手机能收到几公里外的基站信号，为什么就收不了几百米的无线AP？手机到基站信号传递的距离要比到无线AP的距离要远，也取决于基站不是说波长越长覆盖范围越广吗，为什么基站和无线AP所使用：手机能收到几公里外的基站

原标题：手机能收到几公里外的基站信号，为什么就收不了几百米的无线AP？
通过无线电传播的信号能传多远很大程度上取决于频率。

文章图片
学过初中物理课的小伙伴们就会知道电磁波具有波粒二象性。电磁波的频率越高波长就越短，相反频率越低波长就越长。频率就是指单位时间内完成周期性变化的次数。电磁波的频率越低波长就越长，很容易表现出干涉、衍射等现象；而电磁波的频率越高，量子能就越高，与物质相互作用时，波动性弱而粒子性强。

文章图片
这也就能解释为什么从1G到5G ，基站所能覆盖的范围越来越小，波长越短，电磁波就越是趋近与直线传播，绕射的能力也就越差，穿透障碍物所产生的能力消耗会使得传输距离变短，那么单个基站信号覆盖的范围就越小。
2G基站的覆盖半径约为5-10公里；3G基站的覆盖半径约为2-5公里；4G基站的覆盖半径约为1-3公里；5G基站的覆盖半径约为100-300米；

文章图片
同理无线AP的WiFi信号也是一样的
在没有障碍物阻挡的前提下， WiFi信号在200米左右能够保持优质的信号强度（70dBm）。

文章图片
2.4GHz的WiFi信号频率相比5GHz的WiFi信号更低，波长更长，衍射和反射都比高频5GHz的WiFi信号更优秀，所以2.4GHz在穿墙和信号覆盖方面都更加出色。

文章图片
手机到基站信号传递的距离要比到无线AP的距离要远，也取决于基站单从成本上来讲花费数十上百万的通信基站绝对不是几十上百元的无线AP所能比的，这意味着基站拥有更多的黑科技加持。别的不说，光发射功率就不是普通的路由器能比的，大型的宏基站单载波发射功能在12.6W以上，覆盖能力超过200m 。

文章图片
而无线路由器的最大发射功率已经被国家限制的死死的100mW（20dBm），超过了就是不合格的产品，没有那个厂家敢踩红线。无线路由器天线增益一般为3dBi和5dBi ，一些穿墙能力突出的产品则采用了6dBi、7dBi增益的无线天线，对于信号的强度提升也还是非常的有限。所以对于家里WiFi信号不好这种事情，单个路由器并不能实现全面的覆盖，只能通过增加AP来解决。

文章图片
另外无线AP用的是全向天线，会360°无死角的辐射信号，这就表示信号会向上或向下发射，会产生不小的浪费，削弱水平方向信号强度的同时也传不远。而基站的天线采用的是定向天线，当手机离得比较远、信号比较弱的时候，基站天线就会有选择增强一个方向的信号强度。
基站还有一个很特别的能力，即使很微弱的手机信号它也能有效的降噪放大，这点无线AP是很难做得到的，受限于成本。

文章图片
不是说波长越长覆盖范围越广吗，为什么基站和无线AP所使用的电磁波频率越来越高？射频工作的频率越高，可以使用的相对带宽就会越大。相对带宽是载波频率的5%左右，基带带宽除以载波频率就是调制率。

文章图片
载波频率决定了单位时刻内传播的波形个数，射频越高，一个时间段内传输的波形周期就会越多。

文章图片
基带信息靠加载到载波波形进行传输，本来1bit用1个波形周期传输，现在同一时间内有十个波形周期，那么就可以传输10bit信息，比特速率变大了，那么带宽也就变大了。

文章图片
频率越高还有一个好处就是手机的天线可以越做越小、越做越短，天线的长度是电磁波波长的1/4或者1/2 。这也就是为什么以前的手机可以看到外置天线，而现在的手机天线可以隐藏起来，更加便携了。