超能课堂(271)：拆掉路由器上的天线，我们的WiFi还好用吗？

曾经有朋友问我，自家路由器上面的WiFi天线又丑有占位置，能不能拆掉不用？对于这个问题我当然是给予否定的回答，因为有经验的玩家都知道，路由器上的WiFi天线拆掉之后，无线网络的覆盖肯定会变差，速度也会变慢，甚至无法维持稳定的连接，因此为了美观而拆掉天线肯定是一个不可取的选择。但是如果玩家碰到类似的情况，是否可以自行更换一条外观合适的天线呢？如果无线信号不好，玩家能否通过更换天线来进行改善呢？相比于前面的做法，换天线的方式似乎更值得商量。

无线路由器的天线有什么作用？

想要知道更换路由器天线能否改善无线网络的质量，首先我们就得了解无线路由器的天线有什么用途。无线路由器其的天线其实只有一个功能，那就是增益无线信号。决定路由器的无线信号强度的因素有两个，一个是****功率，另外一个就是天线增益。无线信号在传播的过程中会有能量损耗，因此****功率越高，无线信号可以损耗的能量就越多，也就说可以传输得更远，但是****功率是不能无限增加的，其必须要符合相关的规范，目前国内的家用级无线路由器，其无线网络的****功率都不能超过100mW。

而WiFi天线的存在则可以让路由器在****功率不变的情况下，将无线信号传输到更远的地方，已达到增加无线网络覆盖范围的作用。WiFi天线的增益能力会以dBi的方式来达成，其计算方式如下所示：

G=10lg(P2/P1)

其中G就是WiFi天线的增益能力，P1是无线网络的实际****功率，P2则是加装天线后的无线网络等效****功率。等效****功率值的是要在空间中某一点的网络强度达到一定值的时候，路由器需要的实际****功率。

举例说明，当我们需要在路由器使用2W的****功率才能在空间中某一点达到指定网络强度的时候，100mW****功率的路由器需要搭配多强的增益天线呢？通过上述公式不难算出，我们需要的天线增益是10lg(2/0.1)≈13，也就是说我们需要为路由器搭配一个增益不低于13dBi的天线。

而关于天线是如何增益无线信号的，这里就涉及到比较复杂的电磁波原理学，这里由于篇幅的原因我们就不展开细说了，有兴趣的玩家可以自行学习，或者待到我们后面有机会再给大家进行讲解。

我们路由器上的天线一般是多少增益的？

路由器上的使用的增益天线大都是3dBi到5dBi的，套入上面的公式后可以算出，这样的天线可以将路由器的****功率增益至等效2倍到等效3倍的水平。而市面上也有路由器号称采用10dBi增益的天线，如果其规格是真实的，那么其相当于可以将路由器的****功率增益至等效10倍，不过这样的产品终归是少数，大部分产品都在使用3dBi到5dBi的天线。

而天线的形式就可以说是多种多样的了，外置天线的样子就比较统一，大都是长条形的，最多是根据路由器的外观做一下外型上的配合。只是这种外置天线的样子虽然差不多，但是内部结构却不一定相同，早些年这种天线的内部结构都是螺旋弹簧型的，但是近年大都变成了这种金属管+导线的形式，有部分短天线甚至就只是一根铜线。但不管长什么样子，只要其增益性能不打折扣就没有问题了。

而内置天线则基本上是以PCB的形式存在，样子会更加随心所欲，不过反正大家在外面都看不见，因此也就没有人在意内置天线长什么样子了。

不过在路由器市场有这么一句话在流传，就是内置天线的增益效果会比不上外置天线。但实际上这是一个误区，天线好不好使的关键是看他的增益能力，理论上说同样增益能力为3dBi的天线，那么无论是内置还是外置，其增益效果都相差不大。之所以会有“内置天线不如外置天线”的错觉，多数是因为两者在对比的时候本身就不是相同的增益效果，又或者是外置天线可以通过方向调整来强化某一点的信号强度，而内置天线因为位置固定的原因，在空间范围内的某一点信号可能会稍弱一些，但这些情况跟“内置”和“外置”都无直接关系。

拆掉WiFi天线对无线网络效能有多大的影响？

WiFi天线的作用是增益无线信号的强度，因此拆掉了天线就等于去掉了增益，这必然会引起无线信号的衰弱。但是这个衰弱对实际使用有多大的影响呢？是否会达到质变的效果呢？这个我们是可以通过实际测试来展现的。

我们使用华硕RT-AX88U路由器与一台搭载有英特尔AX210无线网卡的笔记本电脑进行WiFi吞吐量的测试，测试时采用5GHz频段连接并启用160MHz频宽，路由器通过千兆有线网络连接一台PC，然后通过WiFi网络连接笔记本电脑，笔记本电脑与路由器之间没有任何障碍物，随后笔记本电脑通过WiFi网络从PC上拷贝一个容量为5GB的视频，通过统计所用时间来计算平均速率。

首先我们来看看当路由器上的天线全部都有安装的时候，当笔记本电脑与路由器距离约1米的时候，文件传输的速率约为92MB/s，基本上是达到了千兆网络的级别，距离为2米、5米和8米时平均速度虽然有所下降，但基本上都维持在85-90MB/s的水平，也算是达到了千兆LAN级别的速率，即便是距离进一步拉大到10米后，文件传输的平均速率也仍然达到了78MB/s，也就是说虽然无线网络的速率确实随着距离的增加而降低，但是对于实际使用的影响是比较少的，都在可以接受的范围内。

但是去掉路由器上的WiFi天线后，无线网络速率的下跌速度可以用几何级来形容，在2米时就已经小于85M/s，5米时就已经不到60MB/s，达到10米的时候只剩下不到15MB/s，多次测试的过程中甚至还出现了断流。显然去掉WiFi天线后，路由器的无线网络覆盖就变得非常差。这也就是为什么我们不能为了美观而去掉路由器的天线，这绝对是得不偿失的选择。

我们可以更换路由器天线来换取更好的网络质量吗？

实际上在现实中，有很多玩家都懂得WiFi天线不能去除的道理，但是更换WiFi天线能不能改善无线网络的质量呢？理论上是可以的，例如你将3dBi增益的天线换成5dBi增益的，理论上确实可以增大无线网络的覆盖范围。

但是这并不意味着无线网络的质量会随之提升，首先天线的增益是无差别的，也就是说其增益的不仅仅是无线网络的信号，同时也会增益系统内的杂讯，也就是说实际增益效果并没有你想象的理想；其次网络是双向的，并不是说单纯增强其中一方就能达到提升速率的作用，换用增益更强的天线确实可以让你在更远的地方就搜索到WiFi信号，但是客户端设备没有相应增强的话，网络请求可能无法发送到路由器上，上网体验仍然无法得到提升，这种情况就是我们常说的“假信号”了。

有不少路由器的天线是不可更换的

再者有不少家用路由器的天线是无法更换的，不仅是内置天线的产品，有不少外置天线的产品也无法拆卸天线，因此自行更换天线来改善网络覆盖这个做法对于很多用户来说都是纸上谈兵，几乎没有实际操作的意义和价值。

实际上路由器自带的天线已经可以满足绝大部分家用环境的使用需求，实际使用效果不佳的原因优势并不在路由器身上，而是与用户摆放路由器的位置有关系，例如将路由器摆入带电磁屏蔽效果的弱电箱内，那自然无法体现出较好的网络覆盖。而除了摆放位置之外，路由器与客户端设备是否可以系统工作，两者是否存在较大的代差也是很重要的因素，WiFi 4级别的网卡搭配WiFi 6路由器使用是无法获得WiFi 6级别的体验的，反之亦然。

MESH路由器组合更适合用在大房子中

因此与其纠结路由器天线的增益能力，大家还不如从路由器的摆放位置下手，尝试将路由器放在房屋居中的位置，然后尽量选择新款的产品，缩小路由器与客户端设备之间的代差，比单纯更换WiFi天线带来的效果可能要更好。而对于房子面积确实够大，单台路由器确实满足不了需求的用户，则可以尝试多台无线AP联合使用，或者直接选择MESH路由器组网，这些都是可以有效改善无线网络质量的措施，比起折腾WiFi天线有效多了。