5G 材料耐候性挑戰(zhàn)：紫外環(huán)境對通信設備的影響研究
點擊次數(shù)：68 更新時間：2025-05-16
隨著 5G 通信技術的迅猛發(fā)展，通信設備大量部署于戶外環(huán)境，面臨著復雜氣候條件的考驗，其中紫外線（UV）輻射對 5G 材料耐候性的影響成為關鍵問題。
5G 基站等設備廣泛采用塑料、聚合物等材料。這些材料在長期紫外線照射下，分子結構易被破壞。例如，聚碳酸酯制成的基站外殼，在陽光直射下，紫外線光子能量足以打斷其分子鏈，引發(fā)降解反應。這種降解會使材料力學性能下降，如變脆、開裂，降低對外界機械沖擊的防護能力，同時影響外觀，加速老化褪色。
對 5G 天線罩而言，其通常由復合材料構成，旨在保護天線免受外界干擾。但在紫外環(huán)境中，天線罩材料性能劣化，影響其對天線的保護效果。一方面，材料的介電性能改變，如介電常數(shù)和介電損耗發(fā)生變化，導致 5G 信號在傳輸過程中出現(xiàn)異常。水在天線罩表面形成水滴或水膜產(chǎn)生的 “雨衰效應"，本身就會嚴重衰減 5G 信號，而紫外線加速材料老化后，可能進一步加劇這一效應。另一方面，天線罩老化變脆，容易遭受風雨侵蝕，降低使用壽命，增加維護成本。
研究人員對此展開了深入探索。例如，巴斯夫研發(fā)的 Tinuvin® 360 光穩(wěn)定劑，可在生產(chǎn)階段添加到聚碳酸酯樹脂中。它能有效吸收紫外光并轉化為熱能釋放，保護材料免受紫外線侵害，滿足高負荷、低揮發(fā)性和良好兼容性的加工與老化條件，減少模頭結垢，延長設備運行時間蘭州化學物理研究所與山東鑫納超疏新材料有限公司合作，研發(fā)出兼具優(yōu)異耐壓性、機械穩(wěn)定性和耐候性的超疏液涂層，用于 5G 天線罩表面。該涂層選用化學惰性原材料，具有三級微 / 微 / 納米結構及致密納米結構，能避免雨滴黏附，有效解決 “雨衰效應"，同時抵抗紫外線等環(huán)境因素影響，已在多地實際應用。
此外，特種工程塑料 LCP 憑借突出的介電性能，在 5G 領域嶄露頭角。其介電常數(shù)和介電損耗隨頻率變化波動小，且具有耐候性等特點，適合用于 5G 高速連接器、基站天線振子等部件，減少信號反射和衰減。
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