WiFi穿墙完全指南

802.11n引入了几个特点：

• 支持MIMO，也就是可以使用最多4个天线来收发送数据，下载速率成倍提升。因此看到现在市场有上多个天线的路由器，至少支持802.11n无疑。
• 在支持标准的20M带宽信道的基础之上，新增了双倍带宽，也就是40M。单用户理论峰值下载速率又得到了成倍提升!

因此，要估算802.11n最大下载速率，很简单，数天线的个数!一个天线加上40M信道最大能达到150Mbps的速率，两个天线自然就是300Mbps，以此类推，4个天线可达600Mbps!

而802.11ac又在下面几点上进行了增强：

• MIMO增强：最多可以使用8个天线来收发送数据，速率倍增!
• 信道扩宽：支持80MHz带宽信道，最大可支持160M带宽信道，速率倍倍增!
• 高阶调制：支持256QAM，速率再增30%!

在这3点的加成之下，802.11ac单天线可达433Mbps，两天线可达867Mbps，三天线可达1.3Gbps，4天线可达1.7Gbps!以此类推，8天线3.4Gbps!

这只是理论上的推算，实际上支持802.11ac的路由器的天线个数都在4根以内。

4. 双频路由器的诞生

“双频路由器”的横空出世又是为何?

既然5G加802.11ac这么好，那是不是以后的路由器和手机就都可以不支持2.4GHz了呢?单靠5Ghz和802.11ac能否打下一片全新的天地呢?

显而易见的一个原因是因为兼容性。几年前大量的手机、电脑、电视只支持2.4GHz，为了让这些老设备不至于没法上网，对于2.4GHz的支持的必须的。

另一个原因是覆盖。2.4G的频率低波长大，信号损耗小，穿透能力强，在覆盖上和5G相比具有一定优势。这个问题我们后面再详谈。

2.4G的穿透能力强于5G

尺有所短，寸有所长。既如此，何不2.4G和5G双频合璧?平地一声雷，双频路由器横空出世。

双频路由器

因为2.4G和5G的信号指标差别较大，一般情况下2.4G和5G的天线是独立的，如上图一样错开分布，让相同频段的天线之间相隔地尽可能远，保障性能最优。

要估算双频路由器支持的最大下载速率，方法依旧是数天线，不同之处是2.4G和5G的速率要分开计算，然后再加起来就可以了。其实，高速率这样的核心卖点，路由器厂家肯定是要赫然印在包装盒上并大肆宣传的，商家早都替我们算好了。

双频路由器的速率

频段和速率铺垫完毕，终于到和穿墙有关的部分：WiFi的信号强度和损耗了。

5. 为啥WiFi信号的总是这么差?

首先我们来看看WiFi信号在传播中遇到障碍物之后的反应：

• 折射：WiFi信号经过玻璃或水的时候，信号路径发生偏折，我们和路由器都在空气中，因此折射的影响可以忽略。
• 反射：WiFi信号经过光滑的物体表面时，信号会发生反射，和光的反射类似。
• 绕射：WiFi信号经过水泥墙体，因难以穿越，部分信号会向旁边散开，等遇到一个可以穿过的区域再继续向本来的方向继续直线传播。
• 漫射：WiFi信号遇到水泥墙，因为直线线路受阻，部分信号会散开，沿着墙壁上下左右继续延伸出去。
• 穿透：WiFi信号的能量一部分被障碍物吸收，剩余能量的透过障碍物继续传播。

室内WiFi信号传播模型

一般情况下，在室内环境下，我们手机接收到的WiFi信号主要是反射、绕射、漫射和穿透这四种效应的叠加。后三种效应都和信号的频率关系很大，频率越高绕射和穿透的能力越差。

不管是2.4G还是5G频段，在无线通信里都属于较高的频段了，虽说2.4G绕射和穿透能力要比5G强一些，但毕竟是矮子里挑高个——也高不到那里去。

我们来看看2.4G信号穿墙之后损耗的经验值：

2.4G频段穿透损耗

在射频世界里，一般用dB这个单位来表示信号变化的情况。我们只需要了解以下几个关系，就能对这些数据有一个直观的了解：

• 降低3dB是指信号强度降低到原先的1/2(二分之一)。
• 降低10dB是指信号强度降低到原先的1/10(十分之一)。
• 降低30dB是指信号强度降低到原先的1/1000(千分之一)。

结合上表可以得出下面的结论：

• 木头，玻璃这些障碍物对于WiFi信号的阻挡作用不强，只会带来一半左右的信号衰减;
• 砖墙，水泥墙这些障碍物堪称WiFi信号杀手，穿透的信号动辄衰减为原先的千分之一;
• 电梯这类金属障碍物简直就是WiFi信号的噩梦，轻轻松松衰减到原先的万分之一!

WiFi信号差

真是让人绝望啊，这可咋办呢?

(1) 有没有所谓“大功率路由器?”

机智的你肯定很快就想到了，想要信号好穿墙能力强，增大发射功率啊!没有什么不是增大功率不能解决的，如果有，那就再增大一倍!

但是在WiFi信号这里，增大发射功率还真不行。

因为无线路由器的发射功率是有国家规定的：最大100mW，也就是0.1W。不符合这个要求的产品是不能上市的，工信部也是为了我们的身体健康着想啊。所以，想通过增强发射功率来提升WiFi信号这条路是走不通的。

(2) “高增益天线”是否可行?

既然发射功率有限制，那如果路由器用的高增益天线到话，不是能量发射会更集中，从而覆盖地更远吗?

（编辑：青岛站长网）

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