移動通信基站鐵塔的選型及設(shè)計

【摘要】移動通信基站鐵塔的選型及設(shè)計是移動通信基站建設(shè)的基礎(chǔ)，也是重點工作內(nèi)容。介紹了移動通信基站的構(gòu)成和基本框架，分析了移動通信基站鐵塔的特點、設(shè)計要求及選型依據(jù)，對不同類型的鐵塔進行了詳細的分析和比較，并從安全性、維護性、美觀性、經(jīng)濟型等方面對通信鐵塔的選型提供了要求，根據(jù)通信基站地質(zhì)條件、天線掛高、租用場地三大方面對通信鐵塔的選型進行分析，通過對移動通信基站的設(shè)計以及鐵塔選型的分析，為移動通信基站鐵塔的選型方案提供了重要依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】通信鐵塔基站天線掛高地質(zhì)條件

隨著信息與移動技術(shù)的飛速發(fā)展，手機已經(jīng)滲透到信息社會的各個領(lǐng)域，通信已經(jīng)成為了當(dāng)今生活中一種不可缺少的交流手段。在人手一部手機的時代前提下，各大通信運營商都在關(guān)注如何保證通信的暢通。然而，移動通信基站是保證通信暢通的基礎(chǔ)設(shè)施，該基站設(shè)備保證信號覆蓋，提高移動通信暢通率的重要組成部分。一般來說，通信基站的設(shè)計包括以下是三個部分：站房設(shè)計、鐵塔選型設(shè)計和天饋系統(tǒng)設(shè)計。本文通過對移動通信基站的分析以及當(dāng)前通信基站的基本要求，討論了移動通信基站鐵塔的選型和設(shè)計，確定了移動通信基站設(shè)計方案和規(guī)范。

一、基本框架

移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的重要支撐就是移動通信基站，基站的建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。通信基站的設(shè)計包括以下是三個部分：機房設(shè)計、鐵塔選型設(shè)計和天饋系統(tǒng)設(shè)計，移動通信基站的主要框架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

（1）基站站房。基站站房主要包括六大方面的設(shè)備：傳輸設(shè)備、收發(fā)信設(shè)備、電源設(shè)備、環(huán)境動力監(jiān)控設(shè)備、自動滅火設(shè)備、降溫空調(diào)設(shè)備。（2）鐵塔。鐵塔主要包括六大方面的設(shè)備：防雷裝置、天線支架、塔身、輔助設(shè)備、地基基礎(chǔ)、拉線等。（3）天線。天線主要包括三大方面的設(shè)備：天線座架、無線反射體、饋電系統(tǒng)。

二、鐵塔特點、設(shè)計要求及選型依據(jù)

基站的建設(shè)與當(dāng)前地理環(huán)境有關(guān)，而且不同的地理環(huán)境對鐵塔的設(shè)計要求也不同，最后根據(jù)鐵塔自身的特點，對移動通信基站鐵塔進行綜合選型。在移動通信基站鐵塔選型過程中，合理地對鐵塔進行選型是該設(shè)計方案的主要問題。對移動通信基站鐵塔合理選型，可以大大縮短工程建設(shè)周期，有效降低工程造價，提高通信效率，降低通信出錯率，保證結(jié)構(gòu)安全可靠。

2.1不同類型鐵塔特點

移動通信基站的建設(shè)位置比較特殊，一般都建設(shè)在大樓樓頂、丘陵山丘以及開闊的地勢結(jié)構(gòu)的鐵塔附近。這些位置都有幾個共同的特點：地勢位置非常高，導(dǎo)致了通信鐵塔維護難度高的特點，因此在當(dāng)前環(huán)境下對通信基站的設(shè)計要求就相對比較高。移動通信基站鐵塔的選擇與眾多因素息息相關(guān)，比如天線的結(jié)構(gòu)、天線的掛高、占地面積、建筑場地的環(huán)境、地質(zhì)條件等等，如表1所示各類移動通信基站鐵塔的優(yōu)缺點。

2.2設(shè)計要求

（1）選址要求。選址是基站鐵塔建設(shè)的重要因素，有限考慮用戶數(shù)量多，信號不好、基站少的區(qū)域，而且基站鐵塔附近最好遠離大功率電磁干擾設(shè)備以及易燃易爆物品的廠房等設(shè)施。從視野上分析，基站目標覆蓋區(qū)應(yīng)該視野開過，不能有更高的建筑物遮擋基站的天線，防止信號不暢通。其次，由于基站的建設(shè)需要建設(shè)站房、鐵塔等設(shè)備，因此安裝施工難度較大，需要比較好施工和維護的環(huán)境。（2）維護性要求。基站建設(shè)不僅設(shè)備較多，而且設(shè)備與設(shè)備之間連接復(fù)雜，因此對基站的維護提出了很高的要求。在安裝設(shè)備時，要注意設(shè)備的安裝順序，便于維護。（3）安全性要求。基站及鐵塔的設(shè)計中，要充分考慮風(fēng)壓、環(huán)境、設(shè)備方面的風(fēng)險問題，包括防雷、接地、自動滅火、溫度控制等裝置的安裝。在設(shè)備的生命周期內(nèi)，除了不可避免的自然災(zāi)害等問題，要保證基站鐵塔的安全。（4）經(jīng)濟型要求。結(jié)合鐵塔安裝的地理環(huán)境因素、覆蓋面積、人口密集程度、維護性因素，選擇性價比高的設(shè)備。（5）美觀性要求。基站鐵塔的建設(shè)除了要滿足基本的通信之外，還需要滿足城市的整體規(guī)劃。在市內(nèi)安裝的基站鐵塔保持與周圍建筑環(huán)境一致，在景區(qū)安裝的基站保持與景區(qū)協(xié)調(diào)一致，不破壞整體效果。

2.3鐵塔選型依據(jù)

（1）依據(jù)安裝環(huán)境的地質(zhì)條件確定鐵塔類型。在移動通信基站鐵塔施工前，要對施工環(huán)境進行巖土工程勘察，通過勘察確定地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合表1的鐵塔優(yōu)缺點和環(huán)境，確定性價比最高的鐵塔選型方案。采用樁基礎(chǔ)時，必須進行樁基抗壓、抗拔的承載力計算，而且還需要對樁的抗裂、沉降和抗彎承載力進行計算。構(gòu)成通信鐵塔結(jié)構(gòu)的重要組成部分是保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，這個穩(wěn)定是通過鐵塔上部結(jié)構(gòu)的全部荷載安全可靠地傳遞到地基來實現(xiàn)的。其次，鐵塔基礎(chǔ)可使用單樁、群樁和擴展基礎(chǔ)。（2）依據(jù)天線掛高確定鐵塔類型。根據(jù)表1所示，鐵塔的掛高一般處于15-40米之間，高度可以實時調(diào)整，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的地形進行調(diào)整即可。例如在城市樓頂安裝鐵塔時，高度可調(diào)整桅桿15米、抱桿5米；在山丘上建造鐵塔時，鐵塔高度可調(diào)整至20米。（3）依據(jù)租用的場地確定鐵塔類型。移動通信運營商建造基站時，需要場地的租用，場地在選擇鐵塔類型的因素中占著非常大的比例。各種不同的鐵塔占用的面積是不相同。例如角鋼鐵塔占地面積約為80平方米，三管鐵塔占地面積約為50平方米，單管鐵塔占地面積約為30平方米，拉線鐵塔占地面積約為800平方米。

三、結(jié)語

隨著移動通信行業(yè)的不斷發(fā)展，手機用戶對通信質(zhì)量不斷提出更高的要求，而且隨著3G、4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普遍，對移動通信基站設(shè)計方案提出更高的要求。移動通信基站的設(shè)計要考慮的因素眾多，不僅要考慮鐵塔本身的結(jié)構(gòu)，還要考慮周圍的地理環(huán)境、用戶的要求和美觀性，以及設(shè)備的性價比等因素，而且還需要考慮后續(xù)維護性簡單。本文通過對移動通信基站的設(shè)計進行分析以及鐵塔選型的分析，為移動通信基站鐵塔的選型方案提供了依據(jù)。

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