5G天线罩专用の透波材料TFP(Transmission n wave Foam Polymer 透波泡沫有机物)

导语： 随着人们对无线通信的依赖性增长，运营商正急切地准备发布5G。为了满足我们快速发展的游戏和流媒体设备对速度的需求，并实现对物联网（IoT）的承诺，无线公司正准备让我们比以往更快地访问所有这些信息。据计算机贸易行业协会（CTIA）称，仅在美国，无线服务提供商就将向5G相关网络投资2750亿美元。据国外电信巨头在其报告中预测，到2024年，5G覆盖率将扩展到全球40％以上的人口。

4G网络和5G之间的主要区别在于它使用独特的无线电频率。5G将采用更高的频率和带宽，使用户能够比旧手机标准更快地传输无线数据（速率高达每秒10Gbit）。以前的’G’网络使用的频率介于700MHz和6 GHz之间。5G网络将在28到100 GHz之间的频率上运行 - 预计5G将比4G快约20倍。虽然5G信号的频率可能更高，但它们在穿透障碍物方面也很差。这需要不同的天线策略，但也可能意味着增加功率水平以确保稳定的连接。频率的变化也会影响天线设计。与现有的向所有方向传输数据的4G塔不同，5G频率的高度方向性意味着可以将超快数据精确地传递给用户。5G使用更高的频率，但是更短的波长使得天线比现有的4G天线小得多。将此与新基站利用更多定向天线的能力相结合，用户直接在5G数据流的传播路径中的可能性增加。而且，由于5G 网络可以切换到更高的功率以提供视频等数据密集型数据流，因此用户直接暴露在更高功率数据流（射频辐射）的可能会增加。

• 什么是5G？

“5G”一词通常用于指代第 5 代移动网络。5G 是继之前的标准（1G、2G、3G、4G 网络）之后的最新全球无线标准，并为数据密集型应用提供更高的带宽。除其他好处外，5G 有助于建立一个新的、更强大的网络，该网络能够支持通常被称为 IoT 或“物联网”的设备爆炸式增长的连接——该网络不仅可以连接人们通常使用的端点，还可以连接一系列新设备，包括各种家用物品和机器。公认的5G的优势是：

•具有更高可用性和容量的更可靠的网络；•更高的峰值数据速度（多 Gbps）；•超低延迟

与前几代网络不同，5G 网络利用在 26 GHz 至 40 GHz 范围内运行的高频波长（通常称为毫米波）。由于干扰建筑物、树木甚至雨等物体，在这些高频下会遇到传输损耗，因此需要更高功率和更高效的电源。5G部署最初可能会以增强型移动宽带应用为中心，满足以人为中心的多媒体内容、服务和数据接入需求。增强型移动宽带用例将包括全新的应用领域、性能提升的需求和日益无缝的用户体验，超越现有移动宽带应用所支持的水平。

5G产业链蓬勃发展，射频市场需求旺盛：终端市场是影响集成电路行业发展的主要因素，而射频前端芯片主要应用领域也是包括手机在内的移动智能终端产品。尽管受疫情影响，移动智能终端市场受到一定的冲击，但人们的生活消费形态也随之改变，从而促进了消费者对电子终端产品的消费需求。

　　同时，5G的迅速发展也带动了物联网、人工智能、汽车电子、智能手机等创新应用的需求不断扩大。根据Yole Development的预测，2020-2025年5G智能手机的年均复合增长率将高达30%，整体手机市场将因为5G强势渗透而逐步恢复较快发展，而射频前端市场到2025年也有望达到254亿美元，2020-2025年年均复合增长率将达到11％。5G手机需求量的快速增长以及5G通信复杂技术和应用给手机带来的价值量的提升将带动射频前端市场规模迅速增长，射频芯片将迎来黄金发展时代。此外，国际贸易争端也推动了我国国产化替代进程的加速。

• 什么是5G基站？

     5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，5G网络的基站密度将更高。

     5G基站主要用于提供5G空口协议功能，支持与用户设备、核心网之间的通信。按照逻辑功能划分，5G基站可分为5G基带单元与5G射频单元，二者之间可通过CPRI或eCPRI接口连接。5G基带单元负责NR基带协议处理，包括整个用户面（UP）及控制面（CP）协议处理功能，并提供与核心网之间的回传接口（NG接口）以及基站间互连接口（Xn接口）。5G射频单元主要完成NR基带信号与射频信号的转换及NR射频信号的收发处理功能。在下行方向，接收从5G基带单元传来的基带信号，经过上变频、数模转换以及射频调制、滤波、信号放大等发射链路（TX）处理后，经由开关、天线单元发射出去。在上行方向，5G射频单元通过天线单元接收上行射频信号，经过低噪放、滤波、解调等接收链路（RX）处理后，再进行模数转换、下变频，转换为基带信号并发送给5G基带单元。

为了支持灵活的组网架构，适配不同的应用场景，5G无线接入网将存在多种不同架构、不同形态的基站设备。从设备架构角度划分，5G基站可分为BBU-AAU、CU-DU-AAU、BBU-RRU-Antenna、CU-DU-RRU-Antenna、一体化gNB等不同的架构。从设备形态角度划分，5G基站可分为基带设备、射频设备、一体化gNB设备以及其他形态的设备。

• 什么是5G天线罩？

     天线罩的作用是保护天线系统免受外部环境的影响（如风雪、阳光、生物等），延长天线寿命，同时需要保证电磁波的透过性，因此天线罩材料应满足介电性能、力学性能、耐候性、工艺性和重量等要求。

5G通讯对天线罩材料在三个方面提出了更高的要求：1、低介电、低损耗：天线罩在起到保护作用的同时，材料的介电性能还会直接影响天线的性能。材料对电磁波的吸收和反射作用会降低信号的传输效率，因而天线罩材料需要采用低介电常数、低介电损耗的材料，而的毫米波更容易损耗，因此对材料的介电性能要求更高。目前亟待开发出低介电、低损耗的材料用于天线罩。2、轻量化：天线罩材料通常是纤维增强树脂复合材料，目前天线罩主要以玻璃钢为主，但是玻璃钢的比重较大，不利于天线的轻量化设计，而华为的天线罩新材料是采用GFRPP即超强型玻璃纤维增强聚丙烯树脂,相比传统玻璃钢轻40%，控制多频天线重量在50公斤以内，避免天线吊装以节省安装时间和成本。由此可见，为满足5G天线轻量化、集成化、小型化的设计需要，天线罩材料也必将向轻量化发展。3、环保：近年来，随着人们环保意识的增强，国内外对环保的要求越来越高，环境友好型是5G面对5G对天线罩材料的更高要求，各企业积极研究开发具有高性价比、环境友好型、轻量化的低介电、低损耗增强改性材料。

信号穿透力较低，需要大量室内外设备铺设，基站数量有望增加10倍以上，天线罩材料市场巨大，国内外企业纷纷布局低介电、低损耗、轻量化的天线罩材料。

• 什么是透波材料？

      透波材料是指能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料，是近年来快速发展起来的一类集结构、防热、透波于一体的多功能介质材料，是具有极小介电损耗的结构材料，能透过电磁波且几乎不改变电磁波的性质（包括能量）的材料。以不同性能的高分子材料为基体，通过填充、共混微波陶瓷介质和复合纤维等手段，在保证材料有良好承受机械力和其它性能的同时，调节材料的介电常数和耗散因数，得到透波率能够满足我们的使用要求的复合材料。

透波材料通常分为两种：一种为无机材料，如氧化铝、二氧化硅、玻璃陶瓷、氮化硅、氮化硼等;另一种有机材料。透波材料主要应用于隐身技术：避免入射电磁波大量反射，从而避开敌方雷达的探测；无线电领域：利于微波毫米波信号的接收、传输、放大、混频、发射等许多环节。例如引导雷达天线罩、高超音速飞行器天线罩、航天飞机天线罩、卫星天线罩、警戒雷达天线罩、气象雷达天线罩、薄壁结构地面天线罩、移动通讯基站天线罩、车载天线罩等多种领域。

• 什么是5G天线罩专用透波材料 TFP:Transmissionwave Foam Polymer 透波泡沫有机物

（1）产品概述：

         针对高速、高频通信设备所开发的超低介电常数和低损耗的材料，已经在龙勃透镜、军用雷达罩 和5G天线罩上得到了应用，完全达到了预期的效果。介电常数低至1.1，并可在1.1和2.5之间进行精细调节。

（2）产品特征：

 1）、超低介电常数及介电损耗； 2）、质轻、高强度、高韧性；  3）、抗腐蚀、不吸水；                  4）、耐候性好、耐高低温；5）、表面可疏水、防冰雾；      6）、可铣、磨、钻、车、削。

 （3）具体应用领域： 

      雷达、天线罩及其它透波件。

（4）性能参数：

• TFP：Transmissionwave Foam Polymer 透波泡沫有机物实物破坏性实验の视频
  

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