TL-WR340G+ 无线路由器天线改装精典案例

要在家里实现无线上网,一台无线路由器是必不可少的设备。很多用户在选择无线路由器的时候,首要关心的是无线上网的速度和覆盖范围。其实,速度和覆盖范围除了与路由器的协议、无线模块芯片等设计有关,天线对其也同样有很大的影响。同样的路由器,如果天线性能不同,也会造成明显的性能差异。今天,我们就来一起关注一下无线路由器的天线。

天线对无线路由器的重要性

无线路由器的天线作用是发射和接收电磁波信号,以实现路由器和无线上网设备之间的通信(图1)。天线起着电流和电磁波的转换作用。无线路由器的速率和覆盖范围,主要由发射功率和天线增益决定,所以在同样的功率下,选择不同增益值的天线能有不同的无线覆盖效果。增益高的天线,功率放大倍数高,信号越强,传输质量和覆盖范围也越好。有些无线路由器,虽然机器内部的规格都差不多,例如同为802.11g 54Mbps标准、发射功率也一样,但是由于采用不同的天线,同样造成无线传输性能的巨大差别。同样的路由器由于配置不同的天线,价格上会有几十甚至上百元的差别,可见,差价都是由于天线的不同造成的。


●图1 路由器和笔记本之前通过天线进行信号的发送和接收

从天线着手,选择合适的无线路由器

我们已经了解到天线对于无线路由器的重要性,所以在选择无线路由器的时候,需要比以往多花注意力在天线上。了解天线的一些基本知识和选购常识是必要的。

无线路由器天线的方向性

在无线网络中,天线可以达到增强无线信号的作用,可以把它当成一个无线信号的放大器。天线在空间中的不同方向上具有不同的发射和接收能力。因此,根据方向性的不同,天线有全向和定向之分。

在水平面上,发射与接收无最大方向的天线叫做全向天线。由于全向天线无方向性,所以多用于“一点对多点”通信的中心位置。比如,家庭里的一台无线路由器可以跟多台笔记本电脑通信,处在中心位置的这台无线路由器就需要使用全向天线,才能“照顾”到覆盖范围内的所有无线设备。因此,我们平时市面上见到的家用型无线路由器几乎都是采用全向天线(图2)。全向天线的优点是没有方向限制,一个天线可以覆盖多个无线设备。但是,能量不集中,同等功率下,覆盖的范围有限,抗干扰能力不强。


●图2 家用型无线路由器都采用全向天线

小贴士:无线路由器的天线结构也不复杂。看上去,外面有一层起保护作用的塑料或者橡胶的外壳,里面是天线的金属体(图3)。由于不同的工作频率,要求天线有不同的形态。而WIFI无线路由器工作在2.4GHz的频率,所以这类天线的形状都较相似。另外,天线与路由器机身的连接存在几种接口方式,比如常见的SMA接口、TNC接口等等。有的为了节省成本,直接把天线焊死在机身上。关于天线的接口下文有详细介绍,这里一笔带过。


●图3 天线的金属实体

另外,发射和接收能力具有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。定向天线能量集中,增益相对全向天线要更高,抗干扰能力和保密性都比较强,适合于远距离点对点通信,不适合需要经常挪动位置方向的上网应用。如果室内的上网设备的位置比较固定,也可以采用室内定向天线来增强信号。

了解天线增益,增益越高,信号越好

天线的效果好不好,天线的增益是一个非常重要的衡量标准。天线的增益有一个比较抽象的物理概念,这里不做详细解释。我们可以简单地理解为,天线的增益就是天线提高辐射强度的能力,前提是输入功率不变(无线路由器的发射功率不变)。

从数字上看,增益表示天线功率的放大倍数,数值越大表示信号的放大倍数就越大。也就是说当增益数值越大,信号越强,传输质量就越好。在计数上,增益用dB(分贝)作单位,比如3dB、5dB等等。增益每提高3dB,表示信号放大倍数增加1倍。比如,天线A的增益是2dB,而天线B的增益是5dB,那么后者的放大倍数就是前者的两倍,依此类推,非常直观。

目前市场中销售的家用型无线路由器大多都是自带2dB的增益天线,也有比较大的可以达到5dB增益的天线。

小贴士:如何知道天线的增益是多少?

正规厂家生产的无线路由器,在其使用说明书上的规格表中就应该标注清楚原配的天线的增益值。

选购建议

考察路由器的天线主要抓住两个方面,第一点是天线的方向性,这一点没有争议,选全向天线。需要注意的是,天线最好是可以和路由器机身分离的,这样为以后升级天线提供了便利。第二点也是最重要的一点,就是注意天线的增益值。尽量选择天线增益大一点的,这样信号会更好一些。但一般来说,配2dB增益天线的无线路由器应用在两居室的环境,已经能够满足需要,信号比较稳定;三居室以上的单层住房,配5dB的增益天线也已经足够保证稳定的传输速率了。

升级路由器天线,提升无线信号

对于已经有无线路由器的用户,如果觉得无线路由器速度不够强劲、信号覆盖范围不够广、穿透力不够强的话,可能第一个念头就是换一台信号更强的无线路由器,这样无疑大大增加了成本。回忆前面我所说的,无线路由的信号强弱除了与协议、无线模块、设备本身的设计有关外,天线同样充当重要的角色。无线设备的天线能够达到增强无线信号的目的。对于采用可拆卸式天线设计的无线路由器,要提升无线信号强度最简单有效的方法就是更换高功率增益的天线。

选择正确工作频率的天线

理论上,换一个比原来天线增益值更高的天线就能达到提升无线信号的效果,但是实际操作之前,还得做一些准备工作。

首先要了解天线的工作频率范围,这个参数决定了天线适用于哪个无线标准的无线设备。比如,802.11g标准的无线路由器需要搭配工作频率在2.4GHz的天线,如果错误地买成了802.11a标准的5GHz天线则不行。

注意天线的接口

要能升级天线,前提就是路由器采用了可拆卸天线的设计,那些把天线焊死在路由器上的则不予考虑,至少不是今天要讨论的。可拆卸天线的设计就存在天线的接口问题,针对不同的接口要正确匹配相应的天线,才能达到增大信号及延伸距离的作用。

无线路由器常见的天线接口有SMA接口、TNC接口以及MMCX接口。SMA接口(图4)普及率相当高,大部分家用型无线路由器都是采用这种天线接口。网件Netgear、TP-LINK、D-LINK、贝尔金等的可拆卸天线的产品,基本上都用这个接口。


●图4 SMA接口

而TNC接口则不是很常见,但是Cisco以及旗下的Linksys却习惯采用这种天线接口(图5)。另外,MMCX接口主要用在笔记本端的上网卡外接天线上。


●图5 TNC接口

所以选购天线时一定要注意你原有的路由器是什么天线接口,对应着买,不可买错。

根据应用环境选择天线

根据应用环境的不同,有室外和室内天线之分。很显然,我们这里需要的是室内天线。对于普遍两居室或者三居室的居住空间,把原来2dB的天线升级为 4-5dB的增益天线,信号提升已经足以满足无线上网、游戏的需要。另外,从摆放角度看,可以选跟原配天线一样直接拧在路由器上的。如果有足够的摆放平台,可以选择座式天线(图6)。这种天线通过一根导线连接到路由器的天线接口,天线可以比较灵活的摆放。


●图6 座式天线摆放灵活

TL-WR340G+ 54M无线宽带路由器是TP-Link系列路由器中的一款很常见的,也是用得很多的一款路由器。主要是性能稳定,具有有线上网和无线上网双重功能,而且价格便宜,一般消费者都可以接受。美中不足的是,该无线路由器自带的天线功率太小,覆盖范围小。有很多朋友购买了此款路由器后,又在我们这里买了高增益全向天线,但由于该天线是一次成型的,无法与我们的高增益天线相连接,而且又不会改装。现在,我们就把此款路由器改装的详细经过,作一个解答,希望对广大 DIY爱好者有所帮助。
第一部分:工具及器材

1、TP-Link无线路由器TL-WR340G+
2、一体化10dBi+3米延长线高增益全向天线一根

3、SMA转接线一条

4、剪线嵌一把
5、+字形螺丝刀一把
6、电铬铁一把,焊锡丝,焊锡膏等
第二部分:拆卸天线
第1步:先用螺丝刀卸掉TL-WR340G+下部的四颗螺丝,然后把白色的上盒盖揭下来。


可以看到TL-WR340G+内部的连接状态

注意看清楚,天线在主板上的焊接位置

一定要注意看清,天线中间的铜丝和外面的屏蔽网,是分开焊的。

第2步:用电铬铁把天线小心焊下来

第3步:用剪线嵌把天线的塑料杆部分拆下来


拆下来的零碎天线,已经没有什么用处,可以扔掉垃圾桶。

第4步:修整天线接口边缘

用剪线嵌剪掉这个窗口部分,以方便后面固定SMA天线转接线。

用剪线嵌小心地剪掉外壳边缘部分,很容易剪掉的,动作轻一点,以免把壳体碰伤。


用剪线嵌把边缘修平整,美观。

第三部分:焊接转接线
先把我们配给你的SMA天线转接线,用螺丝及垫片固定在天线开孔处,如下图:

螺丝垫片刚好可以扣住这个接口

固定好之后的效果,很吻合,很漂亮!

再用电铬铁给SMA天线转接线另一端的金属铜丝和屏蔽网,分别上点锡。

最后,用电铬铁把SMA天线转接线的铜丝和屏蔽网分别焊牢。注意这二个焊点,应该是不同的位置,不要焊在一起了。


焊好后的效果如下:

检查无误后,最后把TL-WR340G+的上盒盖扣好,改装部分到此基本完成,剩下的就是简单的测试工作了。


第四部分:连接测试
把我们的一体化10dBi+3米延长线高增益全向天线,延长端的SMA接口连接在TL-WR340G+的SMA接口处,用无线检测软件检测一下信号强度。
无线信号检测软件NetStumbler v0.4 汉化第三版(点击下载)

第五部分:改装完成
祝贺您!无线路由器天线改装工作圆满完成,赶快体验高增益天线极速上网带来的乐趣吧!
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此天线一次成型,中间不可拆,做工精美!而且带三米的底座及延长线。利用此天线将路由器天线延伸到室外或窗口位置,从而让整个大楼都可以收到无线信号。让以前不能上网的电脑可以上网。

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