寫在前面

做了那么多年工業(yè)通信設(shè)備，接觸過成千上萬個項目，發(fā)現(xiàn)一個普遍現(xiàn)象：很多人花大價錢買了好路由器，但因為天線擺放不對，信號只發(fā)揮出五六成的效果。今天就系統(tǒng)講講路由器天線該怎么擺，包括家用WiFi天線和工業(yè)級4G/5G天線。

先搞懂天線的輻射原理

天線和光的相似之處

天線的電磁波輻射，其實跟光的傳播有點像。你點一根蠟燭，光會向四周擴散；你拿個手電筒，光會聚焦到一個方向。天線也是這個道理，不同類型的天線，輻射方向完全不同。

定向天線：像手電筒一樣聚焦

定向天線通常是平板狀或拋物面狀，典型的就是戶外那種面板天線。這種天線的特點是把信號聚焦到一個方向上傳輸。

如果你把定向天線放到專業(yè)的電磁暗室里測試，會看到一個明顯的方向圖：

• 主瓣：中間信號最強的那個方向

• 旁瓣：邊上有一些"溢出"的信號

就像手電筒，中間那束光最亮，邊上有些散光。定向天線用在需要遠(yuǎn)距離點對點傳輸?shù)膱鼍?，比如?/p>

• 兩棟樓之間的無線橋接

• 基站到終端的定向覆蓋

• 野外監(jiān)控點的回傳

定向天線的增益通常比較高，信號能傳得更遠(yuǎn)，但覆蓋范圍窄。

全向天線：像蠟燭一樣均勻輻射

家用路由器上那種豎起來的棒狀天線，就是全向天線。它的特點是360度均勻輻射，不分方向。

想象你點了一根蠟燭放在桌子中間，蠟燭周圍的光是均勻的。全向天線也是這樣：

• 距離天線越近，信號越強

• 距離越遠(yuǎn)，信號越弱

• 四周的信號強度基本一致

這種天線適合室內(nèi)環(huán)境，因為用戶可能在路由器的任何方向活動。

家用WiFi路由器的天線擺放技巧

位置選擇：中心比角落好

很多人把路由器放在進(jìn)門的弱電箱里，或者塞在某個角落。這其實浪費了全向天線的特性。

最佳位置：房子的中心區(qū)域

原因很簡單：全向天線向四周均勻輻射，放在中心位置能讓整個房間都覆蓋到。如果放在墻角，那面墻擋住的那邊基本沒信號，只有沒被遮擋的這一側(cè)才有覆蓋。

當(dāng)然，實際情況可能受限于網(wǎng)線接口的位置。如果弱電箱在門口，網(wǎng)線不好改，那也沒辦法。但如果有條件，盡量選擇居中的位置。

高度問題：臺面比地板好

路由器不要直接放在地板上。電磁波在傳播時會受到家具、人體的遮擋，放得高一點，遇到的障礙就少一點。

建議高度：1米-1.5米的臺面上

比如：

• 客廳的電視柜

• 書房的書架

• 臥室的床頭柜

不建議放在柜子里面，尤其是金屬柜子。金屬會屏蔽電磁波，信號出不來。

障礙物的影響

哪些東西會嚴(yán)重影響WiFi信號？

金屬物體：

• 金屬門、金屬柜

• 暖氣片、冰箱

• 鏡子（背面有金屬涂層）

金屬對電磁波的阻擋最明顯，能把信號反射或吸收掉。

含水物體：

• 魚缸

• 人體（人體70%是水）

• 承重墻（含水量高）

水會吸收電磁波能量，導(dǎo)致信號衰減。這就是為什么隔著人信號會變差。

普通墻體： 輕質(zhì)隔斷墻影響不大，但厚重的承重墻會有明顯衰減。

天線角度怎么擺

家用路由器通常有2-4根天線，這些天線該怎么擺？

單層住宅（平層公寓）： 所有天線豎直向上即可。因為你的活動區(qū)域在同一水平面上，豎直天線能在水平方向上均勻覆蓋。

復(fù)式住宅（有樓上樓下）： 可以讓天線呈不同角度：

• 一半天線豎直向上（覆蓋同一層）

• 一半天線傾斜45度（覆蓋樓上樓下）

這樣能兼顧水平和垂直方向的覆蓋。

工業(yè)級4G/5G路由器的天線擺放

為什么要用延長線

工業(yè)現(xiàn)場的路由器經(jīng)常安裝在金屬機柜里，比如：

• 配電柜

• 弱電箱

• 設(shè)備控制柜

金屬箱體是個屏蔽罩，4G/5G信號完全進(jìn)不去。所以我們會用帶延長線的天線，把天線從柜內(nèi)延伸到柜外。

常見的延長線規(guī)格：

• 1米

• 1.5米

• 2米

• 3米

通過SMA接頭連接到路由器的天線接口上，然后把天線本體放到柜外。

天線應(yīng)該放在哪里

原則一：放在柜子上方或側(cè)面

把天線固定在柜頂或柜體側(cè)面，讓天線盡量暴露在空曠環(huán)境中。不要把天線藏在柜子后面或底部。

原則二：盡量靠近窗戶

如果設(shè)備安裝位置離窗戶近，天線放在窗邊效果最好。因為：

• 窗戶那邊遮擋物少

• 玻璃對4G/5G信號的衰減遠(yuǎn)小于墻體

• 更容易和基站建立連接

有些客戶會問："我能不能把天線直接伸到窗外？"可以，但要注意防水防雷。室外型天線有專門的防護(hù)設(shè)計，普通天線不要直接暴露在戶外。

原則三：高度越高越好

在條件允許的情況下，天線位置越高，信號越好。原因：

• 高處遮擋物少

• 更容易和遠(yuǎn)處的基站"對視"

• 減少地面反射造成的信號干擾

工地上的臨時4G路由器，我們一般建議客戶把天線固定在2米以上的高度。

延長線長度的選擇

這是個很關(guān)鍵的問題。經(jīng)常有客戶說："我的設(shè)備離窗戶5米遠(yuǎn)，我買根5米的延長線行不行？"

不建議超過3米

原因是信號衰減。射頻信號在延長線里傳輸會損耗能量，線越長損耗越大。

測試數(shù)據(jù)（以2.4GHz WiFi為例）：

• 1米延長線：衰減約1-2dB

• 2米延長線：衰減約2-4dB

• 3米延長線：衰減約4-6dB

• 5米延長線：衰減約8-10dB

10dB的衰減意味著信號強度降到原來的1/10，這個損失太大了。

更好的解決方案

如果設(shè)備離窗戶確實很遠(yuǎn)怎么辦？

把路由器和天線一起往窗邊移，用網(wǎng)線連接回原來的位置。

理由：

• 網(wǎng)線在50米以內(nèi)的傳輸損耗很小

• 網(wǎng)線可以隨便延長，不像天線延長線那樣敏感

• 超過50米可以加個網(wǎng)絡(luò)交換機中繼

具體做法：

1. 把路由器裝在一個小盒子里，固定在窗邊

2. 天線直接連在路由器上，或者用短的延長線（1-2米）

3. 用一根網(wǎng)線從窗邊拉回設(shè)備原位置

4. 網(wǎng)線連接到原來的設(shè)備上

這樣既保證了4G/5G信號質(zhì)量，又能靈活布線。

多天線路由器的擺放

工業(yè)路由器經(jīng)常配4根天線（2根WiFi + 2根4G）或者更多。這些天線怎么擺？

4G/5G天線（通常2根或4根）：

• 兩根天線要分開擺放

• 保持至少20厘米的距離

• 不要平行緊挨著放

原因：4G/5G使用MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)，多根天線要接收來自不同方向的信號。如果兩根天線靠太近，接收到的信號差異小，MIMO效果就打折扣了。

WiFi天線（通常2根）：

• 如果是室內(nèi)覆蓋，豎直向上即可

• 如果要兼顧不同方向，可以呈90度角擺放

特殊場景的處理

金屬箱體內(nèi)部署前面說過，金屬箱是屏蔽的。但有時候箱體上有通風(fēng)孔或縫隙，信號能不能從這里出去？

實測結(jié)果：很難。通風(fēng)孔通常是金屬網(wǎng)格，網(wǎng)孔尺寸比4G信號波長小得多，基本起不到作用。還是老老實實用延長線把天線引出來。

地下室或半地下環(huán)境地下室的4G/5G信號本來就弱，天線擺放更要注意：

• 盡量把天線放在靠近地面的一側(cè)

• 如果有窗井，把天線伸到窗井處

• 實在不行，考慮用室外天線 + 饋線引到室外

我見過一個案例，地下車庫的監(jiān)控系統(tǒng)用4G回傳，最開始天線放在地下，信號時有時無。后來用了10米的饋線（專業(yè)的低損耗同軸電纜），把天線延伸到地面上，問題解決了。

移動場景（車載）車載路由器的天線有專門的吸盤式或磁吸式支架，吸在車頂上。注意：

• 天線要吸在金屬車頂上，利用車頂做地平面

• 不要吸在玻璃上，效果差很多

• 避開天窗、行李架等遮擋物

一些常見的誤區(qū)

誤區(qū)一："天線越多信號越好"

不一定。天線數(shù)量多，是為了MIMO和頻段分集，不是簡單的"疊加"。一個設(shè)計良好的雙天線系統(tǒng)，可能比四根亂擺的天線效果更好。

誤區(qū)二："增益越高越好"

增益高意味著信號更"集中"到某個方向，但其它方向就弱了。全向天線通常增益不高（2-5dBi），但覆蓋均勻。選天線要看場景，不是單純追求增益。

誤區(qū)三："天線角度隨便擺，反正是全向的"

全向是指水平方向360度均勻，不是說垂直方向也一樣。如果你把全向天線橫著放，水平方向的信號就變?nèi)趿?，垂直方向反而增強。所以天線的姿態(tài)很重要。

誤區(qū)四："用更粗的延長線能減少損耗"

射頻延長線不是網(wǎng)線，不是越粗越好。要用專門的射頻同軸電纜，看的是阻抗匹配（50歐姆）和屏蔽質(zhì)量。普通粗電線當(dāng)延長線，反而會增加駐波，信號更差。

測試與優(yōu)化

擺好天線后，怎么驗證效果好不好？

WiFi信號測試： 用手機下載WiFi分析工具（如WiFi Analyzer），在房間的不同位置測信號強度：

• -30到-50dBm：信號優(yōu)秀

• -50到-70dBm：信號良好

• -70到-85dBm：信號一般

• -85dBm以下：信號差

在房間的關(guān)鍵位置（比如臥室、廚房、衛(wèi)生間）都測一遍，看看有沒有信號死角。

4G/5G信號測試： 工業(yè)路由器通常有Web管理界面，可以查看：

• RSRP（參考信號接收功率）：越高越好，-80dBm以上算不錯

• RSRQ（參考信號接收質(zhì)量）：反映信號純凈度，-10dB以上較好

• SINR（信號與干擾噪聲比）：越高越好，10dB以上較好

如果這些指標(biāo)不理想，調(diào)整天線位置，每調(diào)一次就記錄一次數(shù)據(jù)，找到最佳位置。

實際網(wǎng)速測試： 最直接的方法，測網(wǎng)速。用speedtest或類似工具，在不同天線擺放方案下測幾次，看哪個方案速度最快。

寫在最后

天線擺放看起來是個小事，但對信號質(zhì)量的影響非常大。我見過不少項目，設(shè)備沒問題、網(wǎng)絡(luò)也正常，就是因為天線位置不對，導(dǎo)致信號不穩(wěn)定，最后花了不少時間排查。

總結(jié)幾個核心原則：

1. 全向天線放中心：家用路由器盡量放在房子中間，不要塞角落

2. 高度很重要：臺面高度比地板好，能避開很多遮擋

3. 遠(yuǎn)離金屬：金屬是電磁波的天敵，能避開就避開

4. 延長線要短：工業(yè)設(shè)備的天線延長線不要超過3米

5. 寧可延長網(wǎng)線，不要延長天線線：網(wǎng)線便宜損耗小，延長線貴損耗大

6. 多天線要分開：MIMO天線保持距離，不要捆在一起

最后說一句，如果你是做工業(yè)項目的，天線這個環(huán)節(jié)千萬別湊合。材料成本可能就差個幾十塊，但信號質(zhì)量的差異可能是天壤之別。該用專業(yè)設(shè)備的地方，別省那點錢。