前兩天帶女兒去公園玩,遇到一個(gè)基站。
作為一個(gè)通信老司機(jī),我便興致勃勃地給她解釋基站的作用。
沒(méi)想到,女兒突然問(wèn)了我一個(gè)問(wèn)題:“爸爸,那個(gè)基站的外殼是什么材料做的呢?風(fēng)吹日曬,不會(huì)壞嗎?”
這個(gè)問(wèn)題,一時(shí)讓我有些語(yǔ)塞。是呀,一直以來(lái),我關(guān)注的都是基站的架構(gòu)和原理,可是,從來(lái)沒(méi)有關(guān)心過(guò)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(duì)材料很重要
如今,我們處于高速發(fā)展的信息時(shí)代,時(shí)時(shí)刻刻都離不開(kāi)手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。而室外基站,是提供戶外網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的最主要方式。在高樓上,在馬路邊,在廣袤的農(nóng)村郊野,甚至偏遠(yuǎn)的山林、沙漠、戈壁地區(qū),我們處處都可以看到它們的身影。
室外基站所面對(duì)的環(huán)境挑戰(zhàn)是非常苛刻的。除了要經(jīng)受長(zhǎng)期的陽(yáng)光直射暴曬之外,還要經(jīng)受風(fēng)吹雨打。有時(shí)候,還要承受鳥(niǎo)類(lèi)和冰雹等外力的攻擊。
如果基站外殼(學(xué)名叫“天線罩”)的材料沒(méi)有選對(duì),就無(wú)法起到保護(hù)基站內(nèi)部的天線振子和PCB板等材料的作用。整個(gè)基站的壽命會(huì)大幅縮短,甚至頻繁出現(xiàn)故障。
那么,什么樣的材料,適合用來(lái)制作基站外殼呢?
首先,肯定不是木頭。
木質(zhì)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(hù)性能。而且,木質(zhì)材料不防火,也容易發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)。
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(jī)械強(qiáng)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(duì)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(gè)致命缺陷,那就是因?yàn)榻殡娦阅艿脑?,?huì)對(duì)RF射頻信號(hào)產(chǎn)生屏蔽,嚴(yán)重影響基站信號(hào)的覆蓋范圍和通信質(zhì)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(méi)錯(cuò),一直以來(lái),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(qiáng)塑料(GFRP)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)和ASA樹(shù)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(jiǎn)單介紹一下剛才提到的塑料材料。
玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP),就是俗稱(chēng)的玻璃鋼。這種材料具有高強(qiáng)度的特點(diǎn),在通信行業(yè)被廣泛應(yīng)用。但是它的重量較大,外觀不夠美觀,運(yùn)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(cuò),但是無(wú)填充的PP尺寸穩(wěn)定性不好,易變型。用玻纖增強(qiáng)PP,可以改善PP材料的尺寸穩(wěn)定性,但阻燃性能相比其它材料方案較差。
ASA樹(shù)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(xué)性能和耐熱性差,不適合高溫環(huán)境下的長(zhǎng)期使用。
最后,我們來(lái)看看聚碳酸酯(PC)。
大家對(duì)聚碳酸酯(PC)應(yīng)該還是比較熟悉的,就是常說(shuō)的PC塑料。這是一種強(qiáng)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(jié)實(shí)耐用,物理性能非常強(qiáng),而且阻燃,俗稱(chēng)“防彈玻璃”。
傳統(tǒng)的聚碳酸酯(PC)材料,已經(jīng)在建筑,交通運(yùn)輸?shù)葢敉忸I(lǐng)域廣泛使用,但在長(zhǎng)期嚴(yán)苛戶外使用場(chǎng)景,尤其在低溫環(huán)境下,其性能仍面臨挑戰(zhàn)。
不過(guò),現(xiàn)在情況不同了。一些企業(yè)可以通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)對(duì)聚碳酸酯進(jìn)行改性,從而極大提高材料的戶外耐候性能。全球領(lǐng)先的聚合物生產(chǎn)商科思創(chuàng)公司就推出了一種??寺?戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案,對(duì)材料進(jìn)行了全面改進(jìn),從而拓展了聚碳酸酯(PC)在嚴(yán)苛戶外環(huán)境的規(guī)模應(yīng)用。
接下來(lái),我們具體看看,科思創(chuàng)的這個(gè)新型聚碳酸酯(PC)材料到底有哪些優(yōu)勢(shì)。
首先,這款材料特別耐寒。在-40℃的極寒環(huán)境下,依然具備出色的韌性和優(yōu)異的抗沖擊性。
其次,這款材料特別耐濕熱老化。經(jīng)過(guò)上千小時(shí)溫度85℃、濕度85%(雙85)測(cè)試,依然保持高強(qiáng)度和出色的機(jī)械性能。
在-40℃~85℃的溫差下,材料依舊保持穩(wěn)定的機(jī)械性和尺寸穩(wěn)定性。這意味著,這種材料可以適應(yīng)各種極端高溫和低溫的氣候條件。無(wú)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(qiáng)的耐鹽霧腐蝕能力。經(jīng)過(guò)數(shù)百小時(shí)的高濃度鹽霧腐蝕測(cè)試,都不會(huì)出現(xiàn)老化或性能下降的跡象,耐腐蝕性能極強(qiáng)。
這種特性,是為了滿足沿?;蚝I贤ㄐ旁O(shè)施(例如港口碼頭以及海上平臺(tái)等)的需求,可以大幅降低因鹽霧腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。
第四,降低碳排足跡。
現(xiàn)在很多企業(yè)都關(guān)注產(chǎn)品材料的碳排放。尤其是歐美市場(chǎng),對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的碳足跡有很高的要求。
科思創(chuàng)的戶外低溫抗沖解決方案??寺?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(lái)源,質(zhì)量和性能卻能夠達(dá)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(qiáng)的設(shè)計(jì)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(chuàng)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(shè)計(jì)自由度,能夠展現(xiàn)豐富的視覺(jué)效果,助力設(shè)備打造美觀外形。
最后,是增值技術(shù)服務(wù)。
科思創(chuàng)不僅僅提供材料,也提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持。
例如,他們可以提供貫穿應(yīng)用開(kāi)發(fā)周期的增值技術(shù)解決方案,包括部件/模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)和射頻技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)知識(shí)。這可以幫助用戶降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的難度,縮短開(kāi)發(fā)周期,更快搶占市場(chǎng)先機(jī)。
總而言之,大家可以看到,科思創(chuàng)的戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案,確實(shí)擁有很多的優(yōu)勢(shì),可以說(shuō)是一個(gè)“多邊形戰(zhàn)士”。它能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜戶外環(huán)境的嚴(yán)苛挑戰(zhàn),同時(shí)又具備一定特色化定制化的能力,滿足基站廠商產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)的需求。
█ 助力多樣化嚴(yán)苛戶外應(yīng)用場(chǎng)景,打造高可靠性和耐久性
事實(shí)上,基站外殼只是科思創(chuàng)戶外低溫抗沖聚碳酸酯(PC)解決方案的眾多應(yīng)用領(lǐng)域之一。
這款材料憑借優(yōu)異的性能,還可以應(yīng)用于很多戶外應(yīng)用場(chǎng)景,例如戶外小基站,戶外CPE終端、衛(wèi)星終端、物聯(lián)網(wǎng)終端、新能源設(shè)備等。
戶外通信基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備采用這個(gè)方案作為外殼材料,可以大幅提升自身的防護(hù)能力和使用壽命。例如,國(guó)內(nèi)知名的5G基站設(shè)備商佰才邦,就在其新研發(fā)的5G毫米波基站產(chǎn)品中,采用了科思創(chuàng)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(huán)境影響,對(duì)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(huì)影響到信號(hào)傳輸及通信質(zhì)量。
科思創(chuàng)的??寺敉獾蜏乜箾_解決方案,在設(shè)備的質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中體現(xiàn)出優(yōu)異的性能。測(cè)試結(jié)果顯示,這款材料在高低廣泛頻段中均可保持穩(wěn)定的介電性能,有助于減少毫米波的信號(hào)損耗。
此外,近年來(lái)隨著通信行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,科思創(chuàng)的低碳環(huán)保材料方案也逐漸受到行業(yè)頭部企業(yè)的青睞。
例如歐洲老牌電信運(yùn)營(yíng)商——德國(guó)電信,也將科思創(chuàng)的??寺?RE(含循環(huán)生物質(zhì)原料份額)聚碳酸酯材料用于他們的新一代固網(wǎng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)二氧化碳足跡比傳統(tǒng)石油基聚碳酸酯低80%以上,同時(shí)滿足紅外穿透的光學(xué)高要求。這款產(chǎn)品成功申請(qǐng)到了德國(guó)電信綠色產(chǎn)品標(biāo)簽#GreenMagenta。
█ 最后的話
看到這里,相信大家對(duì)戶外通信設(shè)備的外殼材料已經(jīng)有了初步了解。
說(shuō)實(shí)話,我之前也不知道原來(lái)基站外殼材料有這么多學(xué)問(wèn)??破盏倪^(guò)程,也是自我學(xué)習(xí)的過(guò)程,收獲很大。
隨著全球數(shù)字化浪潮的不斷推進(jìn),越來(lái)越多的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施將出現(xiàn)在世界的各個(gè)角落,推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的普及,幫助當(dāng)?shù)厝嗣裣硎軘?shù)字紅利。新型聚碳酸酯(PC)材料的出現(xiàn),為這項(xiàng)工作提供了必要的助力。它將加速構(gòu)建真正的全球泛在網(wǎng)絡(luò)連接,推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)向更美好的數(shù)智時(shí)代邁進(jìn)。