欢迎光临深圳市安威无线科技有限公司官网!
深圳市安威无线科技有限公司
通信射频天线解决方案制造商研发、生产、测试、服务于一体的高新技术企业
咨询热线: 吕先生13058103626 潘小姐13728797539
当前位置:安威无线 > 新闻资讯 > 技术干货 >

5G WiFi天线工作原理,它的作用是什么?

时间:2020-10-29 10:43:06 来源:安威无线 点击:

      在数字世界中,Internet的使用在私人和商业环境中都是一个重要方面。 每台计算机,每台智能手机和每台打印机都应该能够相互通信,最好通过Wi-Fi进行通信。
 
      连接到其他设备可能会导致各种问题,例如Wi-Fi信号不足。如何放大Wi-Fi信号? 必须准确考虑哪些周围因素。
 
      一.天线如何工作?
 

图1:带辐射的天线
 
      为什么不同的无线电系统配备不同的结构和更长的天线? 如果可以将一个或多个天线连接到Wi-Fi路由器,那么实际区别是什么? 为什么需要此扩展,还是仅是更好的设计问题? 在下一章中,将详细介绍“天线技术”主题。
 
      1.1为什么天线长度不同?
 
      在无线通信系统中,发射器和接收器都使用天线。 它们的长度取决于系统。 例如,Wi-Fi天线比固定无线电天线短。 但是为什么会这样呢? 为什么通信系统不使用相同的天线? 原因是将不同的频率分配给不同的服务和系统。  Wi-Fi可以在2.4 GHz或5 GHz的频率范围内进行通信,而FM无线电可以在87.6 MHz-108 MHz的频率范围内进行通信。 该频率用于计算波长,这对天线的长度至关重要。 可以使用以下公式计算波长:
 
 
      λ对应波长,c对应光速,f对应频率。
 

表1:四舍五入的频率和波长
 
      表1显示,随着频率增加,波长减小。 为了在辐射和反射之间建立良好的比率,通常将 λ / 4辐射器用作天线长度。
 

表2:天线长度
 
      因此,带有2.4 GHz Wi-Fi的天线的长度约为3.1厘米。 对于95 MHz无线电,根据 λ / 4的版本,其长度为78厘米。 这就是为什么Wi-Fi天线比无线电天线更短的原因。
 
      1.2 Wi-Fi天线如何辐射?
 
      天线的形状会影响辐射方向图。 最简单的天线形状是全向或杆状天线。 对于天线,水平辐射和垂直辐射之间存在区别。 在图中示意性地示出了天线的辐射。
 


图2:杆状天线的水平辐射
 
      在水平辐射的情况下,请从上方观察天线,如图1所示。在棒状天线中,电磁波围绕天线中心呈圆形传播。
 


图3:杆状天线的垂直辐射
 
      通过垂直对齐,可以从侧面查看天线。 在棒状天线中,磁场线从天线的一侧引出,然后重新进入天线的另一端,如图2所示。引出和重新进入的位置取决于天线的极性。
 
      1.3为什么Wi-Fi天线的形状不同?
 
      天线以不同的形状制造,以专门影响辐射方向图。 天线被设计为以良好的方向性辐射场线。 此外,未使用的区域没有或只有很小的照明。 由于方向性,辐射增益更高,因此该方向上的范围也更高。 在家庭使用中,大多数情况下使用简单的全向辐射器。 天线的外壳通常由制造商设计为更现代,但是其内容仍然是全向辐射器。 在拥有大型办公室或大厅的公司中,选择不同的天线形状将带来巨大的优势。
 
      在拥有大型办公室或大厅的公司中,选择另一种天线类型可以带来巨大的好处。
 


图4:辐射图,左:垂直对齐,右:水平对齐
 
      图4显示了壁式天线的天线图。 天线具有明确的方向特性,如果安装正确,它将辐射到例如办公室或大厅。 在左侧的图片中,安装在墙壁上的侧面大大衰减了。
 
      二.如何改善Wi-Fi范围?
 
      同时,从根本上解释了天线的工作原理。 在下一章中,我们将讨论天线对准以及为什么设备经常配备多个天线。
 
      2.1 Wi-Fi路由器的最佳位置是什么?
 
      路由器的位置和连接的天线在覆盖不同房间的信号强度方面起着重要作用。 观察天线的辐射方向图很重要。 在安装路由器之前,您应该定义Wi-Fi接收良好且重要的区域。 然后,定位应使定义的区域尽可能照亮。
 

图5:Wi-Fi天线对准
 
      对于只有一根天线的路由器,您必须决定是为路由器下面/上方的同一楼层还是一个房间服务。 为避免此限制,建议使用带有多个可调天线的设备。 这样可以扩大覆盖范围。
 

图6:将Wi-Fi天线与3个天线对齐
 
      三个天线的使用奠定了良好的基础。 使用三个天线,可以将它们对齐,以使每个天线指向一个轴(x,y,z),并且在所有级别上的覆盖范围都相似。 为了利用这种协同效应,路由器应尽可能放置在房屋或建筑物的中央,以将场均匀地辐射到周围的房间。
 
      2.2 Wi-Fi中继器如何工作?
 
      根据房屋,建筑物,办公室或大厅的大小,使用单个路由器作为Wi-Fi源可能不足以满足所需的Wi-Fi覆盖范围。 源附近的Wi-Fi网络原则上是好的,但是离源越远,Wi-Fi网络越弱。 这可以通过使用所谓的中继器(即信号放大器)来解决。  Wi-Fi中继器具有多种形式和不同的连接选项。
 


图7:无线网络中继器
 
      Wi-Fi中继器可以通过网络电缆,现有的Wi-Fi或通过电源进行集成。 线路电源,也称为电源线,是指将现有电网用于网络终端设备。
 
      2.3哪些干扰会影响Wi-Fi信号?
 
      Wi-Fi是无线通信链接。 如果是网络电缆,电缆的过度挤压会增加电阻并相应降低性能。 在无线电信号的情况下,从这个意义上讲不会出现瘀伤,但是当然还有其他一些电阻也可以降低功率。 墙壁是该地区最著名的干扰之一。 几乎每堵墙都会衰减并削弱无线电信号。 简而言之,发射器和接收器之间的壁越多,输入信号越弱。 壁的相应衰减取决于各种因素,例如厚度和所用材料。 墙壁和建筑物的架构是规划无线网络时的决定性因素,并且对中继器的使用产生重大影响。
 
      总结:
 
      本文介绍了天线的基本工作原理以及其长度为何不同。 因此,Wi-Fi路由器,中继器或天线的位置在接收信号强度中起着重要作用。 为了充分利用辐射图,天线的对准也是决定性因素。 商业WIFI网络仅应由专业人员进行规划和测试,因为有许多注意事项。 为了显示与质量相关的参数并进行故障排除,必须使用合适的测量技术。
 
在线客服
联系方式

热线电话

13728797539吕先生

13058103626 潘小姐

上班时间

周一到周六

公司电话

13058103626 吕先生

微信扫码咨询
微信二维码
线