第一章 无线网络基础：射频原理与频段特性
1.1 射频原理——信号是怎么飞出去的
做Wi-Fi规划，绕不开射频。说白了，射频就是无线电波的一种形式。我们每天用的Wi-Fi信号，本质上就是电磁波在空气中传播。
我个人习惯把射频理解成「水波」。你往池塘里扔一块石头，水波一圈圈往外扩散。Wi-Fi信号也一样，AP发射信号，像水波一样向四周扩散。只不过这个「水波」是电磁波，肉眼看不见。
这里有个关键概念——频率。频率决定了波的震荡速度。2.4GHz就是每秒震荡24亿次，5GHz就是每秒震荡50亿次。震荡越快，能承载的数据就越多。但代价是什么？穿透力变差。
我在项目中遇到过一件事：一个客户在仓库装了5GHz的AP，结果隔了两堵墙，信号直接掉到-80dBm，基本没法用。后来换成2.4GHz，虽然速度慢了点，但至少能连上。这就是频率的物理特性决定的。
核心公式：波长 = 光速 / 频率
2.4GHz波长约12.5cm，5GHz波长约6cm。波长越长，绕射能力越强。
1.2 2.4GHz频段特性——覆盖好，但干扰多
2.4GHz频段，频率范围是2.400GHz到2.4835GHz，总共83.5MHz带宽。这个频段划分成14个信道，每个信道22MHz宽。
但注意，信道之间是重叠的。真正互不干扰的信道只有3个：1、6、11。你想想看，整个2.4GHz频段就3个可用信道，而一个写字楼里可能有几十个AP，不打架才怪。
| 信道 | 中心频率(GHz) | 重叠信道 |
|---|---|---|
| 1 | 2.412 | 1-5 |
| 6 | 2.437 | 2-10 |
| 11 | 2.462 | 7-11 |
嗯，这里要注意。2.4GHz频段不只是Wi-Fi在用。蓝牙、ZigBee、微波炉、无线电话，全挤在这个频段。尤其是微波炉，工作时会发射强噪声，能直接把附近Wi-Fi信号干趴下。
我曾经在一个员工食堂做无线优化，发现一到中午12点，Wi-Fi就卡得不行。排查了半天，最后发现是微波炉在热饭。那玩意儿一开，2.4GHz信道直接废掉。
避坑指南：2.4GHz频段适合做覆盖，不适合做容量。如果用户密度高，尽量用5GHz分流。
1.3 5GHz频段特性——速度快，但穿墙差
5GHz频段就好多了。频率范围从5.150GHz到5.850GHz，带宽700MHz，是2.4GHz的8倍多。信道数量也多，互不干扰的信道有20多个。
5GHz频段分几个子频段：UNII-1、UNII-2、UNII-2e、UNII-3。每个子频段有特定的功率限制和使用要求。
| 子频段 | 频率范围(GHz) | 信道数 | 最大功率(mW) |
|---|---|---|---|
| UNII-1 | 5.150-5.250 | 4 | 200 |
| UNII-2 | 5.250-5.350 | 4 | 200 |
| UNII-2e | 5.470-5.725 | 11 | 1000 |
| UNII-3 | 5.725-5.850 | 5 | 1000 |
5GHz的优点是干扰少。因为5GHz设备相对少，而且不支持蓝牙、微波炉这些设备。但缺点也很明显——穿墙能力差。一堵砖墙能衰减10-15dB，混凝土墙更惨，20dB起步。
我建议在规划时，5GHz主要用于高密度场景，比如会议室、报告厅。2.4GHz用于覆盖死角，比如走廊、卫生间。
个人经验：5GHz频段中，UNII-1和UNII-3是首选。UNII-2和UNII-2e需要支持DFS（动态频率选择），如果附近有雷达，AP会自动切换信道，影响稳定性。
1.4 信号衰减——信号是怎么变弱的
信号衰减，说白了就是信号在传播过程中越来越弱。原因主要有三个：
- 自由空间衰减：信号按距离平方衰减。距离翻倍，信号强度下降6dB。
- 障碍物衰减：墙壁、玻璃、金属都会吸收或反射信号。
- 多径衰减：信号反射后形成多个路径，到达接收端时相位不同，互相抵消。
我举个例子。一个AP发射功率20dBm（100mW），距离10米时，自由空间衰减约60dB。如果中间隔一堵砖墙，再加15dB衰减。到终端时信号强度就是20 - 60 - 15 = -55dBm。这个值还算可以，能正常用。
但如果隔两堵墙呢？20 - 60 - 30 = -70dBm。嗯，这个值就有点悬了。Wi-Fi信号低于-70dBm，速率会明显下降。
经验值参考：
- -30dBm：信号极强，满格
- -50dBm：信号很好，速率稳定
- -67dBm：信号良好，适合视频通话
- -70dBm：信号一般，速率下降
- -80dBm：信号差，容易掉线
1.5 干扰源分析——谁在抢Wi-Fi的饭碗
干扰是Wi-Fi规划中最头疼的问题。我总结了几类常见干扰源：
1.5.1 同频干扰
同一个信道上，多个AP同时工作。就像一群人同时说话，谁也听不清谁。同频干扰会导致重传率上升，吞吐量下降。
我在一个商场做过测试，2.4GHz频段上，1信道有12个AP在竞争。每个AP的实际吞吐量不到10Mbps。后来调整到5GHz，每个AP能跑到100Mbps以上。
1.5.2 邻频干扰
相邻信道之间的信号泄漏。2.4GHz频段尤其严重，因为信道重叠。比如你用了信道1，邻居用了信道2，两个信号会互相干扰。
1.5.3 非Wi-Fi干扰
蓝牙、微波炉、无线摄像头、无绳电话。这些设备不遵守Wi-Fi的协议，发射的噪声会直接淹没Wi-Fi信号。
避坑指南：做无线勘测时，一定要带频谱分析仪。光看信号强度不够，要看底噪。如果底噪高于-85dBm，说明有干扰源存在。
1.6 信道规划的核心原则
说了这么多，总结几条信道规划的原则：
- 2.4GHz只用1、6、11：这三个信道互不重叠，其他信道别碰。
- 5GHz尽量用非DFS信道：UNII-1和UNII-3优先，避免雷达干扰。
- 相邻AP错开信道：比如AP1用信道1，AP2用信道6，AP3用信道11。
- 功率控制要匹配：信道规划要和功率调整一起做，避免信号过覆盖。
- 定期做频谱扫描：环境会变，干扰源会变，信道规划不是一劳永逸的。
我记得有一次给一家医院做无线优化。他们原来的规划是2.4GHz全用信道6，结果整个楼层互相干扰，护士站的PDA经常掉线。我重新规划了信道，1、6、11交替使用，同时把功率调低到12dBm。问题一下就解决了。
小技巧：信道规划时，可以用Wi-Fi扫描工具先看一遍环境。看看周围有哪些AP在用哪些信道，避开拥挤的信道。
好了，第一章的内容就到这里。射频原理和频段特性是Wi-Fi规划的地基，地基打不牢，后面全是白费功夫。下一章我们聊AP的选型和部署策略，到时候见。