聚苯醚 | 耐候低介电PPO在5G基站天线罩上的应用
聚苯醚 | 耐候低介电PPO在5G基站天线罩上的应用
随着5G技术的快速发展，基站天线罩材料的需求也在不断升级。聚苯醚（PPO）作为一种综合性能优良的热塑性工程塑料，在5G基站天线罩的应用中展现出独特的优势。本文将详细介绍5G基站天线罩对材料的具体要求，并探讨耐候低介电PPE材料在5G宏基站天线罩上的应用前景。
5G基站天线罩对材料的要求
5G属于中高频段，具有频率高、波长短，损耗快，传输距离短且穿透力差等特点，因此要达到现有4G网络的覆盖水平，5G基站建设需要更密集，据预测，5G基站总数将是4G基站的2至3倍。
而除了数量上的提高，5G对于材料性能的要求也更高，5G通讯对天线罩材料在介电性能、轻量化等方面就提出了更高的要求：
- 低介电、低损耗
天线罩在起到保护作用的同时，材料的介电性能还会直接影响天线的性能。材料对电磁波的吸收和反射作用会降低信号的传输效率，因而天线罩材料需要采用低介电常数、低介电损耗的材料，而5G的毫米波更容易损耗，因此对材料的介电性能要求更高。目前亟待开发出低介电、低损耗的材料用于5G天线罩。
- 轻量化
天线罩材料通常是纤维增强树脂复合材料，目前天线罩主要以玻璃钢为主，但是玻璃钢的比重较大，不利于天线的轻量化设计，而华为的天线罩新材料是采用GFRPP即超强型玻璃纤维增强聚丙烯树脂,相比传统玻璃钢轻40%，控制多频天线重量在50公斤以内，避免天线吊装以节省安装时间和成本。由此可见，为满足5G天线轻量化、集成化、小型化的设计需要，天线罩材料也必将向轻量化发展。
- 环保
近年来，随着人们环保意识的增强，国内外对环保的要求越来越高，环境友好型是5G材料发展的重要方向。
面对5G对天线罩材料的更高要求，各企业积极研究开发具有高性价比、环境友好型、轻量化的低介电、低损耗增强改性材料，包括ASA、PP、PC、PPE等材料。
5G基站按照功率大小，可以分为宏基站、小基站，5G宏基站天线罩尺寸长、体积大，注塑加工成本高且易变形，可采用挤塑工艺，选材主要有耐候性低介电PPE、长玻PP等。下面，我们来看下耐候低介电PPE材料在5G宏基站天线罩上的应用。
耐候低介电PPE材料在5G宏基站天线罩上的应用
聚苯醚（Polyphenylene Oxide或Polypheylene ether，简称PPO或PPE），化学名称为聚2,6-二甲基-1,4-苯醚，结构式如下图所示：
聚苯醚是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，其分子链中含有大量芳香环结构，使分子链段内旋转的位垒增加，分子链刚性强，阻燃性良好，具有自熄性，耐热性高；分子结构对称性好，无极性集团，因此吸水率非常低，表现出优异的耐湿性能，介电常数及介质损耗角正切是工程塑料中最小的，介电常数随着温度、频率的变化很小，是一种良好的高频材料。
聚苯醚的主要缺陷是耐光性差和加工性差，长时间在阳光或荧光灯下使用产生变色，颜色发黄，原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致，因此需要会对聚苯醚进行改性。
广东伟的新材料股份有限公司经多年的研究，将PPE合金与耐光稳定、加工性好的树脂和助剂做成的复合材料，经实验检测和应用考验，能很好的解决其加工性和使用问题，形成一系列产品并在基站外罩上使用。
图 伟的新材耐候低介电PPE挤塑宏基站案例
经改性后的耐候低介电常数低介电损耗PPE材料具有低介电常数(DK=2.3-2.5)和低介电损耗(DF=0.002-0.003)、可挤塑成型、耐候(达到F1等级)、强初综合性好、密度低且尺寸稳定和表面可全属化六大特征，适用5G宏基站天线罩，具体如下:
- 5G基站使用高频波，PPE材料的低介电常数和低介电损耗，对其屏蔽少；
- 5G宏基站天线罩尺寸长、体积大，用注塑成型工艺，模具和注塑设备造价极高且容易变形，因PPE的耐温和尺寸稳定好的特性，适合挤塑尺寸大产品；
- 5G基站作为户外设备，其配件材料需满足F1耐候等级，甚至要求表面电镀等；
- 5G基站天线罩和外壳作为起保护作用的结构件，需要强韧度高和密度低轻量化。