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5G時代,塑料天線振子開始流行,LCP/PPS受寵
作者:管理員  來源:樂天塑料  瀏覽:2694次  更新:2019-07-12

一、什么是天線振子

 

所謂的天線振子,Antenna Raditation Units(radiators)簡單解釋就是發射和接收高頻振蕩信號的一段金屬導體。振子有半波振子和全波振子。八木天線的振子是全波振子,一般單根拉桿天線是半波振子。振子的尺寸要和接收或發射的頻率波長尺寸對應才能達到最大效果。一般用二分之一或四分之一波長設計天線。下圖是4G天線陣子,而5G的,會更加小。

 

圖 4G天線陣子示意圖,圖片來源網絡

 

二、5G天線振子材料的選擇

 

目前振子的材料均為金屬,使用金屬制造的振子目前面臨的主要問題是造價昂貴且重量過大,對天線的重量控制帶來了很大的難度。而使用塑料材料作為天線主材不但可大幅度的降低了重量且很好的控制了振子的成本。

 

傳統的天線振子實際上就是天線,使用的材料是金屬或PC板。金屬的好處是簡單、便宜,缺點是重量重、體積大;PC板加工容易,但人工成本高,效率低。

 

在新的天線振子的設計中,有兩個方案。一是LDS材料與金屬材料相結合。用LDS材料做天線振子,背面采用金屬材料降低成本,不需要所有的地方做化學鍍。二是用PPS或者LCP做電鍍。據說5G設計師8*8、8*12、8*16個振子設計,所以需要SMT回流焊,因此選擇的基本上都是高溫工程塑料。

 

圖 3D塑料振子方案的分類圖解,圖片來自中國報告網

 

現在有些廠商采用PPS,后期可能會用LCP,LCP的介電損耗更低,PPS的介電損耗在2.5GHz下,差不多是4‰。

 

振子用LCP材質的原因:在實際的頻率下,LCP的介電損耗1.5‰,在2.5GHz的情況下可能會更低。

 

高溫尼龍的后期吸水性影響介電性能。天線振子一般是屋外使用,環境比較苛刻,測試時會做耐霉菌測試,高溫尼龍吸水性大,霉菌易滋生。還有線膨脹系數(CPE)的考慮,因為要電鍍,要做線路在天線振子上,線膨脹系數要和金屬的線膨脹系數接近,如線膨脹系數過大,會導致電路斷掉。

 

在-40℃到-130℃溫度的要求下,CPE要控制在20以內。這樣可以選擇的材料就不多了,PPS是一個選擇,但PPS的損耗沒辦法降到那么低,通常是4‰,如果可以再降低,PPS將會是一個比較好的選擇。因為PPS的產品結構比較復雜,容易起毛邊,后續消毛邊的工序就很麻煩?,F在做振子,削毛邊的工序就占了很多的時間。

 

在價格上考慮,LCP的價格是比較高的,是PPS的一倍。這種特殊的LCP不是所有的LCP企業都有的。

 

 

PPA

LCP

PPS

價格

價格較LCP便宜

價格較高,是PPS的一倍

價格較LCP便宜

吸水性

吸水性大,霉菌易滋生

低吸濕性

吸水性低,電絕緣性優良

介電損耗

1GHz情況下,介電損耗為PPS的6倍

介電損耗為1.5‰,2.5GHz情況下更低

介電損耗低,2.5GHz情況下為4‰

耐高低溫

耐高溫

耐熱耐燃性能良好

耐高溫

線膨脹系數

比LCP、PPS高

線性膨脹系數極小

線膨脹系數低

加工難易

易加工

易加工

易起毛邊,處理耗時長

 

相關材料企業如下(不完全統計):

 

LCP材料生產廠家:沃特、住友化學、世洋樹脂、塞拉尼斯、寶理、金發、普利特等

 

PPS材料生產廠家:樂天塑料 、新和成、東麗、DSM、塞拉尼斯、寶理、蘇州納磐新材料、歐瑞達、聚獅、聚賽龍等

 

PPA材料生產廠家:DSM,杜邦,金發等

材料產業也迎來了5G新時代,在應用端手機、基站、物聯網、汽車等硬件載體都將對5G新材料有更多的需求和更高的要求。

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