最近幾年通訊發展很快,
我們 短短幾年見證了2G、3G、4G的跨越式發展。寬帶中國、光纖到戶,見證了銅纜到光纖。而從有線到無線,萬物互聯,大數據,虛擬現實,智能城市,需要更新一代的技術提供支撐。
2017年5月,全國首批5G試驗網城市確定,分別是:上海市、廣州市、蘇州市、寧波市。據悉,接下來,中國移動將在上述4個城市開展5G試驗網建設、進行5G外場測試。這也意味著,5G正從紙張中走向現實。
新的技術,需要有新的硬件設施來支撐。5G時代, 復合材料 有什么機會呢?
1.基站外殼
傳統的基站都是又笨又大的鐵塔,當然隨著人們觀念的改變,最近出現許多傻兮兮,奇怪的大樹。
但5G的特點,基站的小型化,就可以實現美觀化、多樣化。
相對于傳統的高大的鐵塔式基站,這些小型的基站可以利用復合材料制造。這種小型基站的外殼,類似于電器柜,而放置于室外,面臨風吹雨打,光照低溫等耐候性要求。這些要求,SMC、BMC的模壓,甚至LFT的注塑,都可以得到。關鍵是哪一種材料和工藝可以在滿足要求的情況下可以低成本、快速的實現。
2.天線罩
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output),意思是多輸入多輸出。意味著一個基站內可以裝多個天線,而這些天線的尺寸又很小,需要天線罩。天線罩具有良好的電磁波穿透特性,機械性能上能經受外部惡劣環境的作用。室外天線通常置于露天工作,直接受到自然界中暴風雨、冰雪、沙塵以及太陽輻射等侵襲,致使天線精度降低、壽命縮短和工作可靠性差。復合材料天線外罩能起到絕緣防腐、防雷、抗干擾、經久耐用等作用,而且透波效果非常好。
透波復合材料是由增強纖維和樹脂基體構成的,兩者的電性能好才能成型出電性能好的透波材料。通常增強材料的力學性能和介電特性均優于樹脂基體,所以復合材料的透波性能主要取決于樹脂基體的性能。因此必須選擇具有優良電性能的樹脂基體,同時樹脂在復合材料中也起膠粘劑的作用,是決定復合材料耐熱性的基本成分。
樹脂基體主要有傳統的不飽和聚酯樹脂(UP)、環氧樹脂(EP)、改性酚醛樹脂(PF)以及近年來開始研究和應用的氰酸酯樹脂(CE)、有機硅樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)、聚酰亞胺(P1)、聚四氟乙烯(PTFE)等新型的耐高溫樹脂。
增強體目前大多都采用 玻璃纖維 ,而國內透波復合材料使用的增強材料主要是 E 玻璃纖維和 S 玻璃纖維,M 玻璃纖維使用量較少。Kevlar(芳綸)最初由美國杜邦公司發明,Spectra1000 在各種頻率下均表現出優異的介電性能,且具有的低密度、高強度、高模量和高抗沖擊性能,使其在高性能天線罩的制造中具有極大的吸引力。
3.GFRP/KFRP在光纜中的應用
5G分有線和無線,有線部分離不開光纖光纜。
GFRP是玻纖復合材料,KFRP是芳綸復合材料,兩種材料都是通過典型的復合材料工藝——拉擠工作制成連續的圓柱狀復合材料,基體樹脂多采用熱固性樹脂如 不飽和樹脂 、環氧樹脂等,有報道研究有熱塑性材料做基體樹脂但應用不多。
GFRP/KFRP在光纜中經常作為加強芯使用。加強芯經歷了鋼絲加強芯、GFRP、KFRP三個階段。
GFRP/KFRP加強芯具有以下的優點:
1、非金屬材料 對電擊不敏感,適用于多雷電、多雨等氣候環境地區;
2、使用FRP加強芯的光纜可緊挨著電源線和電源裝置安裝,不會受電源線或電源裝置產生的感應電流干擾;
3、與金屬芯相比,GFRP/KFRP不會產生因金屬與油膏化學反應產生的氣體而影響光纖傳輸指標;
4、與金屬芯想比,FRP具有拉伸強度高、重量輕的特點; 5、FRP加強芯光纜防彈、防齒咬、防蟻。
而GFRP/KFRP兩者比較:
1、GFRP價格便宜,應用性廣。
2、KFRP柔韌性好,具有超小的彎曲半徑。特別適合在墻角、踢腳線處安裝。
3、KFRP密度更輕,比強度和比模量更高。
4、KFRP在安裝使用時折斷的話,因為芳綸的柔韌性,不會刺破護套和光纖。
線纜橋架是用于線纜布線的輔助設備,由槽式、托盤式或梯級式的直線段、彎通、三通、四通組件以及托臂(臂式支架)、吊架等構成具有密接支撐線纜的剛性結構。
5.支架系統
支架是
電線 電纜在鋪設時用于托、撐電纜或橋架的固定裝置。
6.通訊塔
高高聳立的通訊塔大都是鋼結構,但腐蝕是個大問題,而復合材料可以解決這個問題。而且復合材料比較輕,使用無扣件連接技術,塔結構的各個獨立部件可以快速組裝,在裝配過程中不需要金屬螺栓,按照方便,還減輕了整個塔體的重量。
更多詳細報道請關注復材網www.cnfrp.com