论一体化美化天线的灵活应用
时间：2022-09-19 05:22:11
【关键词】一体化 美化天线 应用
1 一体化美化天线产生的背景
移动通信基站是公共通信网络中十分重要的部分，散布在城乡各个角落的基站组成一张无缝的空中无线网络，使公众能在任何时间、任何地点和任何人通话。随着通信用户数量的增加和公众对网络质量的要求不断提升，通信网络也在快速发展，基站的数量在逐步的增多。
基站建设规模一边借助城市的扩张快速推进，同时也因为城市的深度发展而遭遇前所未有的困难。寻址难、建设难、维持难等问题已经逐渐成为基站建设中不容忽视的方面。一方面新建基站难度明显增加，建站周期大大延长，谈判时间长达一年也不鲜见；另一方面，基站到期不续约、或者运行的基站被拆除的数量也呈逐年增加趋势。有时刚刚建成的基站就被附近居民投诉而被拆除，随之而来的就是居民对信号差的投诉。基站建设逐渐进入了进退维谷的艰难境地。
据分析，造成这种状况主要有以下几个原因：
（1）因为基站密度一直在增加，同时为解决居民区深度覆盖，基站站址不可避免越来越靠近居民区。尽管基站各项辐射指标均在安全范围内，附近居民对辐射的担心仍是基站建设难的第一因素；
（2）基站的天线一般安装在建筑物楼顶的支撑杆或者楼顶塔上，由于无线覆盖的要求，天线必须安装在建筑物的制高点或者四周外沿，这就势必破坏建筑物的外观。在高楼林立的密集市区，业主往往不允许改变建筑物的外形；
（3）城市的快速发展对市容的要求快速增加，新城市容规划往往对街道外观做出要求，破坏街道景观的天线逐渐不被接受，安装突兀的天线及其支撑物将受到更多的阻力。
从上面分析看出，基站建设的瓶颈主要出现在天馈系统的环节。所以，天馈线系统的变革成为突破瓶颈的必由之路。
2 一体化美化天线的主要特点
图1是一些一体化美化天线的图片。一体化美化天线是天馈线系统变革的一种尝试，与以往的美化天线措施相比，这种天线更加灵活轻便、方便安装，应用范围更广。
所谓一体化美化天线（Integrated Antenna），是指本身外观具有特殊隐蔽作用的基站天线，包括常规天线所必备的振子、反射等器件，不同的是，天线的外罩除了起到了保护天线内部不受雨淋、大风、腐蚀等影响外，还依靠其特殊的外形起到隐蔽、伪装、美化的作用。
一体化美化天线和以往使用的美化天线相比，一体化美化天线因为天线外壳同时起到伪装的作用，所以具有体积小、重量轻、安装要求低等特点。一般的美化天线实际是在普通天线及其支撑杆外安装外罩以起到美化作用，这种外罩一般在60～70cm尺寸，而且需要较大的天线基础或者加固措施。
下面这张表列出了一体化美化天线和常规基站天线、普通美化天线的对比。
外形体积 外形隐蔽作用 安装要求
常规基站天线 小 差 一般
普通美化天线 大 好 较高
一体化美化天线 小 好 低
一体化天线是一种全新的天线设计理念，既减少了信号的传播损耗，也有效缩减了天线尺寸，安装维护十分方便。天线罩不但具有美化的外观，同时可以起到保护天线主体的作用，减缓大风、雨淋、腐蚀等外界因素对天线主体的影响。同时，一体化美化天线都采用电调倾角设计，可以远距离调控，天线调整非常方便。
综合分析，和其他天线形式相比，一体化美化天线有着灵活的外观和很低的安装要求，决定其有着更为广泛的用途和更灵活的应用。
3 一体化美化天线的种类
为起到良好的隐蔽作用，结合建筑物及周围环境，一体化美化天线通常有以下几种类型：
3.1 排气管外形
排水管在楼顶也很常见，适合壁挂安装。天线的典型参数如下：
工作频段（WCDMA）：1710～2170MHz
增益：16，17，18±0.5 dBi
水平波束宽度：65±6°
垂直波束宽度： 7°
电倾角调整范围：3°～13°连续可调
接头：7/16 DIN 母头，4端口
尺寸：Φ160×3500mm
重量：19kg
3.2 空调室外机外形
空调室外机在楼顶也很常见，天线采用这种外形能够有效的减少心理反感。
天线的典型参数如下：
工作频段（WCDMA）：1710～2170MHz
增益：16，17，18±0.5dBi
水平波束宽度：65±6°
垂直波束宽度：8.5°
电倾角调整范围：0°～10°连续可调
接头：7/16 DIN 母头，两端口
尺寸：1050×350×1300mm
重量：41kg
3.3 射灯外型
工作频段（WCDMA）：1710～2170MHz
增益：8，9，10±0.5dBi
水平波束宽度：65±6°
垂直波束宽度：8.5°
接头：7/16 DIN 母头，两端口
尺寸：360×345×125mm
重量：11kg
4 一体化美化天线的应用
在近来工程设计实践中，开始根据现场实际情况，灵活选用合适外形的一体化美化天线，能在保证天线性能的前提下，减少附近居民的反感，使基站建设更加顺利。但同时，一体化美化天线也需要提高制造水平。
4.1美化外罩的材料和制造工艺的提升
目前一些美化天线的外罩影响天线的性能和覆盖效果，部分材料及加工工艺水平不高，产品可靠性也有待提高，后期维护也较为困难。需要通过不断技术升级，探索更为优质的新型美化外罩，进一步提高一体化美化天线的性能和质量。
4.2标准化和特殊定制相结合
随着一体化美化天线的大量使用，容易造成产品同质化，失去美化效果。同时为了追求产品外观、性能同建筑物的和谐，需要将产品的外观和性能进行定制化生产。
随着技术的进步，可以预见将会有更多种类的一体化美化天线诞生。根据站址外在环境和建筑构造，通过整体造型、结构的创新设计，可以实现整个天馈系统的优化解决方案，为基站建设提供更为广阔的空间。
作者简介
谢华，男，学士，现任联通通信建设有限公司上海分公司工程师。
作者单位
联通通信建设有限公司上海分公司 上海市 200050
