5G時(shí)代，如何優(yōu)化基站的天線散熱單元

轉(zhuǎn)載須知

除了提供卓越的移動(dòng)體驗(yàn)外，5G還支持一系列正在改變我們生活的下一代技術(shù)。為了支持快速增長(zhǎng)的5G服務(wù)需求，下一代5G基站需要大量MIMO^①天線陣列用于有源天線單元（AAU）設(shè)計(jì)。這意味著制造商需要減少天線振子的重量和尺寸，以確保天線塔性能及安全性。

5G有望在未來(lái)幾年徹底改變我們的生活。除了提供數(shù)千兆的移動(dòng)寬帶速度外，該技術(shù)的超低延遲和高容量還支持多種顛覆性技術(shù)，包括自動(dòng)駕駛和智慧城市。到2027年，預(yù)計(jì)全球48%的移動(dòng)用戶(hù)^②將使用5G。

為了滿(mǎn)足未來(lái)5G的需求，地面網(wǎng)絡(luò)需要能夠處理無(wú)數(shù)用戶(hù)和設(shè)備產(chǎn)生的大量流量。如今許多城市地區(qū)使用小型蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接5G，但這種網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)大量節(jié)點(diǎn)來(lái)覆蓋人口密集地區(qū)，這使得部署和維護(hù)成本高昂。

越來(lái)越多的國(guó)家通過(guò)投資大規(guī)模MIMO天線來(lái)應(yīng)對(duì)向5G的轉(zhuǎn)變。該技術(shù)利用AAU，使用多個(gè)天線振子陣列來(lái)容納一系列從低頻段到高頻段的天線。這種方法大大提高了頻譜效率，并實(shí)現(xiàn)了智能波束成形，從而優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的容量和性能。

如何在確保塔架穩(wěn)定的同時(shí)提高設(shè)計(jì)靈活性

為了向遠(yuǎn)距離的大型5G用戶(hù)群提供高質(zhì)量服務(wù)，每個(gè)大型MIMO天線需要安裝64~192個(gè)接收和發(fā)射天線振子。這要求天線設(shè)備制造商減少AAU的重量和尺寸，以確保天線塔保持穩(wěn)定，這一點(diǎn)在極端天氣下尤為重要。高性能熱塑性塑料可以代替金屬材料并支持更大的設(shè)計(jì)靈活性，這是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

為了配合緊張的基站部署時(shí)間表，天線設(shè)備制造商還需要淘汰耗時(shí)的流程，例如將電子組件手動(dòng)安裝到印刷電路板（PCBs）上。因此，替代熱塑性塑料需要使用回流焊接的表面貼裝技術(shù)（SMT）工藝。

帝斯曼認(rèn)識(shí)到聚苯硫醚（PPS）對(duì)生產(chǎn)小型天線振子的價(jià)值。我們使用Xytron? PPS G4085G進(jìn)行了試驗(yàn)，通過(guò)注塑成型制造天線振子，并在長(zhǎng)期合作伙伴的支持下對(duì)這些組件進(jìn)行金屬電鍍。與手工組裝金屬和PCB組件的工藝相比，這種方法節(jié)省了大量時(shí)間和成本。最終天線陣列更輕、性能更好，并節(jié)省更多設(shè)計(jì)空間。

使用SMT回流焊工藝的理想材料提高設(shè)計(jì)靈活性和可靠性

調(diào)理測(cè)試表明，與其他競(jìng)爭(zhēng)熱塑性塑料相比，Xytron?更適合將高頻信號(hào)損耗降至最低，因?yàn)樗哂械秃纳⒁驍?shù)（Df）和穩(wěn)定的介電常數(shù)（Dk）。該材料的高剛度、低吸濕性和超過(guò)280℃的熔化溫度使其成為SMT回流焊工藝的理想選擇，并確保天線塔防水且符合UL-F1標(biāo)準(zhǔn)。Xytron?散熱器單元在金屬電鍍過(guò)程中始終達(dá)到80%的良率，沒(méi)有分層或起泡問(wèn)題。

為整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程提供支持

我們幫助客戶(hù)以更少的步驟滿(mǎn)足嚴(yán)格的組件小型化、性能和可靠性要求。我們的設(shè)計(jì)支持團(tuán)隊(duì)提供深入的計(jì)算機(jī)輔助工程服務(wù)，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)組件在裝配期間和投入生產(chǎn)后對(duì)各種應(yīng)力因素的反應(yīng)。我們還提供現(xiàn)場(chǎng)制造流程和模具優(yōu)化，以最大限度地降低零件缺陷率，并讓您的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)在我們的協(xié)助下測(cè)試生產(chǎn)設(shè)置。

隨著5G時(shí)代的加速來(lái)臨，選擇一個(gè)在克服生產(chǎn)新一代連接和電信設(shè)備的挑戰(zhàn)方面有良好記錄的材料合作伙伴至關(guān)重要。憑借我們廣泛的新一代電子產(chǎn)品材料組合、對(duì)二次工藝的深入了解以及專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)支持服務(wù)，帝斯曼工程材料已準(zhǔn)備好助力5G基站設(shè)備制造并為您的業(yè)務(wù)帶來(lái)更多機(jī)遇。

①M(fèi)ultiple-Input Multiple-Output，指在無(wú)線通信領(lǐng)域使用多天線發(fā)送和接收信號(hào)的技術(shù)

②數(shù)據(jù)來(lái)源：ERICSSON MOBILITY REPORT DATA AND FORECASTS-MOBILE SUBSCRIPTIONS OUTLOOK，https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/mobility-report/dataforecasts/mobile-subscriptions-outlook

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