Materiales de baja constante dieléctrica para estaciones base de comunicación 5G

Proponemos XYRON™ de grado V-0 443Z de bajo dieléctrico y retardante de llama, material en desarrollo AA181-16 y material en desarrollo de grado de bajo amarilleo 345Z como materiales para cubiertas de antenas de estaciones base de comunicación 5G (radomos).

La familia de materiales XYRON™ es la elección correcta para satisfacer una amplia gama de especificaciones para cubiertas de antenas de estaciones base 5G.

XYRON™ tiene una excelente resistencia a la hidrólisis y una alta resistencia al impacto, y ha logrado un grado de retardancia de llama UL94 V-0 en todos los colores.Grado V-0 de bajo dieléctrico y retardante de llama 443Z・AA181-16 (en desarrollo) El grado V-0 de bajo dieléctrico y retardante de llama ​

La cubierta de la antena (radomo), que es la parte más externa, no solo debe ser liviana y resistente a la intemperie, sino que también debe tener propiedades dieléctricas bajas para mejorar la transparencia de las ondas de radio. El retardante de llama de bajo dieléctrico XYRON™ de grado V-0 logra tanto retardancia de llama (UL94 V-0) como propiedades dieléctricas bajas, lo que era difícil de lograr con materiales convencionales.

Hasta la fecha, las cubiertas de antena se han fabricado generalmente con policarbonatos (PC) o materiales similares, pero esta opción deja mucho que desear desde el punto de vista de las propiedades dieléctricas. Recomendamos utilizar AA181-16 para las cubiertas de antena, lo que puede eliminar estos problemas.​​

XYRON™ es un grado que retarda la decoloración causada por el clima y al mismo tiempo mantiene una alta resistencia al impacto y al retardo de llama.El grado 345Z de bajo amarilleamiento
Como se muestra en la siguiente figura, la diferencia de color (ΔE) después de la prueba de intemperie es menor que la del policarbonato (PC).

Para obtener más información sobre las propiedades físicas y otros detalles, descargue las diapositivas.

Las propiedades únicas de baja permitividad del PPE, en combinación con la tecnología de materiales compuestos de Asahi Kasei, nos han permitido desarrollar nuevos grados de resina con permitividad dieléctrica bien controlada.

Los materiales dieléctricos tienen propiedades de acortamiento de longitud de onda y se han utilizado en una variedad de aplicaciones, incluidos desplazadores de fase dieléctricos y antenas, donde el uso de materiales de alta permitividad (alto Dk) y baja pérdida (bajo Df) puede reducir el tamaño y el peso de los componentes.

Sin embargo, los materiales convencionales ofrecen un equilibrio entre un Dk alto y un Df bajo, y lograr ambos simultáneamente es difícil. Para lograr tanto un Dk alto como un Df bajo en el mismo material, Asahi Kasei está desarrollando grados XYRON™ con un Dk y un Df cuidadosamente controlados. Estas resinas son ideales para fabricar antenas miniaturizadas o desfasadores dieléctricos para su uso en estaciones base.

Al proponer grados de propiedades dieléctricas que satisfagan las necesidades de los clientes, contribuiremos a mejorar aún más la funcionalidad de las estaciones base de comunicaciones de próxima generación.

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XYRON™ es una aleación PPS/PPE con bajas propiedades dieléctricas y resistencia al fuego mejorada.El material en desarrollo AA222-2

Tiene una gravedad específica menor que el PPS, que se ha utilizado tradicionalmente para placas de antena (soportes de elementos de antena), lo que permite una reducción de peso. También tiene una excelente manejabilidad y trabajabilidad (baja deformación y baja rebaba).

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Asahi Kasei está desarrollando grados XYRON™ para filtros de cavidad de RF en estaciones base 5G.

Las estaciones base suelen incorporar una gran cantidad de filtros de RF de metal o cerámica y antenas de guía de ondas ranuradas que aumentan el peso del sistema, complican la instalación y aumentan las pérdidas operativas. La mayor densidad de estaciones base requerida para las redes 5G hace que estos factores sean aún más importantes y crea una demanda urgente de componentes más livianos.

XYRON™ AA105-52 (en desarrollo) ofrece alta resistencia al calor y coeficientes de expansión lineal bajos comparables a los de los materiales metálicos, lo que facilita su transición a filtros de RF basados en resina y antenas de matriz de guía de ondas ranuradas.

Además, XYRON™ tiene excelentes propiedades de recubrimiento y se adhiere mejor al cobre que otros materiales como el policarbonato y el polipropileno, como se muestra en los resultados de la evaluación a continuación.

​XYRON™ AA105-52 (en desarrollo) es el reemplazo ideal de los metales para reducir el peso de los componentes que exigen estabilidad dimensional en una variedad de temperaturas de operación y un bajo coeficiente de expansión térmica lineal en un amplio rango de temperaturas.

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Sunforce™ es una espuma de microesferas fabricada a partir de resina de EPI modificada XYRON™, que tiene propiedades dieléctricas bajas, lo que da como resultado características dieléctricas extremadamente bajas. Esto reduce la atenuación de las ondas electromagnéticas a altas frecuencias.

A continuación, presentamos aplicaciones para usos de estaciones base 5G que aprovechan las propiedades de SunForce™.

Al integrar un radomo fabricado en XYRON™, que tiene elementos de descarga de antena preformados a través de un revestimiento, con un espaciador SunForce™ que determina la distancia entre la placa de tierra y los elementos de descarga, podemos crear un radomo de antena integrado que se caracteriza por una alta eficiencia de radiación de ondas de radio, delgadez y alta rigidez.

Esta configuración de antena integrada mejora significativamente la eficiencia de la radiación de ondas de radio en comparación con las configuraciones existentes, como se muestra en el diagrama siguiente. Esta mejora se logra mediante la supresión de las ondas superficiales (atrapamiento de ondas de radio debido a la reflexión total en la interfaz del material) a través de la naturaleza dieléctrica baja del sustrato (SunForce™) y la integración del radomo.

Al aplicar SunForce™, que se caracteriza por su baja constante dieléctrica, como material de núcleo en la construcción tipo sándwich para radomos de XYRON™ o GFRP, es posible crear un radomo que mantiene una alta rigidez y ofrece una alta transparencia de radio tanto en dirección frontal como oblicua. Además, el uso de un núcleo de espuma contribuye a la reducción de peso.

Además de tener bajas propiedades dieléctricas, SunForce™ también posee una característica que permite el control de su constante dieléctrica ajustando la relación de expansión de la espuma (densidad), como se muestra en el diagrama a continuación.

Aprovechando esta característica, SunForce™ se puede aplicar a los componentes de lentes dieléctricas que se utilizan para controlar la directividad y la intensidad de las ondas de radio.