隨著寬帶推廣普及,網絡進入了千家萬戶,作為無線設備接入點的無線路由器必不可少。對於無線路由器我們再熟悉不過了,除個別路由器外,大部分無線路由器都有一根甚至兩根及以上的天線。可是你知道天線的內部構造嗎?你了解天線的也有一個描述其性能的物理參數——天線增益嗎?下面我們簡單來了解一下,什麼是天線增益,增益高低與無線信號傳播的關係。
先來了解一下天線的內部構造,天線有兩根引線,一根是地線接天線的外套屏蔽層,另一根接天線內部發射部分。從下圖可以看到天線屏蔽層就是一個金屬外套,其與中心天線互相絕緣。中心發射部分是一根金屬螺旋狀彈簧引線,螺旋部分兩端是直的,有些天線有兩端或多段螺旋。天線長度、螺旋部分形狀,疏密都是經過計算,具有嚴格的參數,這樣做出的天線才能達到預期的物理參數和性能。
在上圖展示的是可拆卸的天線,安裝部分與有線電視的機頂盒同軸天線安裝結構類似。了解了無線路由器的天線結構,我們再來了解天線的增益。天線的增益是指在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它描述了天線發射無線信號能力的強弱。一般來說,增益越大,信號越強,收發信號能力越強。
世界萬物都存在著矛與盾,都有兩面性,天線增益越高,方向性越強,抗幹擾越好但信號覆蓋面積變小。因此,在覆蓋面積和發射距離之間必須有所取捨,尋求平衡。下圖就是一種高增益定向發射天線。
天線增益的單位一般用dBi,dBi是相對於點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的。我們購買路由器時,有時候看到宣傳頁面會標出天線增益是3dbi或5dbi等。我們可以這樣認為,在相同的情況下,增益越高,無線信號傳播的距離越遠。我們可以根據需要選購相應增益的無線路由器或者更換高增益天線。
綜上,無線路由器的天線是信號發射和接收裝置,對信號的傳播距離至關重要。但天線增益與覆蓋面積相互矛盾,增益高傳播距離遠,覆蓋面積小,反之,傳播距離近,覆蓋面積大。了解了天線增益與傳播距離的關係,可以根據自己的需要選購適合的無線路由器或者更換高增益天線,甚至更換定向天線。