换天线能否增强信号？

前言

乡下房子的网络布线一直是个难题，房子建成于本世纪初，历史原因老房子并没有进行网络布线。其次是宅基地的地块面积大约是12m×12m，楼高四层半，建筑面积大很难覆盖全面。三年前买了华硕RT-AC66U作主路由，搭配3个k2p作副路由进行桥接，家里网络才勉强可用。今年通过小翼管家免费升级带宽后，问题就凸显了，副路由完全跑不满宽带。为了最大压榨宽带，打算给路由器换高增益天线改造升级。

科普

天线增益

家用路由器使用的天线，基本都是全向天线。其信号覆盖范围，就如下图所示的样子。

天线一个重要的指标就是增益，通常有3dB，5dB，9dB，13dB等多种增益。不同增益的天线，其信号覆盖范围也不同。其增益数越小，波瓣越趋向于一个球体。增益数越大，波瓣越窄。

dB是功率增益的单位，表示相对值。由公式计算得出，其数字并不是大家通俗理解得信号加强多少。

dB = 10 x log10(PA/PB)

A和B分别是两个点的信号强度，那么一个天线增益是3db，则10×log10(A/B)=3db，也就是A/B=10^0.3≈2，约为2倍的意思。这倍不能单纯认为就是信号强度增强了2倍，它只是一种辐射能量的汇聚。

3 = 10 x log10(PA/PB)，PA/PB = 10^0. 3

例如天线增益是3db，PA为200mw，PB则为100mw。意思是空间上某点，本来只有10mw的辐射能量，通过增益实现了200mw辐射能量所达到的效果。天线增益越高，能量越集中，波瓣越窄，同时死角就越多，所以天线的高增益并非越高越好。

• dBi——天线输出功率与各向同性辐射器比较

• dBd——天线输出功率与偶极天线比较

尽管dbi、dbd和db都是用来表示相对信号强度，但是含义不一样，大众经常弄混它们。

dBm=30+10lgP （P即功率，单位mw）

常见的还有dbm，它是一个绝对值，dBm减dBm表示实际上是两个功率相除。

天线接口

不是所有的路由器都能很方便地替换天线，天线的接口是多种多样的。

常见的路由器可替换天线接口称为SMA，有内螺内孔，内螺内针两种。

另外还有ipex，多见于笔记本电脑，或者内置天线的路由器。低端路由器更多是直接焊接的方式，替换的话需要使用烙铁。

某宝上可以买到天线的接口转接，使用转接使得ipex接口或焊接接口的路由器也能使用是sma接口的天线。转接线是有损耗的，不太建议。

测试

经常在某些技术论坛看到有些人换了天线，其信号变好，有些人换了则信号更弱，为了搞清楚其中的疑惑，特意购买了两根不同性能的天线，与路由器原天线进行对比。

背景

家里网络情况是华硕RT-AC66U作主路由，搭配3个k2p作副路由进行桥接。博通的芯片的发热量比较大，所以对华硕RT-AC66U其进行了散热改造。还将光猫也挂在了一起，一起降温。方形铁架是在什么值得买的白菜频道捡漏的，侧面挂了个白菜价机箱风扇。风扇线是自己接的，从3pin改成usb接口，靠华硕RT-AC66U的usb接口供电。

主路由：华硕RT-AC66U

• CPU：博通BCM4706，单核主频600MHz，MIP架构

• RAM：256M

• ROM：128M

• 千兆有线芯片：BCM53125
  

• 2.4G无线网络芯片：BCM4331，最高450Mbps

• 5G无线网络芯片：BCM4360，最高1300Mbps

• 固件：原版固件
  

副路由：文讯K2p A1

• CPU：MTK MT6721A，双核880MHz

• RAM：128M

• ROM：16M

• 千兆有线芯片：MT7530
  

• 无线网络芯片：MT7615DN，2.4g最高300Mbps，5G最高867bps

• 固件:Padavan

百科ASUS 华硕 RT-AC66U 1750M AC双频 智能无线路由器RT-AC66U采用了第五代的802.11ac芯片，2.4GHz端450Mbps和5GHz端的1300Mbps的组合完全能够满足线下网络的极限需求。而256M的运行内存和128M的闪存空间到是在运行稳定和可玩性上有着不错的体验，而其搭载的AiCloud云端技术也是移动数据交互，远程存取自称“至全至易的真正云服务”，而其EZUI安装大师更是为新手的安装使用带来了不错的体验。而定性信号优化功能则使信号向任一方向聚焦可提高信号使用率，图像化的Qos功能则使带宽使用率的监控管理更加简洁化，多功能双USB接口也是连接外置设备和进行无线文件分享的利器，而高达300000个数据连接的多任务处理流畅又高效。 值208 点评2 原创18 好价59去购买查看详情

国内卡威奴 简约铁艺花盆支架 20*20*20cm9.9元包邮（需用券）铁艺支架，家居实用。天猫kinvieno卡威奴旗舰店现有简约铁艺花盆支架一款，原价39.9元，使用30元优惠券后，9.9元包邮到手，类似款式淘宝售价在20元左右，这次价格不错，需要的值友不要错过。值友爆料原文：券后9.9包邮，最后一个选项叠加优惠券：30优惠券这款铁艺置物架的尺寸为20*20*20c天下第3帅| 值15 评论34 收藏41去购买

好价SAMA 先马 游戏风暴 12CM 机箱风扇8.55元值友爆料原文：聚划算此商品优惠后实付8.55，觉得不错的值友可以看看FlyPods| 值68 评论58 收藏94去购买

进行对比的天线有三款，从左到右分别是9db高增益天线，华硕RT-AC66U原机的5db天线，低端路由器常见的3db天线。

测试地点有组别1的A、B、C三个，这三个位置也是我放置k2p作为桥接的地方。以及组别2的D、E、F三个地点，作为信号强度参照。“主”字代表的，就是主路由器的所在位置。

自房子的墙壁都是240mm厚的红砖墙，对信号阻隔很厉害。监于5g信号隔一栋承重墙信号就减很多的特点，目前家里还是使用2.4g网络为主，测试也将主要针对2.4g网络。

5db天线

华硕RT-AC66U随机器附带的天线，长度是16.5cm，支持2.4g和5g信号。某宝上有很多这种天线销售，但是但部分为假货。

内部是有个铜振子和螺旋天线，所以形状是底部较圆，顶部较扁。假货内部一般是PCB印刷板，会较轻一点，信号增益只有2-3db。

转轴部分能看到内部线材，线材采用了铜线以及铝箔防护层，能有效阻隔干扰。

9db天线

9db天线相对较长，有19.5cm，是思科某工业级路由器的拆机品。这种天线网络上比较少见，只能从咸鱼购买整机，再自己拆下。

于华硕RT-AC66u原装的天线不一样，除了天线底部有铜振子，在顶部螺旋天线位置还会有一个小铜振子，所以外观上，其顶部还有个小圆柱突起。重量上，也会较一般天线要重很多。

转轴部分同样能看到内部线材，和华硕RT-AC66u的线材是一样的。

3db天线

作为对照组的3db天线，从某光猫一体机上拆下的产品，不少家用路由器使用的也是这个增益性能的天线。

3dbi的天线内部比较多样，有些内部是PCB板，有些只有螺旋天线部分没有铜振子，还有些则是只有铜振子没有螺旋天线部分。

结果

测试方法使用的是安卓手机的wifi analysis程序，记录信号强度。测试数据比较多，为了方便阅读直接整理成了表格。

换成3dbi的天线后，相对原装5dbi的天线，路由器无线信号在横向范围变小，纵向则信号范围增加。换成9dbi的天线后，相对原装5dbi的天线，横向范围增加，纵向则信号范围变小。测试结果上，和百科上说的理论情况是非常接近的。

期间试过调整天线角度，除了使用9db天线时会有明显改变，其他两种天线信号强度变化不大。

总结

总的来说，换天线并不能增强路由器的无线信号，只能改变其信号覆盖范围。家里现有的网络设备看来是没有办法通过硬件改造进行优化了，只能全套替换掉。