极致体验 王者归来——Linksys WRT1900AC专业评测报告

        天线的驻波和暗室测试，我们交给格西欧天线工厂安排测试。由于生产排期，时间拖了比较久。第一次测试时，工作人员不知道是双频天线，漏测了5G，又拖了一周多才重新上5G补测。

（一）天线概述

        WRT1900AC采用4根外置双频天线。在一根小天线上要同时工作在2.4G及5G全频段，在设计上还是波费周折的。大家可能对WRT54G的TNC天线不陌生，虽然身材小，但效果着实不错，尤其是当年的Linksys TNC-7dBi在天线溃乏的年代简直是神器，运到香港的二手洋垃圾7db天线被哄抢的盛况令人记忆深刻。

        为何AC时代的路由器，大部分都采用外置天线？
        11AC的PCB设计更复杂，CPU性能越来越像台电脑，涉及电磁干扰、发热处理、体积控制以及相关的布线越来越多，若将天线集成到主板上，无异成倍提高PCB的设计难度，因此，我们可以看到，绝大部分AC路由器都设计成了外置天线。另类的网件R6300，实际上也是内置式外接天线，只是非裸露出来而已。
        从第一台WRT54G开始，LINKSYS一直坚持天线适用原则，WRT家族标配天线从不采用5DB以上的增益天线，通常是由家庭环境使然，天线的增益越大其所覆盖的上下波瓣角度则越小，这固然是因为欧美用户好多是独栋的楼房使然，高增益天线作用并不会有更好提升。我们从网件R8000等也可观察出来，一线品牌几乎都是清一色的2-4dB的天线，尤其是高端路由器，通常定位于多层别墅使用，天线必然趋小。另一方面，高增益的天线，尤其是双频天线，在设计上更需要花费较大的精力，要获得优异的双频天线并不容易，小增益天线会更快更容易得到研发结果。
        而山寨路由器，均是天线越大越好越多越好，只顾一味地迎合无知用户的消费心理，甚至出现用空心天线做做样子的不良企业。


（二）天线接口

        主板上天线接口为IPX，通常5G高频天线建议尽量采用焊接方式，采用接头会造成一点衰减，而且IPX接口导线处并没有使用热熔胶固定，在运输时易造成松动影响信号，略有点遗憾。
        天线跳线采用RG316镀银馈线，部分品牌路由器采用的是Micro Coax 1.13mm馈线，除了衰减值不同外，RG316在更高频工作时驻波会更优秀，两者温宽范围都非常大。


        WRT1900AC的外置天线接口为RP-SMA，从色彩就可以轻易分析，SMA镀金层很闪眼，工作在5G高频时会产生趋肤效应，表层的镀金有助于降低衰减。
        熟悉Linksys的都清楚，从WRT54G时代起，思科/Linksys就几乎均是采用RP-TNC天线接口（Linksys迷你路由器家族外接天线的则是SMA），而不是采用体积更小更适合室内路由器的RP-SMA天线接口，给人一种高冷的感觉。到AC时代，终于改成SMA了，也算是顺应发展了。SMA方便我们利用手上的天线进行扩展，不过要注意，天线能否支持双频，虽然大部分塑棒2.4G的天线也可用在5G上，但驻波不合适长期使用会快速降低PA的寿命。



（三）驻波测试

什么是驻波？
        驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发射机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念。
        在理想状态下，输出阻抗和输入阻抗完全匹配时，驻波比是为1的。但实际上总存在反射，所以驻波比永远大于1。
        驻波比在使用时越小越好。其越小说明反射回的能量越小，则天线效率发挥越强。
下图为驻波测试：

• 2.4G驻波测试

• 5.8G驻波测试
  

        正常来讲，驻波小于2均为合格。天线是精密设计器件，在电磁波辐射时，越小的驻波代表天线的工作效率越高，即反弹的电磁信号越少则辐射越多，通常正规天线工厂均以1.5为出厂达标值。WRT1900AC的2.4G驻波较优秀，5G则属平常水平。

（四）暗室测试

        暗室——主要用于模拟近场/远场等环境，同时用于辐射电磁干扰(EMI)和辐射敏感度(EMS)测量的密闭屏蔽室。和论坛朋友做的天线软件仿真测试不同，4NEC2和HFSS等软件是纯理论方向的仿真测试，而暗室则是检验天线成品的实际测试，是对设计效果的一种结果校验。通过暗室测试，可以得到天线信号的覆盖方位图（即波瓣图）和增益值。
     暗室建设组成为吸波材料、屏蔽壳体、测试系统和辅助设施。吸波材料即在屏蔽体内形成在测试区域反射电平（静区）满足测试要求的微波吸收体；屏蔽壳体是由钢结构屏蔽板材焊接或者组装而成的一个与外界有一定隔离度的金属屏蔽体，包含屏蔽辅助设备；测试系统指由测试设备及控制软件、数据采集软件、数据处理软件等集成的测试平台；辅助设施包含房屋建筑基础、空调、通风、照明、消防、监控、接地等。

注：极化方式均为垂直极化方式。

• 2.4G信号波瓣

        从测试结果可以得出WRT1900AC标配天线2.4G增益为3dBi，在1信道时其增益最好。由于2.4G信道特性，大部分天线工厂均是以6信道作为中间参考值来优化的，即通常是6信道增益最佳，WRT1900AC的天线表现似乎并未按此常理进行，1信道比11信道增益高倒像是因为微波的物理特性所产生。

• 5G信号波瓣图
  

        5G的波瓣图略为难看一点。5G可用频率比2.4G宽10倍，设计难度更大。据测试图可以分析，WRT1900AC更适合的工作频率在5.4-5.8G，包含中国所在的5.7-5.8G。在5.8G时增益约为5dBi，其半功率角度也更为优秀。5.1G或许由于比较少国家使用，可能Linksys并未对此段频率进行优化。

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