搭载高增益天线，就能提升无线信号？别被奸商骗了

无论是选路由器还是后期改造路由器天线，“dBi高增益”往往是大家经常听到的词，各种“玄学”“增益天线“产品也往往说自己是高增益dBi产品。这个dBi是啥？真的增强无线‍信号了吗？

之所以说复杂，是因为表示信号强度的各种“dB”，实际上是一种复杂的数学关系，要理解dBi，我们首先需要理解dB或分贝。

分贝是一种对数测量方式。它不是持续增加或减少，而是螺旋式上升，除了用来衡量声音的高低之外，dB是一种传达其他材料特性的对数数学方式。

例如，某些路由器广告，特别是一些杂牌标榜“穿墙王”的路由器，往往喜欢说，发射功率达到XX dBm。dBm（十进制毫瓦）是dB被用来测量功率水平或信号灵敏度的一个例子。

举例：怎么通过路由器的最大可用发射功率算出它可能的理论最大信号强度？

口诀：30是基准，等于1 W整。加3乘2，加10乘10；减3除2，减10除10。

举例：如果1W的功率全部用来进行信号发射，那么它的发射功率就是30dBm。

在美国，根据规定，每个Wi-Fi频段的最大功率水平为30 dBm（或1瓦）。

在我国，根据规定，2.4G频段功率限制为≤100mW，也就是≤20dBm，5.8G（WiFi6）频段最大功率限制是33dBm，但大多数国行路由器超不过27dBm。基本比美国规定小了一个数量级。

dB家族中常见的还有dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB的计算方法完全一样，表示的还是功率的相对值。

不同的是，它们的参考基准不同，在各种外加“增益天线”广告中经常提到的dBi，就是各向同性的分贝，它是以全方向天线作为的基准。它是一种以对数方式传达物体在不同方向测量的物理特性，因此dBi又叫“全向天线功率密度”。

具体来说，0dBi意味着该物体在所有方向上发射的无线电波是相同的。这就像一个球体，发射器就在中心。

理论上，当你把dBi增加到高于零的时候，信号覆盖的“球体”就开始改变其形状，它不再是一个完美的球体，这也是“路由器定向增益天线”工作的原理，哪里信号弱，只要通过调整dBi值，让信号从球体变成“线束”，集中功率穿透某个方向障碍就可以了。

天线并不是Wi-Fi的专利。所有基于无线电的应用都需要这些小杆子来广播和接收信号。

例如，如果你在一个越野自驾车队，大家都通过对讲机联络，第一辆车一般想通过无线电与后面的人交谈，而最后一辆车只想与前面的人交谈。

在这种情况下，将天线集中在两个特定的方向，即后面和前面，是有意义的，而两侧方向的信号覆盖就不重要了。所以，车台往往使用定向天线。

使用这种类型的天线，信号在一个方向上走得更远（增益），而牺牲其他（通常是相反的）方向（损失）。

dBi值越高，增益方向的信号就越集中，它能走得越远，而完全没有信号的区域就越大。

一般来说，定向天线使用9dBi或更高的数值，最高可达24dBi。但这个数字因具体设备或应用而异。

不同dBi值的“增益天线”形成的信号覆盖区域理论形状和范围

你可以把定向天线看作是你的手电筒。你越是聚焦光线，光束就越窄，走得越远，但光束外的区域就越不明亮。而当你使用手电筒时，你身后根本就没有光。不过，据说手电筒的光输出还是和你拿掉反光板，让灯泡全向发射时一样。

所以，重点来了，在路由器网络芯片和功放芯片（FEM）发射功率不变情况下，加装的“信号增益天线”，其实信号没有 "增益"。只是把信号从一个方向集中到另一个方向。总的信号输出保持不变。

所以图上商家广告dBi增益天线为全向天线是不太谨的，它然比常见的9dBi的天线覆盖广，但不谈功率，真全向只存在于0-2dBi的增益天线。

所以，如果家中某些方位Wi-Fi信号差，不增加组网设备情况（如mesh）下，可以采用定向天线弥补信号不足，但会造成定向天线相反覆盖方位的信号减弱。如果是距离造成的全方位信号强度差，使用所谓“增益天线”就毫无意义。

除了按前面的图里的常见增益天线覆盖角度选择天线，还有个口诀：dBi越高，水平“增益”能力越强；dBi越低，垂直“增益”能力越强。

也就是说，如果是跃层，需要使用增益天线改善楼上楼下信号覆盖，需要选择低dBi天线。而如果是大平层户型，则需要选择高dBi天线配合计算信号发射角度。

回到家庭组网。所有家庭Wi-Fi路由器和AP，都是全向的（无增益）。

首先，这是因为Wi-Fi信号由于频率高而导致信号范围短，特别是WIFI6E以后的频率。全向性使硬件能够最有效地工作。

其次，全向性是最好和最安全的设计，因为它将适合所有家庭。

如果你的路由器是定向的，或者你安装了“信号增益天线”，反而你需要一个专业人士来规划路由器放在什么地方，天线指向哪个方向更好。

所有的厂商都试图使他们的路由器发出的信号是一个球体覆盖。但这不是一件容易的事，在Wi-Fi中，几乎不可能有0dBi。大多数时候，路由器信号输出的信号覆盖形状是一个鸡蛋或一个扭曲的球体。

dBi值通常只适用于天线，而且在所有供应商中的作用也不一样。这是因为信号如何从路由器（或接入点）出来取决于设备的前端模块（FEM）。FEM包括一些功率和低噪声放大器以及其他一些硬件组件，所以现在大家喜欢称为功放模块、功放芯片。

FEM的目标就是如何在国家规定的功率水平的约束下与特定的天线设计一起工作，以实现全向信号覆盖这一目标。至于dBi值，那是在2dBi和6dBi之间变化的，几乎不存在完美的零dBi的情况。然后，设备的FEM将在该值内工作，以提供尽可能接近球体的最佳信号输出。而其中的算法就是芯片厂商的秘密。

因此，家用Wi-Fi路由器的dBi值更多是一种营销话术，为了使这个数字有意义，厂家需要披露其FEM是如何工作的，目前你没有一个厂家是这样做的。

而这就是为什么在挑选家用Wi-Fi路由器时，你不应该关心dBi的原因，采用的FEM数量和性能才是对覆盖更重要的。

·END·