普通的家用路由器一般辐射的微波功率和 LNA 的本底噪音以及输入的信噪比决定了“路由器的哪个参数反应其信号强度、穿墙能力?”
普通钢筋混凝土墙和普通砖混墙对窄带微波的衰减为0.35~0.75 dB/cm, 钢筋混凝土墙(厚65 cm)对信号的衰减较大 30~46 dB (隔离)。
最容易的办法是侦听附近的信号,选择一个空闲的频道, 避免通信拥挤。 别忘记空气是一个共享的媒介。
辐射的微波功率受到法葎龟腚的限制一般不超过 200 毫瓦。常见的产品是 50~ 150 毫瓦。
值得注意的是,祖国无委会规定天线增益低于10dBi的2.4GHz无线局域网产品等效全向辐射功率(EIRP)必须小于或等于100mW 。
EIRP 等效全向辐射功率
无线电发射机供等效全向辐射功率(equivalent isotropically radiated power)是无线电通信领域的一个常见概念,它指的是发射机在某个指定方向上的辐射功率。
即使射频功率只有 50毫瓦,加上天线以后在给定方向上(加上天线绝对增益)也有可能EIRP 等效全向辐射功率超标。
举个例子
DLINK 的 DIR625C1 的微波辐射大约是 130 毫瓦。
有外接天线的路由器上喜欢用 2dB 或者 5dB 的天线,
内置天线的一般是倒 F 型 2dB 天线。
2dB 的方向图很容易找, 俺手头有个仿真软件, 顺便给您算一个。
一般的 5dB 加感天线的辐射方向图网上找不到,
俺临时仿真了一个供您参考。
一般人住的房子比较小。
50~100 微波功率足够覆盖小户型的家庭。
家用无线路由器的频率一般是 ISM 2.4GHZ 和 5.8GHZ 。
ISM频段(Industrial Scientific Medical Band)
意思分別是工业的(Industrial)、科学的(Scientific)和医学的(Medical),因此顧名思義就是各國開放給工业,科学和医学機構使用。应用这些频段无需许可证或費用,只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W),并且不要对其它频段造成干扰即可。
ISM频段在各国的规定并不统一。如在美国有三个频段902-928 MHz、2400-2484.5 MHz及5725-5850 MHz,而在欧洲900MHz的频段则有部份用于GSM通信。而2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网(IEEE 802.11b/IEEE 802.11g)、蓝牙、ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz频段上。
家里如果是钢筋水泥的结构, 那会牵涉到复杂的反射和衍射。甚至可以考虑菲涅尔效应那些东西。
如果您十分好奇, 不妨用 HFSS 或者很热门的 COMSOL 来仿真一下。
** 这么好的书才 25 人民币, 不买就走宝了
手机的本机信息 Phone information 里面可以看到 Wifi 的场强,也能看到手机信号的场强,自己看看吧。
说句题外话, 华为的手机也许其他方面不是很出众, 但是信号强度和接收性能一直是脚踏其他品牌的。 以前(本世纪初)大家为了手机接收性能十分推崇摩托骡拉和诺基亚, 现在骡拉和诺基亚没了, 可是华为还在。 如果您的手机 WiFi 信号不好, 换华为也许有惊喜。
因为通信是双向的, 所以用户端的无线网卡的辐射微波功率和 LNA 的本底噪音以及输入的信噪比同样重要。 实际上家用无线路由器的无线网卡部分和用户端的无线网卡没有太多本质的不同。为了提高通信的质量, 您需要保证两边的硬件都不是太差。
以往的经验是 ATHEROS/高通的芯片要好过雷凌/聯發科和瑞昱的芯片。这个东西您可以通过查询 FCCID 得到答案。 BROADCOM 的芯片和ATHEROS 在伯仲之间。 俺个人的偏好是 啊ATHEROS 的东西。祖国的 TP-LINK 能做那么好, 其实和早期大量使用 ATHEROS 有关。
** RSSI是Received Signal Strength Indication的缩写,
RSSI(接收信号强度指示)
如果发射功率P为 1mW,折算为 dBm 后 P 为 0dBm; 对于 1W的功率,按dBm单位进行折算后的值应为 10 *log(1W/1mW)=10*log(1000)= 30dBm. -71 的 RSSI 就是无线路由的信号衰减到了 7.94 * 10^(-8), 如果路由器发射 20mW, 手机的天线只收到 1/ 800,000,000 而已, 也就是 25皮瓦左右。
当然这和手机天线的等效口径(aperture)有关。
尽管家庭的环境很简单, 但是绝大部分场景还是远场辐射。
因此雷达公式还是适用的。
您也许也能想到,
邻居家的 2.4 G 和 5.8 G 设备的辐射应该也能干扰到您的路由器。
对吧? 您说呢?
因为空气是一个共享的介质。
所以米国有 FCC 祖国有无委会来监管大家的无线通信。
只要您家的设备不要太离谱, 一般也不会被罚款。
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一般的 5dB 加感天线的辐射方向图网上找不到,
俺临时仿真了一个供您参考。
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为了防止或者减少邻居家的干扰, 您可以用一个十分简单的法宝。
那就是烧烤用的铝箔来做一个反射面。
一层铝箔, 可以把直射过来的微波弹开。
具体就不说太多了, 仿真个结果给大家参考吧。
即便是 20cm x 20cm 的网格, 前后比已经那么明显。
即便是 20cm x 20cm 的网格, 前后比已经那么明显。
即便是 20cm x 20cm 的网格, 前后比已经那么明显。
可想而知,铺满没有空隙的 2米 x 2米 铝箔,反射微波的效果会更好。
名词解释:
前后比(front-to-rear ratio)
定向天线的前后比是指主瓣的最大辐射方向(规定为0°)的功率通量密度与相反方向附近(规定为180°±20°范围内)的最大功率通量密度之比值。它表明了天线对后瓣抑制的好坏。前后比越大,天线的后向辐射(或接收)越小。
为什么要提前后比呢?
您能找到的辐射最厉害的路由器, 也不会比邻居家的微波炉厉害。您能买到穿墙能力强的路由器, 邻居家也能买到。
为了提高您的路由器的信噪比, 您可以想办法在不违法的条件下提高路由器天线的前后比和增益。
上面提到的铝箔就是一个最好的例子。
当然, 您也可以用铝制的汽水罐子或者饼干罐头、铁锅、卫星天线的抛物面等等东西。
喝了汽水别扔罐子就可以了。
值得注意的是,祖国无委会规定天线增益低于10dBi的2.4GHz无线局域网产品等效全向辐射功率(EIRP)必须小于或等于100mW 。
EIRP 等效全向辐射功率
无线电发射机供等效全向辐射功率(equivalent isotropically radiated power)是无线电通信领域的一个常见概念,它指的是发射机在某个指定方向上的辐射功率。
即使射频功率只有 50毫瓦,加上天线以后在给定方向上(加上天线绝对增益)也有可能EIRP 等效全向辐射功率超标。
这其实对用户的安全是有益的, 避免不必要的射频辐射。
总的来说, 购买一个合乎国家标准的硬件就好了。
用户自己能操作的就是换换天线。
如果您所在的地区限制自己更换天线, 您至少还可以用上面的这些土法适当改善信号质量。
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