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“天線越多覆蓋越廣，天線越多信號越強，總之天線越多的無線路由器就越好”——覺得很“常識”的朋友可以繼續往下看正文了，覺得小編弱爆了小編是那個什么的估計也不會點進來。還是那句話，我們的干貨帖大多數是為了掃盲，歡迎各位大神補充、指正……

　　首先，大家也應該注意到了，老一代無線路由器的天線肯定不會超過一根，這里的“老一代”指的是802.11n協議以前的802.11a/b/g路由， 老的54M產品就只有一根天線。這樣的話，802.11n顯然成了一條分水嶺，也是從那時開始天線不再只有孤零零的一根(1t1r的150M是個例外)， 那到底是怎么一回事?這里我們就要提到一項11n協議之后才得到具體應用的多天線技術，也是無線通信領域一項非常重要的技術—— MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)

 

無線路由器

　　先來看個例子，有人說，為什么我買了一個最新款的3天線支持802.11ac協議的無線路由器，結果信號強度、覆蓋范圍甚至連速度都沒上去呢?天線不 夠?告訴你，300根也沒用，檢查一下你用的接受終端支不支持AC協議吧。比如你用的iPhone 3，這手機可只支持11a/b/g連11n都談不上，那么即便是你給這貨拆了加幾根天線也沒用。怎么解決?加裝AC網卡或者換終端，總之別再跟天線上較 勁。

　　為什么這樣說?首先，Wi-Fi 應用的環境是室內，我們常用的802.11系列協議也是針對這種條件來建立的。由于發射端到接收端之間存在各種各樣的障礙物，收發時幾乎不存在直射信號的 可能。那怎么辦?我們管這個辦法叫做多徑傳輸，也叫多徑效應。多徑，從字面上也很好理解，就是把增加傳輸途徑。

 

無線路由器

　　那么問題來了，既然是多徑，傳輸的路程就有長有短，有的可能是從桌子反射過來的，有的可能是穿墻的，這些攜帶相同信息但是擁有不同相位的信號輾轉最終 一起匯集到接收端上。現代通信用的是存儲轉發的分組交換，也叫包交換，傳輸的是碼(Symbol)。由于障礙產生不同的傳輸時延，就造成了碼間干擾 ISI(InterSymbolInterference)。為了避免ISI，通信的帶寬就必須小于可容忍時延的倒數。

　　對于 802.11a/b/g 20MHz 的帶寬，最大時延為50ns，多徑條件下無ISI的傳輸半徑為15m。在 IEEE802.11 協議中我們可以看到，這個值最大范圍是35m，這是協議中還有誤碼重傳等各種手段保證通信，并不是說有一點ISI就完全不能工作。這樣的話你會發現，對于 802.11a/b/g協議，即使加裝再多的天線也沒有任何意義。假設這些天線可以同時工作，反而會使多徑效應更加惡劣。

　　后面的大家看不進去也沒有關系，總之，無線路由器的發射范圍是這個 IEEE802.11 協議決定的，而非單純的看天線。

　　說了這么多，單天線路由、雙天線路由、三線四線甚至更多究竟有沒有區別?有，但對于實際使用過程中的影響并不大，這包括信號覆蓋、信號強度，天線多速 度快就更是無稽之談了。拋開已經很少見的單天線，剩下的“多天線”都只是實現 MIMO 技術的“介質”或者說是“工具”，區別在于使用的架構不同而已：常見的雙天線產品主要用1T2R或2T2R，三天線產品則用到的是2T3R或3T3R。

　　理論上，增加天線數量會減少信號覆蓋盲點，但我們通過大量的評測證實，這種差異在普通家庭環境中完全可以忽略不計。而且，就像內置天線不輸外置一樣， 三天線覆蓋不如雙天線的情況也絕非個例，說到底產品質量也是一個重要因素。至于信號強度和“穿墻”則取決于發射功率，這個東西工信部作過規定，不得高于 20dBm(即100mW)，“天線越多信號越強”也就不攻自破了。最后的結論就是，只要路由采用了有效的MIMO技術，無須在意天線數量。

　　接下來我們會進一步深入了解MIMO技術的神奇，內容可能有些生澀，有興趣的可以再看一下。

 

MIMO技術

　　搜各種百科資料 IEEE802.11 詞條，我們可以讀到，從802.11n開始，數據傳輸速率或者說承載的數據量有了很大的提升。首先，802.11n有了40MHz模式，然而按照之前的理 論，它的發射范圍應該因此降低一半才對，但事實上數據反而提升了一倍(70m)，這又是怎么一回事?

　　這就要得益于 MIMO 技術了，剛才我們討論的種種手段都是為了對抗惡劣的多徑環境，但是多徑有沒有好的一面呢?事實上，MIMO 也是基于多徑的，我們稱之為空間多樣性。多天線的應用有很多種技術手段，這里簡單介紹兩種：波束成型(Beamforming)和時空分組碼(主要介紹 Alamouti’scode)。這兩種技術的優點是不需要多個接收天線。尤其是 Alamouti 碼，連信道信息都不用，只用數學運算就可以利用兩根天線實現3dB的增益，很贊對吧。

　　而不需要多個接收天線的優點在于并不是所有設備都能裝上多天線。為了避免旁瓣輻射(天線方向圖上，最大輻射波束叫做主瓣，主瓣旁邊的小波束叫做旁 瓣)，滿足空間上的采樣定理，一般以發送信號之一半波長作為實體的天線間距。無論是 GSM 信號1.8GHz，1.9GHz還是Wi-Fi信號的2.4GHz，我們暫取2GHz便于計算，半波長為7.5cm。所以，我們看到的路由器上天線的距離 大多如此，也正是因此，我們很難在手機上安裝多個天線。

　　波束成型(Beamforming)：借由多根天線產生一個具有指向性的波束，將能量集中在想要傳輸的方向，增加信號傳輸品質，并減少與其他用戶間的 干擾。我們可以簡單籠統地這樣理解天線的指向性：假設全指向性天線功率為1，范圍只有180度的指向性天線功率可以達到2。于是我們可以用4根90度的天 線在理論上提高4倍的功率。波束成型的另外一種模式是通過信道估算接收端的方位，然后有指向性的針對該點發射，提高發射功率(類似于聚光的手電筒，范圍越 小，光越亮)。智能天線技術的前身就是波束成型。