無(wú)線(xiàn)路由器信號的強弱主要由發(fā)射功率和天線(xiàn)功率兩個(gè)因素決定，而在發(fā)射功率受到嚴格限制的情況下，用高增益天線(xiàn)就成為不少人眼中增強信號覆蓋的良藥，天線(xiàn)增益越大越好。那么換一根增益更高的天線(xiàn)，對信號強度究竟有何影響？
測試方法
用于測試的無(wú)線(xiàn)路由器是TP-link WR740N，由于其采用的是不可拆卸的天線(xiàn)，我們只能用錫焊將原天線(xiàn)拆下，再將天線(xiàn)焊上。
在測試中，除了原裝的5dbi天線(xiàn)之外，我們還換上了三款天線(xiàn)，一款是標稱(chēng)增益為6dbi的常規天線(xiàn)，其長(cháng)度，與原裝天線(xiàn)基本一致，這是不少DIY愛(ài)好者更換天線(xiàn)時(shí)，最經(jīng)常使用的類(lèi)型。而長(cháng)達40cm，標稱(chēng)增益為10dbi的高增益天線(xiàn)，被發(fā)燒友們所青睞，認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(jué)。至于標稱(chēng)增益為17dbi天線(xiàn)，外形更粗壯，價(jià)格也高不少，它的加入，只為驗證對無(wú)線(xiàn)路由器來(lái)說(shuō)天線(xiàn)增益是否越高越好。
在測試中，我們將無(wú)線(xiàn)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(xiàn)的信號強度，來(lái)考察不同天線(xiàn)對信號的增強作用。再用金山衛士測速軟件，測試實(shí)際網(wǎng)速（電信10Mbps寬帶）。
測試場(chǎng)景示意圖
參與測試的不同增益值的天線(xiàn)
延伸閱讀：天線(xiàn)為什么有增益？
通俗的說(shuō)，增益表示天線(xiàn)可以把信號放大多少倍。無(wú)線(xiàn)路由器上的棒狀天線(xiàn)學(xué)名叫做
螺旋倒相天線(xiàn)，就是直線(xiàn)振子和螺旋狀倒相器的混合結構。其中，直線(xiàn)振子部分負責發(fā)射信號，而螺旋倒相器負責改變信號的相位，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(guò)復合后，就形成幅度更大的信號，從而使信號獲得增強。不過(guò)信號在復合后，波束的輻射角度會(huì )變小，作為棒狀天線(xiàn)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(shuō)，信號覆蓋范圍增大，但覆蓋高度，卻降低了。
天線(xiàn)增益原理示意圖
信號實(shí)測
A點(diǎn)：網(wǎng)速可達滿(mǎn)速，17dbi天線(xiàn)信號強度居然不如5dbi天線(xiàn)
A點(diǎn)信號強度測試
5dbi天線(xiàn)（原裝）
6dbi天線(xiàn)
10dbi天線(xiàn)
17dbi天線(xiàn)
信號強度
-43dbm
-42dbm
-39dbm
-44dbm
實(shí)測網(wǎng)速
1212KB/s
1237KB/s
1216KB/s
1221KB/s
A點(diǎn)距離無(wú)線(xiàn)路由器僅1米，無(wú)任何障礙，算得上是一個(gè)比較理想的使用位置，無(wú)論是用哪種天線(xiàn)，筆記本都能達到滿(mǎn)速。從結果上看，盡管采用了換裝了增益更大的天線(xiàn)，但是通過(guò)Wirelessmon軟件測試出來(lái)的成績(jì)來(lái)看，信號的提升幅度并不大。就連表現最好的10dbi天線(xiàn)，也才比原裝5dbi天線(xiàn)提升4dbm的信號強度。
值得注意的是，使用17dbi天線(xiàn)測試時(shí)，不僅沒(méi)有令信號增強，測出的信號強度居然反而比原狀天線(xiàn)更低。之所以出現這種情況，我們認為很可能是天線(xiàn)中螺旋倒相器和發(fā)射振子數量太多，反而使信號出現了衰減，所以信號強度不漲反跌。
B點(diǎn)：10dbi、17dbi天線(xiàn)的實(shí)測網(wǎng)速落后于5dbi、6dbi天線(xiàn)
B點(diǎn)信號強度測試
5dbi天線(xiàn)（原裝）
6dbi天線(xiàn)
10dbi天線(xiàn)
17dbi天線(xiàn)
信號強度
-68dbm
-67dbm
-62dbm
-71dbm
實(shí)測網(wǎng)速
377KB/s
346KB/s
295KB/s
177KB/s
離無(wú)線(xiàn)路由器4.5米，且隔著(zhù)一堵墻，這是我們最常遇到的使用環(huán)境。從結果來(lái)看，17dbi天線(xiàn)再次遭遇了滑鐵盧，依然排名墊底。而6dbi天線(xiàn)和10dbi天線(xiàn)的表現基本正常，對于原裝天線(xiàn)，保持了一定的優(yōu)勢。同時(shí)我們發(fā)現這時(shí)10dbi天線(xiàn)的信號曲線(xiàn)明顯波動(dòng)更大，而5dbi和6dbi天線(xiàn)的信號曲線(xiàn)則較為穩定。這表明在長(cháng)距離傳輸時(shí)，10dbi天線(xiàn)的信號雖然更強，但是帶來(lái)的負面影響是信號穩定性略有下降，強度波動(dòng)變大。
在實(shí)際的網(wǎng)速上，10dbi、17dbi天線(xiàn)反而出現了較大幅度的下降，居然還比不上原裝5dbi天線(xiàn)和6dbi天線(xiàn)。
C點(diǎn)：盡管信號強度差別不大，但5dbi、6dbi天線(xiàn)的實(shí)測網(wǎng)速更高
B點(diǎn)信號強度測試
5dbi天線(xiàn)（原裝）
6dbi天線(xiàn)
10dbi天線(xiàn)
17dbi天線(xiàn)
信號強度
-72dbm
-71dbm
-71dbm
-73dbm
實(shí)測網(wǎng)速
128KB/s
144KB/s
89KB/s
18KB/s
在距離無(wú)線(xiàn)路由器最遠的測試點(diǎn)C點(diǎn)，由于有了兩堵墻壁的阻擋，此時(shí)天線(xiàn)增益對信號強度的影響已經(jīng)變得非常的微弱。從測試成績(jì)上來(lái)看，4款天線(xiàn)之間的信號強度差別非常的小，6dbi天線(xiàn)和10dbi天線(xiàn)的成績(jì)基本一致。之所以出現這種原因，筆者分析應該是高增益天線(xiàn)是依靠縮小輻射角獲得更強的信號，信號經(jīng)過(guò)反射、折射后，信號強度也隨之降低。因此在C點(diǎn)上，高增益天線(xiàn)的優(yōu)勢并不明顯。
在C點(diǎn)的實(shí)際網(wǎng)速上，10dbi天線(xiàn)和17dbi天線(xiàn)的表現依然不佳，特別是使用17dbi天線(xiàn)時(shí)，18KB/s的網(wǎng)速連打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)都困難。由此可見(jiàn)，如果在較小的范圍內使用，高增益天線(xiàn)對于增強信號有一定好處。如果無(wú)線(xiàn)信號需要覆蓋的范圍較大的話(huà)，使用高增益天線(xiàn)，反而會(huì )影響實(shí)際的使用體驗。
總結：高增益天線(xiàn)的作用比想像中低
正如前面提到的，不少人把又粗又長(cháng)的高增益天線(xiàn)當做增加無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的最佳解決方案，但從我們測試的結果可能會(huì )讓這些人失望了。拋開(kāi)17dbi超高增益天線(xiàn)糟糕的表現不說(shuō)，10dbi的高增益天線(xiàn)雖然在某些點(diǎn)的信號強度上表現出一定的優(yōu)勢，但優(yōu)勢并不大。同時(shí)還出現覆蓋較差，易出現盲點(diǎn)的問(wèn)題。
出現這種情況，與高增益天線(xiàn)的工作原理息息相關(guān)。打個(gè)比方，無(wú)線(xiàn)信號就像是水龍頭，而高增益天線(xiàn)，就像是洗車(chē)用的高壓噴頭，它并不是靠增加水量來(lái)提升水的壓力，而是讓水流動(dòng)更細，以更高的速度流動(dòng)，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。不過(guò)在室內環(huán)境下，當無(wú)線(xiàn)信號的傳播更多依靠反射，折射來(lái)實(shí)現時(shí)，這股集中的水流就會(huì )四散分開(kāi)，在這種情況下，洗車(chē)高壓龍頭的效率優(yōu)勢，就會(huì )大打折扣，比普通龍頭也高不了多少。
因此超高增益的天線(xiàn)，在家庭路由器上，是不適用的，加裝高增益天線(xiàn)，對家庭無(wú)線(xiàn)信號的覆蓋幫助不大，無(wú)線(xiàn)路由器原裝的天線(xiàn)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(wú)線(xiàn)路由器中繼或者是電力貓為好。
