在今年的世界互聯(lián)網(wǎng)大會上,5G再次成為高頻熱詞,一再被提及。5G遠程醫(yī)療、5G人機交互、5G救援、5G VR視頻等應(yīng)用被一一展示。三大運營商都將5G通信網(wǎng)絡(luò)使用體驗作為展示重點。最近幾年通訊發(fā)展迅速,短短幾年我們就見證了2G、3G、4G的跨越式發(fā)展。寬帶中國、光纖到戶,見證了銅纜到光纖。而從有線到無線,萬物互聯(lián),大數(shù)據(jù),虛擬現(xiàn)實,智能城市,需要更新的技術(shù)提供支撐。
5G具有速度快,容量大的特點。通訊技術(shù)分為兩種途徑:有線和無線。有線從銅纜到光纖,速度和容量提升幅度巨大。而5G就是著力解決空中傳播即無線部分。從中學(xué)課本中我們了解到,信號在空中傳播通過電磁波。隨著1G、2G、3G、4G的發(fā)展,使用的頻率是越來越高的,為什么呢?因為頻率越高,速度越快,頻段越寬。頻段就相當(dāng)于路的寬度,越寬容納的車子越多,路就越通暢,跑的越快。常見的復(fù)合材料,在5G通訊基建中實現(xiàn)有廣泛的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的基站都是笨重高大的鐵塔,5G的基站體積比較小,可以實現(xiàn)美觀化、多樣化。相對于傳統(tǒng)高大的鐵塔式基站,這些小型的基站可以利用復(fù)合材料制造。這種小型基站的外殼,類似于電器柜,放置于室外,需要經(jīng)受風(fēng)吹雨打、光照低溫,而復(fù)合材料能滿足這些耐候性要求。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output),即多輸入多輸出,是指一個基站內(nèi)可以裝多個天線,而這些天線的尺寸很小,需要天線罩。天線罩具有良好的電磁波穿透特性,機械性能上能經(jīng)受外部惡劣環(huán)境。室外天線通常置于露天工作,直接受到自然界中暴風(fēng)雨、冰雪、沙塵以及太陽輻射等侵襲,致使天線精度降低、壽命縮短和工作可靠性差。復(fù)合材料天線外罩能起到絕緣防腐、防雷、抗干擾、經(jīng)久耐用等作用,而且透波效果非常好。
GFRP和KFRP在光纜中的應(yīng)用
5G分有線和無線,有線部分離不開光纖光纜。GFRP是玻纖復(fù)合材料,KFRP是芳綸復(fù)合材料,兩種材料都是通過典型的復(fù)合材料工藝——拉擠工作制成連續(xù)的圓柱狀復(fù)合材料,基體樹脂多采用熱固性樹脂如不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂等,有報道研究有熱塑性材料做基體樹脂但應(yīng)用不多。GFRP/KFRP在光纜中經(jīng)常作為加強芯使用。加強芯經(jīng)歷了鋼絲加強芯、GFRP、KFRP三個階段。
GFRP/KFRP加強芯具有以下的優(yōu)點:
1. 非金屬材料 對電擊不敏感,適用于多雷電、多雨等氣候環(huán)境地區(qū);
2. 使用FRP加強芯的光纜可緊挨著電源線和電源裝置安裝,不會受電源線或電源裝置產(chǎn)生的感應(yīng)電流干擾;
3. 與金屬芯相比,GFRP/KFRP不會產(chǎn)生因金屬與油膏化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體而影響光纖傳輸指標;
4. 與金屬芯想比,F(xiàn)RP具有拉伸強度高、重量輕的優(yōu)點,防彈、防齒咬、防蟻。
通訊
高高聳立的通訊塔大都是鋼結(jié)構(gòu),但腐蝕是個大問題,復(fù)合材料可以解決這個問題。復(fù)合材料比較輕,使用無扣件連接技術(shù),塔結(jié)構(gòu)的各個獨立部件可以快速組裝,在裝配過程中不需要金屬螺栓,安裝方便,還減輕了整個塔體的重量。