Leichtbaulösungen für eine verbesserte Effizienz von 5G-Anwendungen

5G-Netze werden voraussichtlich für zehnmal höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten als 4G-Netze sorgen. Dazu verwenden sie auch elektromagnetische Signale mit höheren Frequenzen als frühere Netzgenerationen. Dies hat jedoch seinen Preis: Mit zunehmender Signalgeschwindigkeit wird die Stärke des Signals exponentiell schwächer, sodass Hochfrequenzsignale wie 5G viel größere Verluste erleiden als Niederfrequenzsignale wie 4G. Dies stellt eine Herausforderung für die Netzkonnektivität dar und beeinträchtigt die Gewährleistung einer zuverlässigen Kommunikation. Aus diesem Grund benötigen 5G-Netze mehr Basisstationen als frühere Generationen. Gleichzeitig müssen Smartphone-Endgeräte mit leistungsfähigeren Funksystemen ausgestattet sein.

Xyron-Materialien für MID-Antennen verfügen über eine niedrige Dielektrizitätskonstante, einen niedrigen Verlusttangens und eine hohe Hydrolysebeständigkeit. Simulationsergebnisse zeigen, dass die Verwendung dieser Materialien in MID-Antennen die Gesamteffizienz um bis zu 1 dB im Vergleich zu den konventionell verwendeten PC-Materialien verbessert. Dies ermöglicht den Betrieb bei höheren Frequenzen und fortschrittlichere Gerätefunktionen.

Antennenabdeckungen benötigen leichte, witterungsbeständige Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, um die Durchlässigkeit für elektromagnetische Wellen zu verbessern. Bislang wurden Antennenabdeckungen in der Regel aus Polycarbonat oder ähnlichen Materialien hergestellt. Dies beeinträchtigt jedoch die dielektrischen Eigenschaften. Das Unternehmen entwickelt derzeit eine neue Version des mPPE-Typs mit niedriger Dielektrizitätskonstante sowie sehr guter Hydrolyse- und Stoßfestigkeit. Er ist in allen Farben erhältlich und entspricht der Flammschutzklasse UL94V-0. Zudem werden weitere Typen für verschiedene Arten von Geräteabdeckungen entwickelt, einschließlich Typen mit hoher Witterungsbeständigkeit, die auch bei längerer Lichteinwirkung farbstabil bleiben.

Basisstationen enthalten in der Regel eine große Anzahl von Metall- oder Keramik-Hohlraumfiltern, die das Systemgewicht erhöhen und zu einer komplizierteren Installation und Leistungsverlusten führen. Die höhere Anzahl der für 5G-Netze erforderlichen Basisstationen macht diese Faktoren noch wichtiger und erhöht den Bedarf an leichteren Komponenten. Speziell für Anwendungen in RF-Hohlraumfiltern entwickelte mPPE-Typen verfügen über eine hohe Wärmebeständigkeit, gute Beschichtungseigenschaften und niedrige lineare Ausdehnungskoeffizienten, die mit denen von metallischen Werkstoffen vergleichbar sind.

Das Unternehmen führt als neue Ergänzung der Xyron-Familie recycelte PET/PPE-Legierungen für 5G-Smartphone-Terminalgehäuse ein. Die neuen Typen kombinieren PPE mit verschiedenen recycelten Kunststoffen. Das ermöglicht eine nachhaltigere Herstellung ohne Beeinträchtigung der Materialeigenschaften. Die recycelten PET/PPE-Legierungen bestehen zu etwa 40 % aus recycelten Kunststoffen, die aus PET-Flaschen und anderen Gegenständen wiedergewonnen werden. Die guten mechanischen Eigenschaften von PPE und die geringeren dielektrischen Eigenschaften im Vergleich zu PBT-GF- Materialien werden dabei beibehalten.

K 2022: Halle 8a, Stand E23

Quelle: Asahi Kasei