论移动通信基站铁塔的选型及设计

邓轲



论移动通信基站铁塔的选型及设计

邓轲

北京中网华通设计咨询有限公司，北京 100070

通信技术的不断完善优化，使得人们的工作和生活越发离不开移动通信。移动通信使用者数量不断增加，致使无线通信频率资源可用数量不断减少。各个通信频率间的联系与自身维护间两个方面的通信频率不断缩小。无线信号极易受到各种外界或者是内部因素的影响，而出现不稳定的情况。因此，需要加大力度创新无线通信抗干扰性能，增强无线通信的稳定性。围绕移动通信基站铁塔结构的选型和设计工作展开了全面的分析研究，希望对移动通信信号稳定性的提升有所助益。

无线通信；抗干扰技术；性能

引言

在开展移动通信基站结构设计工作时，工作人员需要从各个方面综合考虑。不但要关注铁塔整体结构，还要结合项目所处的环境和地理位置的特点，为后期的养护工作创造良好的条件，不能忽视所有相关内容。只有这样才能从根本上确保通信基站建成之后能够正常稳定的运行。

1 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三个部分：机房设计、铁塔选型设计及天馈系统设计。

（1）基站站房。基站站房主要包括六个方面的设备：传输设备、收发信设备、电源设备、环境动力监控设备、自动灭火设备及降温空调设备。

（2）铁塔。铁塔主要包括六个方面的设备：防雷装置、天线支架、塔身、辅助设备、地基基础及拉线等。

（3）天线。天线主要包括三个方面的设备：天线座架、无线反射体及馈电系统。

2 无线通信抗干扰技术概述

2.1 无线通信效果

无线通信有很多影响因素，包括无线通信环境在内，这个因素是非常重要的。目前，通信领域的无线通信环境主要包括远距离通信的环境以及多系统条件下的无线传播环境。在这两种环境中，数据信息的传播非常复杂。

2.2 无线通信干扰因素

从无线信道的特点来看，它对所有无线设备都是开放的。无线信号传输过程不仅存在路径损耗，而且与地理环境也有很大关系。它容易导致信号散失其真实性，影响最多的还是通信质量。无线信号从发送端到接收端的传输过程中，需要经过大量路径，导致丢失，信号本身会大大削弱。如果环境同时有山丘和树木，信号就将进一步受到干扰，导致最终信号质量严重下降。

2.3无线通信抗干扰技术

为了解决上述问题，通信领域针对远距离通信的无线传播环境和多系统条件下的无线通信环境提出了具体的优化措施，需要采用相应的抗干扰技术来进一步完善数据的传输质量信息。技术性能可以有效发挥，是确定抗干扰效应的关键。鉴于此，研究和验证其性能是必要的。

3 基站铁塔选型的三个依据

3.1 场地地质结构

在移动通信基站设计工作正式开始之前，需要安排专业人员进入项目所处的地区进行实地考察，利用专业的测量和计算方法获取准确的设计工作所需要的各项参数，并充分联系铁塔的综合性能以及整个地区的状况，利用专业的方法进行铁塔选型工作。在利用专业方法计算桩基结构的承载负荷能力时，务必要在保证结构质量和稳定性的基础上开展各项工作。通信铁塔上层结构需要保证稳定地将负荷传到地基结构中，并且在整个规程中需要保证整个铁塔结构不会发生任何形变。铁塔下部基础结构可以使用各种形式出现。如果现实需要，那么也可以建造连接梁拉结、抗液化处理和地脚锚栓设计。

3.2 天线挂高要求

在实施天线挂高操作的时候，需要保证高度达到标准规范的要求，但是也可以依据通信铁塔所处地域环境适当调整各项参数，最终达到想要的效果。这都需要建立在保证线路能够正常传输信息的前提下[3]。

3.3 租用场地面积

租用场地的大小与移动通信基站铁塔结构的选型工作存在密切的关联，一样类型的铁塔所需要的土地面积也是不尽相同的。导致这现象的原因就是各个不同类型的铁塔所发挥的作用是不一样的，并且能够支撑的天线的数量也是不同的。我们在选择铁塔类型的时候，还应着重考虑一下租用场地的大小。

4 移动通信基站铁塔设计

4.1 基础设计

4.1.1 基础形式

通信铁塔基础结构通常都会选择使用钢筋混凝土独立结构或者是一些普通的结构形式，其中钢筋混凝土单独基础可以称为浅基础，更适合使用在地基结构承载性能较强的、土壤质量较为均衡的土地上，这样才能保证建造结构的质量和稳定性。

4.1.2 基础设计前

在开展基础结构设计工作之前，务必要安排专人实施项目实地勘探工作，不能没有任何依据的情况下就开展设计工作，避免危险事故的发生[1]。

4.1.3 角钢塔基础的设计

独立基础结构其实就是在角钢塔四个脚的位置处都建造一个单独的基础，之后与连接梁进行衔接。由于这项工作操作简单，并且花费较小，因此受到人们的青睐。在遇到低下水位较高或者是岩石结构在地下掩埋不深的时候，最好选用筏基结构。对筏基结构进行完善的方法就是将原有的结构改变为箱式筏基，并且利用填充土壤或者是沙子石块来取代混凝土完成配种。如果所处地区的低下水位较高或者是土壤质量较差，那么我们可以选择使用桩基。桩基建造虽然会增加成本，但是稳定性非常好。

4.2 防雷设计

4.2.1 铁塔的防雷

为了保证铁塔结构具备较好的防雷性能，我们需要在铁塔顶端的平台位置、铁塔中部位置以及底部位置上提前留出接地孔洞，也可以将周围的铁塔结构上的紧固螺栓转变为较长的螺栓充当接地点。通常铁塔结构都相对较高，如果两个相邻的接地点之间的间距超出了规定的范围，那么我们需要在这两个接地点之间增设一个接地点，这样才能保证有效地达到防雷的效果[2]。

4.2.2 天馈线的防雷

天馈线应尽可能地设置在铁塔的最顶端位置，并且馈线的连接线路的各个参数都要保证与标准规范的要求相一致。线路的长度不能超出规定范围。一旦超出，就需要增设一个接地点，这样才能保证前期设计的效果。

5 基站铁塔与机房形式的选择

基站是否需要建设铁塔，取决于移动通信天线的挂高。当基站所在的建筑物满足挂高要求时，可利用屋顶设置天线抱杆，无须建塔。基站铁塔因结构形式不同，可分为自立塔、拉线塔（桅杆）。基站铁塔因所建地点不同，有地面塔、屋顶塔之别。地面塔通常采用的塔型有角钢塔、钢管塔（四柱或三柱）、钢独管塔及拉线塔（桅杆）。角钢塔是最普遍的塔型。它制作安装简便、经济适用，应是铁塔建设的首选。钢管四柱（或三柱）塔因其根开可以做得很小（2 m左右），适用于狭窄场地或距建筑物较近的情况，但造价高于角钢塔。独管塔多用于城市风景区或其他要求美观的场所，因为独管塔馈线引下和人员攀登都不方便，加之造价较高，仅用于特殊要求的环境。拉线塔的优点是用钢量小，但占地面积大，是否经济应综合考虑。另外拉线塔易受外力破坏，一旦拉线受损即造成倒塔。拉线塔受风力作用还会发生摆动和水平扭动，采用微波传输的基站慎用。

6 结语

综合以上的阐述内容我们总结出，通信铁塔可以说是一门相对独立的科目，在实施设计工作的时候务必考虑后期的使用效果，不仅要达到前期设计需要，而且还应达到专业的标准。其设计直接影响到工程建设的质量、投资及周期，必须在设计时将铁塔本身的选型、基础、防雷等部分设计做好。

[1]褚先欣. 移动通信基站铁塔的选型及设计[J]. 中国新通信，2013，15（20）：108-109.

[2]范玮. 移动通信基站铁塔的选型及设计[J]. 中国新通信，2012，14（14）：58-60.

[3]王培华，贾江辉. 移动通信基站铁塔的选型及设计[J]. 建材与装饰，2017（42）：262-263.

Discussion on Selection and Design of Mobile Communication Base Tower

Deng Ke

ChinaComm Design and Consulting Co., Ltd., Beijing 100070

The continuous improvement and optimization of communication technology makes people’s work and life more inseparable from mobile communications. The increasing number of users of mobile communications has resulted in a continuous decrease in the number of wireless communications frequency resources available. The communication frequency between the communication frequency between each communication frequency and self-maintenance is continuously reduced. Wireless signals are highly susceptible to various external or internal factors, causing instability. Therefore, it is necessary to intensify efforts to innovate the anti-jamming performance of wireless communications and enhance the stability of wireless communications. A comprehensive analysis and research has been carried out on the selection and design of the tower structure of the mobile communication base station. It is hoped that it will be helpful to improve the stability of mobile communication signals.

wireless communication; anti-jamming technology; performance

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