• 對於最高支持11g協議的老式無線路由器，一根天線最高支持54Mbps；
• 對於最高支持11n協議的半老不新無線路由器，一根天線最高支持150Mbps；
• 對於最高支持11ac協議的新式無線路由器，一根天線最高支持433Mbps；
如果聽到一個路由器“號稱”能達到多高的速率，就可以很快的知道它大致有幾根天線。目前市場上的無線路由器主要有以下幾種：
• “號稱”54Mbps、150M絕對是一根天線；
• “號稱”300Mbps是兩根天線（兩路11n）
• “號稱”450Mbps是三根天線（三路11n）
• “號稱”900Mbps是四根天線（三路11n+一路11ac）
• “號稱”1300Mbps是五根天線（三路11n+兩路11ac）
• “號稱”1750Mbps是六根天線（三路11n+三路11ac）
如果不是這個規律，那麼只能說明那個路由器使用了“內置天線”或者“假天線”。
相反，如果僅僅看到路由器有幾根天線，不看規格的話就很難知道這貨到底最大支持多高的速率。不過，雙天線至少300M，三天線至少450M，四天線至少900M……
三天線路由器：
五天線路由器：
六天線路由器：
我知道你們會問：“爲毛天線越多速率越高啊？”
那就不得不引出MIMO的概念。MIMO(multiple input multiple output)技術的思想是在發送端和接收端同時安裝多個天線。發送端利用多個天線同時發送信號，同時接收端也有多個天線在接收信號 ，從而在同一頻域和時域中能夠傳送更多的信息。它可以在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，成倍的提高系統信道容量。
具體是如何做到的？是時候祭出萬能的王尼瑪了。。。
以下圖片引用自hr_opt：
在一間狹小而非常安靜的房間裏，有兩對情侶在交談。當王尼瑪說“俺稀罕你”的時候，王尼瑪的女朋友和丁尼瑪的女朋友都能聽得很清楚。也就是說，在這種環境下，相對於SISO（一對一講悄悄話），聽者同時接收到的信息量是SISO的2倍。
現在我們換一個環境。假設這兩對情侶（也有可能是男-男，如圖）在一個非常吵鬧的小酒吧裏聊天（或者談話雙方距離很遠），儘管王尼瑪提高了嗓門喊“俺稀罕你”，可是，他的“女”朋友（或者丁尼瑪的）都無法聽清楚。
那麼，如果王尼瑪和丁尼瑪同時喊“俺稀罕你”呢？儘管信息的數量沒有增加，但由於兩路信號傳送相同的信息，聽者能聽清楚的機會就大了很多。王尼瑪的女朋友即使聽不到王尼瑪的“俺稀罕你”，也能聽到丁尼瑪的“俺稀罕你”。管它是誰說的呢？關鍵是信息傳達到了，通信就成功了！從通信的角度講，這叫提高了通信的可靠性。
那麼，如果王尼瑪和丁尼瑪同時喊“俺稀罕你”呢？儘管信息的數量沒有增加，但由於兩路信號傳送相同的信息，聽者能聽清楚的機會就大了很多。王尼瑪的女朋友即使聽不到王尼瑪的“俺稀罕你”，也能聽到丁尼瑪的“俺稀罕你”。管它是誰說的呢？關鍵是信息傳達到了，通信就成功了！從通信的角度講，這叫提高了通信的可靠性。
這就是MIMO的工作原理。MIMO有兩種模式：空間複用和發射/接收分集。
空間複用是將要傳送的數據可以分成幾個數據流，然後在不同的天線上進行傳輸，從而提高系統的傳輸速率。
可以把王尼瑪、丁尼瑪以及其他的衆多尼瑪看作是路由器的天線，把王尼瑪女朋友、丁尼瑪女朋友以及其他尼瑪的女朋友看做是接收設備（例如說筆記本、手機、PAD等）的天線。就很容易搞清楚多天線和速率的關係了。
我知道有人又會問：“三路11n+一路11ac這樣的描述又是幾個意思？爲毛要搞兩種天線啊？”
這就不得不扯出另外一個話題：“2.4GHz天線和5GHz天線的區別”
2.4GHz就像公路一樣，車道窄而少（四車道），車速低。既能跑老牛破車（藍牙等）也能跑手扶拖拉機（11b）既能跑貨運客車（11g）又能跑敞篷超跑（11n）來來往往的各種車巨多，指不定啥時候來個磕碰、追尾什麼的（干擾）
5GHz就像鐵路一樣，車道多，要是並起來的話就會很寬，車速超高。既能跑快淘汰的老式綠皮車（11a）又能跑改裝跑車（11n）還能跑高鐵動車（11ac）但目前能在上面運行的列車不會很多，因而很少會出現磕碰、追尾之類的事故（干擾）；
2.4GHz就如同屌絲一樣，雖然器大活好，但漸漸難以迎合人民羣衆日益增長的高速率需求，因此大有被5GHz取代的意思。
但是2.4GHz有一個好處就是波長相對較長，穿牆打洞能力高（市面上所謂的穿牆王一般是在2.4GHz鏈路上做文章）5GHz波長則相對較短，穿牆能力讓人拙計。
2.4GHz和5GHz都有各自的長處，並且短時間無法找到一套兼顧二者之長的方案。
那該如何是好呢？對了，你沒猜錯，答案便是將它們糅合在一起，就像下圖一樣。爲了降低同頻干擾，也爲了降低天線的相關度，最好採取犬牙交錯的佈局方法。當然這又是一個比較複雜的問題，不展開講。
順便給大家講一個喜聞樂見的故事，普及一下IEEE 802.11協議。
《速度與激情8–老A的逆襲》
話說老幺家有四個兒子，大兒子幺幺艾，二兒子幺幺畢，三兒子幺幺基，四兒子幺幺恩；綽號分別是：老a，2b，3g，小n。
大齡屌絲老a是一個火車司機，常年開着綠皮車，最大時速54碼；
2b雖然開了輛小破車，可整天還挺樂呵。常年混跡於鄉村小路，最大時速11碼。
3g中規中矩，在新式國道上跑客運，最大時速54碼。
新銳青年小n早年跟着幾位大哥混，火車汽車都玩的溜；既能在公路上也能在鐵路上飆車。最大時速150碼。
鄰居們都認爲小n的潛力最大，前途不可估量。
剛開始小n也是不負衆望，慢慢開拓了一片新天地。可後來漸漸變得驕奢慵懶，不思進取，守着那點老本開始坐吃山空了。
十年磨一劍，當年常常被衆人譏諷的屌絲老A終於逆襲了。
老A先是遇到了小穗，生了個女兒，取名幺幺愛穗（11ac）
從小在鐵路邊長大，加上老爸的言傳身教，愛穗自幼便能輕鬆駕馭高鐵，單車道433碼（後來升級到867碼），最多支持8車道。
悶騷的老A後來又遇到了小娣，享盡齊人之福。偷偷生了個私生子，取名幺幺艾迪（11ad）
虎姐無犬弟，這貨更是屌炸天；
欲知後事如何，且聽下回分解。
公路：2.4GHz；鐵路：5GHz；
老幺家：IEEE802.11家族
幺幺艾：IEEE802.11a；幺幺畢：IEEE802.11b；
幺幺基：IEEE802.11g；幺幺恩：IEEE802.11n；
幺幺愛穗：IEEE802.11ac；
幺幺艾迪：IEEE802.11ad.
碼：Mbps.
大家在選購無線路由器的時候都會有一個疑問，究竟無線路由器1根，2根，還是3根天線的無線信號比較好呢？大部分朋友在選購無線路由器都只會根據無線路由器天線的數量和價格來判斷該款無線路由器的信號強弱，究竟無線路由器是否天線數量越多信號就越好呢？無線路由器一、二、三根天線有什麼區別？
MIMO（多入多出）也就是多天線的技術是從802.11n協議之後纔有的，之前的802.11a,b,g都沒有。也就是說首先老一代的路由器（802.11n之前）絕對不會有超過一個以上的天線。而你買了一個最新的3天線支持802.11ac（最新協議）的路由器，如果你的設備是老產品，比如只支持802.11a,b,g的iphone3G，那麼很遺憾，那麼多天線對你沒任何意義。如果硬要多天線同時發射，反而不會有好效果。
爲什麼這樣說呢？首先wifi應用的環境是室內。我們常用的802.11系列協議也是針對這種條件來建立的。那就是由於有很多建築物或者障礙，發射機到接收機之間幾乎不存在直射信號。我們管這個叫做多徑傳輸。既然是多徑，那麼傳輸的路程就有長有短，有的可能是從桌子反射過來的，有的可能是穿牆的。於是這些攜帶相同信息但是擁有不同相位的信號一起彙集在接收機上。我們知道現代通信用的是分組交換，傳輸的是碼（symbol）。由於上面所述不同的時延，造成了碼間干擾ISI（inter symbol interference）。爲了避免ISI，通信的帶寬必須小於可容忍時延的倒數。
對於802.11 a,b,g 20MHz的帶寬，最大時延爲50ns，多徑條件下無ISI的傳輸半徑爲15m。在IEEE 802.11協議中我們可以看到其最大範圍是35m，這是協議中還有誤碼重傳等各種手段保證通信，並不是說有一點ISI就完全不能工作。
也就是說，路由器的發射範圍其實是協議決定的。對於802.11a,b,g，增多天線沒有任何意義。假設這些天線可以同時工作，反而會使多徑效應更加惡劣。
MIMO：
在維基百科的鏈接中（IEEE 802.11）我們可以發現從802.11n開始，數據有了很大的提升，首先802.11n有了40MHz模式，按照之前的理論，他的發射範圍應該因此降低一半纔對，而數據反而提升了一倍（70m），爲什麼呢。
這主要得益於多天線技術，剛纔我們討論的種種手段都是爲了對抗惡劣的多徑環境，但是多徑有沒有好的一面呢？事實上多天線技術也是基於多徑的，我們稱之爲空間多樣性。多天線的應用有很多種技術手段，這裏簡單介紹2種：波束成型（Beamforming）和時空分組碼（主要介紹Alamouti’s code）。這兩種技術的優點是不需要多個接收天線。尤其是alamouti碼，連信道信息都不用，只用數學運算就用兩根天線實現了3dB的增益，所有老師都對此讚不絕口！
不需要多個接收天線的優點是，並不是所有設備都能裝上多天線的。爲了避免旁瓣輻射，滿足空間上的採樣定理，一般以發送信號之一半波長作爲實體的天線間距。無論是GSM信號1.8GHz，1.9GHz還是wifi信號2.4GHz，我們暫取2GHz便於計算，半波長爲7.5cm。所以我們看到的路由器上天線的距離大多如此。也應爲這個原因，我們很難在手機上安裝多個天線（別提三星那個7寸的手機謝謝）。
1波束成型（Beamforming）：
藉由多根天線產生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸的方向，增加信號品質，並減少與其他用戶間的干擾。我們可以簡單籠統地這樣理解天線的指向性：假設全指向性天線功率爲1，範圍只有180度的指向性天線功率可以達到2。於是我們可以用4根90度的天線在理論上提高4倍的功率。波束成型的另外一種模式是通過信道估計判斷接收機的方位，然後有指向性的針對該點發射，提高發射功率。（類似於聚光的手電筒，範圍越小，光越亮）。不過這種模式在哪個協議裏應用我還不清楚。
2空時分組碼STBC(Space—Time Block Code)
是在多天線上的不同時刻發送不同信息來提高數據可靠性的。Alamouti碼是空時分組碼裏最簡單的一種。爲了傳輸d1d2兩個碼，在兩根天線1,2上分別發送d1,-d2*和d2,d1*。由於多徑，我們假設兩根天線的信道分別爲h1 h2，於是第一時刻接收機收到的信息r1=d1h1+d2h2,之後接受的信息r2=-d2*h1+d1*h2。接收到的這個2維方陣只要乘以信道，就可得到d1 d2的信息了……呃，似乎沒解釋清楚，沒辦法筆記不在身邊，搜了一圈也沒找到合適的材料。總之呢就是Alamouti找到一組正交的碼率爲一2×2矩陣，用這種方式在兩根天線上發射可以互不影響；可以用一根天線接收，經過數學運算以後得到發射信息的方法。
其他的MIMO呢，在概念上可能比較好理解，比如2個發射天線t1 t2分別對兩個接收天線r1 r2發射，那麼相當於兩撥人同時幹活，速度提升2倍等等。但是實際實現起來一方面在硬件上需要多個接收天線，另一方面需要信道估計等通信算法，那都是非常複雜，並且耗時耗硬件的計算。
講上面兩種實際上是MISO的方法也是想從另外一個方面證明，天線多了不代表他們能一起幹活。100年前人們就知道天線越多越好越大越好了，但是天才的Alamouti碼1998年才被提出來多天線技術的802.11n協議2009年纔開始應用。
20年前人們用OFDM技術對抗由於城市間或室內障礙太多造成的多徑衰落，現在我們已經開始利用多徑來提高通信質量。這是技術上突飛猛進的發展，而不是簡單的“想當然”就可以實現的。由於上課時的筆記不在身邊，總感覺有些沒太大把握的地方。對於“假設工作在802.11 a,b,g SISO模式的三天線路由器，可否認爲3根天線有較大的增益？”以及“處於兩橋接模式路由器間的設備是否同時從兩路由器下載數據，怎麼進行同步？”亦心存疑惑。畢竟從書本的知識到實際應用還有一段距離，所以如有不對之處，歡迎指正。
總結：
天線數量越多無線路由器的信號就越好，但是，信號好的意思並不是說無線路由器天線數量越多，它的無線信號的發射能力就成倍增長，穿透力就越好，事實上，多天線無線路由器信號只是比單天線無線路由器的信號強10%到15%左右而已，簡單的表現就是單天線無線路由器在經過一堵牆相隔後，它的信號剩下一格，而多天線無線路由器的無線信號則徘徊在單格與兩格之間，一般不敏感的人羣幾乎感覺不到它們的差異，除非使用WIFI信號測試軟件才能很直觀的看見無線信號的差異，而且雙天線與四天線的無線路由器相比，無線信號強度幾乎是一樣的。根據實驗測試結果我們總結了一下意見，無線路由器天線數量對於信號增強幫助不大，只是廠家利用大家的心理作用來提升產品價格的營銷手段而已。