5G通讯不是4G通讯的简单升级,而是通讯方式实现质的飞跃。

相关数据显示,5G的传输速率是4G的100倍,意味着一秒就可以下载一部高清电影。另外,4G信号时延为140毫秒,5G时延为1毫秒,低延时可为无人驾驶的设备之间的信息交流提供保障。

然而5G传播频率太高,信号易被屏蔽、易在传播介质中衰减,这就对材料的电磁波屏蔽性能和传递介质的介电性能提出了高要求,因此急需增加5G基站和天线的数量。

2020年7月25日,在由寻材问料®主办,中国通信工业协会、新材料在线®、深圳5G产业联盟、深圳先进电子材料国际创新研究院、宝安区5G产业技术与应用创新联盟、测了么协办的“2020年5G基站关键部件及材料高峰论坛”之“5G基站高分子材料及加工专场”,深圳市高分子行业协会秘书长王文广总结了5G对高分子材料的要求,并对低介电常数材料进行了详细的讲解。


深圳市高分子协会秘书长 王文广


一、5G对材料的要求

材料是技术革命的基石,随着5G商用化进程加速,5G高分子材料迎来了爆发期。

王文广总结了与材料有关的三个特点,并指出了5G对高分子材料提出的要求。

一是低介电,要求传播介质材料的介电常数(Dk)和介电损耗要小,手机Dk要小于3,基站Dk要小于4;二是高屏蔽,要求材料的电磁屏蔽能力要强,体积电阻率要小于10Ω,电磁屏蔽大于75dB;三是高导热,要求及时散热,材料导热性能要好,导热系数要大于1000W/m-K。

“PTFE、PPO、LCP、MPI等材料在5G上应用广泛,主要归结于材料的介电性能好。”王文广表示。

介电常数是一个电力指标。随着材料介电常数的降低,信号传输速度将提高,电磁波信号延迟下降,电磁波信号传输损失亦将降低。

因此,选择何种低介电常数的材料,对器件的性能表现至关重要。

二、如何选择低介电材料

会上,王文广围绕低介电常数树脂、树脂与空气复合改性、与低介电常数材料复合改性三个主题,全面讲解了如何根据应用需求选择合适的低介电常数材料。



低介电树脂可分为一般塑料、工程塑料和特种工程塑料。其中一般塑料中,氟塑料的介电常数较低;在工程塑料领域,PPO的介电常数较低;在特种工程塑料方面,LCP的介电常数较低。

5G对低介电常数的要求非常高,很多低介电树脂材料难以满足要求,选择改性或许是不错的选择。王文广谈到:“改性的第一个选择就是树脂与空气结合。”

他表示,树脂与空气复合微发泡改性、树脂与含有空气的微孔材料复合改性等方式,都是很好的改性方式。

“5G在发射基站上至少要比4G基站多2倍以上,5G终端接受设备天线的数量由4G时的4个增加到5G的8个,相信低介电常数材料的使用量要远比4G材料多。”王广文表示。