5G时代，如何优化基站的天线散热单元

转载须知

除了提供卓越的移动体验外，5G还支持一系列正在改变我们生活的下一代技术。为了支持快速增长的5G服务需求，下一代5G基站需要大量MIMO^①天线阵列用于有源天线单元（AAU）设计。这意味着制造商需要减少天线振子的重量和尺寸，以确保天线塔性能及安全性。

5G有望在未来几年彻底改变我们的生活。除了提供数千兆的移动宽带速度外，该技术的超低延迟和高容量还支持多种颠覆性技术，包括自动驾驶和智慧城市。到2027年，预计全球48%的移动用户^②将使用5G。

为了满足未来5G的需求，地面网络需要能够处理无数用户和设备产生的大量流量。如今许多城市地区使用小型蜂窝网络连接5G，但这种网络依赖大量节点来覆盖人口密集地区，这使得部署和维护成本高昂。

越来越多的国家通过投资大规模MIMO天线来应对向5G的转变。该技术利用AAU，使用多个天线振子阵列来容纳一系列从低频段到高频段的天线。这种方法大大提高了频谱效率，并实现了智能波束成形，从而优化了网络服务的容量和性能。

如何在确保塔架稳定的同时提高设计灵活性

为了向远距离的大型5G用户群提供高质量服务，每个大型MIMO天线需要安装64~192个接收和发射天线振子。这要求天线设备制造商减少AAU的重量和尺寸，以确保天线塔保持稳定，这一点在极端天气下尤为重要。高性能热塑性塑料可以代替金属材料并支持更大的设计灵活性，这是实现这一目标的关键。

为了配合紧张的基站部署时间表，天线设备制造商还需要淘汰耗时的流程，例如将电子组件手动安装到印刷电路板（PCBs）上。因此，替代热塑性塑料需要使用回流焊接的表面贴装技术（SMT）工艺。

帝斯曼认识到聚苯硫醚（PPS）对生产小型天线振子的价值。我们使用Xytron™ PPS G4085G进行了试验，通过注塑成型制造天线振子，并在长期合作伙伴的支持下对这些组件进行金属电镀。与手工组装金属和PCB组件的工艺相比，这种方法节省了大量时间和成本。最终天线阵列更轻、性能更好，并节省更多设计空间。

使用SMT回流焊工艺的理想材料提高设计灵活性和可靠性

调理测试表明，与其他竞争热塑性塑料相比，Xytron™更适合将高频信号损耗降至最低，因为它具有低耗散因数（Df）和稳定的介电常数（Dk）。该材料的高刚度、低吸湿性和超过280℃的熔化温度使其成为SMT回流焊工艺的理想选择，并确保天线塔防水且符合UL-F1标准。Xytron™散热器单元在金属电镀过程中始终达到80%的良率，没有分层或起泡问题。

为整个产品开发流程提供支持

我们帮助客户以更少的步骤满足严格的组件小型化、性能和可靠性要求。我们的设计支持团队提供深入的计算机辅助工程服务，可准确预测组件在装配期间和投入生产后对各种应力因素的反应。我们还提供现场制造流程和模具优化，以最大限度地降低零件缺陷率，并让您的团队有机会在我们的协助下测试生产设置。

随着5G时代的加速来临，选择一个在克服生产新一代连接和电信设备的挑战方面有良好记录的材料合作伙伴至关重要。凭借我们广泛的新一代电子产品材料组合、对二次工艺的深入了解以及专业的设计支持服务，帝斯曼工程材料已准备好助力5G基站设备制造并为您的业务带来更多机遇。

①Multiple-Input Multiple-Output，指在无线通信领域使用多天线发送和接收信号的技术

②数据来源：ERICSSON MOBILITY REPORT DATA AND FORECASTS-MOBILE SUBSCRIPTIONS OUTLOOK，https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/mobility-report/dataforecasts/mobile-subscriptions-outlook

原文始发于微信公众号（帝斯曼工程材料）：5G时代，如何优化基站的天线散热单元