前兩天帶女兒去公園玩,遇到一個基站。
作為一個通信老司機,我便興致勃勃地給她解釋基站的作用。
沒想到,女兒突然問了我一個問題:“爸爸,那個基站的外殼是什么材料做的呢?風吹日曬,不會壞嗎?”
這個問題,一時讓我有些語塞。是呀,一直以來,我關注的都是基站的架構和原理,可是,從來沒有關心過它的外殼材料。那么,它到底是什么材料做的呢?
█ 室外基站外殼,選對材料很重要
如今,我們處于高速發展的信息時代,時時刻刻都離不開手機和網絡。而室外基站,是提供戶外網絡信號覆蓋的最主要方式。在高樓上,在馬路邊,在廣袤的農村郊野,甚至偏遠的山林、沙漠、戈壁地區,我們處處都可以看到它們的身影。
室外基站所面對的環境挑戰是非常苛刻的。除了要經受長期的陽光直射暴曬之外,還要經受風吹雨打。有時候,還要承受鳥類和冰雹等外力的攻擊。
如果基站外殼(學名叫“天線罩”)的材料沒有選對,就無法起到保護基站內部的天線振子和PCB板等材料的作用。整個基站的壽命會大幅縮短,甚至頻繁出現故障。
那么,什么樣的材料,適合用來制作基站外殼呢?
首先,肯定不是木頭。
木質材料,防水性和耐腐蝕性極差,容易老化。即便刷了油漆,也很難具備所需的耐用性和防護性能。而且,木質材料不防火,也容易發生火災危險。
再看看金屬材料。
普通的金屬材料(鋼、鐵、鋁等),雖然具有較好的機械強度、密閉性和高低溫耐受性,但耐腐蝕性方面不一定滿足要求。而且,金屬材料重量較大,對鐵塔的承重能力要求更高,工程安裝上也增加了難度。
普通金屬材料還有一個致命缺陷,那就是因為介電性能的原因,會對RF射頻信號產生屏蔽,嚴重影響基站信號的覆蓋范圍和通信質量。
木頭和金屬都不行,大家一定想到了,是不是可以用塑料呢?
沒錯,一直以來,室外基站外殼普遍采用的材料,除了少部分是特殊金屬(鋁合金、鍍鋅鋼)之外,大部分是玻璃纖維增強塑料(GFRP)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)和ASA樹脂等工程塑料材料。
█ 聚碳酸酯(PC),是基站外殼的最佳選擇
我們先簡單介紹一下剛才提到的塑料材料。
玻璃纖維增強塑料(GFRP),就是俗稱的玻璃鋼。這種材料具有高強度的特點,在通信行業被廣泛應用。但是它的重量較大,外觀不夠美觀,運輸和安裝也較為不便。
聚丙烯(PP),具有較好的耐候性,物理特性也不錯,但是無填充的PP尺寸穩定性不好,易變型。用玻纖增強PP,可以改善PP材料的尺寸穩定性,但阻燃性能相比其它材料方案較差。
ASA樹脂,也是一種工程塑料,擁有良好的耐黃變性和加工性能,但物理力學性能和耐熱性差,不適合高溫環境下的長期使用。
最后,我們來看看聚碳酸酯(PC)。
大家對聚碳酸酯(PC)應該還是比較熟悉的,就是常說的PC塑料。這是一種強韌的熱塑性聚合材料。我們生活中的很多物品,例如行李箱、保鮮盒、飲料杯等,都是用的這種材料,非常結實耐用,物理性能非常強,而且阻燃,俗稱“防彈玻璃”。
傳統的聚碳酸酯(PC)材料,已經在建筑,交通運輸等戶外領域廣泛使用,但在長期嚴苛戶外使用場景,尤其在低溫環境下,其性能仍面臨挑戰。
不過,現在情況不同了。一些企業可以通過先進的技術對聚碳酸酯進行改性,從而極大提高材料的戶外耐候性能。全球領先的聚合物生產商科思創公司就推出了一種模克隆?戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案,對材料進行了全面改進,從而拓展了聚碳酸酯(PC)在嚴苛戶外環境的規模應用。
模克隆?聚碳酸酯(PC)
接下來,我們具體看看,科思創的這個新型聚碳酸酯(PC)材料到底有哪些優勢。
首先,這款材料特別耐寒。在-40℃的極寒環境下,依然具備出色的韌性和優異的抗沖擊性。
其次,這款材料特別耐濕熱老化。經過上千小時溫度85℃、濕度85%(雙85)測試,依然保持高強度和出色的機械性能。
在-40℃~85℃的溫差下,材料依舊保持穩定的機械性和尺寸穩定性。這意味著,這種材料可以適應各種極端高溫和低溫的氣候條件。無論是在寒冷的雪域,還是炎熱的沙漠,都能夠正常工作。
第三,這款材料具有很強的耐鹽霧腐蝕能力。經過數百小時的高濃度鹽霧腐蝕測試,都不會出現老化或性能下降的跡象,耐腐蝕性能極強。
這種特性,是為了滿足沿海或海上通信設施(例如港口碼頭以及海上平臺等)的需求,可以大幅降低因鹽霧腐蝕導致的設備故障風險。
第四,降低碳排足跡。
現在很多企業都關注產品材料的碳排放。尤其是歐美市場,對產品生產過程中的碳足跡有很高的要求。
科思創的戶外低溫抗沖解決方案模克隆?RE系列(可再生原料)聚碳酸酯材料,使用生物廢物和殘余作為原料,替代化石來源,質量和性能卻能夠達到和石油基材料完全一致。這可以大幅減少化石能源的使用,并極大減少碳足跡。
第五,更強的設計自由度。
大家在戶外看到的基站,不少是偽裝站、美化站。這種基站,要求材料在外觀上具備一定的靈活性、可修改性。
科思創新型聚碳酸酯(PC)材料的CMF(色彩、材料和表面處理)解決方案,就具備這樣的能力。這種材料支持多元化的顏色選擇,以及較高的設計自由度,能夠展現豐富的視覺效果,助力設備打造美觀外形。
最后,是增值技術服務。
科思創不僅僅提供材料,也提供專業的技術支持。
例如,他們可以提供貫穿應用開發周期的增值技術解決方案,包括部件/模具設計指導和射頻技術專長知識。這可以幫助用戶降低產品開發的難度,縮短開發周期,更快搶占市場先機。
總而言之,大家可以看到,科思創的戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案,確實擁有很多的優勢,可以說是一個“多邊形戰士”。它能夠應對各種復雜戶外環境的嚴苛挑戰,同時又具備一定特色化定制化的能力,滿足基站廠商產品設計和研發的需求。
█ 助力多樣化嚴苛戶外應用場景,打造高可靠性和耐久性
事實上,基站外殼只是科思創戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案的眾多應用領域之一。
這款材料憑借優異的性能,還可以應用于很多戶外應用場景,例如戶外小基站,戶外CPE終端、衛星終端、物聯網終端、新能源設備等。
戶外通信基礎設施設備采用這個方案作為外殼材料,可以大幅提升自身的防護能力和使用壽命。例如,國內知名的5G基站設備商佰才邦,就在其新研發的5G毫米波基站產品中,采用了科思創的戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)作為天線外殼材料。
眾所周知,毫米波頻段頻率高,損耗大,易受外界環境影響,對使用材料性能也非常敏感。尤其基站天線外殼材料的介電性能,會影響到信號傳輸及通信質量。
科思創的模克隆戶外低溫抗沖解決方案,在設備的質量檢測過程中體現出優異的性能。測試結果顯示,這款材料在高低廣泛頻段中均可保持穩定的介電性能,有助于減少毫米波的信號損耗。
此外,近年來隨著通信行業的可持續發展,科思創的低碳環保材料方案也逐漸受到行業頭部企業的青睞。
例如歐洲老牌電信運營商——德國電信,也將科思創的模克隆?RE(含循環生物質原料份額)聚碳酸酯材料用于他們的新一代固網設備,實現二氧化碳足跡比傳統石油基聚碳酸酯低80%以上,同時滿足紅外穿透的光學高要求。這款產品成功申請到了德國電信綠色產品標簽#GreenMagenta。
█ 最后的話
看到這里,相信大家對戶外通信設備的外殼材料已經有了初步了解。
說實話,我之前也不知道原來基站外殼材料有這么多學問。科普的過程,也是自我學習的過程,收獲很大。
隨著全球數字化浪潮的不斷推進,越來越多的數字基礎設施將出現在世界的各個角落,推動通信網絡的普及,幫助當地人民享受數字紅利。新型聚碳酸酯(PC)材料的出現,為這項工作提供了必要的助力。它將加速構建真正的全球泛在網絡連接,推動人類社會向更美好的數智時代邁進。
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