美化天线设计技术方案(烟囱型,灯杆型).pdf

烟囱型美化天线设计（朝烟囱型美化天线设计（朝阳阳商务楼）商务楼）工程名称：杭州市朝阳商务楼基站天线美化工程建设单位：杭州移动分公司设计单位：富阳佳淇通信技术有限公司设计人员：包加胜联系电话:[phone]设计时间：2012 年 6 月站点周边 90 度站点周边 180 度站点周边 270 度站点周边 360 度前前言言随着移动通信网络的迅速发展，移动通信基站天线作为无线信号的主要辐射装置，越来越多地广泛进入人们的视野。特别是在人口密集的城区，由于大话务量的需求，使得各大移动通信运营商基站网络越来越为密集。人们站在自家阳台、街区、花园等户外场所，抬头总是能看见基站天线。传统基站天线因其独特外形和安装方式，总是很难与周边环境很好地融合在一起，而因此直接影响到城市的美好环境。另外，随着人们环保意识的提高，大多数市民因为对移动通信基站的不了解而对基站进入其周边大楼具有一种盲目的排斥心理。这些都加大了移动通信运营商基站物业协调、工程实施和基站维护等工作的难度。天线隐形工程作为一种手段，满足了人们对城市环境要求越来越高的需求，受到有关各方的广泛关注。秉承环保，人性化关怀的产品理念，我公司 2002 年就开始隐形、环保天线的研发，采取人性化的设计思路，力求天线安装后与周围环境和谐融洽，降低运营商工程等方面的难度，满足了人们对美好环保环境的需求。1 1 1 1、项目概况、项目概况朝阳商务楼位于杭州市白马寺街 16 号，紧靠一环路内侧，为杭州市区一普通商务楼盘。大楼共 8 层高约 24 米，外墙面采用浅青灰色外墙装饰，周围为居民楼及商业区。浙江移动分公司拟在该楼楼顶安装有基站天线共 3 副，采用单抱杆安装方式，天线安装抱杆高 3 米，天线增益为 15dB；天线安装于 8 层楼顶，天线相对悬挂高度约为 28 米。（悬挂方式见附图 1）应浙江移动分公司的要求，现拟对上述 3 副基站扇区板状天线在满足原覆盖指标的前提下进行外观改造，使其与整个大楼格调保持一致，消除其对周边环境视觉上的负面影响（具体见美化效果图）。附图：欲安装天线的楼顶平台图片附图：欲安装天线的楼顶平台图片2 2 2 2设计依据、设计依据1、原邮电部颁布的900MHz TDMA 数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制TZ019-952、原邮电部颁布的900MHz TDMA 数字通信工程设计暂行规定部内标准.3、原邮电部900/1800MHz TDMA 数字移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法(YD/T883-1999)4、原无线电管理委员会国无管(1990)11 号“关于调整 900MHZ 频段的函”.5、中华人民共和国国家标准 GB8702-88电磁辐射防护规定6、国家通信行业标准，YD5039-97通信工程建设环境保护技术规定7、国家无线电管理委员会，国无管199419 号文关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知8、FCC 和 GSM 1800ETSI 标准.3 3 3 3、设备选型、设备选型3.1、天线增益选择：根据浙江移动公司的要求及本补点站的特点，本方案使用 15.5 分贝增益天线。3.2、天线下倾角选择：根据浙江移动公司的要求及本站点的特点，本方案使用手动电调天线,天线自带刻度调节杆,下倾角可根据覆盖需求 0-14 度自由调整。3.3、天线水平波束宽度选择:根据浙江移动公司的要求及本站点的特点，本方案使用水平波束宽度 65 度天线。3.4、其它性能选择：根据浙江移动公司的要求及本站点的特点，本方案使用手动电调天线。4 4 4 4、设计方案分析、设计方案分析4.1 设计思路美化程度：美化方式-立柱型 采用立柱型外罩对天线进行美化处理，将原天线罩于美化外罩内，外罩面板采用璃钢材料，颜色为与大楼外墙颜色相近的青灰色，外罩支架为金属材料，工程实施后天线外罩能对天线起很好的美化效果，从而保证在不改变原天线覆盖效果的情况下，使基站天线能与大楼的外观及周围的环境协调统一。操作维护性立柱型外罩采用玻璃钢复合材料制作，具有良好的抗老化性能。隐藏体后侧可以拆卸,便于日后天馈的维护。4.1 附图天线美化前后对比图站点原照片立柱型站点天线美化后效果图立柱型站点天线美化后效果图（近景）4.1.3 美化材料性能指标玻璃钢材料性能指标材料名称比重弯曲强度MPa抗压比强度强度/比重抗拉强度MPa抗拉比强度强度/比重玻璃钢1.803011672011114.1.4 承重及风载荷分析1、承重分析立柱型 隐藏体尺寸为 400*400*1800(mm)，材料为玻璃钢，框架为金属材料，隐藏体的总重量约为 40 公斤。安装后对大楼承重的影响较小。2、风荷载计算：(1)、风压高度变化系数z：zi 根据重庆地区地面粗糙度类别为 C 类，按风荷载规范表 6.2.1 确定。第 1 层：在 z3.300m 高度处，zi0.540第 2 层：在 z6.600m 高度处，zi0.594第 3 层：在 z9.900m 高度处，zi0.707第 4 层：在 z13.200m 高度处，zi0.793第 5 层在 z16.500m 高度处，zi0.870第 6 层：在 z19.800m 高度处，zi0.936第 7 层：在 z23.100m 高度处，zi0.993第 11 层顶：在 z35.00m 高度处，zi1.06(2)、风振系数z：对于不考虑风压脉动影响的结构，z1(3)、基本风压o：基本风压o0.500kN/m2(按 100 年一遇取值)(4)、各层风荷载标准值，应按下式计算：k z*s*z*o风荷载标准值k 为：ki 1.000*1.300*0.500 0.689KN/m2 即 0.0689N/cm2立柱型 根据抗风要求，立柱底座用八个 M10 膨胀螺栓将其固定在楼顶上，立柱两侧在内部用加强筋支撑，天线外罩迎风面积很小（约为 0.3 m2 左右），对原天线风荷载影响较小。5 5 5 5、玻璃钢材料技术指标分析、玻璃钢材料技术指标分析5.1美化材料选取隐藏体选用玻璃钢材料,其科学名称是玻璃纤维增强塑料。玻璃钢是用玻璃纤维增强的层压热固性塑料，是复合材料中的典型代表。复合材料主要是把一种材料以人工的方式，均匀地分布于另一种材料中，从而克服单一材料的某些弱点，发挥综合性能。玻璃钢具有很多优良的技术性能，玻璃钢有三大优点：一是玻璃钢的密度小，强度大，比钢铁结实，比铝轻，比重只有普通钢材的 14l16，而机械强度为钢的 34 倍；二是玻璃钢具有耐高温特性；三是具有良好的耐酸碱腐蚀特性及不具有磁性。从加工成本上考虑，玻璃钢模具成本低（相对 PVC 模具），加工方便，适合小批量生产。5.2美化材料对天线指标的影响分析详见本公司测试报告6 6 6 6、安装说明及施工计划、安装说明及施工计划6.1安装说明及结构说明立柱型-利用高强度、低损耗、抗老化玻璃钢做成的美化外罩安装于大楼顶，天线隐藏在外罩内部，并保证天线辐射面和玻璃钢面板距离 2cm 以上（结构见下图）。6.2施工计划立柱型-估计整个工程一周内可以完成。施工进度计划表时间时间工程步骤工程步骤施工人员施工人员备注备注第一天施工前准备施工队长运送材料，协调物业第二天安装美化天线外罩施工人员、工程队长、工程督导安装美化天线外罩第三天安装美化天线外罩施工人员、工程队长、工程督导安装美化天线外罩第四天安装美化天线外罩施工人员、工程队长、工程督导安装美化天线外罩第五天安装美化天线外罩设计工程师、施工队长、施工人员、工程督导安装美化天线外罩第六天工程收尾施工队长、施工人员、工程督导清理现场及测试效果7 7 7 7、突发事件紧急处理预案、突发事件紧急处理预案工程中的突发事件包括这几个方面：安全（材料的安全、施工安全）、现场业主的沟通、其他突发事件的及时处理、现场环境的合理处理。为保证本项目的得以顺利实施我公司处理方法如下:材料方面：严格地采用安全合格的材料进行安装,特别进行相关电磁实验及环境试验。施工方面：施工前先对工人进行安装前培训。包括安全培训及安装培训,安全培训包括安全纪律学习及安全知识学习,安装培训包括安装规范培训及安装要点培训。施工现场将安排 2 名现场督导对现场材料和施工进行督导，对现场进行突发事件及时的处理和汇报，其次我公司还将安排 1 名经验丰富的工程师对工地进行检查确保整个工程有序，准确，高效的实施。另安排相关项目负责人对工地及时抽查同时向移动公司汇报工程中的进度和变化，确保施工安全有序高效地完成。现场业主的沟通：施工前办理好各项手续，并详细向业主介绍有关施工的各个环节，避免施工过程中出现不必要的麻烦，强化管理，保证将施工对业主单位的影响降低到最小。施工时间安排：由于在楼顶施工受自然环境、业主和楼顶环境影响，为保证施工安全，避免在雨天和强风天气等恶劣气候条件下施工，高空作业须系牢安全带，带安全帽，同时本公司将及时和涪陵移动公司沟通，保证在移动公司规定的时间内完成基站天线美化外罩安装。（详见施工组织方案）其他突发事件：对突发事件我公司将在第一时间赶到现场并及时向涪陵移动公司汇报，综合移动公司和业主的意见进行处理。基站天馈系统故障应急处理：(针对旧站天馈隐蔽整改)1、馈线 本次工程没有改动天馈系统。2、天线 工程使用没有改动原天线，如有需要可以对天线注波进行测试。3、防水 在完成天线馈缆系统测试并确认测试结果正常的情况下，可以密封连接接头。密封用到两种胶带，即防水自粘绝缘胶带和电气绝缘胶带。首先缠绕防水绝缘胶带；再在其上缠绕电气绝缘胶带。从连接处下端开始，用防水自粘胶带缠绕整个连接处。缠绕过程中，以半搭接方式，下一圈覆盖上圈的一半。须缠绕到连接处以上 2550 毫米。严禁在潮湿、阴雨、刮大风、打雷闪电的情况下，进行安装测试工作。4、覆盖偏差经本公司实验室的测试结果，天线与仿墙面玻璃钢板的水平间距在 2cm 以上时，对天线的各项性能指标没有明显影响。在实际工程安装过程中，首先将天馈安装好，依次序移站，完成后进行路测，与原基站的覆盖效果进行分析，依次对各个扇区天线安装参数进行调整，以最大达到原覆盖效果，再安装方柱。8、设备材料清单序号名称/类型型号单位数量尺寸（LWH）单位：mm1立柱型隐藏体 MB-MHTX-LZ-FL-MYGJ套36006001800备注:由于该立柱型隐藏体尺寸较小,内部只有一定天线方位角调节空间。一、前一、前 言言随着移动通信网络的迅速发展，移动通信基站天线作为无线信号的主要辐射装置，越来越多地广泛进入人们的视野。特别是在人口密集的城区，由于大话务量的需求，使得各大移动通信运营商基站网络越来越为密集。人们站在自家阳台、街区、花园等户外场所，抬头总是能看见基站天线。传统基站天线因其独特外形和安装方式，总是很难与周边环境很好地融合在一起，而因此直接影响到城市的美好环境。另外，随着人们环保意识的提高，大多数市民因为对移动通信基站的不了解而对基站进入其周边大楼具有一种盲目的排斥心理。这些都加大了移动通信运营商基站物业协调、工程实施和基站维护等工作的难度。天线隐形工程作为一种手段，满足了人们对城市环境要求越来越高的需求，受到有关各方的广泛关注。秉承环保，人性化关怀的产品理念，我公司 2002 年就开始隐形、环保天线的研发，采取人性化的设计思路，力求天线安装后与周围环境和谐融洽，降低运营商工程等方面的难度，满足了人们对美好环保环境的需求。二、项目概况二、项目概况富阳高尔夫球场移动通信基站位于高尔夫球场俱乐部办公楼，目前该站天线安装方式为三角架，因其矗立于楼顶，非常不美观受到业主的反对，杭州移动分公司拟在该站楼顶上安装美化杆型天线代替原来的三角架天线安装方式。共三副天线，天线相对挂高 12 米。附：基站原天馈近景：基站 90方向环境图基站 180方向环境图三、设计依据三、设计依据1、原邮电部颁布的900MHz TDMA 数字公用陆地蜂窝移动通信网技术体制TZ019-952、原邮电部颁布的900MHz TDMA 数字通信工程设计暂行规定部内标准.3、原邮电部900/1800MHz TDMA 数字移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法(YD/T883-1999)4、原无线电管理委员会国无管(1990)11 号“关于调整 900MHZ 频段的函”.5、中华人民共和国国家标准 GB8702-88电磁辐射防护规定6、国家通信行业标准，YD5039-97通信工程建设环境保护技术规定7、国家无线电管理委员会，国无管199419 号文关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知8、FCC 和 GSM 1800ETSI 标准.四、设计方案分析4.1 设计思路美化方式-美化杆型 富阳高尔夫球场基站位于高尔夫球场俱乐部办公楼上，附近为高尔夫球场、高尔夫山庄、天下青城等高档别墅社区，原天线位于楼顶，天线安装方式为三角架，极度与该环境不和谐，受到业主的反对。综合考虑到天线挂高、风阻、周围环境等因素，现将天线进行美化，设计美化方式为美化杆型，该美化方式将天线置于美化外罩内，外罩面板采用玻璃钢材料，颜色采用不显眼的灰白色，外罩支架为独立杆型的钢管，顶部为路灯灯罩形状，工程实施后天线外罩能对天线起很好的美化隐藏效果，从而保证在不改变原天线覆盖效果的情况下，使基站天线能与大楼的外观及周围的环境协调统一，远处看来就是一根灯杆矗立于楼顶，丝毫没有基站天线带给人们视觉上的压抑，受到业主的好评。操作维护性美化杆性型外罩采用全钢复合材料制作，具有良好的抗老化性能。隐藏体可以拆卸,便于日后天馈的维护。美化杆美化后的效果图4.2 美化材料性能指标玻璃钢材料性能指标材料名称比重弯曲强度MPa抗压比强度强度/比重抗拉强度MPa抗拉比强度强度/比重玻璃钢1.803011672011114.3 天线、承重及风载荷分析1、天线的选择及分析依据设计院给出的天线基本指标：定向双极化天线；天线增益为 15dBi/65/X，天线方向角为 60/180/300，天线下倾角建议为 7/7/7。建议天线下倾方式采用手动电调或自带 6电下倾的天线。2、承重分析美化杆型隐藏体尺寸为直径 1200(mm)*高 1800(mm)，材料为玻璃钢，框架为金属材料；隐藏体的重量约为 100 公斤，采用直径 100mm 热镀锌钢管做钢管支撑架，高 10.20m，重量约 800 公斤，总重约 950 公斤。3、风荷载计算：(1)、风压高度变化系数z：zi 根据成都地区地面粗糙度类别为 C 类，按风荷载规范表 6.2.1 确定。第 1 层：在 z3.300m 高度处，zi0.540第 2 层：在 z6.600m 高度处，zi0.594第 3 层：在 z9.900m 高度处，zi0.707第 4 层：在 z13.200m 高度处，zi0.793第 5 层：在 z16.500m 高度处，zi0.870第 6 层：在 z19.800m 高度处，zi0.936第 7 层：在 z23.100m 高度处，zi0.993第 11 层顶：在 z35.00m 高度处，zi1.06第 21 层：在 z=73.5 m 高度处，zi=1.36(2)、风振系数z：对于不考虑风压脉动影响的结构，z1(3)、基本风压o：基本风压o0.500kN/m2(按 100 年一遇取值)(4)、各层风荷载标准值，应按下式计算：k z*s*z*o风荷载标准值k 为：ki 1.000*1.300*0.995*0.500 0.646KN/m2 即 0.0646N/cm2根据抗风要求，天线外罩底座采用锥形支撑架，用水泥基础将支撑架固定于楼顶，安装天线外罩迎风面积很小（约为 1.8 m2 左右），对原天线风荷载影响较小。隐藏体选用玻璃钢材料,其科学名称是玻璃纤维增强塑料。玻璃钢是用玻璃纤维增强的层压热固性塑料，是复合材料中的典型代表。复合材料主要是把一种材料以人工的方式，均匀地分布于另一种材料中，从而克服单一材料的某些弱点，发挥综合性能。玻璃钢具有很多优良的技术性能，玻璃钢有三大优点：一是玻璃钢的密度小，强度大，比钢铁结实，比铝轻，比重只有普通钢材的 14l16，而机械强度为钢的 34 倍；二是玻璃钢具有耐高温特性；三是具有良好的耐酸碱腐蚀特性及不具有磁性。从加工成本上考虑，玻璃钢模具成本低（相对 PVC 模具），加工方便，适合小批量生产。5.2美化材料对天线指标的影响分析详见本公司测试报告六、安装说明及施工计划六、安装说明及施工计划6.1安装说明及结构说明美化杆型-利用高强度、低损耗、抗老化钢材做成的美化杆体安装于楼面承重梁上，天线隐藏在美化罩之中，基础部分采用多角支撑架底部钢板利用膨胀镙拴与地面基础紧密连接。6.2施工计划 美化杆型-整个工程施工周期为 10 天施工进度计划表时时 间间工程步骤工程步骤施工人员施工人员备备 注注第 1 天施工前准备施工队长运送材料，协调物业，确认安装位置第 2-8 天做水泥基础，保养水泥基础施工人员、工程队长、工程督导为美化杆做底部混泥土基础及基础养护第 9-10 天安装美化杆杆体施工人员、工程队长、工程督导安装美化杆杆体七、突发事件紧急处理预案七、突发事件紧急处理预案工程中的突发事件包括这几个方面：安全（材料的安全、施工安全）、现场业主的沟通、其他突发事件的及时处理、现场环境的合理处理。为保证本项目的得以顺利实施我公司处理方法如下:材料方面：严格地采用安全合格的材料进行安装,特别进行相关电磁实验及环境试验。施工方面：施工前先对工人进行安装前培训。包括安全培训及安装培训,安全培训包括安全纪律学习及安全知识学习,安装培训包括安装规范培训及安装要点培训。施工现场将安排两名现场督导对现场材料和施工进行督导，对现场进行突发事件及时的处理和汇报，其次我公司还将安排经验丰富的工程师对工地进行检查确保整个工程有序，准确，高效的实施。另安排相关项目负责人对工地及时抽查，同时向移动公司和监理公司汇报工程中的进度和变化，确保施工安全有序高效地完成。现场业主的沟通：施工前办理好各项手续，并详细向业主介绍有关施工的各个环节，避免施工过程中出现不必要的麻烦，强化管理，保证将施工对业主单位的影响降低到最小。施工时间安排：由于在楼顶施工受自然环境、业主和楼顶环境影响，为保证施工安全，避免在雨天和强风天气等恶劣气候条件下施工，高空作业须系牢安全带，带安全帽，同时与移动公司、监理单位及时沟通，保证在移动公司规定的时间内完成基站天线美化外罩安装。（详见施工组织方案）其他突发事件：对突发事件我公司将在第一时间赶到现场并及时向移动公司汇报，综合移动公司、监理和业主的意见进行处理。基站天馈系统故障应急处理：(针对旧站天馈隐蔽整改)1、馈线 本次工程没有改动天馈系统。2、天线 工程使用没有改动原天线。3、防水 在完成天线馈缆系统测试并确认测试结果正常的情况下，可以密封连接接头。密封用到两种胶带，即防水自粘绝缘胶带和电气绝缘胶带。首先缠绕防水绝缘胶带；再在其上缠绕电气绝缘胶带八、附件（设计图纸）八、附件（设计图纸）8.1美化杆体示意图8.2美化杆底座基础结构图结构说明:独立杆型美化罩-利用高强度、低损耗、抗老化玻璃钢做成的美化外罩安装于大楼顶，天线隐藏在外罩内部，并保证天线辐射面和玻璃钢面板距离 2cm 以上。建议采用定制的手动电调天线，将天线夹具改进后集中抱于美化罩内一根抱杆上，外罩直径 600(mm)*高1800(mm)，或采用定制的集束电调天线，外罩直径 420(mm)*高 1600(mm)，（不含电调驱动器）。支撑杆-支撑杆高 10.2 米，支撑杆由三部分构成，利用法兰连接以保证整个杆体的牢固性。底部采用 600mm*600mm*12mm 镀锌钢板与支撑杆主体焊接，第一段支撑杆采用直径250mm 壁厚 4mm 热镀锌钢管，高 3.8 米，第二段支撑杆采用直径 200mm 壁厚 3mm 热镀锌钢管，高 3.8 米，第三段支撑杆采用直径 1650mm 壁厚 2mm 热镀锌钢管，高 2.6 米。重量-独立杆型美化罩重量约 50kg，支撑杆体总重约 600kg，总重 550kg。防雷接地-采用 40*4 热镀锌扁钢连接到基站室外汇集排上。