5G 材料耐候性挑戰(zhàn)：紫外環(huán)境對(duì)通信設(shè)備的影響研究
點(diǎn)擊次數(shù)：7 更新時(shí)間：2025-05-16
隨著 5G 通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信設(shè)備大量部署于戶(hù)外環(huán)境，面臨著復(fù)雜氣候條件的考驗(yàn)，其中紫外線(xiàn)（UV）輻射對(duì) 5G 材料耐候性的影響成為關(guān)鍵問(wèn)題。
5G 基站等設(shè)備廣泛采用塑料、聚合物等材料。這些材料在長(zhǎng)期紫外線(xiàn)照射下，分子結(jié)構(gòu)易被破壞。例如，聚碳酸酯制成的基站外殼，在陽(yáng)光直射下，紫外線(xiàn)光子能量足以打斷其分子鏈，引發(fā)降解反應(yīng)。這種降解會(huì)使材料力學(xué)性能下降，如變脆、開(kāi)裂，降低對(duì)外界機(jī)械沖擊的防護(hù)能力，同時(shí)影響外觀，加速老化褪色。
對(duì) 5G 天線(xiàn)罩而言，其通常由復(fù)合材料構(gòu)成，旨在保護(hù)天線(xiàn)免受外界干擾。但在紫外環(huán)境中，天線(xiàn)罩材料性能劣化，影響其對(duì)天線(xiàn)的保護(hù)效果。一方面，材料的介電性能改變，如介電常數(shù)和介電損耗發(fā)生變化，導(dǎo)致 5G 信號(hào)在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)異常。水在天線(xiàn)罩表面形成水滴或水膜產(chǎn)生的 “雨衰效應(yīng)"，本身就會(huì)嚴(yán)重衰減 5G 信號(hào)，而紫外線(xiàn)加速材料老化后，可能進(jìn)一步加劇這一效應(yīng)。另一方面，天線(xiàn)罩老化變脆，容易遭受風(fēng)雨侵蝕，降低使用壽命，增加維護(hù)成本。
研究人員對(duì)此展開(kāi)了深入探索。例如，巴斯夫研發(fā)的 Tinuvin® 360 光穩(wěn)定劑，可在生產(chǎn)階段添加到聚碳酸酯樹(shù)脂中。它能有效吸收紫外光并轉(zhuǎn)化為熱能釋放，保護(hù)材料免受紫外線(xiàn)侵害，滿(mǎn)足高負(fù)荷、低揮發(fā)性和良好兼容性的加工與老化條件，減少模頭結(jié)垢，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間蘭州化學(xué)物理研究所與山東鑫納超疏新材料有限公司合作，研發(fā)出兼具優(yōu)異耐壓性、機(jī)械穩(wěn)定性和耐候性的超疏液涂層，用于 5G 天線(xiàn)罩表面。該涂層選用化學(xué)惰性原材料，具有三級(jí)微 / 微 / 納米結(jié)構(gòu)及致密納米結(jié)構(gòu)，能避免雨滴黏附，有效解決 “雨衰效應(yīng)"，同時(shí)抵抗紫外線(xiàn)等環(huán)境因素影響，已在多地實(shí)際應(yīng)用。
此外，特種工程塑料 LCP 憑借突出的介電性能，在 5G 領(lǐng)域嶄露頭角。其介電常數(shù)和介電損耗隨頻率變化波動(dòng)小，且具有耐候性等特點(diǎn)，適合用于 5G 高速連接器、基站天線(xiàn)振子等部件，減少信號(hào)反射和衰減。
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