无线路由器1根，2根天线有啥区别？

购买无线路由器时，每个人都会有一个问题。无线路由器的无线信号哪个，两个或三个天线更好？我的大多数朋友只会选择基于无线路由器的无线路由器。天线的数量和价格用于判断无线路由器的信号强度。无线路由器是否有更多天线，信号越好？无线路由器一、二、的三个天线之间有什么区别？我已经整理了一些信息与大家共享。

无线路由器一、二、的三个天线之间有什么区别？

MIMO（多输入多输出），即多天线技术，仅在802.11n协议之后可用。前802.11a，b和g不可用。换句话说，老一代路由器（在802.11n之前）永远不会有一个以上的天线。并且您购买了带有3个天线的最新路由器，该路由器支持802.11ac（最新协议）。如果您的设备是旧产品（例如仅支持802.11a，b，g的iphone3G），那就太可惜了，那么多根天线对您没有任何意义。如果您坚持要同时发射多个天线，效果将不会很好。

你为什么这么说？首先，wifi应用的环境是室内的。我们也为这种情况建立了常用的802.11系列协议。那是因为有很多建筑物或障碍物，所以发射器和之间几乎没有直接信号。我们称这种多径传输。由于它是多径的，因此传输距离可能长也可能短，某些可能会从桌子上反射出来，有些可能会穿过墙壁。因此，这些携带相同信息但相位不同的信号会在上收集在一起。我们知道现代通信使用分组交换并传输符号。由于上述不同的时间延迟，导致符号间干扰（ISI）。为了避免ISI，通信带宽必须小于可容忍延迟的倒数。

对于20MHz带宽的802.11 a，b，g，最大延迟为50ns，在多径条件下不带ISI的传输半径为15m。在IEEE 802.11协议中，我们可以看到最大范围是35m。这是因为协议中有各种方法（例如错误重传）来确保通信。这并不意味着ISI根本无法工作。

换句话说，路由器的传输范围实际上是由协议决定的。对于802.11a，b，g，增加更多天线毫无意义。假设这些天线可以同时工作，将使多径效应更糟。

MIMO：

在Wikipedia链接（IEEE 802.11)中，我们发现从802.11n开始，数据得到了很大的改善。首先，据称802.11n具有40MHz模式在以前的理论中，结果是他的发射距离应该减少一半，但数据却翻了一番（70m）。为什么？

这主要归因于多天线技术。我们刚才讨论的各种方法都是为了应对恶劣的多路径环境，但是多路径是否有好的一面？实际上，多天线技术也是基于多路径的。称之为空间多样性。应用多个天线有许多技术手段。这里是两种类型的简要介绍：波束成形和时空分组码（主要介绍Alamouti的码）。这两种技术的优点是不需要多个接收天线。特别是甚至不使用信道信息的alamouti码，仅使用数学运算就可以通过两根天线实现3dB的增益。所有的老师都赞不绝口！

不需要多个接收天线的优点是，并非所有设备都可以配备多个天线。为了避免旁瓣辐射并满足空间采样定理，通常将发射信号的一半波长用作物理天线间隔。无论是GSM信号1.8GHz，1.9GHz还是wifi信号2.4GHz，出于计算目的，我们暂时选择2GHz，半波长为7.5cm。因此，我们看到的路由器上天线之间的距离基本相同。因此，我们很难在手机上安装多个天线（更不用说三星的7英寸手机了，谢谢）。

1Beamforming：

通过使用多个天线生成定向波束，能量集中在要传输的方向上，从而提高了信号质量并减少了对其他用户的干扰。我们可以通过一种简单而通用的方式来理解天线的方向性：假设全向天线的功率为1，则只有180度范围的定向天线的功率可以达到2。因此，从理论上讲，我们可以提高功率使用4个90度天线将其放大4倍。波束成形的另一种模式是通过信道估计来判断的方位角，然后直接在该点进行发射以增加发射功率。 （类似于聚焦手电筒，范围越小，光线越亮）。但是，我仍然不知道该模型在哪种协议中应用。

2个空时分组码STBC（空时分组码）

在多个天线的不同时间发送不同的信息，以提高数据可靠性。 Alamouti码是最简单的时空分组码。为了发送两个代码d1d2，d1，-d2 *和d2，d1 *分别在两个天线1、2上发送。由于多径，我们假设两个天线的信道分别为h1和h2，因此接收机在第一时刻接收到的信息为r1 = d1h1 + d2h2，之后接收到的信息为r2 = -d2 * h1 + d1 * h2。只要将接收到的二维方阵乘以通道，就可以得到d1和d2的信息...呃，似乎没有明确的解释。没有办法指出我不在附近，并且四处搜寻并没有找到合适的材料。简而言之，Alamouti找到一组正交码率作为2×2矩阵。这样，可以在不互相影响的情况下发送两个天线。它可以由一根天线接收，并且可以在数学运算后获得发送的信息。

在概念上可以更好地理解其他MIMO。例如，两个发送天线t1和t2分别发送到两个接收天线r1和r2，这相当于两组同时工作，并且速度提高了2倍。然而，在实际实现中，一方面在硬件上需要多个接收天线，另一方面在信道估计等通信算法上却是非常复杂且费时的硬件计算。

以上两种方法实际上是MISO。我想从另一个方面证明拥有更多天线并不意味着它们可以一起工作。 100年前，人们知道天线越多越好，但是天才的Alamouti代码仅在1998年提出。多天线技术的802.11n协议仅在2009年应用。

20年前，人们使用OFDM技术来应对由于城市或室内之间的障碍物过多而引起的多径衰落。现在，我们已经开始使用多路径来提高通信质量。这是一项飞跃性的技术发展，而不是简单地“理所当然”。由于课堂上的笔记不在身边，我总是感到有些不确定性。关于“假设三天线路由器以802.11 a，b，g SISO模式运行，是否可以否认3根天线具有更大的增益？”和“两个桥接模式路由器之间的设备是否同时从两个路由器下载？如何同步数据？”我也想知道。毕竟，从书本知识到实际应用还有很长的路要走，因此，如果有任何错误，请纠正我。

摘要：

天线数量越多，无线路由器的信号越好。但是，良好的信号并不意味着无线路由器的天线数量越多，其无线信号传输能力就将成倍增加，并且穿透力也越好。实际上，多天线无线路由器的信号仅比单天线无线路由器的信号强约10％至15％。简单的性能是，单天线无线路由器穿过墙壁后，其信号保持为一个网格，而多天线无线路由器的无线信号则在单个网格和两个网格之间徘徊。通常，不敏感的人几乎不会感觉到他们之间的差异。除非使用WIFI信号测试软件，否则可以直观地看到无线信号的差异，并且双天线与四天线无线路由器相比，无线信号强度几乎相同。根据实验测试结果，我们总结了我们的观点。无线路由器天线的数量对于增强信号不是很有帮助。制造商只是利用营销手段，利用每个人的心理影响来提高产品价格。

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