室内 WiFi 能覆盖多远?
室内 WiFi 能覆盖多远?典型距离为 30 到 150 英尺,取决于频段和墙体;用本指南估算你的覆盖半径。
室内 WiFi 能覆盖多远?诚实的答案取决于信号穿过了什么,而不是盒子上的数字。
盒子上写着 300 英尺。你的后卧室距路由器只有 40 英尺,却一直缓冲。没有人骗你——那个数字是在室外、直线无遮挡的环境中测出的,而你的房子不是这样。
下面会说明 Wi-Fi 在住宅内真正能覆盖的距离、损耗为什么集中在前段,以及一小段算术如何把你自己的布局换算成可用半径。
WiFi 能覆盖多远?两种不同的距离#
问“Wi-Fi 能覆盖多远”,会得到两个相差数倍的答案。
第一种是设备还能连接到哪里。手机大约到 -85 dBm 仍会保持连接;这时链路技术上还活着,实际上却几乎不可用。第二种是 Wi-Fi 仍然能工作到哪里:大约 -67 dBm,这是可靠视频和语音的实用下限。各电平能支持什么,见dBm 刻度及其用途。
这个差距比听起来更重要。两者约相差 18 dB,而 18 dB 等于距离增加 3 次翻倍。因此,手机还能看到网络的半径,可能是网络真正值得使用半径的数倍。这正是车库里手机显示有信号、网页却打不开的全部原因。
还有一个容易忘记的不对称:路由器的发射功率和天线都比手机更强,所以路由器的声音能传得更远,而手机的回复不一定能回来。覆盖范围受对话中较弱的一方限制;屏幕上的强信号读数从来不能证明路由器还能听见你。
宣传距离描述的是室外的第一个半径。所谓覆盖 2,000 平方英尺,是把同一个数字画成圆,并假设平方英尺内没有任何障碍。把它们都当作物理上限,而不是对你走廊的预测。
距离每增加一倍,约损失 6 dB#
无线能量会铺在不断扩大的球面上。半径翻倍,表面积就变成四倍,因此落到手机天线上的能量只有四分之一。四分之一的功率就是6 dB。这就是平方反比定律,也是你需要的唯一公式。
| 距离路由器 | 翻倍次数 | 相比 5 英尺的损耗 |
|---|---|---|
| 5 英尺 | — | 0 dB |
| 10 英尺 | 1 | -6 dB |
| 20 英尺 | 2 | -12 dB |
| 40 英尺 | 3 | -18 dB |
| 80 英尺 | 4 | -24 dB |
| 160 英尺 | 5 | -30 dB |
从这张表可以得出两个反直觉的结论。
**损耗集中在前段。**从 5 英尺走到 10 英尺,信号损耗和从 40 英尺走到 80 英尺完全相同。第一个房间最昂贵;房子的远端反而便宜。
**过了第一个房间,距离就不再是主因。**无遮挡穿过一栋普通住宅可能只花 20 dB;一面砖墙本身就可能花 16 dB。这就是为什么按英尺估计住宅效果很差,而数障碍物更可靠。
室内实际衰减比表格更快,因为地板、家具和人也会吸收信号;不过反射有时会让信号沿走廊传播得比自由空间更好。6 dB 规则是规划工具,不是保证。
按频段和建筑结构给出的真实室内数字#
以下是平均住宅、路由器无遮挡放置时,典型客户端仍能读取约 -67 dBm 或更高的半径。把它们当作经验法则。
| 建筑结构 | 2.4 GHz | 5 GHz | 6 GHz |
|---|---|---|---|
| 开放式布局、室内无遮挡 | 150 英尺以上 | 75-100 英尺 | 约 50 英尺 |
| 木结构、石膏板隔墙 | 100-150 英尺,隔一至两面墙 | 50-75 英尺,隔一至两面墙 | 30-50 英尺,最多一面墙 |
| 砖、砌块、板条和灰泥 | 40-70 英尺,约两面墙 | 20-35 英尺,一面墙 | 仅同一房间 |
| 钢筋混凝土或金属板条 | 30-50 英尺,一至两个房间 | 路由器所在房间 | 路由器所在房间 |
频段一栏体现的是取舍,而不是排名:2.4 GHz 走得最远、承载最少;6 GHz 相反。原理见哪个频段能到达哪个房间。如果住宅属于后两行,数字会迅速变差,解决方案也不同——参见砖墙和混凝土住宅中的 Wi-Fi。
垂直方向完全取决于楼板材料。带木搁栅的木地板通常损失 6 到 12 dB,因此路由器正上方的房间通常没问题,但同层远端角落通常不行。钢筋混凝土板会损失 15 到 25 dB,实际会结束这段连接:无论平方英尺多少,上下楼层都需要自己的接入点。
一面墙等于很多英尺#
因为 6 dB 等于距离翻倍,你可以把任何障碍物直接换算成英尺。损失 6 dB 的墙,效果等于让设备离你远一倍;损失 12 dB,则等于远四倍。
| 障碍物 | 5 GHz 的典型损耗 | 相当于移动 |
|---|---|---|
| 开门或无遮挡直线 | 0-3 dB | 最多远 1.4 倍 |
| 石膏板木龙骨隔墙 | 3-6 dB | 1.4 倍至 2 倍 |
| 砖或煤渣砌块 | 10-16 dB | 3 倍至 6 倍 |
| 钢筋混凝土墙或楼板 | 15-25 dB | 6 倍至 18 倍 |
2.4 GHz 大致只需把这些数字减半,这就是车库里的智能插座还能工作、两间房外的笔记本却不行的原因。门、木搁栅楼板、镀膜玻璃和贴箔隔热材料都有自己的换算,完整的按材料损耗(包括斜穿墙体时角度如何改变数字)见建筑材料造成的信号损失。
计算你自己的可用半径#
拿手机和下面的清单花十分钟,你就能得到自己房子的数字,而不是宣传册上另一栋房子的数字。
- **使用 5 GHz。**这是笔记本、手机和电视实际使用的频段,也是最先耗尽的频段。
- **获取参考读数:**在距路由器约 10 英尺、无遮挡的位置测量。应在 -30 到 -45 dBm 之间。Android 可在 Wi-Fi 网络详情中查看;iPhone 则要从路由器管理页面读取设备自己的信号。
- **把 -67 dBm 设为下限。**低于此值,通话和流媒体开始失败。
- **相减得到预算。**参考值为 -40 dBm 时,在达到下限前还有 27 dB 可用。
- **先扣墙体。**画出路由器到目标房间的直线,根据上表扣除每个障碍物。一面 5 dB 的木龙骨墙和一面 13 dB 的砖墙会留下 9 dB。
- **把余量换算成距离。**用余量除以 6 得到翻倍次数,再让 10 英尺参考距离按次数翻倍。9 dB 是 1.5 次翻倍,因此 10 英尺变成约 28 英尺。
- **与现实比较。**如果房间沿这条线距离 45 英尺,它本来就不可能稳定工作;现在你在购买前已经知道了。
- **对最差路径重复测算,**不要只选最友好的路径。覆盖范围由那个失败的座位决定。
在相信结果前预留 3 到 5 dB。你站着不动时信号本身也会波动这么多,家具、门和人还会继续消耗余量。不同时间重复测量一次,能避免把偶然的好读数当成长期覆盖,尤其是在晚间网络拥挤时。请把最差读数作为规划依据,这样更稳妥。如果你更愿意测量而不是计算,步行测试和网格方法见如何绘制 Wi-Fi 覆盖图。
常见问题#
室内 Wi-Fi 能覆盖多远?
在平均的木结构住宅中,2.4 GHz 通常约为 100 到 150 英尺,5 GHz 在低于约 -67 dBm 的可用下限前约为 50 到 75 英尺。在砖、砌块或灰泥结构中,这些数字大约减半。信号穿过什么比距离本身重要得多;先数墙体,再看英尺,通常能更准确地判断房间是否可用。
为什么路由器宣传 300 英尺或 2,000 平方英尺的覆盖?
这些数字来自室外无遮挡直线条件,通常使用 2.4 GHz,并以设备“刚好能连接”而非“能正常工作”的电平计算。它们是物理上限,不是预测。任何室内墙、地板或电器都会让实际数字大幅下降。
什么信号强度算是可用 Wi-Fi 的边缘?
约 -67 dBm 是可靠视频通话和流媒体的实用下限。设备大约到 -85 dBm 仍会连接,但此时链路速率会崩溃、页面会卡住,因此手机可能显示已连接,房间里却什么都加载不出来。
Wi-Fi 向侧面传播得更远,还是向楼上传得更远?
只取决于材料。带木搁栅的木地板损失约 6 到 12 dB,因此楼上一层往往比同层远角更好。钢筋混凝土板损失 15 到 25 dB,通常会直接阻断信号,意味着下一层需要自己的接入点。
几乎没有。天线增益增加 3 dB,在室外约等于 1.4 倍距离,而一面石膏板墙就能抵消它。消费级路由器已经接近合法功率上限,而手机的发射功率比路由器弱得多,因此只增强一侧无法修复回程路径。
只能到路由器在扩展器位置仍能读取约 -60 至 -67 dBm 的地方。超过约 -70 dBm,扩展器会转发一个微弱且易出错的链路,后方的一切都会继承这个问题。在普通住宅中,这通常意味着扩展器要明显靠近路由器,而不是放在中点。
在距路由器约 10 英尺的位置取一次参考读数,扣除通往目标房间的每面墙的损耗,然后按每次翻倍 6 dB 把余量换算成距离。几分钟就能得到该路径的可用半径。平面图模拟会对所有房间同时完成相同的计算。