無線路由器信號的強(qiáng)弱主要由發(fā)射功率和天線功率兩個(gè)因素決定，而在發(fā)射功率受到嚴(yán)格限制的情況下，用高增益天線就成為不少人眼中增強(qiáng)信號覆蓋的良藥，天線增益越大越好。那么換一根增益更高的天線，對信號強(qiáng)度究竟有何影響？
測試方法
用于測試的無線路由器是TP-link WR740N，由于其采用的是不可拆卸的天線，我們只能用錫焊將原天線拆下，再將天線焊上。
在測試中，除了原裝的5dbi天線之外，我們還換上了三款天線，一款是標(biāo)稱增益為6dbi的常規(guī)天線，其長度，與原裝天線基本一致，這是不少DIY愛好者更換天線時(shí)，最經(jīng)常使用的類型。而長達(dá)40cm，標(biāo)稱增益為10dbi的高增益天線，被發(fā)燒友們所青睞，認(rèn)為能極大的提升信號，但這樣的龐然大物，裝在路由上，讓路由有頭重腳輕的感覺。至于標(biāo)稱增益為17dbi天線，外形更粗壯，價(jià)格也高不少，它的加入，只為驗(yàn)證對無線路由器來說天線增益是否越高越好。
在測試中，我們將無線路由器放置在固定的位置，然后用安裝了Wirelessmon軟件的筆記本在不同的位置測試天線的信號強(qiáng)度，來考察不同天線對信號的增強(qiáng)作用。再用金山衛(wèi)士測速軟件，測試實(shí)際網(wǎng)速（電信10Mbps寬帶）。
測試場景示意圖
參與測試的不同增益值的天線
延伸閱讀：天線為什么有增益？
通俗的說，增益表示天線可以把信號放大多少倍。無線路由器上的棒狀天線學(xué)名叫做
螺旋倒相天線，就是直線振子和螺旋狀倒相器的混合結(jié)構(gòu)。其中，直線振子部分負(fù)責(zé)發(fā)射信號，而螺旋倒相器負(fù)責(zé)改變信號的相位，這樣不同振子發(fā)射的是相位不同的信號，這一信號在經(jīng)過復(fù)合后，就形成幅度更大的信號，從而使信號獲得增強(qiáng)。不過信號在復(fù)合后，波束的輻射角度會變小，作為棒狀天線而言，雖然徑向信號依舊是360度覆蓋，但在軸向覆蓋角度上，卻大大降低。也就是說，信號覆蓋范圍增大，但覆蓋高度，卻降低了。
天線增益原理示意圖
信號實(shí)測
A點(diǎn)：網(wǎng)速可達(dá)滿速，17dbi天線信號強(qiáng)度居然不如5dbi天線
A點(diǎn)信號強(qiáng)度測試
5dbi天線（原裝）
6dbi天線
10dbi天線
17dbi天線
信號強(qiáng)度
-43dbm
-42dbm
-39dbm
-44dbm
實(shí)測網(wǎng)速
1212KB/s
1237KB/s
1216KB/s
1221KB/s
A點(diǎn)距離無線路由器僅1米，無任何障礙，算得上是一個(gè)比較理想的使用位置，無論是用哪種天線，筆記本都能達(dá)到滿速。從結(jié)果上看，盡管采用了換裝了增益更大的天線，但是通過Wirelessmon軟件測試出來的成績來看，信號的提升幅度并不大。就連表現(xiàn)最好的10dbi天線，也才比原裝5dbi天線提升4dbm的信號強(qiáng)度。
值得注意的是，使用17dbi天線測試時(shí)，不僅沒有令信號增強(qiáng)，測出的信號強(qiáng)度居然反而比原狀天線更低。之所以出現(xiàn)這種情況，我們認(rèn)為很可能是天線中螺旋倒相器和發(fā)射振子數(shù)量太多，反而使信號出現(xiàn)了衰減，所以信號強(qiáng)度不漲反跌。
B點(diǎn)：10dbi、17dbi天線的實(shí)測網(wǎng)速落后于5dbi、6dbi天線
B點(diǎn)信號強(qiáng)度測試
5dbi天線（原裝）
6dbi天線
10dbi天線
17dbi天線
信號強(qiáng)度
-68dbm
-67dbm
-62dbm
-71dbm
實(shí)測網(wǎng)速
377KB/s
346KB/s
295KB/s
177KB/s
離無線路由器4.5米，且隔著一堵墻，這是我們最常遇到的使用環(huán)境。從結(jié)果來看，17dbi天線再次遭遇了滑鐵盧，依然排名墊底。而6dbi天線和10dbi天線的表現(xiàn)基本正常，對于原裝天線，保持了一定的優(yōu)勢。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)這時(shí)10dbi天線的信號曲線明顯波動更大，而5dbi和6dbi天線的信號曲線則較為穩(wěn)定。這表明在長距離傳輸時(shí)，10dbi天線的信號雖然更強(qiáng)，但是帶來的負(fù)面影響是信號穩(wěn)定性略有下降，強(qiáng)度波動變大。
在實(shí)際的網(wǎng)速上，10dbi、17dbi天線反而出現(xiàn)了較大幅度的下降，居然還比不上原裝5dbi天線和6dbi天線。
C點(diǎn)：盡管信號強(qiáng)度差別不大，但5dbi、6dbi天線的實(shí)測網(wǎng)速更高
B點(diǎn)信號強(qiáng)度測試
5dbi天線（原裝）
6dbi天線
10dbi天線
17dbi天線
信號強(qiáng)度
-72dbm
-71dbm
-71dbm
-73dbm
實(shí)測網(wǎng)速
128KB/s
144KB/s
89KB/s
18KB/s
在距離無線路由器最遠(yuǎn)的測試點(diǎn)C點(diǎn)，由于有了兩堵墻壁的阻擋，此時(shí)天線增益對信號強(qiáng)度的影響已經(jīng)變得非常的微弱。從測試成績上來看，4款天線之間的信號強(qiáng)度差別非常的小，6dbi天線和10dbi天線的成績基本一致。之所以出現(xiàn)這種原因，筆者分析應(yīng)該是高增益天線是依靠縮小輻射角獲得更強(qiáng)的信號，信號經(jīng)過反射、折射后，信號強(qiáng)度也隨之降低。因此在C點(diǎn)上，高增益天線的優(yōu)勢并不明顯。
在C點(diǎn)的實(shí)際網(wǎng)速上，10dbi天線和17dbi天線的表現(xiàn)依然不佳，特別是使用17dbi天線時(shí)，18KB/s的網(wǎng)速連打開網(wǎng)頁都困難。由此可見，如果在較小的范圍內(nèi)使用，高增益天線對于增強(qiáng)信號有一定好處。如果無線信號需要覆蓋的范圍較大的話，使用高增益天線，反而會影響實(shí)際的使用體驗(yàn)。
總結(jié)：高增益天線的作用比想像中低
正如前面提到的，不少人把又粗又長的高增益天線當(dāng)做增加無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的最佳解決方案，但從我們測試的結(jié)果可能會讓這些人失望了。拋開17dbi超高增益天線糟糕的表現(xiàn)不說，10dbi的高增益天線雖然在某些點(diǎn)的信號強(qiáng)度上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，但優(yōu)勢并不大。同時(shí)還出現(xiàn)覆蓋較差，易出現(xiàn)盲點(diǎn)的問題。
出現(xiàn)這種情況，與高增益天線的工作原理息息相關(guān)。打個(gè)比方，無線信號就像是水龍頭，而高增益天線，就像是洗車用的高壓噴頭，它并不是靠增加水量來提升水的壓力，而是讓水流動更細(xì)，以更高的速度流動，獲得更大的壓力，這要在空曠地方，自然可以讓水流射的更遠(yuǎn)。不過在室內(nèi)環(huán)境下，當(dāng)無線信號的傳播更多依靠反射，折射來實(shí)現(xiàn)時(shí)，這股集中的水流就會四散分開，在這種情況下，洗車高壓龍頭的效率優(yōu)勢，就會大打折扣，比普通龍頭也高不了多少。
因此超高增益的天線，在家庭路由器上，是不適用的，加裝高增益天線，對家庭無線信號的覆蓋幫助不大，無線路由器原裝的天線基本就夠用了。如果真的要對大范圍進(jìn)行信號覆蓋，還是建議大家用無線路由器中繼或者是電力貓為好。
