5G Tissu Commercial De Fibre De Verre, Matériaux Composites Et Autres Applications Prometteuses

Le 6 juin, le Ministère de l 'industrie et de la correspondance a délivré une licence commerciale officielle 5G à quatre sociétés chinoises mobiles, chinoises de télécommunications, China Unicom et China Radio.

Le Ministère de l 'industrie et des communications délivre directement une licence commerciale officielle de 5G au - delà de la licence commerciale pré - commerciale, environ six mois avant la date prévue du marché.

Après la Corée du Sud, les États - Unis, la Suisse, la Grande - Bretagne, la Chine est devenue le cinquième pays à déclarer 5G commercial, rejoint l 'escalier 5G!

5g nous amène au - delà de la vitesse de spanmission des fibres optiques (mobile - Beyond - giga), au - delà de la capacité en temps réel des bus industriels (Real - time - World) et de la connectivité spatiale (All - Online Everywhere), une ère de possibilités.

La station de base sera construite sur une plus grande quantité de données, une plus grande fréquence de spanmission et une plus grande fréquence de fonctionnement.

La station de base 5G devrait atteindre 3,3 à 4,6 fois la station de base 4g.

En Chine, la phase de couverture de 4G a pratiquement pris fin en 2017, avec 3 280 000 stations de base.

Compte tenu des besoins en matière de construction de 5G, 5g adoptera le modèle de la couverture du réseau modulaire macro +, et les mises à niveau successives des stations de base entraîneront une vague d 'adaptation des stations de base existantes et de construction de nouvelles stations de base.

Selon le livre blanc sur le développement de l 'industrie et des applications 5G en Chine en 2018, publié par le consultant sedi, le nombre de stations 5G devrait augmenter de 3,6 à 5 millions, le nombre de petites stations de base de 7,2 à 10 millions, et le nombre total de stations de base sera 3,3 à 4,6 fois supérieur à celui des stations 4G, ce qui permettra d' accroître le volume de la mer.

L 'augmentation de la masse de la station de base 5G entraînera une augmentation importante de l' utilisation de dispositifs tels que PCB, oscillateurs d 'antenne et filtres synchronisés.

L 'évolution du réseau d' antennes des stations de base de télécommunications mobiles entraînera une augmentation considérable de la demande de matériaux à haute fréquence (Source: Institut chinois de technologie des réseaux d 'information et de communication, Centre de recherche sur les valeurs mobilières d' Anxin)

Dans le cadre du schéma général, la station de base 5G utilisera les techniques clefs d 'antenne à grande échelle (massive MIMO), combinera le système d' alimentation d 'antenne de la station de base 4G et l' unité d 'irrigation par radiofréquence (RRU) pour former une nouvelle section de l' uau (antenne active).

L 'aau intègre les fonctions de l' IRU et de l 'antenne traditionnelle, et l' interface numérique commande indépendamment chaque oscillateur d 'antenne pour former un réseau d' antennes actif.

L 'application de massive MIMO permettra d' atteindre 64, 128 ou 256 antennes, soit une augmentation de 4, 8 ou 16 fois par rapport au nombre de stations de base 4g.

Chaque antenne correspond à un oscillateur d 'antenne qui peut atteindre 32, 64 ou 128 oscillateurs d' antenne, alors que l 'unité d' antenne 4G actuelle ne dépasse généralement pas 8 oscillateurs d 'antenne.

　　5g structure de l 'antenne active: les vibrateurs d' antenne seront intégrés sur une plaque PCB.(Source: cnki, Securities Research Centre)

Croissance de la masse océanique du PCB, le marché du PCTFE est activé.

Dans les stations de base 5G, les cartes à circuits imprimés (Printed circuitboard, abrégé PCB) seront largement utilisées en tant que connecteurs de base.

Le PCB est un substrat relié et imprimé sur un substrat selon un point de formation prédéfini.La fonction du PCB est de connecter le composant électronique à un circuit prédéterminé (c 'est - à - dire un élément d' interconnexion clef).

Le réseau d 'antennes de la station de base 5G doit être connecté par PCB; des éléments tels que le filtre de la station de base 5G seront sensiblement augmentés, ce qui nécessitera l' utilisation d 'un seul PCB pour connecter ces éléments; et des Parties telles que Cu / du de la dernière station de base 5g devront également utiliser le PCB.

5g au début de la construction, l 'augmentation de la demande de PCB se reflète directement sur le réseau sans fil et le réseau de spanmission.

Le matériau de substrat actuellement largement utilisé dans l 'industrie du PCB est un substrat époxy renforcé par un tissu de fibre de verre fr4 (feuille de cuivre recouverte d' une fibre époxy), composé d 'une ou plusieurs couches de fibre de verre imprégnée d' une résine époxy.

Etant donné qu 'il est peu coûteux et que les propriétés électriques et mécaniques sont adaptées à de multiples besoins, c' est le type de substrat le plus largement utilisé.Toutefois, la constante diélectrique du fr4 (Epsilon) est comprise entre 4,2 et 4,8 et le facteur de perte diélectrique (Tan Delta) est supérieur à 00015, ce qui ne permet pas de répondre aux besoins en applications à haute fréquence.

Les matières premières en amont du PCB comprennent principalement des feuilles de cuivre, des fibres de verre et d 'autres matières chimiques telles que les résines spéciales et la céramique.

Parmi les matières premières, les feuilles de cuivre sont les éléments les plus importants et représentent environ 30 à 50% du coût de la couverture (en fonction de l 'épaisseur de la plaque de cuivre) et jouent un rôle de conducteurs et de Dissipateurs de chaleur dans le PCB en tant que conducteurs efficaces.

En outre, les fibres de verre et les résines spéciales sont également des matières premières importantes, qui jouent un rôle d 'isolation et d' augmentation de la résistance en tant que matériau de renforcement; les résines spéciales servent de matériau de remplissage et de liant pour améliorer les performances des plaques.

Parmi ceux - ci, les principaux fabricants internationaux de résines en amont du PCB sont également à l 'étranger, dont Mitsubishi Gas, Panasonic, Hitachi, Japon, Rogers, Isola, taconli aux États - Unis, ainsi que la Chine Taïwan lianmao, Tai Guang, et ainsi de suite.

　　PCB dans l 'industrie des fournisseurs.(Source: informations sur les plaques de cuivre, circuits imprimés, bulletins d 'entreprise, titres de la Chine)

Pour répondre aux exigences de fiabilité, de complexité, de performance électrique et d 'assemblage des produits PCB à haute vitesse, de nombreux fabricants de matériaux de substrat PCB ont apporté différentes améliorations à des résines spéciales.

Dans la tendance actuelle à une haute fréquence, les matériaux PCB les plus courants comprennent des résines de polytétrafluoroéthylène (PTFE), de résine époxy (EP), de résine de triazine (BT), de résine de Cyanate thermodurcissable (CE), de résine de polystyrène éther thermodurcissable (PE) et de résine polyimide (PI), ce qui donne plus de 130 types de plaques de cuivre revêtues.

Pour le PCB de la station de base, les indicateurs les plus importants sont les propriétés diélectriques, la vitesse de spanmission du signal et la résistance à la chaleur, et le substrat PTFE sur les deux premiers points présente de meilleures performances.

Il s' agit de la matière organique la plus performante en diélectrique trouvée jusqu 'à présent, d' excellentes propriétés diélectriques facilitent la spanmission complète et rapide du signal, l 'angle PTFE étant le matériau de résine préféré pour la plaque PCB de la station de base de l' ère 5G.

Toutefois, le substrat PTFE présente également des limites, telles que la faible résistance à la chaleur, une faible capacité de traitement, des coûts élevés, etc.

D 'après les données d' achat de la principale entreprise de PCB Shennan circuit dans le cahier des charges, on peut savoir que le prix de la plaque de PTFE en 2017 est de 600 Yuan (renminbi: le bas) / m2.

En supposant que les prix restent inchangés et que la station de base 5 g soit entièrement construite dans cinq ans, c 'est - à - dire en 2023, on peut supposer que la valeur de la station de base unique PTFE sera de 1 875 dollars, soit 8 806 millions de yuan pour la station de base chinoise et 12 723 millions de dollars pour la station de base mondiale.

À l 'heure actuelle, la production de PTFE principalement des entreprises de Kim, dajin fluoride, Akoma, 3M, Deqing kosai, Zhejiang géant Group et d' autres entreprises.

Augmentation du nombre de vibrateurs d 'antennes en plastique

Un vibrateur d 'antenne est un élément central de l' antenne.En tant que composante principale de l 'antenne, le résonateur d' antenne est principalement chargé d 'amplifier le signal et de contrôler la direction de rayonnement du signal, ce qui permet également d' améliorer le signal électromagnétique reçu par l 'antenne.

Selon la forme de l 'antenne, les sous - formes de l' antenne comprennent également une variété de formes, de forme de tige, de surface, etc.Traditionnellement, l 'antenne 4G vibrateur à base de tôles métalliques.

D 'après les essais effectués par le fournisseur d' équipement 5G, les équipements d 'antenne de 64 canaux sont sélectionnés en priorité dans les zones à haute capacité de point chaud, tandis que les équipements d' antenne de 192 sous - ensembles permettent d 'améliorer la capacité de couverture de 1,7 DB par rapport aux dispositifs d' antenne 128, et que la plupart des antennes de 64 canaux sont actuellement testées par le fournisseur d 'équipement à l' aide de 96 oscillateurs bipolaires, soit 192 oscillateurs d 'antenne.

Une station de base nécessite trois antennes en partant de l 'hypothèse qu' à l 'avenir, le programme principal de l' antenne monoface utilise 192 oscillateurs, ce qui correspond à la nécessité d 'une station de base de 3 * 192 oscillateurs = 576 oscillateurs.

Par rapport aux réseaux 4G existants (généralement de 10 à 40 oscillateurs d 'antenne selon le nombre de canaux), le nombre de oscillateurs contenus dans l' antenne 5G augmentera considérablement.

L 'antenne de traitement de vibrations principalement en métal sous pression / tôle, plaque PCB et en plastique vibrateurs, à l' âge de 4G plus de métal sous pression / tôle de traitement, l 'assemblage plus à la main, faible rendement.

Les sous - programmes d 'antenne en plastique présentent un avantage global, compte tenu de la performance de l' antenne et de l 'installation de l' aau, en raison de l 'augmentation de la bande de fréquences et de l' utilisation de la technologie massive - MIMO.

Pour faire face au changement de l 'antenne 5G, le marché a vu apparaître un nouveau procédé - un programme de vibrations en plastique plaqué sélectivement 3D, représentant l' entreprise.

Les vibrateurs d 'antenne plastique sont constitués d' un matériau plastique modifié contenant un composite organométallique, moulé par injection pour produire une forme stéréo complexe en 3D en une seule fois, puis métalliser la surface plastique au moyen de techniques spéciales.

Les vibrateurs en plastique, tout en veillant à ce que l 'antenne satisfasse aux caractéristiques électriques 5G, réduisent considérablement le poids du produit, réduisent les processus dangereux et économisent les coûts.

Le procédé de fabrication d 'un oscillateur en plastique en 3D est généralement le procédé de moulage par injection + procédé laser, qui consiste à imprimer directement par laser une carte de circuits imprimés en 3D sur une nouvelle pièce en plastique.Le procédé laser est divisé en deux procédés: le placage sélectif et le procédé LDS.

Le procédé laser LDS s' applique aux petits composants électroniques, les plus largement utilisés actuellement sont les antennes de téléphonie mobile et divers types de terminaux intelligents.

Un procédé laser de placage sélectif peut être utilisé dans des dispositifs de plus grande taille, y compris des antennes de station macro - base.

　　Schéma de classification des sous - programmes en matière plastique en 3D

Les vibrateurs en plastique en 3D, outre leur poids très léger, satisfont aux exigences de précision qui ne peuvent être satisfaites par la tôle et le procédé de moulage sous pression.Le moulage par injection et la galvanoplastie sélective sont des procédés très sophistiqués qui permettent de combiner ces deux procédés de manière à garantir que la précision des vibrations d 'antenne réponde aux exigences de la scène haute fréquence au - dessus de 3,5 G.

À l 'heure actuelle, feironda en plastique d' antenne vibratoire de traitement a les conditions de production quantitative et a commencé à fournir.

Le Groupe de communication a également publié au début de janvier de cette année un communiqué annonçant que le Groupe de communication a achevé la mise au point d 'une application monomachine d' antenne de station de base pour une large gamme d 'antennes Multi - entrées et sorties massives (massive MIMO) pour la formation directe par laser (LDS) et le placage en plastique (POP).

Boîtier d 'antenne: Matériau composite

Étant donné que l 'antenne 5G suit le concept MIMO (Multiple - Input - Multiple - output), ce qui signifie que plusieurs antennes peuvent être installées à l' intérieur d 'une station de base et que les dimensions de ces antennes sont minimes et nécessitent la protection d' un masque d 'antenne.

Le couvercle d 'antenne doit avoir de bonnes propriétés de pénétration électromagnétique et être capable de résister à l' érosion de conditions extérieures défavorables telles que tempêtes, neige et glace, poussière de sable et rayonnement solaire.

En ce qui concerne les exigences en matière de matériaux, la constante diélectrique et l 'angle de perte sont justement faibles à la fréquence de fonctionnement, et une résistance mécanique suffisante.

En général, les capsules d 'antennes gonflables sont souvent utilisées dans des films de fibres de polyester revêtus de caoutchouc de hepalone ou de chloroprène; dans des plastiques renforcés de fibres de verre pour des capsules d' antennes rigides; et dans des structures stratifiées, des noyaux en nid d 'abeille ou des mousses multiples.

Dans la tendance 5G, un matériau composite présentant des performances supérieures devient un matériau de couverture d 'antenne préféré.Composite peut jouer un rôle isolant de conservation, de protection contre les mines, anti - interférences, durable, et ainsi de suite, et l 'effet de spanmission d' ondes est excellent.

Le Composite spanonde est constitué d 'une fibre renforcée et d' une matrice de résine, et ses propriétés mécaniques et diélectriques sont généralement meilleures que celles de la matrice de résine, de sorte que les propriétés spanonde de la matière composite dépendent largement des propriétés de la matrice de résine.

Il est donc essentiel de sélectionner un substrat de résine présentant de bonnes propriétés électriques, et la résine joue également un rôle adhésif dans le matériau composite et constitue un élément essentiel pour déterminer la résistance thermique du matériau composite.

Les principales options de matrice de résine sont les suivantes: résine polyester insaturée traditionnelle (UP), résine époxy (EP), résine phénolique modifiée (PF) et nouvelles résines thermorésistantes telles que résine Cyanate (CE), résine silicone, résine Bismaleimide (BMI), Polyimide (PI) et polytétrafluoroéthylène (PTFE), qui ont commencé à être étudiées et appliquées ces dernières années.