近日，網(wǎng)上圍繞一個(gè) B 站技術(shù)科普視頻，產(chǎn)生了很大的爭議。

在視頻里，為了測試信號(hào)，某 UP 主把天線給掰直了。

UP 主可能認(rèn)為，將天線掰直之后，能夠讓天線產(chǎn)生指向性的信號(hào)輻射效果。

那么，這樣做，真的是正確的嗎？

另外，很多人也經(jīng)常問：我們家里的 Wi-Fi 路由器，有多根天線。這些天線，又該如何指向，才能有更好的傳播效果？

今天，我們簡單地給大家說說這個(gè)知識(shí)。

天線這個(gè)東西，大家其實(shí)都很熟悉。但凡是有無線技術(shù)的地方，基本上都有天線。它的目的，就是發(fā)送和接收無線電波。

更專業(yè)點(diǎn)來說，天線就是一個(gè)“轉(zhuǎn)換器”——把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在自由空間中傳播的電磁波，或者進(jìn)行相反的變換。

天線的作用

天線是怎么實(shí)現(xiàn)導(dǎo)行波和空間波之間轉(zhuǎn)換的呢？

看下圖：

中學(xué)物理學(xué)過，兩根平行導(dǎo)線，有交變電流時(shí)，就會(huì)形成電磁波輻射。

兩根導(dǎo)線很近時(shí)，輻射很微弱（導(dǎo)線電流方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢幾乎抵消）。

兩根導(dǎo)線張開，輻射就會(huì)增強(qiáng)（導(dǎo)線電流方向相同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向相同）。

當(dāng)導(dǎo)線的長度增大到波長的 1/4 時(shí)，就能形成較為顯著的輻射效果！

有了電場，就有了磁場，有了磁場，就有了電場，如此循環(huán)，就有了電磁場和電磁波……

電生磁，磁生電

再來個(gè)動(dòng)圖，大家感受一下這個(gè)優(yōu)美的過程：

導(dǎo)線電流方向的變化，產(chǎn)生了變化的電場

產(chǎn)生電場的這兩根直導(dǎo)線，就叫做振子。

真實(shí)世界中的振子，是個(gè)什么樣？

Duang！就是這樣——

就是這么個(gè)金屬片......半波對(duì)稱振子（非折合）

好吧，其實(shí)上面這個(gè)只是振子的一個(gè)傳統(tǒng)形態(tài)，它還有 N 種變身：

造型怪異的振子

大家可能會(huì)問：我們現(xiàn)實(shí)生活中看到的天線，不是這個(gè)樣子??？

原因很簡單：確切地說，振子不是一個(gè)完整的天線。振子是天線的核心部件，形態(tài)會(huì)隨天線的形態(tài)變化而變化。

而天線的形態(tài)，實(shí)在是太多了......

總而言之，成百上千......

有時(shí)候，天線外面還會(huì)有天線罩，遮住了里面真正的振子。這會(huì)讓你對(duì)天線實(shí)際形狀產(chǎn)生誤解。

天線的形狀千奇百怪，根據(jù)相似度，可以大致歸類為以下幾種：

鞭狀天線

拋物面天線

八木天線

注：八木天線并不是八根木頭，雖然我數(shù)學(xué)不好，但是八我還是數(shù)得來的。之所以叫八木，是因?yàn)樗嵌兰o(jì) 20 年代日本人八木秀次和宇田太郞發(fā)明的，叫“八木宇田天線”，簡稱“八木天線”。

在本文開頭所提到的，視頻里的那個(gè)天線，是一根最常見的垂直極化膠桿天線，和鞭狀天線類似，也是一根全向天線。

那么，這種天線，它的信號(hào)是如何向外傳播的呢？

看一下它的信號(hào)方向圖，就明白了：

是的，它的信號(hào)是向“棍子”的垂直方向四周傳播的。專業(yè)來說，是“軸向最小，法向最大”。（其實(shí)，前面的動(dòng)圖已經(jīng)劇透了。）

大家可以看到，信號(hào)傳播方向是垂直于天線。也就是說，天線頂部指向的方向，信號(hào)反而最弱。

所以，想要讓這種天線最大化地發(fā)揮效果，那么，就應(yīng)該像下面這種擺放方式：

同理，大家家里的路由器，如果想要獲得更好的效果，也建議天線豎著擺。

天線橫著擺，就會(huì)這樣：

指向著擺，就更不對(duì)了，信號(hào)最差。

當(dāng)然，如果你的路由器放得比較高，或者比較矮，適當(dāng)調(diào)整天線角度，也是可以的。

關(guān)于天線的擺放，還有一些常識(shí)需要注意：

1、網(wǎng)上傳的，在天線上套一個(gè)易拉罐的方式，會(huì)增強(qiáng)信號(hào)。這是錯(cuò)誤的，并不會(huì)產(chǎn)生更大的增益。

2、天線之間，不要靠得太近，否則會(huì)有相互之間的干擾。

3、路由器天線不是越多越好。不同的天線有不同的目的，例如 2.4GHz 或 5GHz 信號(hào)。手機(jī)支持的 MIMO（多天線收發(fā)）是有限制的，一般是 2X2 或 4X4，不是說你路由器有 100 根天線，一部手機(jī)就都能與之通信。現(xiàn)在很多路由器天線很多，其實(shí)可能只是為了增加帶機(jī)數(shù)量。

好了，關(guān)于天線的擺放方式，大家都學(xué)會(huì)了嗎？