２０１０年第４期 （总第１２８期） 大众科技 ＤＡＺＨＯＮＧ ＫＥ ＪＩ Ｎｏ．４，２０１０ （Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ Ｎｏ．１ ２８） 浅谈移动通信基站天线的美化与隐藏 李嵘峥 （北京邮电大学，北京１００８７６） 【摘要】讲述了＂３前移动通信基站建设面临的一些困扰，提出了美化天线应用的现实意义，并对美化天线的性能指标做 －了详细介绍，列举了一些常见的应用实例，最后对美化天线技术的工程应用提出了一些建议。 【关键词】美化天线；移动通信基站；环境；辐射 【中图分类号】ＴＮ８２８．６ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８－１１５１（２０１０）０４—００５９—０２ 线架的结构强度、易加工度、防腐、防晒、防老化、抗雨淋、 抗震等各方面的性能。 （一）现状分析 近年来，随着移动通信事业的高速发展，为了提供更优 质的网络服务，运营商逐年加大网络建设力度，提高覆盖的 广度和深度，使得移动通信基站数量迅速增多，特别是３Ｇ牌 天线美化一般采用外罩罩住天线，使天线隐藏在罩子内， 天线外罩材料应选用损耗小、反射少的非金属材料。材料对 无线信号的损耗与材料的结构、组成有关，而反射则与介电 常数有关。在实际应用中，一般要求天线外罩的介电常数在３ 以下，无线电波的穿透损耗不超过ｌｄＢ。 照发放以后，全国再次掀起了一股基站建设的浪潮。但随着 移动通信基站和天线数量的不断增长，一系列新的问题越来 越受到社会关注，基站建设与城市环境及社区居民的矛盾日 益突出。 美化天线外罩材料的选择还需要满足以下要求：强度高， 绝缘性和阻燃性好，工作温度范围广，不易老化，方便加工 和运输。常用的非金属材料的机械性能和物理性能一般均可 以满足美化天线材料的要求，但还是有所区别，常见的非金 属材料有聚氯乙烯（ＰＶＣ）、聚碳酸酯（Ｐｃ）、共聚物（ＡＢｃ）、 聚乙烯（ＰＥ）、聚丙烯（ＰＰ）、聚甲基丙烯酸甲酯（亚克力）、 随着奥运会的成功举行和世博会的积极筹备，“生态城 市”、“花园城市”等概念越来越得到社会认可，城市环境更 加受到人们重视。但楼顶林立的天线显然与错落有致的城市 景观难以融合，形成视觉污染，严重影响城市环境，有损运 营商的企业形象。 尽管无线网络工程中的电磁辐射能满足国家标准规定的 环氧树脂加玻璃纤维（玻璃钢）等。 综上性能对比并考虑成本因素，现阶段美化天线厂家一般 都选择环氧树脂加玻璃纤维（玻璃钢）作为天线外罩材料。 公众辐射要求，即在一天２４小时内，任意连续６分钟按全身 平均的比吸收率（ＳＡＲ）小于０．０２ｗ／ＫＧ，但暴露在建筑物顶部 的天线依然会给居民带来不安全感，导致他们对移动基站产 生抵触情绪，不仅严重影响新建基站的工程进度，而且对已 实际测试表明，该材料波透性良好，而且机械与物理特性良 好，易于加工运输。 为了保证天线在美化后仍能够正常工作，美化产品还应达 到 下性能要求： （１）对电波强度的影响：在８８０～９６Ｏ删ｚ、１７１０～ １８８０ＭＨｚ、１９００￣２１７０Ｍｔｌｚ频段对信号的衰减不超过ｌｄＢ。 （２）对驻波比的影响：在８００Ｍ、９００Ｍ、１８００Ｍ和３Ｇ频段 ≤０．１ｄＢ。 有基站的维护工作也带来很大阻力。随着媒体对此问题关注 度提高，相关社区居民与移动运营商的冲突报道也屡现报端， 不可避免地给运营商企业形象带来负面影响。 （二）美化天线的性能及应用 移动通信建设与城市环境和小区居民之间的矛盾使得传 统的裸露天线已经不能满足现代社会发展和通信建设的需 要，故此，如何对天线加以处理来消除负面影响越来越受到 各方面的关注。各地运营商在移动通信基站建设中积极探索， 不断总结经验。实践证明，美化天线是其中最好的解决措施。 “美化天线”也叫作“伪装天线”、“隐藏天线”或“特 形天线”，即在不增大传播损耗的情况下，通过各种手段对天 线进行伪装、修饰来达到美化的目的，使之融入周围环境， 既美化了城市的视觉环境，也减少了居民对无线电磁环境的 恐惧和抵触，同时也可以延长天线的使用寿限，保证通信的 质量。 （３）对天线波形图的影响：副瓣图形在一３０ｄＢ时变化≤ ３ｄＢ；天线水平图形及垂直图形畸变（一３ｄＢ）≤０．５ｄＢ；主波 束及第一向下副瓣偏转≤２。 （４）工作环境温度范围：工作温度一４０￣Ｃ～＋６０℃；极限 温度一５５℃～＋７０℃；风速：工作风速１ｌＯｋｍ／ｈ，极限风速 ２００ｋｍ／ｈ：摄冰：ｌＯｒｍ不被破坏。 ２．美化天线在工程中的应用分类 天线美化根据天线实际安装的环境并结合运营商的要求 来选取适合的方式，可随着环境的改变而采取灵活的方式， 没有规定的模式，但其根本的目的是将天线融入到其所在的 １．美化天线的相关性能指标 美化天线在达到美化与隐藏效果的同时，必须满足一些性 能指标，才能保证移动通信网络性能不受影响，因此应选择 反射和传输损耗极小的材料制作成美化体，并考虑天线及天 【收稿日期】２０１０－０１—３０ 环境之中去。根据应用场景，美化天线可分为宏站覆盖、社 区覆盖和室内覆盖三类（如图ｌ所示）。 【作者简介】李嵘峥（１９８３一），男，河南邓州人，北京邮电大学在读硕士生，研究方向为信号与信息处理。 一５９— （四）小结 基站天线美化是一个越来越受到关注的问题，然而由于 站点美化需求比较的零星，目前国内各运营商在天线美化工 程方面尚未形成比较系统的方法与思路，没有指定明确的标 龃 裳 —．．。 。。．．．．．．．．．．，。．．．．．龌 社 ．—＿－．，。 。 。． ．．Ｌ室 准，建设流程与方法仍处于探讨阶段，应配合国家无线电管 理，文保、环保和规划等部门制了相应的措施标准。 城区可以借助建筑物高度的站点，将基站天线隐藏在由 刖捌刺蚓 其驯广 盘 其暇囊壁其 垂 Ｌ＿ｊ 井型木墨木特殊材料结合环境制成仿真的烟囱、墙体、广告牌、建筑体 等隐藏体内；对于安装的天线，利用旗杆、路灯、大型 广告标示牌的方式隐藏；在风景区、公园环境美化要求较高、 需要较高的天线架设高度的站点，可以采用树型塔的方式， 利用特殊材料制成的树叶、树干来装饰天线。从而全面达到 伪装、美化移动通信基站天馈系统的方法。 憾 醍 皑 图１ 美化天线的分类 （三）美化天线应用的原则 美化天线可以解决移动基站建设中的一些现实困难，达 到事半功倍的效果，但为了保证此项工程的有效顺利开展， 在设计和应用中还需要遵循以下原则： １．安全性：美化天线应具备完善的抗风、抗震、防雷设 计。保证美化体自身以及周围建筑物与居民的安全。 从经济成本与工程角度考虑，对城市中为数众多的旧基 站天线进行拆换是不可行的。应针对部分外观与环境差异较 大的旧基站天线采用隐蔽、美化的手段；对于有美化需求的 新基站，宜在充分考虑后继系统扩容与新系统共站的需求的 ２．技术性：通过天线外罩对天线进行美化和隐藏后，必 须要保证基站覆盖效果，外罩材料对无线信号的衰减与反射 要尽量低。 ３．经济性：进行天线美化时应考虑其经济成本，尽量选 用通用性强、易量产、结构简单的美化方案，控制美化费用。 ４．美观性：美化天线体应融入到周围的建筑物环境中去， 使人们不能轻易察觉到树立的天线，既讲究美观又讲究融合。 ５．维护性：美化天线方案应方便天线的维护与扩容，在 美化体设计时预留操作门或者可拆卸结构，能够一定范围内 自调节天线的方向角和下倾角，以及天线和馈线数量。 ｆｆｆ ｆ ｆ ｆ ｆ ｆｆｆ ｆｆ ｆｆｆｆ ｆ ｆｆ ， ， ｆ ｆ， ， 墨 基础，尽量使用～体化设计的伪装天线，避免以后仍需要进 行天线隐蔽工程，造成不必要的浪费。 【参考文献】 【１】张明山，谢寅亮，孙石峰，等．美化天线在移动通信基站中的 应用啪．邮电设计技术，２００４，３：１４—１６． 【２】洪鹰群．浅谈美化天线建设ｏ１．广东科技，２００９，２：８６—８８． （上接第７２页） 观测数据分析，路堤完成预压填土后第２个月开始连续连续３ 个月的观测沉降速率小于５ｍｍ／月，达到设计要求，可以卸载 预压土方。 ②加载后７天内：沉降板１次／２天，测斜１次／３天，分 层沉降１次／３天； ③加载后７４１５天：沉降板１次／３天，测斜１次／７天， 分层沉降１次／７天； ④加载后１５￣６０天：沉降板１次／７天，测斜１次／１５天， 分层沉降１次／１５天。 （３）监测标准采用侧向位移、沉降两项指标综合控制： ①加载期间稳定控制标准为：沉降速率不大于ｌＯｒａｍ／天； 侧向位移不大于５ｒａｍ／天。观测结果应结合沉降和位移发展趋 势进行综合分析。其填筑速率，应以水平位移控制为主，如 超过此限应立即停止填筑路堤。 （四）结论 通过监控结果分析，可以得出以下结论： １．处理效果观测结果数据表明：该路基一直都在稳定的 状态下进行加载，其设计结果参数与工后的观测数据能基本 吻合。通过近３年的道路通车运行，该路段路基、路面目前 均未出现明显的沉降、失稳等病害。 ２．袋装砂井处理软土路基可以加快路基排水，加速路基 固结，使路基土的变形模量得到提高，从而减小总沉降量和 坡肩水平位移，路基加固效果较好，是一种适合深厚软土路 基处理的方法。 ３．在工程设计、施工中，对所在区域的工程地质和水文 ②每一级加载完成后进行下一级加载控制标准为：沉降 速率小于６￣８ｍｍ／天。 ③超载预压的路堤填料应分层填筑（３０ｃｍ），填筑完成后， 路基最后填筑标高应达到设计图上的预压填土高度。设计预 压期为不小于６个月，同时满足连续３个月的观测沉降速率 小于５ｍｒｎ／月时，可判断路基沉降稳定。 条件进行详细的勘察，因地制宜、就地取材，通过合理的技 术经济比较，在众多的软基处理方案中选择一种效率费用比 高、效果合理的方案是软土地基处理的关键所在。 【参考文献】 （三）处理效果监测 ＮⅣ匝道Ｋ０＋１５８．４４￣Ｋ０＋３５０，填土期为２００５．１．２８～ ［１】祝龙根，等．地基基础测试新技术［Ｍ】．北京：机械工业出版 社。１９９９． ２００５．５．２９，历时１２３天，设计填土厚度３．８６ｍ，预压填土厚 度０．５ｍ，平均填土速率为３．５４ｃｍ／ｄ。 施工和填筑中对路基进行了沉降、侧向位移的动态跟踪 【２】刘玉卓．公路工程软基处理［Ｍ１．北京：人民交通出版社， ２００６． 观测。路基填筑过程中，其中心沉降板沉降速率为４￣７ｍｍ／ｄ， 平均５ｍｍ／ｄ，小于设计要求的控制沉降速率ｌＯｍｍ／ｄ；地面位 移桩位移为２～５舢／ｄ，平均４ｒｔａｎ／ｄ，小于设计要求的５ｍｍ／ｄ： 地面位移桩在测试过程中，没有发生沉降和抬起现象。经对 ．ｆ３】郑华，王志亮．基于参数反演的软土路基沉降计算与分析Ｕ１． 水文地质工程地质，２００４，（３）． 【４】郭立成，李颂华，郝海英．袋装砂井堆载预压法在公路软基 处理中的试验研究Ｕ】＿中外公路；２００５（０４）． ６０．
