1.4　了解天线

无线局域网中的天线可以扩展无线网络的覆盖范围。天线有多种类型，根据方向性的不同，有全向和定向两种。

1.4.1　全向天线

全向天线，即在水平方向上表现为360°都均匀辐射，也就是通常所说的无方向性；在垂直方向上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波束宽度越小，增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用于郊区和乡村，覆盖范围大。如图1-16所示为连接在无线网卡上的全向天线。

室内全向天线适合于无线路由器之类的需要广泛覆盖信号的设备。它可以将信号均匀分布在中心点周围360°全方位区域，适用于连接点距离较近、分布角度范围大，且数量较多的情况，如无线路由器上的天线就是室内全向天线。如图1-17所示为目前常见的无线路由器天线形状。

简单来说，全向天线就相当于以天线为圆心，以传输距离为半径，画一个圆，这个圆内就是无线信号的覆盖范围。一般来说，在实际应用过程中，其半径多为10m～30m，这也是能在街道探测到那些穿出墙壁的信号的原因之一。如图1-18所示为全向天线的信号辐射示意图。

如果将全向天线安装在户外，则必须安装在大楼顶端或高处，并且位于信号覆盖区的中央位置，以便于其他指向性天线装置通信，构成单点对多点的星型拓扑。如图1-19所示为一个室外全向天线的外观。

1.4.2　定向天线

定向天线在水平方向上表现为一定角度范围辐射，也就是通常所说的有方向性。与全向天线一样，波束宽度越小，增益越大。定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远、覆盖范围小、目标密度大、频率利用率高的环境。

定向天线有各种不同的款式与形状，如贴片（Patch）天线、平板（Panel）天线和八木天线等，通常用于无线区域网络中短距离的桥接，例如跨马路的两栋大楼，或者空间扩展的厂房、仓库等。如图1-20所示左侧为八木天线，右侧为平板天线。

我们也可以这样来思考全向天线和定向天线之间的关系：全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接收到信号；定向天线就好像在天线后面罩一个碗状的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度，可以想象定向天线的主要辐射范围像一个倒立的不太完整的圆锥，如图1-21所示为定向天线的信号辐射图。

此外，还有专门用于长距离通信的高方向性天线，有极窄的波束宽度和很高的增益值，也被称为高增益指向性天线，如碟形天线和格状天线，通常用于点对点的通信连接，传输距离可高达40km。因为这种天线的波束非常窄，天线彼此之间必须很精准地瞄准，而且天线之间可视且必须没有任何阻碍物。如图1-22所示为一个远距离栅格天线的使用示意图。

通过上文我们能够形象认识到什么是全向天线，什么是定向天线，那么在实际应用时该注意些什么呢？如果需要满足多个站点，并且这些站点是分布在AP的不同方向时，需要采用全向天线；如果集中在一个方向，建议采用定向天线；另外，还要考虑天线的接头形式是否和AP匹配、天线的增益大小等是否符合自己的需求。如图1-23所示为一个频率为800-2500MHz、增益为8/9dbi的室外定向天线。

对于室外天线，在安装的过程中，天线与无线AP之间需要增加防雷设备；定向天线要注意天线的正面朝向远端站点的方向；天线应该安装在尽可能高的位置，和站点之间尽可能满足视距，即肉眼可见，中间避开障碍。