1. 信号发射
无线信号产生基础
路由器通过内置的无线芯片来产生无线信号。这个芯片根据特定的无线标准（如IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax）工作，这些标准规定了无线信号的频率范围、调制方式等关键参数。例如，2.4GHz频段的无线信号波长较长，传播距离相对较远，但传输速度可能不如5GHz频段；而5GHz频段信号波长较短，传输速度快，但传播距离和穿透能力较弱。
无线芯片在工作时，首先会产生一个基础的高频振荡信号。这个信号就像是一个“载体”，用于搭载数据信息。以常见的Wi Fi信号为例，路由器会将这个高频信号进行调制，将数字信号（如电脑发送过来的数据包）“装载”到高频信号上。
天线的作用
路由器的天线是信号发射的关键部件。天线的作用是将无线芯片产生的高频电流转换为空间中的电磁波，并向周围空间辐射。天线的增益和方向性对信号发射有重要影响。
高增益天线能够将信号更集中地发射到某个方向，从而增加该方向上信号的强度和传输距离。例如，在一些长距离传输场景下，使用高增益定向天线可以将信号有效地发射到远处的接收设备。而全向天线则可以向各个方向均匀地发射信号，适合在家庭、办公室等环境中使用，因为在这些环境中，接收设备（如手机、笔记本电脑）可能位于路由器的不同方向。
2. 数据传输过程
数据的封装与发送
当路由器接收到来自局域网（LAN）内设备（如电脑、手机）的数据请求时，首先要对数据进行封装。以发送一个网页请求为例，电脑会将包含网页请求内容（如URL）的数据包发送给路由器。路由器会在这个数据包前面添加一些控制信息，如源IP地址（发送设备的IP地址）、目的IP地址（目标服务器的IP地址）、协议类型（如TCP/IP）等。
这些封装好的数据包会根据路由器内部的路由表进行转发。路由表就像是一张地图，告诉路由器数据包应该向哪个端口发送，以到达目标网络。例如，如果目标服务器位于互联网上，路由器会将数据包发送到连接互联网的广域网（WAN）端口。
信号传输中的调制与编码
在数据通过无线信号传输时，为了提高信号传输的效率和可靠性，会进行调制和编码。调制是将数字信号转换为适合在无线信道中传输的模拟信号的过程。常见的调制方式有正交幅度调制（QAM），例如，在Wi Fi 6（802.11ax）标准中，支持更高阶的QAM（如1024 QAM），可以在相同的带宽下传输更多的数据。
编码则是为了在信号传输过程中检测和纠正错误。例如，采用前向纠错编码（FEC）技术，当信号在传输过程中受到干扰而出现部分错误时，接收端可以通过编码规则来纠正这些错误，从而保证数据的完整性。
接收端的信号处理与数据解包
在接收端（如手机或者另一台电脑），天线首先接收到路由器发射的无线信号，并将其转换为电信号。然后，无线芯片会对这个电信号进行放大、滤波等处理，以去除噪声和干扰信号。
接下来，对处理后的信号进行解调，将模拟信号还原为数字信号。最后，根据数据包中的控制信息进行解包，提取出原始的数据内容。例如，手机接收到包含网页内容的数据包后，会解包并将网页内容显示在浏览器上。
路由器的工作原理涉及多个复杂的环节，从信号发射到数据传输的每个步骤都相互配合，以确保网络数据能够准确、高效地在不同设备之间传输。
