上期，我们主要讲了WiFi的覆盖距离以及和信号的关系。本期，我们来说说和信号频率息息相关的一个因素——天线。
这么多外形各异的天线作用却是相同的：发送、接受电磁波。天线通过将导线上传播的电流，变换成在自由空间中传播的电磁波，或者将电磁波转换为导线上的电流；当导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射。根据天线方向的特性可以将天线分为两大类：全向天线和定向天线。WIFI设备上使用的天线通常是无源的，它对信号的放大原理类似于手电筒的聚光杯；手电筒聚光杯将光线聚焦到某个方向上就可以让手电筒照射更远距离，聚焦的角度越小，照射越远，照射区域越小。而定向天线的作用就像手电筒的聚光杯一样，通过将AP发射的能量聚焦到某个方向上，提高AP的覆盖距离。天线有很多指标参数，我们最常接触到的有天线增益、波瓣宽度、阻抗、隔离度、频段等，其中天线增益与波瓣宽度是我们选择天线最关键的两个参数，把握好这两个参数就能很好的进行天线选择。天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。简单的说，天线的增益，就是其最大辐射方向上的辐射效果与无方向性的理想点源相比，对输入功率放大的倍数，也就是说天线增益越大，在同样距离上终端接收到AP的信号越强，天线辐射的距离越远。下图直观的展示了一副增益为10dBi的天线对信号放大的效果：天线的辐射方向上通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3 dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角）。选择天线时，天线的波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，作用区域的角度越小。首先，需要明确我们需要的是一幅定向天线还是全向天线？全向天线的水平方向覆盖角度为360°，适合公园、广场、小区、室外停车场等范围大，距离短、终端密度低的场景；而定向天线的水平方向覆盖角度小、方向性强，适合于道路、机场、港口、景点等覆盖角度小、覆盖距离要求高的场景。其次，我们需要多大波瓣宽度的定向天线？根据现场的环境进行计算，设计一个合理的覆盖角度，选择合适的天线。根据汉明在大量项目中的实践，进行道路覆盖时我们建议选择25°-60°波瓣宽度的定向天线，进行港口、机场覆盖时我们建议选择45°-120°定向天线，景点覆盖我们建议选择30°-90°定向的天线。最后，我们需要选择多大增益的天线？在上一课中我们提到了设计AP的覆盖距离并非越大越好，还要考虑到终端网卡的回传能力，所以在选择天线增益时也要考虑终端网卡的回传能力。汉明工程师建议，覆盖距离100米选用6dBi增益的天线，覆盖距离200米选用8-12dBi增益的天线，覆盖300米选择10-16dBi增益的天线，超过300米的覆盖距离建议做现场测试以保证方案设计的可行性和准确性。
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