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5G 材料耐候性挑战：紫外环境对通信设备的影响研究
2025年05月16日 11:19:49
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随着 5G 通信技术的迅猛发展，通信设备大量部署于户外环境，面临着复杂气候条件的考验，其中紫外线（UV）辐射对 5G 材料耐候性的影响成为关键问题。
5G 基站等设备广泛采用塑料、聚合物等材料。这些材料在长期紫外线照射下，分子结构易被破坏。例如，聚碳酸酯制成的基站外壳，在阳光直射下，紫外线光子能量足以打断其分子链，引发降解反应。这种降解会使材料力学性能下降，如变脆、开裂，降低对外界机械冲击的防护能力，同时影响外观，加速老化褪色。
对 5G 天线罩而言，其通常由复合材料构成，旨在保护天线免受外界干扰。但在紫外环境中，天线罩材料性能劣化，影响其对天线的保护效果。一方面，材料的介电性能改变，如介电常数和介电损耗发生变化，导致 5G 信号在传输过程中出现异常。水在天线罩表面形成水滴或水膜产生的 “雨衰效应”，本身就会严重衰减 5G 信号，而紫外线加速材料老化后，可能进一步加剧这一效应。另一方面，天线罩老化变脆，容易遭受风雨侵蚀，降低使用寿命，增加维护成本。
研究人员对此展开了深入探索。例如，巴斯夫研发的 Tinuvin® 360 光稳定剂，可在生产阶段添加到聚碳酸酯树脂中。它能有效吸收紫外光并转化为热能释放，保护材料免受紫外线侵害，满足高负荷、低挥发性和良好兼容性的加工与老化条件，减少模头结垢，延长设备运行时间兰州化学物理研究所与山东鑫纳超疏新材料有限公司合作，研发出兼具优异耐压性、机械稳定性和耐候性的超疏液涂层，用于 5G 天线罩表面。该涂层选用化学惰性原材料，具有三级微 / 微 / 纳米结构及致密纳米结构，能避免雨滴黏附，有效解决 “雨衰效应”，同时抵抗紫外线等环境因素影响，已在多地实际应用。
此外，特种工程塑料 LCP 凭借突出的介电性能，在 5G 领域崭露头角。其介电常数和介电损耗随频率变化波动小，且具有耐候性等特点，适合用于 5G 高速连接器、基站天线振子等部件，减少信号反射和衰减。
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