天线增益的影响因素(无线天线的增益值越高,表示天线对信号的放大能力())

很多人在购买无线路由器的时候，都会看到“天线增益”这样一个参数。商家告诉你，这样会让无线信号更强。似乎越高越好。实际上，天线的增益并不是真正的信号增强，而是通过信号整形来削弱某些区域的信号，增强其他区域的信号。

1.天线增益原理。理论上，天线增益是在相同输入功率下，实际天线与理想点源天线在空之间某一位置产生的信号功率密度之比。这里提到了点源天线的概念。这是什么？实际上是人们想象的均匀发射信号的天线，其信号辐射方向图是均匀扩散的球形。其实所有天线都有辐射增益方向(以下简称辐射平面)，辐射平面上的信号会比理论点源天线的辐射值强，而其他方向的信号辐射会减弱。这里，实际值和理论值之间的比率是天线增益。

值得注意的是，普通人常见的无源天线，本质上不会增强发射功率，还会消耗发射功率。之所以认为有增益，是因为牺牲了其他方向，集中增强了辐射方向，提高了信号利用率。

2.天线增益的计算天线增益实际上表示的是无线功率集中辐射的程度，因此与天线辐射方向图密切相关。通常理解，天线辐射图的主瓣越窄，旁瓣越小，增益越高。如何计算天线增益？对于一般的天线，可以用公式G (DBI) = 10LG {32000/(2θ 3db，e× 2θ 3db，h)}来估算其增益。公式中，2θ3dB，E和2θ3dB，H分别为天线在两个主平面上的波瓣宽度；3000是统计的经验数据。

如果一个100mw的无线发射机配备一个增益为+3dbi的天线将意味着什么？首先，发射功率被转换成信号增益dbm。计算方法是:

100mw=10lg100=20dbm

然后计算总发射功率，总发射功率等于发射功率和天线增益之和。计算方法如下:

20dbm+3dbi=23dbm

最后，重新计算等效传输功率，计算方法如下:

10^(23/10)≈200mw

也就是说+3dbi的增益天线可以使等效发射功率翻倍。

3.常见的增益天线我们常见的无线路由器的天线都是全向天线。它的辐射面在垂直于天线的水平面上，这里的辐射增益最大，而天线顶部以上和底部以下的辐射则大大减弱。有点像把信号拍扁了。

还有一种常见的平板天线，通常是定向天线。它的辐射面在板块正前方的扇形区域，其他区域信号减弱。这有点像给灯泡加个聚光灯罩。

总之，高增益天线的优点是射程更远，信号质量更好，但必须牺牲个别方向(一般是浪费的方向)的辐射。低增益天线通常具有较宽的方向范围，但范围较短。无线产品出厂时，厂商一般会根据使用场景进行配备。普通人不用担心，专业人士可以深入研究。