Kāpēc alumīnijs 5G antenām?
5G bāzes staciju antenas darbojas augstākās frekvencēs nekā iepriekšējās paaudzes, un milimetru{1}}viļņu joslas sniedzas līdz pat desmitiem gigahercu, un tās ir daudz uzstādītas ārpus telpām uz torņiem, jumtiem un ielu mēbelēm. Tāpēc antenas konstrukcijai jābūt elektriski vadošai, pietiekami vieglai, lai to uzstādītu, izmēriem jābūt stabilai temperatūras svārstībām un izturīgai pret laikapstākļu iedarbību gadiem ilgi. Alumīnijs atbilst visām šīm prasībām par daudz zemākām izmaksām nekā varš.
Augstas-tīrības alumīnija elektrovadītspēja ir aptuveni 60% IACS, kas ir pietiekama antenu atstarotājiem, padeves komponentiem un korpusiem lielākajā daļā konstrukciju, savukārt tā blīvums aptuveni 2,70 g/cm3 nodrošina aptuveni vienu -trešdaļu vara svara vienādā tilpumā. Tās termiskās izplešanās koeficients, aptuveni 23 mikrometri uz metru uz kelvinu, ir labi saprotams antenu dizaineriem, un tas ir iekļauts mehāniskajā konstrukcijā.
Galvenās materiālu īpašības RF lietojumiem
Īpašības, kas padara alumīniju vērtīgu antenu konstrukcijā, ir elektrovadītspēja, siltumvadītspēja, zems blīvums, izturība pret koroziju un pārstrādājamība. Siltumvadītspēja diapazonā no 150 līdz 230 W/(m K) atkarībā no sakausējuma ļauj alumīnija korpusiem darboties kā jaudas pastiprinātāju un aktīvo komponentu siltuma uztvērējiem, kas ir ļoti svarīgi masīvajos MIMO blokos, kas koncentrē siltumu nelielā tilpumā.
Dabiskā oksīda plēve uz alumīnija ir pašdziedinoša{0}}un nodrošina labu izturību pret atmosfēras koroziju, tostarp piekrastes sāls gaisu, ja ir norādīts pareizais sakausējums un apdare. Alumīnijs ir arī pilnībā pārstrādājams, kas atbalsta tīkla operatoru ilgtspējības mērķus.
Antenu konstrukciju sakausējumi un rūdījums
Sakausējums 6061-T6 ir visizplatītākais kaltais alumīnijs antenu plāksnēm, kronšteiniem un mehāniski apstrādātiem komponentiem, jo tas nodrošina augstu izturību, labu metināmību un nemainīgu apstrādājamību. Lietie alumīnija sakausējumi tiek plaši izmantoti korpusiem un korpusu korpusiem, jo liešana rada sarežģītas, gandrīz -neto-formas detaļas ar labu izmēru atkārtojamību pie liela apjoma. Ekstrudētie 6063 profili kalpo antenu montāžas sliedēm un konstrukcijas rāmjiem, un atstarotājiem, kur nepieciešama maksimālā vadītspēja, var norādīt augstas tīrības pakāpes 1xxx sakausējumus.
Ražošana un virsmas apstrāde
Antenas sastāvdaļas tiek ražotas ar preslējumu, ekstrūzijas, CNC apstrādi un lokšņu -metāla formēšanu, kam seko virsmas apstrāde. Anodēšana ir standarta apdare: tā sabiezina oksīda slāni, uzlabo izturību pret nodilumu un koroziju, un to var noslēgt, lai stabilizētu virsmu. Dažās konstrukcijās tiek izmantota cietā anodēšana vai līdzīgi virsmas procesi, lai samazinātu virsmas raupjumu un samazinātu RF ievietošanas zudumu, un piekrastes instalācijās aizsardzībai pret koroziju tiek izmantoti konversijas pārklājumi, kas nesatur hromātus. Berzes maisīšanas metināšana un citas cietvielu savienošanas metodes tiek izmantotas, ja metinātajiem savienojumiem jāsaglabā zema elektriskā pretestība.
Siltuma un EMI veiktspēja
Aktīvās antenas rada ievērojamu siltumu, un alumīnija siltumvadītspēja, kā arī tā spēja tikt veidota ar spurām vai siltuma izlietnēm padara to par dabisku izvēli pasīvajai dzesēšanai. Elektromagnētisko traucējumu gadījumā nepārtraukts alumīnija korpuss nodrošina efektīvu ekranējumu jutīgajai RF elektronikai antenas iekšpusē, un vairoga efektivitāte ir atkarīga no korpusa nepārtrauktības, savienojuma konstrukcijas un biežuma.
Alumīnijs pret varu un citiem materiāliem
Varš nodrošina augstāku vadītspēju, taču tas ir smagāks un ievērojami dārgāks uz elektriskās veiktspējas vienību, tāpēc tas ir rezervēts konkrētām padeves un savienotāju sastāvdaļām, nevis lielapjoma struktūrai. Plastmasa un kompozītmateriāli ir vieglāki, taču tiem ir nepieciešama metalizācija vai pārklājums, lai tos aizsargātu, un tos ir grūtāk apstrādāt termiski. Alumīnijs joprojām ir labākais vispārējais kompromiss antenām, kas jāražo ekonomiski un jāizdzīvo āra ekspluatācijā gadu desmitiem.
Milimetru{0}}Viļņu dizaina apsvērumi
Milimetru{0}}viļņu frekvencēs apvalka efekts ierobežo strāvu plānā virsmas slānī, tāpēc virsmas apdare un pārklājuma kvalitāte ietekmē zudumus vairāk nekā kopējā vadītspēju. Izmēru pielaides kļūst kritiskas, jo viļņa garums ir īss, un fāzētu bloku mehāniskajā projektēšanā ir jākompensē termiskā izplešanās. Projektētājiem jāņem vērā arī koeficienta neatbilstība, kad alumīnijs tiek savienots ar keramikas vai citām pamatnēm, kur nepieciešams, izmantojot atbilstošus starpslāņus, lai izvairītos no sprieguma kļūmēm.
FAQ
J: Kāpēc 5G antenu konstrukcijās priekšroka tiek dota alumīnijam, nevis vara?
A: Alumīnijs nodrošina aptuveni 60% IACS vadītspējas par aptuveni vienu -trešdaļu no vara svara un daļu no vara izmaksām, ar izcilu izturību pret koroziju un termisko veiktspēju, padarot to par ekonomisku izvēli lielapjoma antenas struktūrai.
J: Kāds sakausējums ir visizplatītākais 5G antenas daļām?
A: 6061-T6 ir visizplatītākais kaltais sakausējums plākšņu, kronšteinu un mehāniski apstrādātu detaļu ražošanai, savukārt lietie sakausējumi kalpo korpusiem un 6063 ekstrūzijas kalpo montāžas sliedēm un rāmjiem.
J: Vai alumīnija antenas korpusi var nodrošināt EMI ekranēšanu?
A: Jā. Nepārtraukts alumīnija korpuss nodrošina efektīvu ekranējumu iekšējai RF elektronikai; efektivitāte ir atkarīga no korpusa nepārtrauktības, savienojuma konstrukcijas un darbības biežuma.
J. Kā virsmas apdare ietekmē milimetru{0}}viļņu veiktspēju?
A: Pie mmWave frekvencēm strāva plūst plānā virsmas slānī, tāpēc virsmas raupjums un pārklājuma kvalitāte ietekmē ievietošanas zudumus vairāk nekā tilpuma vadītspēju. Anodētās un apstrādātās virsmas tiek veidotas atbilstoši.
J: Vai alumīnijs ir piemērots piekrastes bāzes staciju iekārtām?
A: Jā, ar pareizu sakausējumu un aizsargājošu apdari, piemēram, anodēšanas vai konversijas pārklājumu, alumīnijs ir izturīgs pret sāls{0}}gaisa koroziju un uzticami kalpo gadu desmitiem piekrastes vidē.
