陳喆 王守源 宋旭

【摘要】 ? ?本文介紹了基站天線美化外罩的應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)品類別;外罩的材質(zhì)選取原則及基本機(jī)械性能要求;明確指出該類外罩產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)。文章從透波性能、結(jié)構(gòu)性能、射頻性能及抗老化性能等方面綜合評(píng)估天線美化外罩的整體性能。

【關(guān)鍵詞】 ? ?美化外罩 ? ?透波率 ? ?電氣性能 ? ?抗老化

一、美化外罩的定義

美化天線外罩是指將通信天線置于隱藏罩內(nèi)，隱藏罩外觀則通過(guò)對(duì)建筑周圍環(huán)境的觀察、協(xié)調(diào)而進(jìn)行設(shè)計(jì)，使之看起來(lái)更像是建筑物的一個(gè)必然組成部分。主要包括用于美化、偽裝或隱蔽天線的外罩或涂覆層簡(jiǎn)稱天線美化外罩。其除了可以做到外型逼真與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一達(dá)到美化效果外，還應(yīng)在安裝后不得影響原普通基站天線以及5G AAU天線系統(tǒng)的正常使用和維護(hù)，并能確保外罩內(nèi)部擁有良好的自散熱能力。

二、美化外罩的用途

隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，通信基站數(shù)量越來(lái)越多，市區(qū)建筑物頂部天線林立，雜亂無(wú)章，天線暴露給居民帶來(lái)不安全感，站點(diǎn)協(xié)調(diào)難，且天線與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響樓宇視覺(jué)效果。在這樣的背景影響下，基站與環(huán)境和諧體系構(gòu)建勢(shì)在必行，美化天線外罩應(yīng)運(yùn)而生。

美化外罩根據(jù)地形地貌，周圍建筑物特點(diǎn)等因素設(shè)計(jì)與周圍環(huán)境最協(xié)調(diào)的美化外罩方案，以實(shí)現(xiàn)天線基本溶入建筑物或周邊環(huán)境，使視覺(jué)無(wú)法察覺(jué)。美化外罩適用范圍廣泛，能適用市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村等各種場(chǎng)景，其外觀顏色可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境定制，安裝方便快捷，通常配置維護(hù)門，以便后續(xù)維護(hù)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際使用要求配置增高架。

三、美化外罩產(chǎn)品類型

美化天線外罩按是否需要配置增高架可分為普通型美化天線外罩和增高型美化天線外罩。凡懸掛在建筑物立面或安裝在建筑物屋頂，無(wú)需配置增高底座的稱為普通型美化天線外罩;安裝在建筑物屋頂需要配置增高底座才能滿足通信覆蓋要求的稱為增高型美化天線外罩。增高型美化天線外罩的底座通常采用鋼構(gòu)件焊接成桁架結(jié)構(gòu)。增高底座應(yīng)與上部罩體配套設(shè)計(jì)，和諧統(tǒng)一。底座與上部罩體應(yīng)牢固連接，下部與屋面防水層直接接觸時(shí)，應(yīng)增設(shè)厚橡膠墊以保護(hù)屋面防水層。美化天線外罩按外形可分為方柱型、空調(diào)型、太陽(yáng)能型、壁掛型變色龍、水箱型、圓柱型、柵欄型、圍墻型、排氣管型等。無(wú)論采用何種外罩類型，安裝后均須滿足本指導(dǎo)意見中的電性能指標(biāo)，且不得影響原天線系統(tǒng)的正常使用和維護(hù)，并能確保外罩內(nèi)部擁有良好的自散熱能力。

四、外罩材質(zhì)

由于玻璃鋼材質(zhì)不受電磁影響，且有良好的透波性能;且其密度介于1.5～2.0之間，比輕金屬鋁還要輕1/3，而機(jī)械強(qiáng)度很高，某些方面接近普通碳鋼水平。按比強(qiáng)度（即單位密度下的拉伸強(qiáng)度，即材料的抗拉強(qiáng)度與密度之比）來(lái)看，玻璃鋼不僅超過(guò)碳鋼，甚至可達(dá)到某些合金鋼的水平。因此美化天線外罩材料多采用玻璃鋼復(fù)合板或者其他符合要求的新型材料，例如不飽和聚酯樹脂玻璃纖維類、不飽和聚酯樹脂高強(qiáng)玻璃纖維類、環(huán)氧樹脂玻璃纖維類、環(huán)氧樹脂高強(qiáng)玻璃纖維類、酚醛樹脂玻璃纖維、類、酚醛樹脂高強(qiáng)玻璃纖維類、乙烯基樹脂玻璃纖維類、乙烯基樹脂高強(qiáng)玻璃纖維類等。美化天線外罩表面噴涂材料應(yīng)有足夠的環(huán)境適應(yīng)性，具備防腐、防鹽霧、防酸雨、防大氣中二氧化硫與紫外線輻射能力;應(yīng)采用高性能的可覆蓋油漆，外罩顏色應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時(shí)外罩的使用壽命應(yīng)不低于10年，除此還應(yīng)具備以下材質(zhì)特點(diǎn)：

1、透波性強(qiáng)，耗損小;

2、優(yōu)良的物理特性（阻燃性、防吸水性、防腐蝕性、抗老化性）;

2、優(yōu)良的機(jī)械性能（抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎曲強(qiáng)度）;

3、凈重輕，便于生產(chǎn)加工運(yùn)送，便捷安裝。

五、美化外罩性能指標(biāo)要求

在工程應(yīng)用及實(shí)際測(cè)試中，由于天線外部美化外罩材質(zhì)會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生衰減和屏蔽，所以首先應(yīng)保證覆蓋效果和信號(hào)強(qiáng)度。此外，要使外罩材料對(duì)無(wú)線信號(hào)的衰減盡量降至最低，不能超過(guò)1dB。由于美化天線體積相對(duì)都比較大，安裝位置較高，且多在戶外，因此應(yīng)具備抗惡劣天氣的功能，如強(qiáng)風(fēng)、地震、強(qiáng)雨雪及防雷擊等。

5.1射頻性能要求

天線美化外罩要求所采用的材料透波性強(qiáng)，傳輸損耗小，在天線工作頻段對(duì)信號(hào)的衰減不超過(guò)1dB。天線美化加罩前后天線主輻射方向（美化外罩正面和兩側(cè)面）各頻段具體的參考要求如表1。

同時(shí)要看加罩后對(duì)天線方向圖、電路參數(shù)的影響，主要考察關(guān)鍵指標(biāo)增益、電壓駐波比、隔離度、水平/垂直面波寬、前后比等，參考指標(biāo)要求如表2所示。

5.2結(jié)構(gòu)性能要求

美化外罩要求結(jié)構(gòu)牢固可靠，便于安裝、使用和運(yùn)輸，且要符合安全性要求，如采用大型廣告牌型美化外罩的，必須同時(shí)滿足《CECS 148：2003戶外廣告設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》要求;采用高度超過(guò)6米的樓頂大型柵欄等產(chǎn)品，必須滿足《CECS 148：2003 戶外廣告設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，仿生樹必須滿足《CECS80.96 塔桅鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)程》要求。對(duì)于孤立大型仿生樹型和安裝于建筑物上并高于周圍建筑物的隱蔽外罩產(chǎn)品，應(yīng)按避雷針、塔體、饋線三部分設(shè)計(jì)并提供完善的防雷設(shè)施，所有隱蔽外罩產(chǎn)品的防雷設(shè)計(jì)須滿足移動(dòng)通信設(shè)備防雷規(guī)范要求，以保證天饋系統(tǒng)的安全。

考慮到維護(hù)方便性，外罩須設(shè)置維護(hù)門/孔，便于維護(hù)和角度調(diào)節(jié)，且外罩內(nèi)預(yù)留空間要求滿足天線水平方向角±30°可調(diào)節(jié)，滿足原機(jī)械下傾角全部調(diào)節(jié)范圍要求，并根據(jù)需要預(yù)留安裝RRU、饋線、接頭等設(shè)備的空間。為防止外罩冷凝積水、散熱等方面問(wèn)題，通常會(huì)在外罩表面設(shè)置泄水孔及散熱孔。

5.3工藝和材料要求

美化外罩厚度大于等于4mm，天線主輻射方向上采用材料的等效綜合介電常數(shù)不大于 2.3。材料機(jī)械性能如抗拉屈服強(qiáng)度要求大于等于69.9MPa，彎曲屈服強(qiáng)度大于等于142 MPa，硬度R107-115。外罩必須有足夠的環(huán)境適應(yīng)性和抗老化性能，正常使用情況下10年的損耗程度在20%以內(nèi)。整體使用壽命應(yīng)不低于10年，表面涂覆材料5年內(nèi)不脫落、褪色。具有較好的阻燃性，應(yīng)達(dá)到GB8624-2006的B級(jí)或C級(jí)、或GB8624-2012的B1級(jí)、或GB/T 50222的B-1級(jí)。

5.3環(huán)境和老化性能要求

天線美化外罩必須有足夠的環(huán)境適應(yīng)性和抗老化性能，能在室外全天侯使用。保溫、隔熱性能好，且要具有防腐、防鹽霧、防酸雨、防大氣中二氧化硫與紫外線輻射能力。使用壽命應(yīng)不低于10年，設(shè)計(jì)需滿足本地風(fēng)壓要求。常見的環(huán)境性能指標(biāo)如下：

1、工作溫度 -40℃～+60℃

2、極限溫度 -55℃～+70℃

3、風(fēng)速 ?工作風(fēng)速110km/h

4、極限風(fēng)速 200km/h

5、攝冰 10mm不被破壞

六、結(jié)語(yǔ)

隨著移動(dòng)通訊的快速發(fā)展，各運(yùn)營(yíng)商基站天線數(shù)量大幅提升，各種類型的基站天線美化外罩隨之應(yīng)運(yùn)而生。在實(shí)現(xiàn)天線美化外罩與周邊環(huán)境建筑融為一體的同時(shí)，更要優(yōu)先保證天線信號(hào)的覆蓋效果和信號(hào)強(qiáng)度，確保在正常室外使用場(chǎng)景下外罩的使用壽命盡量長(zhǎng)。因此，本文從幾方面綜合考量了天線外罩的技術(shù)指標(biāo)，通過(guò)這些基本指標(biāo)，可以快速評(píng)估美化外罩產(chǎn)品的性能優(yōu)劣。

參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

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陳喆（1986.12—），女，漢族，北京人，碩士，工程師，研究方向：天線、安全與電磁兼容、射頻

通訊作者：王守源（1975.2—），男，漢族，內(nèi)蒙古人，博士，高級(jí)工程師，研究方向：天線、安全電磁兼容、射頻。