摘要：通信铁塔是我国移动通信事业发展的重要基础设施，在其设计过程中，需要对铁塔的选型和规范设计进行有效把控。本文分析了移动通信基站铁塔的特性、选型原则及设计方法要求，为移动通信基站铁塔的设计者和建设者提供一些建议和参考。
关键字：移动通信；基站铁塔；选型及设计
1.前沿
移动通信在中国发展迅速，经过20年的发展，己经跃居世界前列，成为了社会发展不可缺少的基础通讯。移动通信基站是移动通讯网络的基础，现阶段国家重点建设的基站类型是蜂窝站和集群站。它包括模拟移动电话网基站、数字移动电话网基站、集群通信基站、无线寻呼基站及其他无线通信站。基站设备保证通讯信号覆盖，提高移动通信畅通率的重要组成部分。一般来说，通信基站的设计包括以下是三个部分：站房设计、铁塔选型设计和天馈系统设计。
2.基站基本构成及设计要点
移动通信基站是移动通信网络构成的重要支撑设施，基站的建设的好坏对信号覆盖率起着至关重要的作用。通信基站的设计包括以下是三个部分：机房设计、铁塔选型设计和天馈系统设计，移动通信基站的主要框架结构图如图1所示。
（1）基站站房。基站站房主要配备以下装置：传输设备、收发信设备、电源设备、环境动力监控设备、自动灭火设备、降温空调设备。基站站房设计时需画出机房平面图，确定机房尺寸梁下净高（出设计时候确定走线架高度、设备机柜高度、馈窗高度，电池安装位置（一般由土建确认），馈窗位置，整个机房的朝向（指北朝向），引电距离。
（2）铁塔。铁塔主要包括六大方面的设备：防雷装置、天线支架、塔身、辅助设备、地基基础、拉线等。当通信铁塔选址结束以后，接下来的工作便是对铁塔进行基础设计。铁塔基础设计主要从拟建场地地质条件及周边环境、通信铁塔高度、铁塔种类等方面进行综合考虑。其中在不同场景条件下针对铁塔选用不同基础类型是需要特别考虑的地方。
（3）天线。天线主要包括三大方面的设备：天线座架、无线反射体、馈电系统。基站的天馈线外露部分易遭雷击，所以必须做好接地保护措施。移动通信基站天线应在接闪设备的覆盖范围中，接闪设备安装专门雷电流引下线，材料宜采用40×40mm的镀锌扁钢。并且考虑到高山上风比较大的因素，基站室外天馈线系统应该具有一定的抗风能力。对于裸露在室外的天馈线系统金属裸露部分应该刷上油漆或者用其他防腐措施，防止被含盐份的潮湿空气所腐蚀。
3.铁塔选型依据
通信塔主要为移动通信设备提供基础支撑。通信塔一旦在某地建设，就设立了一个长期的信号基站。基站的建设与当前地理环境有关，而且不同的地理环境对铁塔的设计要求不同，如场地地质不同，铁塔选型也不同，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。对移动通信基站铁塔选型需要根据铁塔自身的特点，进行技术及经济综合分析。如四边形角钢塔简称四角塔，是近些年通信工程中非常常见的一种塔型。这种塔型铁塔通常都占据铁塔高度的七分之一，在基础形式上一般都会使用钢筋混凝土独立基础或灌注桩基础。对这种塔型基础载荷进行计算时，通常都取上部结构传至塔脚下最不利的第二方向（即45°角方向）。其次根据天线挂高要求，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。例如在空旷的山丘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。同时，铁塔类型受到场地面积限制，不同的面积也确定了铁塔的不同选型。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。
对移动通信基站铁塔合理选型，可以大大缩短工程建设周期，有效降低工程造价，提高通信效率，降低通信出错率，保证结构安全可靠。
4.铁塔设计要求
（1）选址要求。通信基站选址与铁塔设计是通信基站工程建设质量的重要保证，选址需要结合城市规划、环境保护以及当地地质、水文、气象、交通以及自然灾害（洪水、涝、地震）等情况，进行分析研究比较，同时需要了解当相关的政策、法规规范，尽量选择空旷的区域，且基站铁塔附近最好远离大功率电磁干扰设备以及易燃易爆物品的厂房等设施。从视野上分析，基站目标覆盖区应该视野开过，不能有更高的建筑物遮挡基站的天线，防止信号不畅通。其次，由于基站的建设需要建设站房、铁塔等设备，因此安装施工难度较大，需要比较好施工和维护的环境。站址选择要满足无线信号传输和覆盖的需要，对于有快速组网的需求，技术上允许情况下选址方案可以优选考虑共站，其次是新建。
（2）维护性要求。基站建设不仅设备较多，而且设备与设备之间连接复杂，因此对基站的维护提出了很高的要求。在安装设备时，要注意设备的安装顺序，便于维护。
（3）安全性要求。基站及铁塔的设计中，要充分考虑风压、环境、设备方面的风险问题，包括防雷、接地、自动灭火、温度控制等装置的安装。在设备的生命周期内，除了不可避免的自然灾害等问题，要保证基站铁塔的安全。
（4）经济型要求。结合铁塔安装的地理环境因素、覆盖面积、人口密集程度、维护性因素，选择性价比高的设备。
（5）美观性要求。基站铁塔的建设除了要满足基本的通信之外，还需要满足城市的整体规划。在市内安装的基站铁塔保持与周围建筑环境一致，在景区安装的基站保持与景区协调一致，不破坏整体效果。
5.结束语
通信基站铁塔选型和设计是一项技术性、政策性和经济性要求较高的项目，而且随着3G、4G网络的发展和普遍，对移动通信基站设计方案提出更高的要求。移动通信基站的设计要考虑的因素众多，不仅要考虑铁塔本身的结构，还要考虑周围的地理环境、用户的要求和美观性，以及设备的性价比等因素，而且还需要考虑后续维护性简单。本文通过对移动通信基站的设计进行分析以及铁塔选型的分析，为移动通信基站铁塔的选型方案提供了依据。
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论文作者:黄炳章
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签：基站论文; 铁塔论文; 移动通信论文; 通信论文; 设备论文; 天线论文; 基础论文; 《基层建设》2019年第20期论文;