你的手機信號為啥不好？

我們?nèi)粘Ｉ钪?，你是否有這些發(fā)現(xiàn)：當(dāng)我們在電梯或者地下停車場，乘坐高鐵或者地鐵，在隧道或者山洞中，手機信號就會受到影響？

今天文檔君帶著干貨來了！我們從最基礎(chǔ)的移動通信原理開始，抽絲剝繭地解答疑惑——

到底是什么影響了我們的手機信號？

簡單易懂的無線通信原理

我們知道，手機要能夠打電話，首先要有信號，這個信號就是指無線信號，無線信號是通過電磁波進行傳播的，整個通訊過程可以簡單概括為：

1. 發(fā)射：發(fā)送端設(shè)備（例如手機）將需要傳輸?shù)男畔ⅲɡ纾郝曇?、圖像或者數(shù)據(jù)）進行編碼和調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的信號通過發(fā)送端設(shè)備的天線以無線電波（電磁波的一種）的形式發(fā)射出去。

2. 傳播：攜帶信號的無線電波在空氣等介質(zhì)中傳播。

3. 接收：接收端設(shè)備（例如基站）通過天線進行接收，并將接收到的無線電波經(jīng)過解調(diào)和解碼還原成原始信息。

這就是無線通信的大致過程。從上面的過程中，我們可以分析出，無線通信涉及以下環(huán)節(jié)：

• 發(fā)送&接收端的編碼和調(diào)制。

• 發(fā)送端通過天線發(fā)送，發(fā)給誰？怎么發(fā)？（發(fā)送方向、時間等）。

• 無線電波傳播，主要是傳播時信號損耗和干擾等問題。

• 接收端通過天線接收，怎么收？

下面，我們就具體聊一聊這些環(huán)節(jié)里的各種因素是如何影響你的手機信號吧。

影響無線信號傳播的因素有哪些？

手機信號不穩(wěn)定是由多種復(fù)雜因素同時影響的，根據(jù)上文提到的無線通信涉及到的環(huán)節(jié)，這里我們以信號發(fā)給誰，信號調(diào)制，信號怎么發(fā)，信號傳播的干擾，信號傳播的損耗，天線發(fā)送&接收這幾個角度分析會影響無線信號的因素：

• 基站數(shù)量和分布

無線信號在空氣中傳播過程中有個特點，隨著傳播距離的增加，信號強度會逐漸減弱，一定距離后，可認為減弱為零，所以再POWER的基站能夠提供的無線信號覆蓋范圍也是有限的，如果坐著高鐵恰巧經(jīng)過基站分布少的偏遠地區(qū)，信號就會差。

• 基站使用的頻譜

低頻信號覆蓋范圍廣且穿透性強，高頻信號傳輸數(shù)據(jù)快，但更容易受到隧道、山洞等障礙物的阻擋。

• 基站的天線

基站天線的方位角和下傾角影響基站的信號覆蓋范圍。

方位角是指從正北方向的平面順時針旋轉(zhuǎn)到天線所在平面所形成的角度。天線根據(jù)方向性分為全向天線和定向天線，一般基站配置3個定向天線完成360°全方位覆蓋，天線方向通常有兩個或多個瓣，功率最大的瓣稱為主瓣，其余稱為旁瓣。

如果你的位置恰巧處于主瓣方向，手機信號就會強一些，如果你的位置不巧位于旁瓣方向，手機信號相對會弱一些。

下傾角是指天線指向地面的角度，下傾角越大則基站覆蓋范圍距離基站越近，反之覆蓋范圍距離基站越遠，較小的下傾角雖然能夠提供較遠的覆蓋范圍，但距離基站較近的地方信號會很差，俗稱“塔下黑”。

• 地形和環(huán)境

無線信號在傳播過程中，能量會被地面或者高空的電離層吸收或反射，遇到一些障礙物會發(fā)生反射、衍射或者散射，從而造成信號強度衰減，在建筑物密集的區(qū)域還可能會產(chǎn)生多徑效應(yīng)。

多徑效應(yīng)是指當(dāng)無線信號從發(fā)送端發(fā)射后，會遇到直射、反射、散射、繞射等傳播路徑，信號經(jīng)過多條路徑到達接收端，每條路徑的長度和到達時間不同，使信號在接收端疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致信號衰落、信號失真、多普勒頻移等問題。

• 信號穿透墻體材質(zhì)

當(dāng)無線信號穿透障礙物時，會造成信號損耗，不同的穿透材質(zhì)對穿透損耗也有很大的影響，下圖為一些常見材質(zhì)的WiFi的無線電波穿透損耗情況，由此可知玻璃和木質(zhì)材料，無線信號傳播相對較好，金屬材料對無線信號的穿透損耗非常大。

• 用戶數(shù)量和密度

如果某一區(qū)域用戶數(shù)量過多會面臨信道擁堵問題，就像道路上車的數(shù)量到了一定程度就會堵車?？偟念l譜資源是有限的，人群過于密集，導(dǎo)致基站分配給每個用戶的無線資源變少，網(wǎng)速變慢。

• 移動終端設(shè)備移動速度太快，頻繁切換基站

當(dāng)你拿著手機從某一基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)移動到另一個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)時，你的手機會自動切換到信號更強的基站，基站切換有響應(yīng)時間，如果乘坐高鐵等高速的交通工具，高頻率的切換會增加信號掉線和延遲的可能性。

• 移動終端設(shè)備移動速度太快，造成多普勒效應(yīng)

無線信號在手機和基站之間傳播時，由于手機和基站間的相對運動，頻率會發(fā)生改變的現(xiàn)象，這就是多普勒效應(yīng)。當(dāng)手機向某一基站移動時，該基站接收到的信號頻率變高，手機遠離某一基站移動時，該基站接收到的信號頻率變低，手機移動速度越快，多普勒效應(yīng)越明顯。

多普勒效應(yīng)會在無線信號解調(diào)時造成困難?；竞鸵苿咏K端設(shè)備是使用約定好的頻率通信的，如果基站接收到的信號頻率變化過大，無線信號就像變裝了一樣，基站無法識別導(dǎo)致解調(diào)失敗，只能要求終端重發(fā)了。

所以手機信號在發(fā)射到接收的過程中遇到以上問題時，都會影響我們的信號。

噼里啪啦說了那么大半天，最后考考聰明的你們，在高鐵上手機信號受到影響可能是哪些原因造成的？歡迎大家在評論區(qū)大膽討論！