電磁屏蔽材料在基站上的應(yīng)用

基站有許多種，大發(fā)射功率的宏基站，市區(qū)及鄉(xiāng)村用的微基站，公共場(chǎng)所用的皮基站，以及小發(fā)射功率的室內(nèi)飛基站。而截至目前，我國(guó)的5G基站數(shù)量已近200萬(wàn)個(gè)，也是全球首個(gè)基于獨(dú)立組網(wǎng)模式規(guī)模建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家。

通訊的基站一般是鋁合金壓鑄件，眾多周知，金屬是良好的電磁屏蔽材料，但整體的電磁輻射防護(hù)仍舊需要在各種接縫處用上導(dǎo)電硅膠條，只有這樣才能讓整個(gè)基站形成一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體。可以這么認(rèn)為，一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體可以把電磁波限制在基站內(nèi)部（渦流效應(yīng)和反射效應(yīng)，與導(dǎo)電性正相關(guān)），防止泄露。但實(shí)際應(yīng)用中，基站長(zhǎng)期暴露于室外，紫外線、高溫、嚴(yán)寒、潮濕等環(huán)境因素都需要考慮，導(dǎo)電材料的設(shè)計(jì)需要多維度考慮，并不是一件簡(jiǎn)單的事情。

通信基站是實(shí)現(xiàn)信息化的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，其 工作時(shí)，發(fā)射天線會(huì)向空間發(fā)送電磁波信號(hào)。我國(guó)法律規(guī)定，移動(dòng)通信基站建設(shè)必須符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》與《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的要求，電場(chǎng)強(qiáng)度只有符合小于12V/m或功率密度小于40mW/cm2的上限要求時(shí)，才算符合安全標(biāo)準(zhǔn)。2019年1月1日，生態(tài)環(huán)境部頒發(fā)的《移動(dòng)通信基站電磁輻射防護(hù)監(jiān)測(cè)方法》正式生效，這凸顯了國(guó)家對(duì)基站電磁防護(hù)的高度重視。
目前，全球正在加快推動(dòng)部署5G移動(dòng)通信商用，移動(dòng)通信基站及應(yīng)用終端的電磁屏蔽處理工作尤為迫切。

通訊基站外殼一般是鋁合金壓鑄件，為了實(shí)現(xiàn)整體的電磁輻射防護(hù)，需要在壓鑄件接縫處用導(dǎo)電硅膠條連接(下圖)。導(dǎo)電硅膠條使鋁合金基站殼體形成一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電體，通過(guò)導(dǎo)電體的渦流效應(yīng)和反射效應(yīng)將電磁波限制在基站內(nèi)部，從而防止電磁波泄漏造成輻射。對(duì)于5G高頻通信而言，導(dǎo)電硅膠條的電磁屏蔽效能主要是通過(guò)渦流效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，材料的導(dǎo)電性越強(qiáng)，渦流效應(yīng)越明顯，因而，要想提高電磁屏蔽效能，基站外殼材料需要具有更高的導(dǎo)電性。除了導(dǎo)電性以外，導(dǎo)電硅膠條只有滿足特定的機(jī)械性能才能滿足實(shí)際應(yīng)用需要，例如，基站集成商對(duì)拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、壓縮永久形變等都有嚴(yán)格的要求。室外基站的工作環(huán)境較為惡劣，如較長(zhǎng)時(shí)間的高溫、嚴(yán)寒、潮濕及腐蝕性環(huán)境，都可能造成導(dǎo)電材料性能的惡化，因此導(dǎo)電硅膠條必須能夠經(jīng)受嚴(yán)格的環(huán)境老化測(cè)試。

市場(chǎng)及發(fā)展

基站中所需的電磁屏蔽材料主要包括密封條、導(dǎo)電膠、襯墊等，曾經(jīng)此類產(chǎn)品的高性能材料一直被國(guó)外壟斷，如美國(guó)萊爾德、瑞典諾蘭特、美國(guó)固美麗、3M等，但近年來(lái)國(guó)內(nèi)企業(yè)也取得了巨大的成就，產(chǎn)品性能足以比肩國(guó)外企業(yè)，代表企業(yè)包括深圳飛榮達(dá)、深圳鴻富誠(chéng)、北京中石偉業(yè)、隆揚(yáng)電子等。而在過(guò)去5年，我國(guó)僅電磁屏蔽材料的市場(chǎng)就已攀升至超200億元。

電磁屏蔽已經(jīng)發(fā)展了多年，為應(yīng)對(duì)高頻電波，所有的開發(fā)路線都是在提高導(dǎo)電性上，比如添加導(dǎo)電體或者粉體，但固有的許多材料都有上限，因此也研發(fā)出了多種材料以應(yīng)對(duì)不同場(chǎng)景，如智能網(wǎng)聯(lián)汽車、柔性電路、智能穿戴設(shè)備等。甚至一旦在將來(lái)用到6G通信過(guò)渡到THz，許多現(xiàn)有的電磁屏蔽材料根本無(wú)法滿足。電磁屏蔽產(chǎn)業(yè)即將迎來(lái)新一輪的革命，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存！