修技术官网上看支持列表没写有e3 1231v3,装机帖又有人晒,百度也没个明确答案,那究竟能不能点亮?有在用的chher说一下么 评论 升级最新bios肯定可以支持 评论 我的p67evo官网上也没说支持12 ...

维修经验

CPU华擎 HYPER 妖板 正确玩法

日本维修技术600元的 B150,10相供电,释放洪荒之力 注意必须官网 Beta 区的 BIOS 有 AVX 的 CPU 可能会掉缓存 启动时按 X 键激活 SKY OC,重启后进入 BIOS 160924164727.jpg (95.63 KB, 下载次数: 1) 2016-9-24 17:47 上传 ...

维修经验

CPUE5 2686 V3和i7 6800K如何选择

日本维修技术默认用,不超频,两者功耗是一模一样的 E5 2686 V3:2.0主频,3.5睿频, 18核心36线程 ,45M L3 咸鱼大约2500~3000元 i7 6800K : 3.5主频,3.8睿频 ,6核心12线程 ,盒装3000元 评论 性能应该是26 ...

维修经验

CPUHD530硬解4K能力还是有点弱呀!

日本维修技术播放器用PotPlay 64bit,各种优化后,跑4K @120Hz视频只能到70帧左右的速度,勉强能用! 显示器用的4K的优派VP2780 未标题-1.jpg (211.97 KB, 下载次数: 0) 2016-9-26 21:29 上传 评论 这个估计你没优化 ...

维修经验

CPU6900k 1.25V到4.2体质怎么样

日本维修技术如图,体质怎么样,ring是35,没敢试了,都说ring高了毁硬件 评论 不错的U,但不算雕,上4.4就大雕了,这电压上4.5的目前没见有人发图 评论 谢谢前辈告知 评论 我这个用1.2V超的4.2,R ...

维修经验

CPUI3 6100 华擎B150M pro4超4.5g测试。

日本维修技术看看论坛没多少i3 6100的帖子,就转下自己发的show贴里面的数据,给大家参考下。家里还有当年的神U i3 540 oc 4.5G在给老妈用。 不知道数据上正常吗?有6100的朋友可以告诉下,另外是不有 ...

维修经验

CPU7系u会兼容100系主板吗?

日本维修技术RT,听说要推200系板,100系还能用吗以后。。 评论 兼容的 评论 感谢!以后换u就行了,目前消息200系板会有新的特性吗? 评论 24条PCI-E 3.0通道、支持Intel Optane混合存储技术、十个USB 3 ...

维修经验

CPU有心入5820k了,求教下温度问题

日本维修技术一直徘徊在6700k和5820k之间,6700k现在这德行直接把我推向了5820k啊,从2600k升级上来,三大件都要换,现在唯一疑惑的是IB-E ex这种顶级风冷能不能压住4.5g的5820呢?毕竟刚刚买一个多月。 ...

维修经验

CPU6600&6600K才100的差价

日本维修技术太少了吧。。。 6600.JPG (106.91 KB, 下载次数: 0) 2016-10-1 10:30 上传 评论 毕竟只是i5而已…… 评论 上z170 6600也能超,等于没区别,差价能有100已经不错了 评论 然后又见不超频人士推荐超频 ...