A fibra di basalt apre una nova era di cumunicazione à alta frequenza

Cù a crescente densità di e stazioni base 5G, a crescita di e numerose antenne di telefonia mobile è a crescita di e rete di cavi in ​​fibra ottica, i requisiti di materiale per l'apparecchiature di cumunicazione si spostanu da "adeguati" à "estremi": bassa perdita dielettrica, alta schermatura elettromagnetica, leggerezza. Custruzzione, è resistenza à l'invecchiamentu.
Grazie à proprietà cum'è una bassa costante dielettrica, un isolamentu naturale è una forte resistenza à l'intemperie, Basaltu A fibra trova u so postu in cumpunenti principali cum'è antenne di stazione base, elementi di rinforzu di cavi ottici è radomi. Piuttostu chè spiazzà i materiali esistenti, offre un equilibriu superiore trà prestazioni è rentabilità per applicazioni ad alta frequenza è alta velocità.

Antenne di stazione base è cumpunenti RF

I radomi di l'antenna è i supporti di montaggio necessitanu materiali cù una bassa costante dielettrica è una tangente di perdita bassa per minimizà l'attenuazione di u signale. Mentre a fibra di vetru tradiziunale hà una costante dielettrica di circa 4,8, a fibra di basalt ottimizzata per a cumpusizione pò riduce questu à 4,0-4,2, cù una riduzione di circa u 20% di a tangente di perdita. In u 2025, Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. hà presentatu un brevettu per un "radome cumpostu rinforzatu cù fibra di basalt à bassa dielettrica". Utilizendu mudelli specifici di layup di fibre è riempitivi di microsfere cave, a costante dielettrica hè stata abbassata à 3,8 mentre a resistenza à l'impattu hà superatu quella di a fibra di vetru tradiziunale; u materiale hè digià statu sottumessu à testi pilota in implementazioni di stazioni base in picculi lotti.
I riflettori d'antenna necessitanu una rigidità elevata è una stabilità dimensionale. Un riflettore cumpostu di fibra di basalt/poliuretanu, sviluppatu grazia à una cullaburazione trà una sucietà in Huaying, Sichuan, è Huawei, vanta un coefficientu di dilatazione lineare solu un terzu di quellu di a lega d'aluminiu. Resiste à a deformazione in mezu à e fluttuazioni di temperatura esterna è offre una riduzione di u 40% di u pesu.

Membri di forza di u cavu di fibra ottica

L'elementu di resistenza in un cavu otticu deve resiste à e forze di trazione durante l'installazione è u funziunamentu. I materiali tradiziunali includenu u filu d'acciaiu - chì hè pesante è propensu à a currusione - è l'aramide, chì hè cara. Plastica rinforzata cù fibre di basalt I membri di rinforzu (BFRP) sò emersi cum'è una alternativa ideale. In u 2025, FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. hà ottenutu un brevettu (CN1195123A) per un "nucleu di rinforzu di cavu in fibra ottica di basalto è u so metudu di fabricazione". Utilizendu un prucessu di pultrusione, u core righjunghje una resistenza à a trazione di 1200 MPa è una densità solu un quartu di quella di u filu d'acciaio; inoltre, u so coefficientu di dilatazione termica currisponde à quellu di a guaina di u cavu otticu, impedendu perdite di microflessione causate da fluttuazioni di temperatura. Stu pruduttu hè statu impiegatu in un prughjettu di cavu otticu transoceanicu, induve a sustituzione di u filu d'acciaio hà riduttu u pesu tutale di u cavu di 35% è hà aumentatu l'efficienza di l'installazione di 20%.
Yangtze Optical Fibre and Cable (YOFC) face ancu avanzà u sviluppu di cavi ottici rinforzati cù fibra di basalt. I dati sperimentali publicati à l'iniziu di u 2026 indicanu chì i cavi ottici aerei chì utilizanu nuclei di rinforzu BFRP anu mostratu una attenuazione supplementaria di menu di 0,05 dB/km durante i testi di cicli termichi chì varianu da -40°C à 70°C, superendu e soluzioni basate nantu à l'aramide.

Imballaggi Elettronichi è Cavità Filtranti

I filtri è e cavità 5G necessitanu materiali cù alta cunduttività elettrica è bassa perdita di signale. Mentre chì i metalli sò tradiziunalmente usati, implicanu esigenze di precisione di trasfurmazione elevate, costi elevati è pesu significativu. I cumposti di fibra di basalt metallizzata offrenu una alternativa valida à e cavità metalliche. In u 2025, Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. hà presentatu un brevettu per "materiale cumpostu di schermatura elettromagnetica à basa di fibra di basalt è a so applicazione in i filtri"; u prucessu implica a furmazione di un stratu conduttivu nantu à a superficia di u tissutu di fibra di basalt via ramatura senza elettrodi, seguita da stampaggio à compressione in una cavità di filtru. I testi mostranu chì u fattore Q di a cavità in a banda di frequenza di 2,6 GHz hè paragunabile à quellu di e cavità in aluminiu, mentre chì u pesu hè riduttu di u 50% è i costi di circa u 30%.
Inoltre, e strutture interne di supportu di l'antenna richiedenu una alta resistenza dielettrica. Esistenu brevetti per cumposti chì combinanu fibra di basalt cù politetrafluoroetilene (PTFE) per creà distanziatori à bassa perdita dielettrica utilizati per l'isolamentu è u supportu trà i pannelli di l'antenna.

Integrazione di e capacità di assorbimentu è di trasmissione di l'onde

L'apparecchiature di cumunicazione muderne necessitanu cumpunenti chì sò sia trasmittenti d'onde per permette u passaghju di u signale (cum'è i radomi) sia assorbenti d'onde per supprimà i signali indesiderati o u disordine (cum'è in e cavità). Attraversu a mudificazione di a superficia, e fibre di basalt ponu esse ingegnerizate per eseguisce entrambe e funzioni simultaneamente. A ricerca publicata in u 2025 da l'Istitutu di Tecnulugia Avanzata di Shenzhen (SIAT), Accademia Cinese di e Scienze, hà dimustratu a crescita di nano-matrici di nichel-cobaltu nantu à a superficia di e fibre di basalt. Sta mudificazione hà dotatu e fibre di una prestazione media d'assorbimentu di microonde di 15 dB in a gamma di frequenza 8-18 GHz, pur cunservendu a so resistenza meccanica è e so proprietà à bassa dielettricità. Queste fibre funziunalizate ponu esse fabbricate in patch chì assorbenu e microonde per l'applicazione nantu à i muri interni di e cavità di e stazioni base, supprimendu efficacemente l'interferenza armonica.
In quantu à e strutture integrate trasparenti à l'onde è assorbenti à l'onde, un cuncepimentu brevettatu utilizza una cunfigurazione di gradiente multistratu: un stratu esternu di fibra/resina di basalt micca mudificata (trasparente à l'onde) è un stratu internu di fibra/resina assorbente à l'onde mudificata, furmatu per mezu di u stampaggio à compressione integrale. Sta struttura prutege simultaneamente l'antenna da a degradazione ambientale è assorbe u disordine residuale in a cavità.

Casi d'applicazione pratica
1. Radomi di a stazione base ZTE 5G: À u principiu di u 2026, ZTE hà annunziatu l'usu di prova di radomi cumposti in fibra di basalt in un implementazione di rete 5G. I risultati di i testi anu indicatu chì, paragunatu à i radomi cunvinziunali in fibra di vetru (FRP), a portata di copertura di u signale hè aumentata di circa 8%; inoltre, u materiale ùn hà mostratu alcuna sfarinazione superficiale o degradazione di e proprietà dielettriche dopu à sei mesi di esposizione à l'aria aperta.
2. Hengtong Optic-Electric "Cavu otticu in fibra di basalto": À a fine di u 2025, Hengtong Optic-Electric hà publicatu un cavu otticu ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) cù un core di rinforzu in fibra di basalto, cuncipitu per e linee elettriche aeree. In paragone à i cavi cunvinziunali rinforzati cù aramide, questu pruduttu offre una riduzione di i costi di circa u 15% è un aumentu di u 10% di a resistenza à a trazione; hà digià vintu gare d'appalti per prughjetti di cumunicazione di rete elettrica in parechje pruvince.
3. Cavità di Filtru DaFu Technology: In u 2025, DaFu Technology hà pruduttu un picculu lottu di cavità di filtru cumposite in fibra di basalt per l'usu in e stazioni base 5G di un fabricatore di apparecchiature specifiche. I feedback di i clienti anu indicatu una riduzione di 1,2 kg di u pesu tutale di l'unità è prestazioni di dissipazione di u calore megliu cà previste (ottenute migliorandu a cunduttività termica di a fibra per mezu di l'aghjunta di riempitivi).
Trè ostaculi à l'adozione diffusa
1. Stabilità di e proprietà dielettriche. E variazioni da lotto à lotto di e materie prime di basalt portanu à fluttuazioni di a costante dielettrica di a fibra (circa ± 0,2). Per i cumpunenti RF cù specifiche rigorose, questu richiede un screening supplementu di e materie prime è un'ispezione in linea, ciò chì aumenta i costi. 2. Costi di u prucessu di metallizzazione superficiale. A placcatura in rame o nichelatura senza elettrodi nantu à e superfici di e fibre, aduprata per e cavità di schermatura elettromagnetica, comporta costi di trasfurmazione elevati, è l'adesione à longu andà trà u rivestimentu è a resina richiede un'ulteriore validazione.
3. Cicli longhi di certificazione industriale. L'equipaggiamenti di telecomunicazione devenu passà testi d'accessu à a rete realizati da l'operatori; ogni cambiamentu di materiali richiede una ricertificazione. Stu prucessu pò piglià da 6 à 12 mesi, ciò chì impedisce l'adozione rapida di e nuove tecnulugie.

In u settore di l'apparecchiature di telecomunicazioni, a fibra di basalt si sposta da a periferia à u core. Da i radomi à i membri di rinforzu di i cavi ottici, è da e cavità di i filtri à i patch chì assorbenu l'onde, hà assicuratu una pusizione significativa in l'infrastrutture di cumunicazione à alta frequenza grazia à i so vantaghji cumminati di basse proprietà dielettriche, natura leggera è resistenza à l'intemperie.
Trè ostaculi maiò restanu: a stabilità dielettrica, i costi di metallizazione è i cicli di certificazione. Tuttavia, cù u sviluppu prufondu di u 5G è l'iniziu di a ricerca preliminare nantu à u 6G, a dumanda di novi materiali da parte di l'industria di e telecomunicazioni hè più urgente chè mai. A fibra di basalt hà u putenziale di diventà una scelta di materiale chjave per permette una trasmissione di signali più rapida è stabile.
Prospettive future
Prima, a standardizazione di a fibra di basalt à bassa dielettrica. Cù l'evoluzione di e tecnulugie 5G è 6G, a dumanda di fibre cù una costante dielettrica inferiore à 4,0 è una tangente di perdita inferiore à 0,005 cresce; a risoluzione di i prublemi di consistenza da batch à batch apre a strada à l'applicazione à grande scala.
Siconda, rimpiazzà i membri di rinforzu di i cavi ottici esistenti. A dumanda annuale di u mo paese per i cavi ottici s'eleva à centinaie di milioni di chilometri di fibra; i membri di rinforzu BFRP (Basalt Fiber Reinforced Polymer) offrenu vantaghji chjari in termini di costu, pesu è resistenza à a corrosione, presentendu un immensu putenziale per a sustituzione di u mercatu.
Terzu, cumpunenti strutturali integrati chì trasmettenu è assorbenu l'onde. L'integrazione di u radome è di u stratu internu chì assorbe l'onde in una sola parte stampata pò riduce i passi di assemblaggio è riduce i costi, rendendulu ideale per a pruduzzione di massa.