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從1980年1G開始商用(第一代移動通信系統(tǒng)是模擬蜂窩系統(tǒng)),移動通信開啟了快速普及迭代升級之路。歷經(jīng)40多年發(fā)展時間,移動通信從初始的語音業(yè)務(wù)到實(shí)現(xiàn)了5G萬物互聯(lián)。
今年9月,6G研究階段正式啟動,6G標(biāo)準(zhǔn)制定也即將于2025年6月啟動,IMT-2030(6G)推進(jìn)組提出了“數(shù)字孿生,萬物智聯(lián)”的愿景。據(jù)《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》白皮書,6G從服務(wù)于人、人與物,進(jìn)一步拓展到支撐智能體的高效互聯(lián),將實(shí)現(xiàn)由萬物互聯(lián)到AI與通信深度融合的萬物智聯(lián)的轉(zhuǎn)變。
通信速率和質(zhì)量的提升對應(yīng)的是基站設(shè)備功耗的增加。5G基站的功率遠(yuǎn)高于4G,5G-A(5G走向6G的中間過渡階段)基站的發(fā)射功率與5G一樣,但由于收發(fā)天線的數(shù)量從64個增加到128個,實(shí)際功耗增加了10%-20%。6G要大幅提速并實(shí)現(xiàn)通信感知一體化,又會進(jìn)一步增加功耗的負(fù)擔(dān)。
為了解決功耗控制的問題,需要在技術(shù)和材料上有新的突破。
以天線組件為例。未來通信應(yīng)用場景中,在毫米波段實(shí)現(xiàn)更高性能的一種方案是天線的導(dǎo)波管中安裝大量槽天線元件并作為陣列天線工作,但這同時會增加系統(tǒng)重量、使安裝復(fù)雜化并增加運(yùn)行損耗。目前常用的金屬鋁材質(zhì)遇到的瓶頸問題有重量較重、制造成本較高,導(dǎo)致量產(chǎn)應(yīng)用受限。所以新材料解決方案迫在眉睫,比如采用更輕量化、低介電、加工性好的樹脂替代,解決重量和能量損耗的問題。
注:介電常數(shù)越高,無線電波就容易被材料吸收導(dǎo)致?lián)p耗,影響通信靈敏度。
導(dǎo)波管槽陣列天線示意圖
旭化成
01
用于通信導(dǎo)波管的低介電樹脂材料
XYRON?(采龍?)是旭化成改性聚苯醚(mPPE)樹脂產(chǎn)品系列。由PPE樹脂與其他樹脂復(fù)合形成聚合物合金,具有優(yōu)良的耐熱性、阻燃性、電性能和尺寸穩(wěn)定性,吸水率低,比重小等特點(diǎn)。
并且具有低介電常數(shù)(Dk)和低損耗因數(shù)(Df),即使在高頻下也能使傳輸損耗非常小,非常適用于信息和通訊領(lǐng)域。
PPE與其他樹脂的介電特性比較
02
“XYRON?+電鍍”用于未來通信導(dǎo)波管槽陣列天線的解決方案
目前常用的金屬鋁材質(zhì)遇到的重量較重、制造成本較高的問題。XYRON? AA105-52(開發(fā)牌號)具有與金屬鋁材料相當(dāng)?shù)母吣蜔嵝院偷途€性膨脹系數(shù),并可通過采用XYRON?+電鍍的方案,減少導(dǎo)波管槽陣列天線的重量和制造成本。
XYRON?導(dǎo)波管成型+電鍍解決方案
①具有高耐熱性和在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定的低線性膨脹系數(shù),因此可代替金屬制造需要精密的組件。
XYRON?在導(dǎo)波管槽陣列天線應(yīng)用中AA105-52
②優(yōu)異的電鍍性能,具備較高的尺寸精度和電鍍精度。XYRON?比聚碳酸酯和聚丙烯等其他材料對銅的粘附性更好。反射為-15dB或更小,且損耗較低,測試運(yùn)行效果與金屬鋁天線電路一樣好。
③同等尺寸部件,XYRON?+電鍍方案相較金屬鋁材質(zhì)可減重約40%。
03
XYRON?(采龍?)在通信其他應(yīng)用場景天線板、天線罩預(yù)告
旭化成自1979年起開始生產(chǎn)XYRON?(采龍?)系列,在工程塑料的歷史上占據(jù)著關(guān)鍵的地位,PPE作為XYRON?的主要原材料,其低介電常數(shù)(Dk)和低損耗因數(shù)(Df)使其非常適合用于信息和通信領(lǐng)域。XYRON?如今已涵蓋廣泛的聚合物合金系列,還用于5G天線罩、天線板等。
XYRON?采龍?產(chǎn)品系列
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