WiFi技术工作原理基于无线通信协议，通过无线电波实现设备与路由器之间的数据传输，其核心是利用2.4GHz、5GHz或6GHz频段，将数字信号转换为电磁波进行传播，具体过程可分为信号编码、数据传输、连接管理三个阶段。
信号编码阶段，路由器将待传输的二进制数据通过调制技术（如QAM、OFDM）加载到无线电载波上，802.11ac标准支持256-QAM调制，可在单个载波上传输8比特数据，调制后的信号通过天线以电磁波形式发射，覆盖范围通常为30-100米,受环境干扰和障碍物影响。
数据传输采用CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）协议，确保多设备共享信道时的有序通信，设备发送数据前会先侦听信道是否空闲，若检测到其他信号则随机退避一段时间，减少碰撞概率，实际传输中，数据被分割为多个数据包（Frame），每个包包含头部（目标地址、控制信息）、负载（实际数据）和校验序列,接收端通过校验序列验证数据完整性。
连接管理依赖802.11系列标准，包括认证、关联和密钥分发，设备启动后扫描可用WiFi网络，选择信号最强的接入点（AP）并提交认证信息（如WPA2/WPA3加密的密码），认证通过后，设备与AP建立关联，分配唯一标识符（AID），后续通信均通过该标识符路由，加密技术如AES-CCMP（WPA2）或GCMP（WPA3）可防止数据被窃听,密钥通过四次握手动态生成。
频段选择影响传输性能：2.4GHz频段穿墙能力强但易受微波炉、蓝牙设备干扰，速率通常为150-866Mbps；5GHz频段干扰少、速率高（可达1-3Gbps）但覆盖范围较小；6GHz频段（WiFi 6E）进一步扩展带宽，支持更多信道,适合高密度场景。
为提升效率，WiFi采用MIMO（多输入多输出）技术，通过多根天线同时传输不同数据流，802.11ax标准支持8×8 MIMO，理论速率超过10Gbps，MU-MIMO（多用户MIMO）允许路由器同时与多设备通信,减少排队延迟。
以下是WiFi常见参数对比表：
| 参数 | 11n (WiFi 4) | 11ac (WiFi 5) | 11ax (WiFi 6) |
|---|---|---|---|
| 频段 | 4/5GHz | 5GHz | 4/5/6GHz |
| 最高速率 | 600Mbps | 5Gbps | 6Gbps |
| MIMO类型 | 单用户 | 单用户 | 多用户（MU-MIMO） |
| 调制技术 | 64-QAM | 256-QAM | 1024-QAM |
| 信道带宽 | 40MHz | 160MHz | 160MHz |
相关问答FAQs：
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问：WiFi信号穿墙变弱的原因是什么？
答：无线电波在穿透墙体等障碍物时会衰减，2.4GHz衰减较少但速率较低，5GHz衰减严重但速率高，解决方案包括使用中继器、Mesh组网或选择支持WiFi 6的路由器（通过OFDMA提升弱信号环境下的效率）。 -
问：如何提升家庭WiFi覆盖范围？
答：可通过以下方式优化：①将路由器放置在家中位置；②启用Mesh组网或多AP扩展；③选择支持MU-MIMO和 beamforming（波束成形）的路由器，定向增强信号；⑤减少2.4GHz设备干扰,优先连接5GHz频段。
