天线美化外罩检测技术要求

陈喆 王守源 宋旭

【摘要】    本文介绍了基站天线美化外罩的应用场景、产品类别;外罩的材质选取原则及基本机械性能要求;明确指出该类外罩产品的主要技术指标。文章从透波性能、结构性能、射频性能及抗老化性能等方面综合评估天线美化外罩的整体性能。

【关键词】    美化外罩    透波率    电气性能    抗老化

一、美化外罩的定义

美化天线外罩是指将通信天线置于隐藏罩内，隐藏罩外观则通过对建筑周围环境的观察、协调而进行设计，使之看起来更像是建筑物的一个必然组成部分。主要包括用于美化、伪装或隐蔽天线的外罩或涂覆层简称天线美化外罩。其除了可以做到外型逼真与周围环境协调统一达到美化效果外，还应在安装后不得影响原普通基站天线以及5G AAU天线系统的正常使用和维护，并能确保外罩内部拥有良好的自散热能力。

二、美化外罩的用途

随着通信行业的快速发展，通信基站数量越来越多，市区建筑物顶部天线林立，杂乱无章，天线暴露给居民带来不安全感，站点协调难，且天线与周边环境不协调，严重影响楼宇视觉效果。在这样的背景影响下，基站与环境和谐体系构建势在必行，美化天线外罩应运而生。

美化外罩根据地形地貌，周围建筑物特点等因素设计与周围环境最协调的美化外罩方案，以实现天线基本溶入建筑物或周边环境，使视觉无法察觉。美化外罩适用范围广泛，能适用市区、郊区、农村等各种场景，其外观颜色可根据现场环境定制，安装方便快捷，通常配置维护门，以便后续维护，同时可根据实际使用要求配置增高架。

三、美化外罩产品类型

美化天线外罩按是否需要配置增高架可分为普通型美化天线外罩和增高型美化天线外罩。凡悬挂在建筑物立面或安装在建筑物屋顶，无需配置增高底座的称为普通型美化天线外罩;安装在建筑物屋顶需要配置增高底座才能满足通信覆盖要求的称为增高型美化天线外罩。增高型美化天线外罩的底座通常采用钢构件焊接成桁架结构。增高底座应与上部罩体配套设计，和谐统一。底座与上部罩体应牢固连接，下部与屋面防水层直接接触时，应增设厚橡胶垫以保护屋面防水层。美化天线外罩按外形可分为方柱型、空调型、太阳能型、壁挂型变色龙、水箱型、圆柱型、栅栏型、围墙型、排气管型等。无论采用何种外罩类型，安装后均须满足本指导意见中的电性能指标，且不得影响原天线系统的正常使用和维护，并能确保外罩内部拥有良好的自散热能力。

四、外罩材质

由于玻璃钢材质不受电磁影响，且有良好的透波性能;且其密度介于1.5～2.0之间，比轻金属铝还要轻1/3，而机械强度很高，某些方面接近普通碳钢水平。按比强度（即单位密度下的拉伸强度，即材料的抗拉强度与密度之比）来看，玻璃钢不仅超过碳钢，甚至可达到某些合金钢的水平。因此美化天线外罩材料多采用玻璃钢复合板或者其他符合要求的新型材料，例如不饱和聚酯树脂玻璃纤维类、不饱和聚酯树脂高强玻璃纤维类、环氧树脂玻璃纤维类、环氧树脂高强玻璃纤维类、酚醛树脂玻璃纤维、类、酚醛树脂高强玻璃纤维类、乙烯基树脂玻璃纤维类、乙烯基树脂高强玻璃纤维类等。美化天线外罩表面喷涂材料应有足够的环境适应性，具备防腐、防盐雾、防酸雨、防大气中二氧化硫与紫外线辐射能力;应采用高性能的可覆盖油漆，外罩颜色应与周围环境相协调。同时外罩的使用寿命應不低于10年，除此还应具备以下材质特点：

1、透波性强，耗损小;

2、优良的物理特性（阻燃性、防吸水性、防腐蚀性、抗老化性）;

2、优良的机械性能（抗拉强度、抗压强度、抗弯曲强度）;

3、净重轻，便于生产加工运送，便捷安装。

五、美化外罩性能指标要求

在工程应用及实际测试中，由于天线外部美化外罩材质会对信号产生衰减和屏蔽，所以首先应保证覆盖效果和信号强度。此外，要使外罩材料对无线信号的衰减尽量降至最低，不能超过1dB。由于美化天线体积相对都比较大，安装位置较高，且多在户外，因此应具备抗恶劣天气的功能，如强风、地震、强雨雪及防雷击等。

5.1射频性能要求

天线美化外罩要求所采用的材料透波性强，传输损耗小，在天线工作频段对信号的衰减不超过1dB。天线美化加罩前后天线主辐射方向（美化外罩正面和两侧面）各频段具体的参考要求如表1。

同时要看加罩后对天线方向图、电路参数的影响，主要考察关键指标增益、电压驻波比、隔离度、水平/垂直面波宽、前后比等，参考指标要求如表2所示。

5.2结构性能要求

美化外罩要求结构牢固可靠，便于安装、使用和运输，且要符合安全性要求，如采用大型广告牌型美化外罩的，必须同时满足《CECS 148：2003户外广告设施钢结构技术规程》要求;采用高度超过6米的楼顶大型栅栏等产品，必须满足《CECS 148：2003 户外广告设施钢结构技术规程》，仿生树必须满足《CECS80.96 塔桅钢结构施工及验收规程》要求。对于孤立大型仿生树型和安装于建筑物上并高于周围建筑物的隐蔽外罩产品，应按避雷针、塔体、馈线三部分设计并提供完善的防雷设施，所有隐蔽外罩产品的防雷设计须满足移动通信设备防雷规范要求，以保证天馈系统的安全。

考虑到维护方便性，外罩须设置维护门/孔，便于维护和角度调节，且外罩内预留空间要求满足天线水平方向角±30°可调节，满足原机械下倾角全部调节范围要求，并根据需要预留安装RRU、馈线、接头等设备的空间。为防止外罩冷凝积水、散热等方面问题，通常会在外罩表面设置泄水孔及散热孔。

5.3工艺和材料要求

美化外罩厚度大于等于4mm，天线主辐射方向上采用材料的等效综合介电常数不大于 2.3。材料机械性能如抗拉屈服强度要求大于等于69.9MPa，弯曲屈服强度大于等于142 MPa，硬度R107-115。外罩必须有足够的环境适应性和抗老化性能，正常使用情况下10年的损耗程度在20%以内。整体使用寿命应不低于10年，表面涂覆材料5年内不脱落、褪色。具有较好的阻燃性，应达到GB8624-2006的B级或C级、或GB8624-2012的B1级、或GB/T 50222的B-1级。

5.3环境和老化性能要求

天线美化外罩必须有足够的环境适应性和抗老化性能，能在室外全天侯使用。保温、隔热性能好，且要具有防腐、防盐雾、防酸雨、防大气中二氧化硫与紫外线辐射能力。使用寿命应不低于10年，设计需满足本地风压要求。常见的环境性能指标如下：

1、工作温度 -40℃～+60℃

2、极限温度 -55℃～+70℃

3、风速  工作风速110km/h

4、极限风速 200km/h

5、摄冰 10mm不被破坏

六、结语

随着移动通讯的快速发展，各运营商基站天线数量大幅提升，各种类型的基站天线美化外罩随之应运而生。在实现天线美化外罩与周边环境建筑融为一体的同时，更要优先保证天线信号的覆盖效果和信号强度，确保在正常室外使用场景下外罩的使用寿命尽量长。因此，本文从几方面综合考量了天线外罩的技术指标，通过这些基本指标，可以快速评估美化外罩产品的性能优劣。

参  考  文  献

[1] 陶永亮. 5G天线外罩材料介绍与选择[J].橡塑技术与装备， 2020年20期： 37-40

[2] 胡洋.方柱形天线美化外罩对天线电性能的影响[J]. 移动通信， 2010， 34（16）：11-14

[3] 盛立峰，赵悠然，吴振浙，等.美化罩对TD-LTE天线的性能影响测试分析[J].电信工程技术与标准化，2015，（11）：60-63

[4] 王守源， 陈林， 陈喆， 安少赓.基站天线测试场地对比和技术要求[J].通讯世界，2020， 27（11）：179-180

陈喆（1986.12—），女，汉族，北京人，硕士，工程师，研究方向：天线、安全与电磁兼容、射频

通讯作者：王守源（1975.2—），男，汉族，内蒙古人，博士，高级工程师，研究方向：天线、安全电磁兼容、射频。