摘要：随着经济和信息科技的快速发展，在信息时代发展过程中移动通信行业呈现出快速更迭的态势。移动通信行业的快速发展对于通信铁塔的建设需求以及质量也提出了更高的要求。本文主要对于通信铁塔建设以及其设计与维护进行分析，从通信铁塔设备的设计维护上对通信行业的发展提供帮助性作用。
关键词：通信铁塔；铁塔设计；通讯系统
引言
在信息化时代的背景下，社会基础建设发展迅速，对各个行业特别是通信行业有了更高的建设标准和质量要求。大量实践表明，作为通信基站建设的基石，通信铁塔的选型与设计的好坏，直接决定了后期通信基站的使用质量。基于实际铁塔工程的理论实践，通信基站铁塔的选型与设计可做进一步研究。
1 通信铁塔
1.1 通信铁塔重要性
通讯系统中，通信基站是整个系统的基本组成部分，没有成千上万分布各地的通信基站，就做不成通信网络。而在通信基站中，铁塔则是基站的基石，是基站的重要组成部分。通信铁塔作为通信天线的承载体，将天线进行架高，提高短超波、无线网络信号传输以及发射等服务区的半径，相当于基站这个大树的主干，不可或缺。
1.2 通信铁塔的分类
通信铁塔均为钢结构，根据结构形式主要分为自立式组合截面角钢塔、拉线角钢塔、单管塔、三管塔、拉线桅杆、支撑杆等，通信铁塔大致可分为塔体、平台、避雷针和天线四大部分，以及各大部分之间起连接固定作用的螺栓、连接板等。为对其使用寿命进行保证，铁塔各构件在使用之前都需要经过热镀锌防护处理。而根据通信铁塔的安装场地不同可以分为屋面塔和地面塔两种不同的类型，屋面塔适宜使用在农村、乡镇、城市郊区等景观要求不高的地区，现对于建设在地面的塔桅，屋面塔有较高的经济优势。
1.3 通信铁塔选型
通信铁塔的功能即为承载通信天线设备，确保通信信号能够顺利接受和发送，对于自立式铁塔，塔身结构的承载力、稳定性、变形、局部强度等须满足国家相关设计规范和标准的要求。通信基站铁塔高度较高，必须设置避雷针对所挂载的天线设备进行防雷保护，防止雷雨等恶劣天气对基站的正常使用造成影响。结合不同建设场景的景观要求，铁塔可迎合周边环境设计成仿生树木、飘带环绕、高架面板等造型进行选用，还可结合灯塔、广告、气象监控等多种功能为一体。
2 铁塔基础
上部铁塔结构形式、外型的规划安排、外部荷载的作用分类、建设场地、场地所处的地理环境及地质水文条件决定了通信铁塔基础的形式。基础类型的选择和设计要符合实际建设情况，在确保基础使用安全稳定的条件下，尽可能节省工程运行成本，并缩短建设周期。通过规划选定建设点位后，须对拟建设场地进行地质勘察，根据地质勘察报告给出的设计条件并结合造价预期进行基础选型，达到最优的经济效益。
3 设计要求
3.1 选址要求
基站规划、选址隶属无线网络范畴，从网络预测到工程详细设计，其结果直接影响到网络性能的好坏；基站选址是否合理，对通信项目建设的经济性和建成后的生产效益，起着举足轻重的作用，也直接反映了设计质量的好坏和水平的高低。
基站选址时应充分考虑和调查待覆盖区域的人口、分布情况、经济状况及周边基站的分布、覆盖现状，因地制宜选择最优站址。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于市区及热点话务地区需要了解人口流动情况、通信热点分布特点，需充分考虑站间距，系统干扰隔离等因素，从而控制其覆盖范围；对于郊区和乡镇，建站应该靠近居民集中的热点；对于山区覆盖，尽量广覆盖，同时重点注意居民集中居住区的覆盖要求，不要远离这些人口热点，以免出现建筑密集区域室内弱覆盖。
3.2 安全性要求
在铁塔设计时，铁塔的长细比、稳定性和强度等设计须满足相关国家规范和行业标准的要求[1]~[2]，还应满足正常使用过程中的温度、雷雨、气压等外部条件变化的影响，保证基站稳定安全的运行。
3.3 经济、美观要求
保障通信是铁塔建设的最基本要求，除此之外，设计者还要考虑到其是否满足所在区域的整体布局和规划，要与当地的环境布局协调一致。塔型设计选型应综合考虑使用要求、周围环境与景观、场地限制、经济性、运输方便等情况选择合适的塔型。
郊区、乡镇、农村地区建议使用三管塔、插接式单管塔、外爬支架式单管塔和角钢塔；城市地区建议使用双轮景观塔、灯杆景观塔、路灯杆塔、外爬支架式单管塔和插接式单管塔；景区建议使用双轮景观塔、灯杆景观塔、路灯杆塔、外爬支架式单管塔和仿生树。
4 通信铁塔防雷接地要求[4]
4.1 防雷要求
通信基站天线、馈线、走线架等设施均应在避雷针的保护范围内，保护范围宜按滚球法计算。避雷针宜专门设置避雷引下线，若确认铁塔金属构件电气连接可靠，可不设置专门的引下线。引下线材料为40mm×4mm的镀锌扁钢。避雷引下线应与避雷针及塔底接地网相互焊接连通。建议在铁塔上靠近爬梯两侧，各敷设一根避雷引下线。
4.2 接地要求
铁塔接地系统应与机房（机柜）接地系统相连接。各线缆的接地应符合[3]相关规定。铁塔天馈系统的接地要求具体原则是：室外馈线、同轴电缆及其他馈电线缆的长度小于10m时采用一点接地；长度在10~20m之间时，可采用两点接地；长度在20~60m之间时，要求不少于三点接地；长度超过60m，应在铁塔（内爬式单管塔除外）中部增加一处接地；接地线不可复接，接地线的方向应与避雷带引下方向一致。
4.3 安装在铁塔上GPS天馈防雷接地要求
GPS天馈线应在避雷针的有效保护范围之内。GPS馈线应分别在塔上、机房入口处就近接地；当在机房入口处已安装同轴防雷器时，可通过防雷器实现馈线接地；当馈线长度大于60m时，则应在塔的中间部位增加一个接地点。
5 结语
由于通信需求和应用不断发展，技术更新换代，基站无线环境千差万别，设备、配套等选型种类繁多，不存在适合所有环境的一成不变的设计模式，因地制宜，不断探索设计方案技术创新和项目管理创新，为顾客提供满意的通信基站设计服务是设计单位和设计师不懈努力的目标。
参考文献：
[1]GB50017-2017 钢结构设计标准[S].中国建筑工业出版社.2018.
[2]YD/T 5131-2005 移动通信工程钢塔桅结构设计规范[S].北京邮电大学出版社.2006.
[3]GB50689-2011 通信局（站）防雷与接地工程设计规范.中国计划出版社.2011
[4]Q/ZTT 1001-2015通信铁塔技术要求（V1.1）.中国铁塔股份有限公司.2015
论文作者:傅子键
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
标签：铁塔论文; 通信论文; 基站论文; 避雷针论文; 天线论文; 景观论文; 防雷论文; 《电力设备》2018年第31期论文;