摘要：笔者主要从移动通信基站铁塔特点、设计要求及选型依据等等几方面概述了本文主题，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：通信铁塔；基站；天线挂高；地质条件
如今移动通信技术和网络正在飞速发展和建设当中，目前全国范围中已经基本上覆盖了移动网络，这项技术对于提升工程质量、降低其中所产生造价，提升建设速度上有很大保障作用，同时提升对于基站所能够带来的效益是非常可观的，从移动通信基站实际情况来看，投资非常大，同时所涉及专业和范围非常管饭，因此，对于铁塔和机房等基础设备进行建设，是保证效果的关键环节，下面文章铁塔等基础设施的设计内容进行了阐述和分析。
一、移动通信基站建设基本框架结构
移动通信基站建设是构建移动通信网络的重要支撑。移动通信基站建设主要包括基站机
房建设、铁塔 / 桅杆建设以及天线架构。其主要构成如图 1。
图 1 移动通信基站建设的结构框图
1.基站机房
主要包括传输设备、收发信设备、电源设备、环境动力监控装置、自动灭火装置和空调等。
2.铁塔 / 桅杆
主要包括防雷接地装置、天线支架、塔身、辅助设施、地基基础和拉线等。铁塔 / 桅杆类型主要分为三管塔、角钢塔、拉线塔、单管塔和楼顶抱杆等。
3.天线
主要包括天线座架、天线反射体以及馈电系统。天线按使用区域分为：室内分布天线和室外天线；按照发射方向分为：全向天线、定向天线。
二、移动通信基站铁塔特点、设计要求及选型依据
根据基站建设的地理环境、设计要求和铁塔自身的特点，合理的对基站铁塔进行选型是移动通信基站设计方案主要问题。合理的铁塔选型和设计，对于降低工程造价，缩短工程建设周期，保证结构安全可靠至关重要。
1.不同类型铁塔特点
移动通信基站通信基站建设一般是在楼顶、丘陵及开阔的地势构建的铁塔附近，总体地势较高，具有高柔、难维护等特点，对通信基站的设计提出了很高的要求。通信铁塔选型与天线的结构形式、结构布置、天线挂高、占地面积、风压荷载、建筑场地的环境和地质条件等有着非常密切的关系。表 1 为移动通信基站铁塔类型优缺点对比表。
表 1 移动通信基站铁塔类型优缺点
2.设计要求
（1）基站选址要求
通信基站选址要考虑周围用户话务量大、信号差、基站少的区域；要远离大功率电磁干扰或强脉冲干扰以及存储易燃易爆物品的仓库、企业；基站目标覆盖区应视野开阔，其附近没有高于基站天线高度的建筑物阻挡。同时通信基站的建设需要建设机房、铁塔以及安装设备，对施工机械有很大的需求，注意周围地势特征，选择便于施工、维护的环境。
（2）维护性要求
由于通信基站本身包含的设备比较多，连接复杂，对通信基站的维护保养提出了更高的要求，因此在通信基站建设中要注意设备安装的有序、清晰、直观，便于维护。
（3）安全性要求
通信基站设计中要充分考虑风压、周围环境、设备自身等方面可能存在的问题，构建接地网、设计防雷系统和设备工作、保护接地，在机房内完善自动灭火装置和环境温度控制装置。一座合格的通信基站，应在其设计寿命周期内，在未发生超出设计范围的自然因素情况下能够正常工作，不出现机房、铁塔倾斜、倒伏、地基下沉等现象，确保基站的安全。
（4）美观性要求
通信基站建设除了要满足无线通信系统场强覆盖外，还应该满足城市的整体规划布局。安装在城市内应尽量跟环境协调一致，排除人们的对基站辐射伤害的顾虑；安装在景观区的基站，应与周围景观协同一致，不破坏景观的整体效果。
（5）经济性要求
移动通信基站设计要考虑覆盖面积、人口密集程度和环境因素，选择合适的通信基站形式，尽量节省工程投资。
3. 铁塔选型依据
（1）根据场地地质构建桩基，合理确定铁塔选型
移动通信基站设计前要进行岩土工程勘察以确定建设场地地质，并结合铁塔结构形式和周围环境条件，通过技术经济比较综合分析确定铁塔选型。在采用桩基础时应进行桩基抗压、抗拔、抗水平力的承载力计算，以及桩身的抗裂、沉降和抗弯承载力验算。通信铁塔基础将上部结构的全部荷载安全可靠地传递到地基，并保证结构的整体稳定，是构成通信铁塔结构的重要组成部分。铁塔基础可采用单桩基础、群桩基础和扩展基础，必要时应设置联系梁拉结、抗液化处理和地脚锚栓设计。
（2）根据天线挂高要求，合理确定移动通信基站铁塔类型
天线挂高一般是 30-40 米之间，但根据周围地物地貌，可进行相应的调整。例如在郊区丘陵上建造移动通信基站铁塔高度可适当降低到 20 米左右，在城市楼顶建造移动通信基站，桅杆最高 15 米、抱杆最高 5 米。
（3）根据租用场地面积，合理确定移动通信基站铁塔类型
租用场地的面积对确定移动通信基站铁塔选型非常重要。各种不同的铁塔占地面积各不相同，如：角钢塔占地面积大约为 60-100 平方米；三管塔占地面积大约为 50 平方米；单管塔占地面积大约 30 平方米；拉线塔占地面积大约为 851 平方米；楼顶抱杆、桅杆占地面积大约为 100 平方米，主要为楼顶空间。
三、移动通信基站设计实例
下面以广东省县某通信基站设计为例，对移动通信基站设计进行分析。
首先，进行基站选址。
1.进行现地勘探。由于本基站地下水埋藏较浅，黄土土质疏松，承载力较低。地质条件描述为：勘察期间场地地下水埋深为 3.7m，①②层疏松黄土，承载力100kPa，层底埋深约 7m，地下水对混凝土具弱腐蚀性。其地质条件见表 2。
表 2 澄城县郊区基站地质条件
2.确定基站基桩灌注方法
本基站地下水埋藏较浅，基坑开挖不宜太深，否则需要排水，增加施工成本和难度，宜采用独立基础，以①层粉土为基底持力层，地基承载力特征值按进行抗压计算，基础采用3m×3m，埋深 2.5 m，即能满足抗压要求。为便于施工垫层，可以在基底垫 0.2m 厚级配碎石，每边宽出基础边 0.15m。由于地下水对混凝土具弱腐蚀性，故本基站搅拌混凝土时应采用矿渣硅酸盐水泥。
3.进行基站机房设计
基站机房属于自建塔侧机房，距离铁塔基桩 2m。机房内设备安装按照机房工艺要求，应采用“课桌式”多列排列，设备与设备之间距离规范要求 1.2m，根据实际情况进行适当调整。
4.进行铁塔桅杆选型
本基站建于澄城县建造基站方位位于郊区开阔地域，维护性要求高，可建造三管塔。
根据现地勘察结果，确定此基站设计总体概况如下：
（1）本铁塔为三边形钢管塔，桩基采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，塔高为 30 米，跟开为 3×3 米，避雷针高度为 2.5 米。悬挂定向天线三幅。
（2）通信铁塔结构形式为钢结构，所有材料必须热镀锌。
（3）当地地震烈度为 7 度，当地基本风压为0.35KN/m2，考虑到通信的重要性，本次设计地震烈度为 8 度，风压已适当提高。
（4）机房采用侧机房设计，距离铁塔基桩 2m。
结语
随着移动通信的不断发展，用户对通信质量的要求不断提高，对移动通信基站设计方案提出了更高的要求。移动通信基站设计不仅要考虑基站本身的结构设计和通信要求，还应考虑周围环境和用户的需求、经济性、维护性和施工条件。本文通过分析移动通信基站设计的要求以及铁塔选型的方法，为移动通信基站设计方案确定提供依据。
参考文献：
[1]刘建宇，郭勇.GSM-R 系统通信铁塔的安全检测与维护[J].铁道通信信号，2011（12）：38-41
[2]史俊青.通信铁塔安装工程设计施工[J].电信工程技术与标准化，2011（01）：123-127
[3]刘巧英.通信铁塔基础选型与设计初探[J].科技情报开发与经济，2012（8）：116-118
[4]刘世奇.通信铁塔造价比较及优化[J].电信工程技术与标准化.2010，3（7）：74-77
[5]吴剑强，张彬，卢晓霞.移动通信铁塔对周边建筑物防雷的影响及解决方法[J].现代建筑电气.2012，3：153-154
论文作者:邹超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/16
标签：基站论文; 铁塔论文; 移动通信论文; 通信论文; 天线论文; 机房论文; 桅杆论文; 《基层建设》2017年第23期论文;