Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante für 5G-Kommunikationsbasisstationen

Als Materialien für Antennenabdeckungen (Radome) von 5G-Kommunikationsbasisstationen schlagen wir XYRON™ 443Z mit niedriger Dielektrizitätskonstante und Flammschutzmittel V-0, das in der Entwicklung befindliche Material AA181-16 und das in der Entwicklung befindliche Material 345Z mit geringer Vergilbung vor.

Die Materialfamilie XYRON™ ist die richtige Wahl, um eine breite Palette von Spezifikationen für Antennenabdeckungen von 5G-Basisstationen zu erfüllen.

XYRON™ verfügt über eine ausgezeichnete Hydrolysebeständigkeit und hohe Schlagfestigkeit und hat in allen Farben die Flammschutzklasse UL94 V-0 erreicht.Niedrige Dielektrizität und Flammschutz V-0-Klasse 443Z・AA181-16 (in Entwicklung) Die niedrig dielektrische und flammhemmende V-0-Klasse ​

Die Antennenabdeckung (Radom), der äußerste Teil, muss nicht nur leicht und wetterbeständig sein, sondern auch eine niedrige dielektrische Eigenschaft aufweisen, um die Transparenz der Funkwellen zu verbessern. Die niedrig dielektrische Flammschutzklasse V-0 XYRON™ erreicht sowohl Flammschutz (UL94 V-0) als auch niedrige dielektrische Eigenschaften, was mit herkömmlichen Materialien nur schwer zu erreichen war.

Bisher wurden Antennenabdeckungen üblicherweise aus Polycarbonaten (PCs) oder ähnlichen Materialien hergestellt, aber diese Wahl lässt hinsichtlich der dielektrischen Eigenschaften zu wünschen übrig. Wir empfehlen die Verwendung von AA181-16 für Antennenabdeckungen, wodurch solche Probleme vermieden werden können.​​

XYRON™, Sorte 345Z mit geringer Vergilbung, verzögert witterungsbedingte Verfärbungen und verfügt gleichzeitig über eine hohe Flammhemmung und Schlagfestigkeit.
Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, ist der Farbunterschied (ΔE) nach dem Bewitterungstest geringer als bei Polycarbonat (PC).

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Die einzigartigen niedrigen Permittivitätseigenschaften von PPE in Kombination mit der Verbundwerkstofftechnologie von Asahi Kasei haben es uns ermöglicht, neue Harzsorten mit gut kontrollierter dielektrischer Permittivität zu entwickeln.

Dielektrische Materialien verkürzen die Wellenlänge und werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, darunter in dielektrischen Phasenschiebern und Antennen, wo durch die Verwendung von Materialien mit hoher Permittivität (hoher Dk) und geringem Verlust (niedriger Df) Größe und Gewicht der Komponenten reduziert werden können.

Herkömmliche Materialien bieten jedoch einen Kompromiss zwischen hohem Dk und niedrigem Df, und beides gleichzeitig zu erreichen, ist schwierig. Um sowohl hohen Dk als auch niedrigen Df mit demselben Material zu erreichen, entwickelt Asahi Kasei XYRON™-Typen mit sorgfältig kontrolliertem Dk und Df. Diese Harze eignen sich ideal für die Herstellung miniaturisierter Antennen oder dielektrischer Phasenschieber für den Einsatz in Basisstationen.

Indem wir den Kundenanforderungen entsprechende dielektrische Eigenschaftsklassen vorschlagen, werden wir zur weiteren Verbesserung der Funktionalität von Kommunikationsbasisstationen der nächsten Generation beitragen.

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XYRON™ ist eine PPS/PPE-Legierung mit niedrigen dielektrischen Eigenschaften und verbesserter Flammbeständigkeit.Das in der Entwicklung befindliche Material AA222-2

Es hat ein geringeres spezifisches Gewicht als PPS, das üblicherweise für Antennenplatten (Antennenelementhalter) verwendet wird, was eine Gewichtsreduzierung ermöglicht. Es verfügt außerdem über eine ausgezeichnete Plattierbarkeit und Verarbeitbarkeit (geringe Verformung und geringe Gratbildung).

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Asahi Kasei entwickelt XYRON™-Typen für HF-Hohlraumfilter in 5G-Basisstationen.

Basisstationen enthalten häufig eine große Anzahl von HF-Filtern aus Metall oder Keramik sowie geschlitzte Wellenleiter-Array-Antennen, die das Systemgewicht erhöhen, die Installation erschweren und die Betriebsverluste erhöhen. Die höhere Dichte der für 5G-Netzwerke erforderlichen Basisstationen macht diese Faktoren noch wichtiger – und schafft eine dringende Nachfrage nach leichteren Komponenten.

XYRON™ AA105-52 (in Entwicklung) bietet eine hohe Hitzebeständigkeit und niedrige lineare Ausdehnungskoeffizienten, vergleichbar mit denen metallischer Materialien, und erleichtert Ihnen den Übergang zu harzbasierten HF-Filtern und Schlitzwellenleiter-Array-Antennen.

Darüber hinaus verfügt XYRON™ über hervorragende Beschichtungseigenschaften und haftet besser an Kupfer als andere Materialien wie Polycarbonat und Polypropylen, wie die folgenden Bewertungsergebnisse zeigen.

​XYRON™ AA105-52 (in Entwicklung) ist der ideale Ersatz für Metalle zur Gewichtsreduzierung von Komponenten, die Maßstabilität bei verschiedenen Betriebstemperaturen und einen niedrigen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten über einen breiten Temperaturbereich erfordern.

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Sunforce™ ist ein Perlenschaum aus modifiziertem PPE-Harz XYRON™, das niedrige dielektrische Eigenschaften aufweist, was zu extrem niedrigen dielektrischen Eigenschaften führt. Dies reduziert die Dämpfung elektromagnetischer Wellen bei hohen Frequenzen.

Im Folgenden stellen wir Anwendungen für 5G-Basisstationen vor, die die Eigenschaften von SunForce™ nutzen.

Durch die Integration einer Antennenkuppel aus XYRON™ mit durch Beschichtung vorgeformten Antennenentladungselementen und einem SunForce™-Abstandshalter, der den Abstand zwischen der Grundplatte und den Entladungselementen bestimmt, können wir eine integrierte Antennenkuppel schaffen, die sich durch hohe Radiowellenabstrahlungseffizienz, geringes Gewicht und hohe Steifigkeit auszeichnet.

Diese integrierte Antennenkonfiguration verbessert die Strahlungseffizienz von Funkwellen im Vergleich zu bestehenden Konfigurationen erheblich, wie im Diagramm unten dargestellt. Diese Verbesserung wird durch die Unterdrückung von Oberflächenwellen (Einfangen von Funkwellen aufgrund von Totalreflexion an der Materialschnittstelle) durch die niedrige Dielektrizitätskonstante des Substrats (SunForce™) und die Integration der Radarkuppel erreicht.

Durch die Verwendung von SunForce™, das sich durch seine niedrige Dielektrizitätskonstante auszeichnet, als Kernmaterial in Sandwichbauweise für Radome aus XYRON™ oder GFRP ist es möglich, ein Radom zu schaffen, das eine hohe Steifigkeit aufweist und sowohl in frontaler als auch in schräger Richtung eine hohe Funktransparenz bietet. Darüber hinaus trägt die Verwendung eines Schaumkerns zur Gewichtsreduzierung bei.

Zusätzlich zu den niedrigen dielektrischen Eigenschaften besitzt SunForce™ auch eine Eigenschaft, die die Steuerung seiner Dielektrizitätskonstante durch Anpassung des Schaumausdehnungsverhältnisses (Dichte) ermöglicht, wie in dem Diagramm unten gezeigt.

Durch Ausnutzung dieser Eigenschaft kann SunForce™ auf die Komponenten dielektrischer Linsen angewendet werden, die zur Steuerung der Richtwirkung und Intensität von Radiowellen verwendet werden.