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无线路由器、无线AP的天线与信号分析
2008年03月03日 Wireless ⁄ 共 1446字 暂无评论 ⁄ 被围观 899 views+

AP天线和信号分析
 
 说到无线产品产品,很多人多关注无线产品的信号,一般的AP在空旷的环境下理论上有100米到300米的覆盖范围,在办公的环境下有35米到100米覆盖范围。事实上,理论跟现实有点差别,一个AP到底的无线范围不能统一确定,不同的产品有不同的范围。大家知道无线AP都带有天线,主要目的是大幅加强信号的增益,增加传输距离,我们经常可以看到很多产品都有一根天线的AP和两根天线的AP,很多人都会疑问,到底一根天线的AP的发射信号范围广还是两根天线的发射信号范围广?两根天线的AP的发射信号范围一定比一根天线的广吗?带着这些疑问,我们对这个方面进行了重点的探讨。

  影响信号覆盖范围的因素

  一个无线AP的信号覆盖范围与很多因素有关,除了环境因素之外,还有AP本身的参数有关。其中,AP的发射功率和天线的发射功率是主导的两个因素,另外跟整个AP对信号的处理编码有关系。

  AP的发射功率直接影响到信号覆盖范围,这个也就价格高的AP跟价格低的AP的差别,发射发射功率大的价格也会比较高。厂商要改进AP的功能,主要是在AP的发射功率上进行技术的研发。我们可以看看下面这条简单的公式:功放输入端的信号水平(dB)=设备输出功率(dB)-电缆衰减(dB)-连接头衰减(1dB),从这个公式就可以看出,功放输入端的信号水平跟设备输出功率直接的关系。例如:设备输出是64mW(180dBm),40米LMR400电缆的衰减是8.8dB,功放输入端的信号为:18dBm-8.8dB-1dB=8.2dBm≈32mW

   另外一个方面,天线的发射功率也是影响到信号覆盖范围。天线的分类的标准很多,大概的可以分为全向天线和定向天线,对于同一个网段来说,一般是使用定向天线,对于不同网段,就要使用到全向天线。一般来说,目前大部分的AP都采用双天线设计,可以这样说,较新一个的AP都采用双天线设计,以前生产的AP都采用一跟天线设计比较合适。

  采用两根天线的AP分析

  双天线AP能提高有效覆盖面,专业的Access Point 都会提供两个高频插头,分别接到两支同类型天线,两支天线的安装位置距离并不严格,大约一米多便可。当发射讯号时,无线组件只会通过其中一个插头 (主插头),但当接收讯号时,无线组件会在两支天线之间去选择讯噪 ( Signal Noise Ratio) 比较高的一个去接收讯号。基于多途径反射,两个相隔一米多的天线会有不同的接收讯噪比,如果无线客户端计算机发射无线讯号到 Access Point 时,在复杂的使用环境中,一支天线的设计,同时会收到直接讯号及反射讯号,假若这两个讯号出现某程度的 ”反相 ”,最终接收的讯号便会因为能量抵消而令讯噪比衰减,与此同时,采用双天线设计,一边的天线由于离开另一边天线有一米多,收到直接讯号及反射讯号可能会出现某程度的 ”同相 ”,从而令最终接收的讯号有较好的讯噪比。

  由于无线客户端计算机在场中到处走动,其发出的讯号基于多途径反射,到达 Access Point 的讯号,必定是不断的变化,因此在两个天线当中,总会有不同接收讯噪比,Access Point便可以不断去选择接收得较好的天线去接收无线讯号。双天线设置会平均带来约 3dB 的讯噪比增益,从而令有效覆盖面提升。

  总的来说,AP上所使用简单型双极天线的增益值约为2.2 dBi。不过两组天线并不会得到总值4.4 dBi的增益,但却能够支持双天线自动选讯(antenna diversity)以通过一种特别技术来改善WLAN网络的性能。

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