【摘要】移动通信基站铁塔的选型及设计是移动通信基站建设的基础,也是重点工作内容。介绍了移动通信基站的构成和基本框架,分析了移动通信基站铁塔的特点、设计要求及选型依据,对不同类型的铁塔进行了详细的分析和比较,并从安全性、维护性、美观性、经济型等方面对通信铁塔的选型提供了要求,根据通信基站地质条件、天线挂高、租用场地三大方面对通信铁塔的选型进行分析,通过对移动通信基站的设计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重要依据。
【关键词】通信铁塔基站天线挂高地质条件
随着信息与移动技术的飞速发展,手机已经渗透到信息社会的各个领域,通信已经成为了当今生活中一种不可缺少的交流手段。在人手一部手机的时代前提下,各大通信运营商都在关注如何保证通信的畅通。然而,移动通信基站是保证通信畅通的基础设施,该基站设备保证信号覆盖,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。本文通过对移动通信基站的分析以及当前通信基站的基本要求,讨论了移动通信基站铁塔的选型和设计,确定了移动通信基站设计方案和规范。
一、基本框架
移动通信网络构成的重要支撑就是移动通信基站,基站的建设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***如***1所示。
(1)基站站房。基站站房主要包括六大方面的设备: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。(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。(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。
二、铁塔特点、设计要求及选型依据
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也不同,最后根据铁塔自身的特点,对移动通信基站铁塔进行综合选型。在移动通信基站铁塔选型过程中,合理地对铁塔进行选型是该设计方案的主要问题。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。
2.1不同类型铁塔特点
移动通信基站的建设位置比较特殊,一般都建设在大楼楼顶、丘陵山丘以及开阔的地势结构的铁塔附近。这些位置都有几个共同的特点:地势位置非常高,导致了通信铁塔维护难度高的特点,因此在当前环境下对通信基站的设计要求就相对比较高。移动通信基站铁塔的选择与众多因素息息相关,比如天线的结构、天线的挂高、占地面积、建筑场地的环境、地质条件等等,如表1所示各类移动通信基站铁塔的优缺点。
2.2设计要求
(1)选址要求。选址是基站铁塔建设的重要因素,有限考虑用户数量多,信号不好、基站少的区域,而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。(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。
2.3铁塔选型依据
(1)依据安装环境的地质条件确定铁塔类型。在移动通信基站铁塔施工前,要对施工环境进行岩土工程勘察,通过勘察确定地质环境,结合表1的铁塔优缺点和环境,确定性价比最高的铁塔选型方案。采用桩基础时,必须进行桩基抗压、抗拔的承载力计算,而且还需要对桩的抗裂、沉降和抗弯承载力进行计算。构成通信铁塔结构的重要组成部分是保证结构的整体稳定,这个稳定是通过铁塔上部结构的全部荷载安全可靠地传递到地基来实现的。其次,铁塔基础可使用单桩、群桩和扩展基础。(2)依据天线挂高确定铁塔类型。根据表1所示,铁塔的挂高一般处于15-40米之间,高度可以实时调整,根据当地环境的地形进行调整即可。例如在城市楼顶安装铁塔时,高度可调整桅杆15米、抱杆5米;在山丘上建造铁塔时,铁塔高度可调整至20米。(3)依据租用的场地确定铁塔类型。移动通信运营商建造基站时,需要场地的租用,场地在选择铁塔类型的因素中占着非常大的比例。各种不同的铁塔占用的面积是不相同。例如角钢铁塔占地面积约为80平方米,三管铁塔占地面积约为50平方米,单管铁塔占地面积约为30平方米,拉线铁塔占地面积约为800平方米。
三、结语
随着移动通信行业的不断发展,手机用户对通信质量不断提出更高的要求,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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