天線美化外罩檢測技術要求

陳喆 王守源 宋旭

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

【關鍵詞】 ? ?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)，隱藏罩外觀則通過對建筑周圍環(huán)境的觀察、協(xié)調(diào)而進行設計，使之看起來更像是建筑物的一個必然組成部分。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)一達到美化效果外，還應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，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)量越來越多，市區(qū)建筑物頂部天線林立，雜亂無章，天線暴露給居民帶來不安全感，站點協(xié)調(diào)難，且天線與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)，嚴重影響樓宇視覺效果。在這樣的背景影響下，基站與環(huán)境和諧體系構建勢在必行，美化天線外罩應運而生。

美化外罩根據(jù)地形地貌，周圍建筑物特點等因素設計與周圍環(huán)境最協(xié)調(diào)的美化外罩方案，以實現(xiàn)天線基本溶入建筑物或周邊環(huán)境，使視覺無法察覺。美化外罩適用范圍廣泛，能適用市區(qū)、郊區(qū)、農(nóng)村等各種場景，其外觀顏色可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境定制，安裝方便快捷，通常配置維護門，以便后續(xù)維護，同時可根據(jù)實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件焊接成桁架結構。增高底座應與上部罩體配套設計，和諧統(tǒng)一。底座與上部罩體應牢固連接，下部與屋面防水層直接接觸時，應增設厚橡膠墊以保護屋面防水層。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。無論采用何種外罩類型，安裝后均須滿足本指導意見中的電性能指標，且不得影響原天線系統(tǒng)的正常使用和維護，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，而機械強度很高，某些方面接近普通碳鋼水平。按比強度（即單位密度下的拉伸強度，即材料的抗拉強度與密度之比）來看，玻璃鋼不僅超過碳鋼，甚至可達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玻璃纖維類、環(huán)氧樹脂玻璃纖維類、環(huán)氧樹脂高強玻璃纖維類、酚醛樹脂玻璃纖維、類、酚醛樹脂高強玻璃纖維類、乙烯基樹脂玻璃纖維類、乙烯基樹脂高強玻璃纖維類等。美化天線外罩表面噴涂材料應有足夠的環(huán)境適應性，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;應采用高性能的可覆蓋油漆，外罩顏色應與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。同時外罩的使用壽命應不低于10年，除此還應具備以下材質(zhì)特點：

1、透波性強，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)良的機械性能（抗拉強度、抗壓強度、抗彎曲強度）;

3、凈重輕，便于生產(chǎn)加工運送，便捷安裝。

五、美化外罩性能指標要求

在工程應用及實際測試中，由于天線外部美化外罩材質(zhì)會對信號產(chǎn)生衰減和屏蔽，所以首先應保證覆蓋效果和信號強度。此外，要使外罩材料對無線信號的衰減盡量降至最低，不能超過1dB。由于美化天線體積相對都比較大，安裝位置較高，且多在戶外，因此應具備抗惡劣天氣的功能，如強風、地震、強雨雪及防雷擊等。

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，傳輸損耗小，在天線工作頻段對信號的衰減不超過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面）各頻段具體的參考要求如表1。

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

5.2結構性能要求

美化外罩要求結構牢固可靠，便于安裝、使用和運輸，且要符合安全性要求，如采用大型廣告牌型美化外罩的，必須同時滿足《CECS 148：2003戶外廣告設施鋼結構技術規(guī)程》要求;采用高度超過6米的樓頂大型柵欄等產(chǎn)品，必須滿足《CECS 148：2003 戶外廣告設施鋼結構技術規(guī)程》，仿生樹必須滿足《CECS80.96 塔桅鋼結構施工及驗收規(guī)程》要求。對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，應按避雷針、塔體、饋線三部分設計并提供完善的防雷設施，所有隱蔽外罩產(chǎn)品的防雷設計須滿足移動通信設備防雷規(guī)范要求，以保證天饋系統(tǒng)的安全。

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

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。材料機械性能如抗拉屈服強度要求大于等于69.9MPa，彎曲屈服強度大于等于142 MPa，硬度R107-115。外罩必須有足夠的環(huán)境適應性和抗老化性能，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，應達到GB8624-2006的B級或C級、或GB8624-2012的B1級、或GB/T 50222的B-1級。

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。使用壽命應不低于10年，設計需滿足本地風壓要求。常見的環(huán)境性能指標如下：

1、工作溫度 -40℃～+60℃

2、極限溫度 -55℃～+70℃

3、風速 ?工作風速110km/h

4、極限風速 200km/h

5、攝冰 10mm不被破壞

六、結語

隨著移動通訊的快速發(fā)展，各運營商基站天線數(shù)量大幅提升，各種類型的基站天線美化外罩隨之應運而生。在實現(xiàn)天線美化外罩與周邊環(huán)境建筑融為一體的同時，更要優(yōu)先保證天線信號的覆蓋效果和信號強度，確保在正常室外使用場景下外罩的使用壽命盡量長。因此，本文從幾方面綜合考量了天線外罩的技術指標，通過這些基本指標，可以快速評估美化外罩產(chǎn)品的性能優(yōu)劣。

參 ?考 ?文 ?獻

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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，高級工程師，研究方向：天線、安全電磁兼容、射頻。