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WiFi信号是一种电磁波，工作在2.4GHz或5GHz频段。信号从路由器向四周辐射传播，遵循直线传播规律。随着传播距离增加，信号强度按距离平方反比规律衰减。信号在传播过程中会受到各种障碍物影响，特别是墙体材料会对信号产生不同程度的衰减。
不同墙体材料对WiFi信号有不同程度的衰减。石膏板的衰减最小，约3分贝。木材衰减5到8分贝。砖墙衰减10到15分贝。混凝土衰减15到25分贝。金属墙衰减最大，可达20到30分贝。衰减值越大，信号穿透能力越弱，接收到的信号强度越低。
我们来看一个实际的穿墙测试。路由器放置在最左侧，信号需要穿过不同材料的墙体到达各个房间。房间1只隔一堵砖墙，信号强度为负40分贝，属于良好水平。房间2需要穿过两堵墙，信号降到负65分贝，仍可正常使用。房间3穿过三堵墙包括混凝土墙，信号衰减到负85分贝，可能出现连接困难。
WiFi中继器是解决信号覆盖问题的有效设备。它的工作原理是接收来自路由器的原始信号，即使信号较弱，然后将信号放大并重新发射出去。这样可以有效扩展WiFi网络的覆盖范围，改善原本信号较弱的区域。不过需要注意的是，使用中继器会增加一定的网络延迟，因为数据需要经过额外的转发步骤。
为了优化WiFi覆盖效果，我们可以采取以下措施：首先是路由器位置优化，应将路由器放置在房屋的中央位置，避开金属物体和厚墙。其次是合理使用WiFi中继器，在信号衰减严重的地方放置中继器，但要保持与路由器的适当距离。第三是升级到5GHz频段，它的衰减更小，支持更高的传输速度。最后可以考虑Mesh网络系统，通过多个节点协同工作，提供更好的整体覆盖效果。
不同墙体材料具有不同的物理特性，直接影响WiFi信号的穿透能力。石膏板最薄只有10毫米，密度低，信号衰减仅3分贝。木质墙厚度约50毫米，衰减5到8分贝。砖墙厚度达200毫米，密度较高，衰减10到15分贝。混凝土墙最厚达300毫米，密度最大，衰减15到25分贝。材料的密度和介电常数是影响信号穿透的关键因素。
现在我们来看实际的信号穿墙衰减测试结果。WiFi信号从路由器发出后，穿过石膏板衰减3分贝，穿透率为50%。穿过木质墙衰减8分贝，穿透率降到16%。穿过砖墙衰减15分贝，穿透率只有3%。穿过混凝土墙衰减25分贝，穿透率仅0.3%。可以看到，随着墙体密度增加，信号衰减越来越严重，波形振幅明显减小。
当WiFi信号需要穿过多重墙体时，衰减效应会累积叠加。总衰减等于各个墙体衰减的代数和。例如，信号依次穿过石膏板、砖墙和混凝土墙，总衰减为负3分贝加负15分贝再加负25分贝，等于负43分贝。此时穿透率仅为0.005%，信号几乎完全被阻断，设备很难正常连接网络。
在实际应用中，中继器能有效解决WiFi信号穿墙问题。主路由器发出的信号经过墙体衰减后变得很弱，中继器接收这个弱信号并进行放大处理，然后重新发射出强信号。这样就能将网络覆盖范围扩展到原本信号无法到达的区域，让更多设备获得稳定的网络连接。中继器的合理部署是解决家庭和办公环境WiFi覆盖问题的有效方案。