超能課堂(271)：拆掉路由器上的天線，我們的WiFi還好用嗎？

曾經(jīng)有朋友問我，自家路由器上面的WiFi天線又丑有占位置，能不能拆掉不用？對于這個問題我當然是給予否定的回答，因為有經(jīng)驗的玩家都知道，路由器上的WiFi天線拆掉之后，無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋肯定會變差，速度也會變慢，甚至無法維持穩(wěn)定的連接，因此為了美觀而拆掉天線肯定是一個不可取的選擇。但是如果玩家碰到類似的情況，是否可以自行更換一條外觀合適的天線呢？如果無線信號不好，玩家能否通過更換天線來進行改善呢？相比于前面的做法，換天線的方式似乎更值得商量。

無線路由器的天線有什么作用？

想要知道更換路由器天線能否改善無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，首先我們就得了解無線路由器的天線有什么用途。無線路由器其的天線其實只有一個功能，那就是增益無線信號。決定路由器的無線信號強度的因素有兩個，一個是****功率，另外一個就是天線增益。無線信號在傳播的過程中會有能量損耗，因此****功率越高，無線信號可以損耗的能量就越多，也就說可以傳輸?shù)酶h，但是****功率是不能無限增加的，其必須要符合相關(guān)的規(guī)范，目前國內(nèi)的家用級無線路由器，其無線網(wǎng)絡(luò)的****功率都不能超過100mW。

而WiFi天線的存在則可以讓路由器在****功率不變的情況下，將無線信號傳輸?shù)礁h的地方，已達到增加無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的作用。WiFi天線的增益能力會以dBi的方式來達成，其計算方式如下所示：

G=10lg(P2/P1)

其中G就是WiFi天線的增益能力，P1是無線網(wǎng)絡(luò)的實際****功率，P2則是加裝天線后的無線網(wǎng)絡(luò)等效****功率。等效****功率值的是要在空間中某一點的網(wǎng)絡(luò)強度達到一定值的時候，路由器需要的實際****功率。

舉例說明，當我們需要在路由器使用2W的****功率才能在空間中某一點達到指定網(wǎng)絡(luò)強度的時候，100mW****功率的路由器需要搭配多強的增益天線呢？通過上述公式不難算出，我們需要的天線增益是10lg(2/0.1)≈13，也就是說我們需要為路由器搭配一個增益不低于13dBi的天線。

而關(guān)于天線是如何增益無線信號的，這里就涉及到比較復(fù)雜的電磁波原理學(xué)，這里由于篇幅的原因我們就不展開細說了，有興趣的玩家可以自行學(xué)習(xí)，或者待到我們后面有機會再給大家進行講解。

我們路由器上的天線一般是多少增益的？

路由器上的使用的增益天線大都是3dBi到5dBi的，套入上面的公式后可以算出，這樣的天線可以將路由器的****功率增益至等效2倍到等效3倍的水平。而市面上也有路由器號稱采用10dBi增益的天線，如果其規(guī)格是真實的，那么其相當于可以將路由器的****功率增益至等效10倍，不過這樣的產(chǎn)品終歸是少數(shù)，大部分產(chǎn)品都在使用3dBi到5dBi的天線。

而天線的形式就可以說是多種多樣的了，外置天線的樣子就比較統(tǒng)一，大都是長條形的，最多是根據(jù)路由器的外觀做一下外型上的配合。只是這種外置天線的樣子雖然差不多，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻不一定相同，早些年這種天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是螺旋彈簧型的，但是近年大都變成了這種金屬管+導(dǎo)線的形式，有部分短天線甚至就只是一根銅線。但不管長什么樣子，只要其增益性能不打折扣就沒有問題了。

而內(nèi)置天線則基本上是以PCB的形式存在，樣子會更加隨心所欲，不過反正大家在外面都看不見，因此也就沒有人在意內(nèi)置天線長什么樣子了。

不過在路由器市場有這么一句話在流傳，就是內(nèi)置天線的增益效果會比不上外置天線。但實際上這是一個誤區(qū)，天線好不好使的關(guān)鍵是看他的增益能力，理論上說同樣增益能力為3dBi的天線，那么無論是內(nèi)置還是外置，其增益效果都相差不大。之所以會有“內(nèi)置天線不如外置天線”的錯覺，多數(shù)是因為兩者在對比的時候本身就不是相同的增益效果，又或者是外置天線可以通過方向調(diào)整來強化某一點的信號強度，而內(nèi)置天線因為位置固定的原因，在空間范圍內(nèi)的某一點信號可能會稍弱一些，但這些情況跟“內(nèi)置”和“外置”都無直接關(guān)系。

拆掉WiFi天線對無線網(wǎng)絡(luò)效能有多大的影響？

WiFi天線的作用是增益無線信號的強度，因此拆掉了天線就等于去掉了增益，這必然會引起無線信號的衰弱。但是這個衰弱對實際使用有多大的影響呢？是否會達到質(zhì)變的效果呢？這個我們是可以通過實際測試來展現(xiàn)的。

我們使用華碩RT-AX88U路由器與一臺搭載有英特爾AX210無線網(wǎng)卡的筆記本電腦進行WiFi吞吐量的測試，測試時采用5GHz頻段連接并啟用160MHz頻寬，路由器通過千兆有線網(wǎng)絡(luò)連接一臺PC，然后通過WiFi網(wǎng)絡(luò)連接筆記本電腦，筆記本電腦與路由器之間沒有任何障礙物，隨后筆記本電腦通過WiFi網(wǎng)絡(luò)從PC上拷貝一個容量為5GB的視頻，通過統(tǒng)計所用時間來計算平均速率。

首先我們來看看當路由器上的天線全部都有安裝的時候，當筆記本電腦與路由器距離約1米的時候，文件傳輸?shù)乃俾始s為92MB/s，基本上是達到了千兆網(wǎng)絡(luò)的級別，距離為2米、5米和8米時平均速度雖然有所下降，但基本上都維持在85-90MB/s的水平，也算是達到了千兆LAN級別的速率，即便是距離進一步拉大到10米后，文件傳輸?shù)钠骄俾室踩匀贿_到了78MB/s，也就是說雖然無線網(wǎng)絡(luò)的速率確實隨著距離的增加而降低，但是對于實際使用的影響是比較少的，都在可以接受的范圍內(nèi)。

但是去掉路由器上的WiFi天線后，無線網(wǎng)絡(luò)速率的下跌速度可以用幾何級來形容，在2米時就已經(jīng)小于85M/s，5米時就已經(jīng)不到60MB/s，達到10米的時候只剩下不到15MB/s，多次測試的過程中甚至還出現(xiàn)了斷流。顯然去掉WiFi天線后，路由器的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋就變得非常差。這也就是為什么我們不能為了美觀而去掉路由器的天線，這絕對是得不償失的選擇。

我們可以更換路由器天線來換取更好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量嗎？

實際上在現(xiàn)實中，有很多玩家都懂得WiFi天線不能去除的道理，但是更換WiFi天線能不能改善無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量呢？理論上是可以的，例如你將3dBi增益的天線換成5dBi增益的，理論上確實可以增大無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

但是這并不意味著無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量會隨之提升，首先天線的增益是無差別的，也就是說其增益的不僅僅是無線網(wǎng)絡(luò)的信號，同時也會增益系統(tǒng)內(nèi)的雜訊，也就是說實際增益效果并沒有你想象的理想；其次網(wǎng)絡(luò)是雙向的，并不是說單純增強其中一方就能達到提升速率的作用，換用增益更強的天線確實可以讓你在更遠的地方就搜索到WiFi信號，但是客戶端設(shè)備沒有相應(yīng)增強的話，網(wǎng)絡(luò)請求可能無法發(fā)送到路由器上，上網(wǎng)體驗仍然無法得到提升，這種情況就是我們常說的“假信號”了。

有不少路由器的天線是不可更換的

再者有不少家用路由器的天線是無法更換的，不僅是內(nèi)置天線的產(chǎn)品，有不少外置天線的產(chǎn)品也無法拆卸天線，因此自行更換天線來改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋這個做法對于很多用戶來說都是紙上談兵，幾乎沒有實際操作的意義和價值。

實際上路由器自帶的天線已經(jīng)可以滿足絕大部分家用環(huán)境的使用需求，實際使用效果不佳的原因優(yōu)勢并不在路由器身上，而是與用戶擺放路由器的位置有關(guān)系，例如將路由器擺入帶電磁屏蔽效果的弱電箱內(nèi)，那自然無法體現(xiàn)出較好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。而除了擺放位置之外，路由器與客戶端設(shè)備是否可以系統(tǒng)工作，兩者是否存在較大的代差也是很重要的因素，WiFi 4級別的網(wǎng)卡搭配WiFi 6路由器使用是無法獲得WiFi 6級別的體驗的，反之亦然。

MESH路由器組合更適合用在大房子中

因此與其糾結(jié)路由器天線的增益能力，大家還不如從路由器的擺放位置下手，嘗試將路由器放在房屋居中的位置，然后盡量選擇新款的產(chǎn)品，縮小路由器與客戶端設(shè)備之間的代差，比單純更換WiFi天線帶來的效果可能要更好。而對于房子面積確實夠大，單臺路由器確實滿足不了需求的用戶，則可以嘗試多臺無線AP聯(lián)合使用，或者直接選擇MESH路由器組網(wǎng)，這些都是可以有效改善無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的措施，比起折騰WiFi天線有效多了。