在信号强度方面,双天线WiFi路由器如何工作得更好?


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我观察到,具有2个天线的WiFi路由器比具有单个天线的路由器具有更好的覆盖范围。如何解决?

我可以清楚地看出第二根天线绝对不是中继器,是吗?

绝对相关:在网络路由器中使用更多天线有什么帮助

上面问题中的答案涉及噪声消除。我可以将其与接收质量,数据包丢失等方面的效率相关联,而不与信号强度相关联。


专家提示:如果您有可移动天线和两根备用电缆,请尝试通过电缆连接天线,并进行连续下载或网络SNR测试,同时改变彼此之间的天线位置。如果像@Neil_UK在下面说的那样,您已经有很好的条件,那么您将不会看到太大的不同。在我的实验中,您必须从最差的条件开始,将天线分开(几米)的改进越好。
Winny

Answers:


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在具有良好直接路径的自由空间中,这没有什么区别。

不幸的是,WiFi并非在自由空间中运行:它在墙壁,人,家具,电线等反射的复杂海洋中运行。这些反射以或多或少的随机相位相加,并且信号电平有时会下降相当重要。这称为瑞利衰落。

由于衰落取决于信号路径的相对相位,因此仅相隔半个波长就足以使这两个位置处的随机衰落完全独立。如果每个天线有10%的信号强度太低而无法工作的机会,则两个天线受苦的机会仅为1%。这称为分集接收。接收器解码两个通道,并使用错误最少的通道。

还有其他更聪明,更复杂的方法,在接收和传输中使用两根天线来提高信号强度或数据速率,但这是最容易理解的方法。


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实际上,现代系统不只是选择最强的信号。他们可以组合所有信号,以获得比仅选择最强信号更好的性能。传统的例子是耙式接收器
AndrejaKo '16

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@AndrejaKo是的,这包含在我提到的“其他,更聪明,更复杂的方式”中。这些中还包括增加数据速率的MIMO空间分集方式,或抑制干扰的MIMO波束成形。我觉得在回答中有点“杂乱无章”,我不想深入探讨软决策和重载读者的细节。如果您认为自己的回答会增加操作人员或其他人的理解,请提供完整的选项列表。
Neil_UK

@AndrejaKo昂贵的-是的。便宜的天线只是在天线之间快速切换,一次不会使用多于1个。他们选择了目前最有效的天线,但仍具有Neil所描述的巨大优势(可以称为1x2“ MIMO”)。实际上,每次出现“不均匀” MIMO就是这样:从更大的池中暂时选择最佳天线。
Agent_L

@ – Agent_L并非总是如此,例如Alamouti方案与非对称MIMO(1个Rx天线)一起使用,对于高度移动的设备或接收天线可能有点笨重但发射机具有良好基础设施的情况非常有用。
AndrejaKo '16

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使用两个或多个天线,可以使用MIMO(多输入,多输出),但也可以使用分集,请参阅本文

我认为MIMO本身不会增强范围或信号强度。但是,分集的使用方式是使用两个天线,以使信号指向特定方向。

通过向每个天线发送略有不同的信号并通过相位消除并在某些位置添加可以接收到更强的信号来起作​​用。

它也以另一种方式工作,通过两个接收天线,信号之间的相位差用于抵消或抑制不想要的信号。

请注意,您正在比较一个天线路由器和两个天线路由器。两天线路由器也很可能比较旧的路由器更现代,更敏感。尽管它不能发送更强的信号,但是有法规规定路由器可以发送多少信号,而不管它有多少天线。

关于噪声消除:由于噪声是随机的且无法消除,因此最好谈论干扰和干扰信号。降低这些信号的电平确实会有所帮助,因为这会增加您想要接收的信号的信噪比(从而提高了信噪比,如果我们称之为“噪声”)。较高的信噪比允许使用更高级的调制方案(例如QAM 64而不是QAM 8),因此比特率可以更高。


感谢您的详细回答。我相信,通过您的回答,可以得出这样的结论:以更好的比特率(通过复杂的调制技术)和更好的SNR,信号传输的距离更长吗?
WedaPashi '16

不,相反,情况(距离,干扰物,反射,噪声)决定了SNR。给定该SNR,选择调制技术。较大的SNR允许采用更复杂的调制方案,从而导致更高的比特率。当SNR不好时,Wifi将缩减调制方案,从而降低比特率。因此,您以最低的比特率获得最大的范围,因为对于低比特率,仅需要有限的SNR。
Bimpelrekkie '16

信号传播相同的距离;“多样性”技术可让接收方提高其SNR。
pjc50

由于波束成形,MIMO系统可以获得更高的输出功率。
AndrejaKo '16

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仅使用两个天线,“波束”将相当弱。人们最好考虑一下椭圆形,而不是围绕天线的一个圆圈。哦,当您只有一根天线时,“波束”总是向前和向后移动。为了获得真正的“定向”功率,您需要至少三个天线以三角形排列并具有所需的相移。
Janka

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如果使用两个相同的天线,天线分集将帮助接收器电路抵抗信号反射,正如其他人已经写过的那样。

但是,您也可以将路由器设置为仅具有一根天线用于发送,另一根天线用于接收。如果路由器上的常规固件没有此选项,则可能会有一个OpenWrt固件,通常是这样。

当接收天线是定向天线时,将发送和接收天线分开是很有用的。这样可以在单个方向上提供更大的范围。

好的,您可能会问:为什么没有两个定向天线?由于不允许在发送时超出现场功率限制,因此,如果使用定向发送或发送/接收天线,则对您无益,因为您必须削弱向其输出的功率。

因此:拥有专用的定向接收天线可以帮助您节省金钱,只需购买其中一个而不是两个即可。(当然,其他站点需要相同的设置。)


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扬卡(Janka)的意思是:如果您必须投票,请拒绝投票,然后解释为什么投票,以便我们都可以学习一些东西。
Bimpelrekkie

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您为什么要假设投票结果来自OP?我敢肯定不是……
尤金·舒

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@Janka:我现在可以看到两个不赞成投票的人。我可以向你保证,我的幼儿园年龄不会使我两次拒绝答案。而且,我仍然没有否决您的答案。
WedaPashi '16

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但是,我可以想到一个人或其中两个人否决了您的答案的原因。我同意第一个声明,即可以将路由器设置为只具有一个天线用于发送,另一个天线用于接收。但这甚至不能完全解释如何增加信号强度。
WedaPashi '16

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@AndrejaKo:您仍然可以在许多流行的Wifi硬件上执行此操作(可能需要在其上安装OpenWRT)。当您有两个不同的天线时,这很有用。一个用于发送的标准天线,和一个用于接收的定向天线。这样可以在单个方向上提供更大的范围。(而且,如果您问:为什么还要在发送时没有定向天线。因为不允许您超出现场功率限制,所以如果您使用定向发送天线,则对您没有帮助。 ,以削弱其输出功率。)
Janka
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