手机能收到几公里外的基站信号,为什么就收不了几百米的无线AP?
首先,我们的手机收到的基站信号并没有几公里那么远 。在一些城市里,差不多每个500左右就会设置一个4G基站,即使是一些比较空旷的郊区通常每隔1公里就会设置一个4G基站,只有在农村或者偏远地区,才会出现几公里一个4G基站的情况 。而到了5G时代,基站的密度会更大,一些建筑比较密集的地方可能200米左右就会设置一个5G基站 。
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无线AP也就是WiFi的信号不如手机基站,主要原因就是WiFi通常是用家用路由器发射的,而普通民用路由器的功率很低,导致WiFi无法覆盖太大的面积 。另外WiFi信号使用的是的2.4GHz和5GHz频段,由于2.4GHz频段是免费的,所以很多设备都会使用这一频段,导致2.4GHz WiFi会受到很大的干扰,覆盖面积自然就不会太大 。大家可以打开手机的WiFi页面,通常可以搜到几个甚至十几个WiFi,这些WiFi相互之间都会存在一定的干扰 。
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而5GHz频段的WiFi虽然抗干扰能力强,但是由于频段太高,需要更高的功率才能发射到更远的地方,而普通家用路由器的功率太小,导致5GHz频段的WiFi穿透性很弱,往往隔着一堵墙就收不到信号了 。说到底,WiFi信号也是波的一种,2.4GHz的波长更长,不容易衰减,信号覆盖面积更大 。5GHz的波长短,容易发生衰减,覆盖面积就小 。
手机的4G信号则是用运营商的基站发射的,功率要比普通路由器高得多 。尤其是一些偏远地区的信号塔,不仅功率大,而且位置也非常高,信号覆盖的面积自然要比家用WiFi更广一些 。同时三大运营商都有各自的4G信号频段,互不干扰,也不存在民用设备干扰4G信号的情况 。所以手机甚至可以受到几公里以外的基站信号 。
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至于大功率的无线AP自然也有,比如一些商场、公园、购物中心就会使用一些专用的大功率AP来实现全场景覆盖 。普通家用路由器的信号功率通常只有50到100mW,而商用WiFi可以达到500mW的功率,覆盖面积更广 。而且一些复杂的商业环境还会使用分布式无线接入点的设计,在不同的地点设置AP分机,实现WiFi的无线漫游 。
而且大部分商业场所的WiFi也都是免费的,只要是信号范围内的手机都可以无密码登陆并上网 。但是商业用的大功率AP的成本很高,比家用路由器贵得多,一般人是不会拿来自己用的 。
其他网友观点通过无线电传播的信号能传多远很大程度上取决于频率 。
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学过初中物理课的小伙伴们就会知道电磁波具有波粒二象性 。电磁波的频率越高波长就越短,相反频率越低波长就越长 。频率就是指单位时间内完成周期性变化的次数 。电磁波的频率越低波长就越长,很容易表现出干涉、衍射等现象;而电磁波的频率越高,量子能就越高,与物质相互作用时,波动性弱而粒子性强 。
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这也就能解释为什么从1G到5G,基站所能覆盖的范围越来越小,波长越短,电磁波就越是趋近与直线传播,绕射的能力也就越差,穿透障碍物所产生的能力消耗会使得传输距离变短,那么单个基站信号覆盖的范围就越小 。
2G基站的覆盖半径约为5-10公里;3G基站的覆盖半径约为2-5公里;4G基站的覆盖半径约为1-3公里;5G基站的覆盖半径约为100-300米;文章插图
同理无线AP的WiFi信号也是一样的
在没有障碍物阻挡的前提下,WiFi信号在200米左右能够保持优质的信号强度(70dBm) 。
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2.4GHz的WiFi信号频率相比5GHz的WiFi信号更低,波长更长,衍射和反射都比高频5GHz的WiFi信号更优秀,所以2.4GHz在穿墙和信号覆盖方面都更加出色 。
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手机到基站信号传递的距离要比到无线AP的距离要远,也取决于基站
单从成本上来讲花费数十上百万的通信基站绝对不是几十上百元的无线AP所能比的,这意味着基站拥有更多的黑科技加持 。别的不说,光发射功率就不是普通的路由器能比的,大型的宏基站单载波发射功能在12.6W以上,覆盖能力超过200m 。
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而无线路由器的最大发射功率已经被国家限制得死死的100mW(20dBm),超过了就是不合格的产品,没有那个厂家敢踩红线 。无线路由器天线增益一般为3dBi和5dBi,一些穿墙能力突出的产品则采用了6dBi、7dBi增益的无线天线,对于信号的强度提升也还是非常的有限 。所以对于家里WiFi信号不好这种事情,单个路由器并不能实现全面的覆盖,只能通过增加AP来解决 。
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另外无线AP用的是全向天线,会360°无死角的辐射信号,这就表示信号会向上或向下发射,会产生不小的浪费,削弱水平方向信号强度的同时也传不远 。而基站的天线采用的是定向天线,当手机离得比较远、信号比较弱的时候,基站天线就会有选择增强一个方向的信号强度 。
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基站还有一个很特别的能力,即使很微弱的手机信号它也能有效地降噪放大,这点无线AP是很难做得到的,受限于成本 。
不是说波长越长覆盖范围越广吗,为什么基站和无线AP所使用的电磁波频率越来越高?射频工作的频率越高,可以使用的相对带宽就会越大 。相对带宽是载波频率的5%左右,基带带宽除以载波频率就是调制率 。
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载波频率决定了单位时刻内传播的波形个数,射频越高,一个时间段内传输的波形周期就会越多 。
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基带信息靠加载到载波波形进行传输,本来1bit用1个波形周期传输,现在同一时间内有十个波形周期,那么就可以传输10bit信息,比特速率变大了,那么带宽也就变大了 。
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频率越高还有一个好处就是手机的天线可以越做越小、越做越短,天线的长度是电磁波波长的1/4或者1/2 。这也就是为什么以前的手机可以看到外置天线,而现在的手机天线可以隐藏起来,更加便携了 。
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那么也同时意味着,手机里可以塞下更多的天线 。
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既然手机可以塞下更多的天线,基站也可以,以前的基站天线尖尖的就那么几根 。而现在的基站天线数量不能按根来算,而是阵列 。
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天线阵列的出现为牛逼的黑科技波束赋形奠定了基础 。通过基站上的天线阵列对射频信号相位进行控制,使得相互作用后的电磁波变得非常的狭窄,并指向它所提供服务的手机,而且可以根据手机的移动而转变方向 。
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总结
用“有的人唱歌要钱、有的人唱歌要命”来做一下总结,家里的宽带装个无线路由器就可以满足家里无线用网的需求,而且不用再另外交钱,但离开了家就不可能再连家里的WiFi了 。基站能够保持移动状态下的通话、用网需求,是因为确实软、硬件投入都到位了,所以手机能收到离得比较远的基站信号,而WiFi信号隔30米左右能保持优质信号就不错了 。
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手机能收到几公里外的基站信号,为什么就收不了几百米的无线AP?对于这个问题来说,其实最为主要的原因就是在于功率的问题,运营商的基站功率非常的高,而家里的路由器或者无线AP其实实际的功率并不是很高的 。
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在现在的三大运营商中,基站的数量其实已经非常的多,而大多数的基站频段都是保持在800MHz、900MHz,而且还有更高的频段就是超过1000MHz的,那么对于说无线电磁波的频率越高,那么其电磁波能够穿越物体的能力也是更高的,所以这也是为何众多的基站信号能够供应更多的设备接收信号的主要原因 。
而对于家用的路由器或者AP来说,其实就是最为普通的发射功率,这样的设备在功率发射和接收方面都是非常的不错的 。
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还有一方面的因素是,基站的安装位置也是非常占据优势的,基站的发射功率和天线的增加益都是和地理位置有一定的关系,一般情况下运营商的基站铁塔都是会安装在比较高的一些位置,那么地处高出,发射的功率也是更远一些,而作为家用的AP来说,发射功率不足,发射的距离也是比较近 。
而在天线的模式中,不论是AP还是路由器天线都是使用全向天的天线的,是能够对周围辐射电磁波信号的,而运营商的基站就像是一种定向的信号,能够向固定的方位来发射信号,而家用AP则是需要放在家里的,所以肯定不如基站功率高 。
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【手机能收到几公里外的基站信号,为什么就收不了几百米的无线AP?】最后,对于说现在的手机能收到几公里外的基站信号,为什么就收不了几百米的无线AP?其中最主要的原因就是功率高低的问题,基站的功率都是非常的高,而手机路由器则是功率比较低的,那么大家还有什么不同看法,可以在下方留言,咱们一起探讨!
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