WiFi天线dbi发射功率和无线信号的关系

2023年12月6日发(作者：福清紫菜饼)

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WiFi穿墙手册：解读天线、dbi、发射功率和无 线信号的关系

一直想跟大家探讨无线路由穿墙这个话题。 怎么选购一个适合自身空间环境的路由器， 确保

各角落都能用得到 WiFi确实是大家常常遇到的问题。不时都看到帖子：

我想买一个路由器，穿墙能力好的 ”；

换router，800尺，要穿3幅墙，厕所都要上得到 WiFi”；

求推荐穿墙能力好的 AP无线分享器，透天历 3层”；

小U同学争取在马年春节的空档时间写此

难题。

WiFi穿墙手册，希望［马］上帮你解决 WiFi穿墙的

功率和天线，到底谁重要?

用白炽灯灯泡和射灯来描绘比喻功率和天线的关系最容易理解不过了。 路由器的发射功率好

比灯泡的瓦数，60W的灯泡比20W的要亮，大功率的无线路由器自然信号源强度会大些。但 20W的射灯可以比60W的灯泡更亮，因为射灯灯罩把光都集中在一点，而灯泡往四面八方平 均发射光。路由器的天线就好比射灯的灯罩，把

释了天线dbi的作用：

WiFi信号集中方向发射。下面的这幅图解

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可以看出：高dbi的天线不是把 WiFi信号增强了，而是把它定向集中发射/接收，如果你站 在发射方向上，自然感觉信号强了。这就是 Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) 的意思。Techbang的这篇换天线测试文章证明了用高 dbi的指向天线确实能聚焦 WiFi信号 增强在聚焦区域的 WiFi接收强度。透天历的朋友注意了，如果你买高 dbi的天线，可能穿

透上下楼层的信号会很弱，除非你把天线平放，但平放天线自身楼层的平面信号又会弱。

这么凶悍的n 12hp都只是9dbi而已，平时我们用的短天线就

天线数目和穿墙的关系

我们直觉会觉得3天线的产品比单天线的穿墙要强，

3-5个dbi

事实上确实如此。因为3天线的产品的

功率通常比单天线的高。 MIMO（多天线多点收发技术）能增加速度和覆盖范围。但注意，接 收端也要匹配同样数目的天线，例如说我们的手机都是单天线的。

超高功率+ 指向天线，你吃得消吗? 把信号电波辐射都集中起来，对人体有多大危害？

一直都有讨论说到底 WiFi电波辐射对人体有多大危害，我觉得这个问题就和手机辐射当年

的情况一样，一开始大家都没意识到有问题，

WiFi很多时候一用就是几个小时，

墙王”吧？！

美国的FCC就有规定电磁波的发射功率限度， 规定路由器的输出功率最大值是 1个瓦特（等

手机厂家更加粉饰太平， 后来慢慢接受辐射有

害，但是也避无可避。WiFi和手机不同，手机最多通话10几分钟（这个时段的辐射量最大）， 而WiFi晚上不关的话可以说 24小时都沉浸在 WiFi信号

高功率穿 中。危害到底有多少不好说，但是还是能避免就避免，总没有人在枕头低下放个

效30dBm）,而加上天线的 聚焦”作用后，等效强度不能超过 36dBm下图是BUFFALQWZR-300HP

在OpenWrt的功率调节图，最高是 20dBm如果用16dBi的天线 聚焦”刚好能达到36dBm 的辐射限度。

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一般设置到10dBm就够用了

在这篇FCC辐射限度值的PDF里，列出了发射功率和天线增益的最大搭配值。

（全指向天线=低dbi）的路由，再自己换上一格高

建议凡事不要

去到极端，但如果你一定要信号好， 你命子够硬，那么突破辐射值的方法是买一个高功率配 全向天线dbi的定向天线，让辐射飞吧。

天綠增益dBi

18

14 K

6

5 IS 5.5 Km

2.5 Kni

1 KE

0.S Km

0.8 Km

4 Km

Z5 Km

! Km

0^ Km

046 Km

L5 Km

L .5 Km

[Km

0上Km

0h6 Kni

1 Km

O X Km

O.S Km

0.S Km

0.6 Km

0.6 Km

0.6 Kan

0.6 Km

0.6 Km

0 5 Km

J4

8

6

5

U :准丧抹叫IEEE SOMlb產品测試*且傑*速率舟11 Mbps

绕射还是反射？ WiFi穿墙的基本原理

为什么WiFi信号能穿墙？ WiFi信号也是一种电波，电波的波粒二象性由爱恩斯坦提出，后 被多位物理学家证明：

低频率的光波显示出强的波动性， 可以像水波一样绕开障碍物； 而高频率的光波显示出强的

粒子性，像子弹、皮球一样，高频激光、珈玛射线就是这类型的光波。

先说说我们的手机信号， 我们在大楼里面都能收到信号， 是因为手机信号的载波频率比 WiFi 的低，波长长，绕墙性强。波长公式：入=v/t ,这里的入就是波长，速度v是光速约3X10A8m/s , 而t则是周期5 X10A6HZ,由此可有以下计算：

WCDMA联通3G制式)使用的是 2100MHz的载频， 十3&0人8/2100 X10

A6=140(mm)，得出

WCDM波 长是 140mm

GSM( 2G)使用的是900/1800MHZ的载频，同理，得出波长是 333/160mm；

手机微波的波长有 140~330毫米，WiFi在2.4G频段波长约120毫米，5G频段下只有60毫

米。所以 WiFi 信号多数是靠重复反射来

穿墙”这也是为什么关上房门后房间里面的

wifi

信号会锐减的原因：关门把主要的 WiFi信道挡住了。

如果要估计你家的 WiFi穿墙难度，可以平面图简单画出来，把每堵墙当成镜子，看看要反 射多少次，WiFi信号走多远才能射到接受端。

这个思路也是如何选择路由器摆放位置的依据：未必是放得越近越好，最主要的要有好的 WiFi通道。

WiFi电波高频，表现更像粒子

Shout Back Theory :网卡的性能你有留意吗？ —|

即使有一个穿墙能力很好的路由器，如果房间的 WiFi信号还是不好，有可能是接收端网卡

的性能跟不上。SmallNetBuider 有一篇文章阐述了 Shout Back Theory （回喊理论），因为 WiFi每个信号包（package）的传输都是一问一答的：路由器发出一个信号包，接收网卡收 到后发回一个确认，路由器才会发出下个信号包，不然就会重复再发一次上一个数据包。

以，无论路由器喊得多么大声，如果他听不到接收网卡的回应，传输速度都会慢。

这篇技术文档更加阐述了接收端的天线 dbi对传输距离的影响：当发射和接收端的天线 dbi

所

都是14dbi的时候，传输距离是 2.5km，而接收端网卡的天线减弱至U 5dbi的时候，传输距

离只剩下0.6km。结论是不要一味专注于路由器的性能，接收端的性能也很重要。

软穿墙？

极路由的控制界面有个穿墙模式， 实现的是软穿墙，靠的是调低数据传输的容错率 （详细原

理可参考此文）。这是一种另类的穿墙思路， 这类的作法属于只看信号不看品质的作法，达

到的效果是确实可以传输的远，但有丢包，延迟比较大。 穿不了墙怎么办?

1电力猫

电力猫是Upsangel很喜欢的产品，优点是没有辐射，价钱不断走低，弱点是传输速度不会 太快，200M产品的实际速率在 40-50M左右，500M的产品实际速率在 70-80M左右。感兴趣 的朋友可以翻阅之前的一篇电力猫评测：《取代 WiFi避免辐射平价电力猫实测》。

2、WiFi Repeater、Extender

在家里的转角加上中继器来转发信号可以避免在主路由附近的辐射太强，让信号平均散播。

总结

每个家庭的结构布置都不同， 很难以偏概全的说多少堵墙、

时候都要try and error ，希望这篇文章能让大家往正确的方向

题有更深入的了解。—

多大的房间用什么路由器， 很多

try，对 WiFi穿墙"这个问

以上内容转自网络。

单纯的课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善

教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。

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