分析通信基站铁塔类设计论文

1. 通信基站基本框架概述

建设通信网络的一个重要支撑是通信基站, 其内容主要包括了架设天线、建设基站机房、建设桅杆与铁塔等。其中天线主要包括了馈电系统、天线反射体和天线座架。而根据发射方向可将天线分为定向与全向天线两类, 根据使用区域的不同, 又可将天线分为室外与室内两种。基站机房通常包含了电源设备、收发信设备、传输设备、空调、消防设备、环境动力监控装置等内容。桅杆与铁塔则包括了塔身、天线支架、地基基础、防雷接地装置、辅助设施、拉线等。而其类型主要包括了拉线塔、角钢塔、三管塔、楼顶抱杆以及单管塔等。

2. 通信基站铁塔选型依据

2.1 结合场地地质情况来建设桩基, 并科学确定铁塔选型

在设计通信基站前, 需要对实际场所开展岩土工程勘察工作, 从而将建设场地地质确定下来。在采用桩基础时还应当合理计算桩基的抗拔、抗压以及抗水平的承载能力, 并验算桩身的抗弯、抗裂以及沉降承载力等。通信铁塔把上部结构的荷载通过基础完全、可靠的向地基传递, 以确保整体结构的稳定性, 这对通信铁塔结构而言是一项必不可少的内容。铁塔基础通常可选用扩展基础、单桩基础以及群桩基础, 如若情况特殊还可以将其与抗液化处理、梁拉结以及地脚锚栓设计相联系起来。

2.2 结合天线挂高要求来将通信基站铁塔类型确定下来

通常情况下, 天线挂高范围在30~50m内, 然而具体可以结合周边地貌地质情况来开展合理调整。如, 通信基站建设于城市楼顶, 则需控制抱杆高度在6m内, 桅杆高度在15m内。如若通信基站建设于郊区丘陵上, 则可以结合实际情况调整通信基站铁塔高度至20m左右。

2.3 结合租用场地面积来将通信基站铁塔类型科学确定下来

在对通信基站铁塔选型进行确定时, 一项重要考虑因素就是租用场地的面积。而不同类型铁塔其占地面积均有所差别, 所以在选型过程中应当要具有针对性。例如, 拉线塔占地面积在850m2左右, 单管塔占地面积在30m2左右, 三管塔在50m2左右, 角钢塔在60~100m2左右。

3. 通信基站铁塔设计

3.1 通信基站选址要求

通信基站选址应当要有限考虑附近基站少、信号差以及用户话务量较大的地点, 并且附近没有存储易燃易爆物品的企业、仓库以及强脉冲或大功率电磁干扰。并且要确保基站目标覆盖区周围没有比基站天线还要搞得建筑物, 保证期视野开阔。不仅如此, 建设通信基站还要求配套建设安装设备、铁塔以及机房, 所以需要使用许多施工机械, 因此必须要对附近地质情况进行重视, 选择方便施工与维护的环境。

3.2 基础形式及设计准备工作

通常情况下, 通信铁塔基础都是采用桩基础、钢筋混凝土独立基础以及平板式筏基础等形式, 其中, 桩基础主要适用于上部承载力较低的情况, 不适宜用于浅基础持力层;钢筋混凝土独立基础主要适用于土质均匀, 地基承载力良好的情况。在正式开始设计前, 务必要全面勘察工程地质情况, 万万態盲目设计, 避免导致事故的出现。

3.3 通信基站铁塔防雷设计

由于通信基站铁塔高度较高且多处于野外环境, 因而防雷是其一项极其重要的设计工作, 对此笔者认为应当从两个方面着手开展防雷设计:第一, 铁塔防雷设计。首先设计人员需要将接地孔分别在铁塔上部天线平台、中部和塔基这三个部位进行预留, 也可以使用加长紧固螺栓替换塔身普通紧固螺栓而做为接地点。其次, 由于铁塔通常较高如果设计中所做的两个预留接地孔 (点) 距离大于规范要求时 (注:一般两个相邻的接地孔 (点) 距离在60m内) , 设计人员要在它们中间加多一个接地孔 (点) , 并确保其与上下两个孔距离相等, 这样一来能够实现良好的雷电电流分散效果。最后, 如果所建铁塔属于落地塔的话, 需要将它和机房二者地网隔3至5m进行焊痛连接, 并确保最少2处处于连通状态;第二, 天馈线防雷设计。首先, 设计人员要分别在塔顶馈线屏蔽层、馈线出塔身到机房拐弯处上方0.5至1m以及机房馈线入口内侧这三个地方设计接地。其次, 如果长度大于标准所要求的60m设计人员同样要在两个相邻接地中间增加新的点, 同时机房中走线架需5至10m做接地, 以此确保其防雷效果。

3.4 通信基站铁塔走线架设计

除上述三方面外, 通信基站铁塔走线架是最后一项设计内容, 其要点主要有三个方面:第一, 基站机房中天线馈线地引入先经爬梯馈线支架固定后, 由铁塔顶部做垂直向下, 最后再从室外走线架作水平引入即可;第二, 人走线架 (桥架) 。在通信基站铁塔中根据走线架与地面高度是否超过4m可分为两种设计方案:首先在高地超过4m时即需上走线架, 此时设计上除了走线架宽度要达到50-60cm以及护栏高度为1.2m之外, 还需要把天线馈线固定到护栏中。其次在高度低于4m时, 需要上人走线架设计中其宽度同样为50-60cm, 但无需安设护栏, 此时只要借助于梯子在走线架中固定天线馈线即可。通常来说, 如果所设计基站机房属于单层的话一般采取后一种天线馈线走线架设计;第三, 走线架两端设计上通常是将其固定到机房外墙以及铁塔爬梯位于馈线窗下的支架中。另外需要特别注意的是为了避免下雨天机房中进水, 设计人员需要将走线架向外倾斜超高1%的坡度。

摘要：本文首先对通信基站基本框架进行概述, 并分析通信基站铁塔选型依据, 最后对通信基站铁塔设计策略谈谈自己的几点看法, 以供广大同行参考与交流。

关键词：通信基站,铁塔,选型,设计

参考文献

[1] 吴子模.试论移动通信基站铁塔的选型及其设计[J].建筑工程技术与设计, 2016 (11) .

[2] 吴刚.浅析通信铁塔选址和基础设计要点[J].建筑工程技术与设计, 2016 (28) .