若你(ni)(ni)(ni)發現新購買(mai)的(de)(de)(de)(de) 2.4GHz 或 5.8GHz 設備(bei)沒(mei)有(you)提供(gong)你(ni)(ni)(ni)心目中預料(liao)的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)覆(fu)蓋能(neng)力，這不一(yi)定表示(shi)設備(bei)有(you)問題，或你(ni)(ni)(ni)放置(zhi)的(de)(de)(de)(de)設備(bei)位(wei)置(zhi)不對(dui)，超過(guo)九(jiu)成的(de)(de)(de)(de)原因是(shi)(shi)你(ni)(ni)(ni)沒(mei)有(you)為設備(bei)配上合適(shi)的(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)；即使你(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de) WIFI客戶端能(neng)通過(guo)你(ni)(ni)(ni)家中的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)路由器上網(wang)，你(ni)(ni)(ni)有(you)沒(mei)有(you)檢(jian)查(cha)過(guo)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)信(xin)(xin)號強(qiang)度(du)(du)，如果信(xin)(xin)噪比 (SNR) 過(guo)低(di)，無線(xian)(xian)傳輸速度(du)(du)便(bian)不能(neng)達到 54Mbps 或更高速度(du)(du)，當然無線(xian)(xian)干擾(rao)等亦會影響傳輸速度(du)(du)，但連(lian)基本(ben)的(de)(de)(de)(de)無線(xian)(xian)信(xin)(xin)號也搞不好(hao)，便(bian)不要期望能(neng)高速上網(wang)。那么(me)我(wo)們應選(xuan)購那一(yi)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)? 這不是(shi)(shi)三言兩語可以解釋(shi)清(qing)楚(chu)，選(xuan)用合適(shi)天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)其實(shi)是(shi)(shi)一(yi)門學問，我(wo)們必(bi)須從了解天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)常識開始，下面的(de)(de)(de)(de)文章(zhang)會介紹天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)原理及一(yi)些天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)參數，相信(xin)(xin)能(neng)協助(zhu)你(ni)(ni)(ni)選(xuan)擇及安(an)裝合適(shi)的(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)線(xian)(xian)，從而加強(qiang)無線(xian)(xian)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)有(you)效覆(fu)蓋面及表現。
天線是(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)無源體(ti)，即不(bu)需(xu)要提供電力(li)或其(qi)它能(neng)(neng)源，它亦非(fei)功(gong)率放(fang)(fang)大(da)器，不(bu)會(hui)把輸入(ru)的(de)無線信號放(fang)(fang)大(da)，相反由于饋線及接(jie)頭帶來(lai)的(de)信號衰(shuai)減，發放(fang)(fang)的(de)無線能(neng)(neng)量會(hui)比輸入(ru)到天線接(jie)點的(de)能(neng)(neng)量為少，其(qi)實天線只是(shi)擔當一(yi)個(ge)(ge)(ge)方(fang)向性(xing)放(fang)(fang)大(da)器的(de)角(jiao)色，使收發能(neng)(neng)量集中于空(kong)間的(de)某(mou)個(ge)(ge)(ge)特定區域(yu)，改(gai)變能(neng)(neng)量的(de)發放(fang)(fang)區域(yu)到需(xu)要的(de)地方(fang)是(shi)天線的(de)唯一(yi)目(mu)的(de)，若(ruo)把能(neng)(neng)量發放(fang)(fang)到一(yi)些(xie)沒有無線設備的(de)地方(fang)，或者把能(neng)(neng)量過度(du)發放(fang)(fang)到某(mou)一(yi)個(ge)(ge)(ge)區域(yu)都(dou)是(shi)浪費，根據能(neng)(neng)量不(bu)變定律，把發放(fang)(fang)到一(yi)個(ge)(ge)(ge)方(fang)向能(neng)(neng)量加強(qiang)即把其(qi)它區域(yu)的(de)能(neng)(neng)量減少。
增益
增(zeng)(zeng)(zeng)益(yi)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)通用(yong)的(de)(de)(de)(de)天線(xian)特性表(biao)示(shi)方法，它是(shi)(shi)指(zhi)相對于以下兩種理想(xiang)標(biao)準(zhun)收(shou)發(fa)模式在某一(yi)(yi)個(ge)區域(yu)的(de)(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)益(yi)，理想(xiang)標(biao)準(zhun)收(shou)發(fa)模式一(yi)(yi)是(shi)(shi)以輻射(she)(she)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)從一(yi)(yi)個(ge) isotropic 天線(xian)發(fa)出(chu)(chu) ( 如下圖 )，它是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)等方性輻射(she)(she)體(ti)(ti)，在空間中的(de)(de)(de)(de)任何方向放射(she)(she)出(chu)(chu)，所有方向都(dou)是(shi)(shi) 0dB，根據此標(biao)準(zhun)作(zuo)為參(can)考計(ji)(ji)算(suan)出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)益(yi)單(dan)(dan)位(wei)為 dBi，另(ling)一(yi)(yi)種理想(xiang)標(biao)準(zhun)收(shou)發(fa)模是(shi)(shi)基(ji)于一(yi)(yi)個(ge)自(zi)由空間半波長(chang)雙極子放射(she)(she)出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)作(zuo)為參(can)考，計(ji)(ji)算(suan)出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)益(yi)單(dan)(dan)位(wei)為 dBd，很(hen)明顯后(hou)者的(de)(de)(de)(de)輻射(she)(she)體(ti)(ti)相對于前者的(de)(de)(de)(de)輻射(she)(she)體(ti)(ti)已存在增(zeng)(zeng)(zeng)益(yi)，計(ji)(ji)算(suan)所得為 2.16，即 1 dBd = 2.16 dBi ，現(xian)時大(da)多(duo)天線(xian)都(dou)采用(yong) dBi 為計(ji)(ji)算(suan)單(dan)(dan)位(wei)， 2.4GHz 或(huo) 5.8GHz 的(de)(de)(de)(de)典型增(zeng)(zeng)(zeng)益(yi)由 2 dBi 到 26 dBi。
輻射方向圖
增益只(zhi)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)為選擇(ze)天(tian)(tian)線(xian)一個參(can)考，它只(zhi)能(neng)(neng)(neng)顯(xian)示能(neng)(neng)(neng)量(liang)最強方向的(de)(de)增益，并沒有(you)提供任何(he)能(neng)(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)分(fen)布情況(kuang)(kuang)，輻(fu)射(she)(she)(she)方向圖便能(neng)(neng)(neng)精確顯(xian)示能(neng)(neng)(neng)量(liang)在自由空間(jian)的(de)(de)分(fen)布情況(kuang)(kuang)，常(chang)用的(de)(de)為水(shui)平(ping)輻(fu)射(she)(she)(she)分(fen)布圖 ( horizontal / azimuth sweep plane ) 及(ji)垂直(zhi)(zhi)輻(fu)射(she)(she)(she)分(fen)布圖 ( vertical / elevaTlon sweep plane ) 兩種，右圖為某公(gong)司(si)出(chu)產 8dB 全向增益天(tian)(tian)線(xian) OP2408 的(de)(de)水(shui)平(ping)及(ji)垂直(zhi)(zhi)輻(fu)射(she)(she)(she)方向圖，紅色線(xian) ( H plane ) 為水(shui)平(ping)分(fen)布，幻想你從天(tian)(tian)線(xian)的(de)(de)頂點望到(dao)信號覆(fu)蓋情況(kuang)(kuang)，你會發(fa)現 8dB 全向增益天(tian)(tian)線(xian)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)在以(yi)天(tian)(tian)線(xian)為中心的(de)(de)360 度四(si)周發(fa)放；藍(lan)色線(xian) ( E plane ) 為垂直(zhi)(zhi)分(fen)布，幻想你從天(tian)(tian)線(xian)的(de)(de)旁邊望到(dao)信號覆(fu)蓋情況(kuang)(kuang)，能(neng)(neng)(neng)量(liang)只(zhi)在同水(shui)平(ping)發(fa)放出(chu)去，而(er)信號并不(bu)會輻(fu)射(she)(she)(she)到(dao)天(tian)(tian)空或地面(mian)。
半功率波瓣寬度
由(you)于(yu)不是所有用(yong)戶都(dou)能(neng)看得懂輻射(she)方(fang)(fang)向圖，于(yu)是習慣上(shang)采用(yong)另一(yi)種簡化(hua)有效(xiao)的參數去(qu)描述能(neng)量的分(fen)布情況，此乃“ 半功(gong)率(lv)波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬(kuan)(kuan)度(du)” ( 3dB Beamwidth or half power Beamwidth )，簡稱(cheng)“波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬(kuan)(kuan)度(du)”，計算方(fang)(fang)法(fa)為(wei)(wei)最高功(gong)率(lv)一(yi)半的兩個發射(she)方(fang)(fang)向之(zhi)間的寬(kuan)(kuan)度(du)，這(zhe)我們通常稱(cheng)這(zhe)個輻射(she)為(wei)(wei) " 主波(bo)(bo)瓣(ban)(ban) " ，波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬(kuan)(kuan)度(du)可(ke)細分(fen)為(wei)(wei)水平及垂直(zhi)兩種，右圖為(wei)(wei)根據上(shang)圖計算出來(lai)的垂直(zhi)波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬(kuan)(kuan)度(du)，其顯示(shi)角(jiao)度(du)為(wei)(wei) 16 度(du)。
增益(yi)(yi)(yi)及波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬度(du)(du)成反比，水平(ping)波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬度(du)(du)與垂直(zhi)波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)寬度(du)(du)之積越低，天線(xian)增益(yi)(yi)(yi)越高，下(xia)表為典型天線(xian)波(bo)(bo)瓣(ban)(ban)的最大增益(yi)(yi)(yi)值(zhi)。
側邊輻射尾、背面輻射尾、前后比
“側邊輻(fu)射(she)(she)(she)尾(wei)(wei)” ( side lobes )、”背面輻(fu)射(she)(she)(she)尾(wei)(wei)” ( back lobes ) 及(ji)”前后比 ( F/B ) 為(wei)天線另一組參數，側邊/背面輻(fu)射(she)(she)(she)尾(wei)(wei)是指主電(dian)波以外的少能量(liang)放射(she)(she)(she)，其影響為(wei)浪(lang)費能量(liang)
能量轉移到側面/背面干擾附近其它接收裝置
來自于其它周圍傳輸(shu)裝置的能量可能通過背面輻射(she)尾(wei)接收(shou)信(xin)號(hao)引至系統內部(bu)成為干擾
“前后比(bi)” 是指電(dian)波頂點的功(gong)率和離開此(ci)點 180° 的某一點功(gong)率的差別，典型情況為 25 到 45 dB，高(gao)“前后比(bi)”能(neng)減(jian)少(shao)對鄰近單元覆蓋(gai)區的干擾。
天線極化
“天(tian)線(xian)(xian)極(ji)化”是(shi)指輻射波(bo)中的電場向量(liang)的方向，其中“線(xian)(xian)型極(ji)化”是(shi)指在某一平面的能量(liang)部分 (垂(chui)直,水平或(huo)相對于地(di)球的 45° 角斜向)，而“圓形極(ji)化”則是(shi)圓形旋轉 ( 左手(shou)邊(bian)LHCP、右手(shou)邊(bian) RHCP)，為消除極(ji)化不匹配引致的損失，接收天(tian)線(xian)(xian)必須與收到(dao)無線(xian)(xian)電信號保持(chi)相同的極(ji)化方向。
電壓駐波比
天(tian)線(xian)的(de)“電壓(ya)駐(zhu)波(bo)(bo)比(bi)” ( VSWR ) 為(wei)反射功(gong)(gong)(gong)率與(yu)輸(shu)入功(gong)(gong)(gong)率之比(bi)，主要是受天(tian)線(xian)接(jie)線(xian)端輸(shu)入阻抗(kang)與(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)特(te)性阻抗(kang)的(de)匹配程度影(ying)響，匹配越(yue)高，反射波(bo)(bo)及注波(bo)(bo)比(bi)相對越(yue)細，反射波(bo)(bo)會(hui)減(jian)少傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)到天(tian)線(xian)的(de)能量(liang)，從而(er)減(jian)低天(tian)線(xian)的(de)有(you)效增益，理想的(de)比(bi)例為(wei) 1:1 ，即輸(shu)入阻抗(kang)相等于(yu)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)特(te)性阻抗(kang)，但不(bu)能達到，典(dian)型為(wei) 1.5 : 1 ( 96% 功(gong)(gong)(gong)率傳(chuan)(chuan)(chuan)遞 )，下表為(wei)“電壓(ya)駐(zhu)波(bo)(bo)比(bi)”與(yu)反射功(gong)(gong)(gong)率的(de)關系
天線(xian)可(ke)根(gen)據使用情況分(fen)為三大類(lei)，主波瓣水平發(fa)放(fang)的(de)(de)(de)全(quan)向(xiang)天線(xian)、主波瓣向(xiang)下的(de)(de)(de)全(quan)向(xiang)天線(xian)及定向(xiang)天線(xian)，所謂(wei)全(quan)向(xiang)天線(xian)是指輻射(she)在(zai)水平 360度以同樣的(de)(de)(de)形狀發(fa)放(fang)，我們必須根(gen)據環境需(xu)要選(xuan)用合適的(de)(de)(de)天線(xian)，藉以令(ling)最多(duo)的(de)(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)設備在(zai)需(xu)要的(de)(de)(de)信號強度下進行無(wu)(wu)線(xian)數據傳(chuan)送。在(zai)一(yi)個大型的(de)(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)網絡中，選(xuan)用合適的(de)(de)(de)天線(xian)及安裝方法，不單能改善整體覆蓋表現，更可(ke)減少(shao) AP 數量(liang)以減低成本。
主波瓣水平發放的全向天線
可以連(lian)接到(dao)無線設備或(huo)AP，如果AP 和此類(lei)全向天(tian)線安裝(zhuang)在很高(gao)(gao)的地方(fang)如戶外30米高(gao)(gao)燈柱(zhu)，由(you)于天(tian)線的輻射形狀類(lei)似(si)一個水(shui)泡，信號多數(shu)在水(shui)平(ping)方(fang)向放射出去，放射距離得以增加，但在天(tian)線的下方(fang)卻會(hui)造成盲點，因此，收發(fa)雙方(fang)的天(tian)線需要(yao)在同水(shui)平(ping)。
在(zai)倉庫內，如(ru)果(guo)樓底高度在(zai)十米之內，也可(ke)采用此類全(quan)向天(tian)線(xian)，雖然(ran)部份向上的(de)能(neng)量會浪費，但主要能(neng)量都是水平放射，所以(yi)覆蓋(gai)范圍會比其(qi)它天(tian)線(xian)大(da)，在(zai)天(tian)線(xian)的(de)下方(fang)，雖然(ran)可(ke)在(zai)不(bu)在(zai)波(bo)瓣(ban)寬度之內，但由于離(li)開天(tian)線(xian)不(bu)遠(yuan)，能(neng)量比較少(shao)的(de)副波(bo)瓣(ban)都己經能(neng)提(ti)供不(bu)錯(cuo)的(de)信號覆蓋(gai)。
主波瓣向下的全向天線
放(fang)射(she)形狀近似于一個(ge)半球,信(xin)(xin)號(hao)同時向(xiang)外和(he)向(xiang)下發射(she)，只有(you)微量的(de)(de)能(neng)量向(xiang)上發放(fang)，使無線信(xin)(xin)號(hao)在(zai)覆蓋(gai)(gai)區域內均勻地(di)(di)放(fang)射(she)和(he)傳輸，最適合安裝在(zai)一些 20 米以上較(jiao)高的(de)(de)地(di)(di)方，如(ru)覆蓋(gai)(gai)需要顧及同水平及地(di)(di)面的(de)(de)無線設(she)備，此類天線是非常(chang)理想。
; 這類天線比(bi)主波瓣(ban)水(shui)平發(fa)放(fang)的(de)全(quan)向天線的(de)水(shui)平覆蓋(gai)面積(ji)為細，但后者只能顧及(ji)同水(shui)平無線設備。
; 在(zai)(zai)一些在(zai)(zai)十米樓底內的(de)倉庫，不建議(yi)采用(yong)此類天(tian)線(xian)，因有過量(liang)的(de)能量(liang)在(zai)(zai)天(tian)線(xian)下(xia)方(fang)附近發放(fang)，造成(cheng)浪費，我(wo)們應改用(yong)主波(bo)瓣水平發放(fang)的(de)全向天(tian)線(xian)，盡量(liang)把能量(liang)在(zai)(zai)水平方(fang)向放(fang)射，以(yi)增加覆蓋面積。
定向天線
輻射能量只在天線的(de)某個(ge)指定方(fang)向發放，有不同(tong)增益、水(shui)平波(bo)瓣寬(kuan)度及(ji)垂(chui)直波(bo)瓣寬(kuan)度供選擇，適(shi)用于(yu)無(wu)線設備都在 AP 的(de)某一(yi)個(ge)方(fang)向的(de)環(huan)境，亦多使用于(yu)點(dian)對(dui)點(dian)、一(yi)點(dian)對(dui)多點(dian)的(de)無(wu)線系統。
MIMO天線
MIMO天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)，主要是配合 802.11n 設(she)備使用，每一(yi)(yi)個收(shou)發組(zu)件都配合多(duo)于(yu)一(yi)(yi)條的(de)(de)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian) (現(xian)時(shi)最(zui)(zui)多(duo)三條)，以增加接收(shou)信號(hao)(hao)及(ji)(ji)提升傳輸速度(du)(du)。基(ji)于(yu)多(duo)途(tu)徑(jing)反(fan)(fan)射(she)(she)，從一(yi)(yi)個點發射(she)(she)的(de)(de)信號(hao)(hao)到達(da)另一(yi)(yi)個有(you)多(duo)于(yu)一(yi)(yi)條接收(shou)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)接收(shou)點，不(bu)(bu)同(tong)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)收(shou)到直接信號(hao)(hao)及(ji)(ji)反(fan)(fan)射(she)(she)信號(hao)(hao)可(ke)能(neng)會出(chu)現(xian)某程度(du)(du)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)強度(du)(du)及(ji)(ji)不(bu)(bu)同(tong)極性(xing)，無線(xian)(xian)(xian)組(zu)件會可(ke)從中選出(chu)最(zui)(zui)好的(de)(de)信號(hao)(hao)。現(xian)時(shi)的(de)(de)MIMO天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)除了 " 主波(bo)瓣(ban)水平發放的(de)(de)全向(xiang)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)" 天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)外，都會把三條天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)安裝于(yu)同(tong)一(yi)(yi)個組(zu)件內，而定向(xiang)天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)內的(de)(de)三條天(tian)(tian)線(xian)(xian)(xian)，其中一(yi)(yi)條會與另外兩條有(you)90 度(du)(du)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)極性(xing)。
