Ffibr Basalt yn Cyflwyno Oes Newydd o Gyfathrebu Amledd Uchel

Wrth i orsafoedd sylfaen 5G ddod yn fwy dwys, antenâu ffonau symudol yn fwy niferus, a rhwydweithiau cebl ffibr optig yn fwy helaeth, mae'r gofynion deunydd ar gyfer offer cyfathrebu yn symud o fod yn "ddigonol" yn unig i fod yn "eithafol": colled dielectrig isel, cysgodi electromagnetig uchel, pwysau ysgafn Adeiladu, a gwrthsefyll heneiddio.
Diolch i briodweddau fel cysonyn dielectrig isel, inswleiddio naturiol, a gwrthsefyll tywydd cryf, Basalt Mae ffibr yn dod o hyd i'w le mewn cydrannau craidd fel antenâu gorsafoedd sylfaen, aelodau cryfder cebl optegol, a radomau. Yn hytrach na disodli deunyddiau presennol, mae'n cynnig cydbwysedd uwch o berfformiad a chost-effeithiolrwydd ar gyfer cymwysiadau amledd uchel, cyflymder uchel.

Antenâu Gorsaf Sylfaen a Chydrannau RF

Mae angen deunyddiau â chysonyn dielectrig isel a thangent colled isel ar radomau antena a bracedi mowntio i leihau gwanhad signal. Er bod gan wydr ffibr traddodiadol gysonyn dielectrig o tua 4.8, gall ffibr basalt wedi'i optimeiddio o ran cyfansoddiad leihau hyn i 4.0–4.2, gyda gostyngiad o tua 20% yn y tangent colled. Yn 2025, fe wnaeth Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. ffeilio patent ar gyfer "radom cyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr basalt dielectrig isel." Trwy ddefnyddio patrymau gosod ffibr penodol a llenwyr microsffer gwag, gostyngwyd y cysonyn dielectrig i 3.8 tra bod ymwrthedd effaith yn rhagori ar wrthwynebiad wydr ffibr traddodiadol; mae'r deunydd eisoes wedi cael profion peilot mewn lleoliadau gorsafoedd sylfaen swp bach.
Mae angen anhyblygedd uchel a sefydlogrwydd dimensiynol ar adlewyrchyddion antena. Mae adlewyrchydd cyfansawdd ffibr basalt/polywrethan, a ddatblygwyd trwy bartneriaeth rhwng cwmni yn Huaying, Sichuan, a Huawei, yn ymfalchïo mewn cyfernod ehangu llinol sydd ond yn draean o gyfernod aloi alwminiwm. Mae'n gwrthsefyll anffurfiad yng nghanol amrywiadau tymheredd awyr agored ac yn cynnig gostyngiad o 40% mewn pwysau.

Aelodau Cryfder Cebl Ffibr Optig

Rhaid i'r aelod cryfder o fewn cebl optegol wrthsefyll grymoedd tynnol yn ystod y gosodiad a'r gweithrediad. Mae deunyddiau traddodiadol yn cynnwys gwifren ddur—sy'n drwm ac yn dueddol o gyrydu—ac aramid, sy'n ddrud. Plastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr basalt Mae aelodau cryfder (BFRP) wedi dod i'r amlwg fel dewis arall delfrydol. Yn 2025, cafodd FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. batent (CN1195123A) ar gyfer "craidd atgyfnerthu cebl ffibr optegol basalt a'i ddull gweithgynhyrchu." Gan ddefnyddio proses pultrusion, mae'r craidd yn cyflawni cryfder tynnol o 1200 MPa a dwysedd dim ond chwarter dwysedd gwifren ddur; ar ben hynny, mae ei gyfernod ehangu thermol yn cyfateb i ddwysedd y wain cebl optegol, gan atal colledion micro-blygu a achosir gan amrywiadau tymheredd. Mae'r cynnyrch hwn wedi'i ddefnyddio mewn prosiect cebl optegol trawsgefnforol, lle gostyngodd disodli gwifren ddur gyfanswm pwysau'r cebl 35% a chynyddodd effeithlonrwydd gosod 20%.
Mae Yangtze Optical Fibre and Cable (YOFC) hefyd yn hyrwyddo datblygiad ceblau optegol wedi'u hatgyfnerthu â ffibr basalt. Mae data arbrofol a ryddhawyd ddechrau 2026 yn dangos bod ceblau optegol awyr sy'n defnyddio creiddiau atgyfnerthu BFRP wedi dangos gwanhad ychwanegol o lai na 0.05 dB/km yn ystod profion beicio thermol yn amrywio o -40°C i 70°C, gan berfformio'n well na datrysiadau sy'n seiliedig ar aramid.

Pecynnu Electronig a Cheudodau Hidlo

Mae hidlwyr a cheudodau 5G angen deunyddiau â dargludedd trydanol uchel a cholled signal isel. Er bod metelau'n cael eu defnyddio'n draddodiadol, maent yn golygu gofynion manwl gywirdeb prosesu uchel, costau uchel, a phwysau sylweddol. Mae cyfansoddion ffibr basalt wedi'u meteleiddio yn cynnig dewis arall hyfyw yn lle ceudodau metel. Yn 2025, ffeiliodd Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. batent ar gyfer "deunydd cyfansawdd cysgodi electromagnetig wedi'i seilio ar ffibr basalt a'i gymhwysiad mewn hidlwyr"; mae'r broses yn cynnwys ffurfio haen ddargludol ar wyneb ffabrig ffibr basalt trwy blatio copr electrodi-electro, ac yna mowldio cywasgu i mewn i geudod hidlo. Mae profion yn dangos bod ffactor-Q y ceudod yn y band amledd 2.6 GHz yn gymharol â ffactor ceudodau alwminiwm, tra bod pwysau'n cael ei leihau 50% a chostau tua 30%.
Yn ogystal, mae angen cryfder dielectrig uchel ar strwythurau cynnal antena mewnol. Mae patentau'n bodoli ar gyfer cyfansoddion sy'n cyfuno ffibr basalt â polytetrafluoroethylene (PTFE) i greu bylchwyr colled dielectrig isel a ddefnyddir ar gyfer ynysu a chynnal rhwng byrddau antena.

Integreiddio Galluoedd Amsugno Tonnau a Throsglwyddo Tonnau

Mae offer cyfathrebu modern angen cydrannau sy'n trosglwyddo tonnau i ganiatáu i signalau basio (megis radomau) ac yn amsugno tonnau i atal signalau neu annibendod diangen (megis o fewn ceudodau). Trwy addasu arwyneb, gellir peiriannu ffibrau basalt i gyflawni'r ddwy swyddogaeth ar yr un pryd. Dangosodd ymchwil a gyhoeddwyd yn 2025 gan Sefydliad Technoleg Uwch Shenzhen (SIAT), Academi Gwyddorau Tsieina, dwf nano-araeau nicel-cobalt ar wyneb ffibrau basalt. Rhoddodd yr addasiad hwn berfformiad amsugno microdon cyfartalog o 15 dB i'r ffibrau yn yr ystod amledd 8–18 GHz, gan gadw eu cryfder mecanyddol a'u priodweddau dielectrig isel. Gellir cynhyrchu'r ffibrau swyddogaethol hyn yn glytiau amsugno microdon i'w cymhwyso ar waliau mewnol ceudodau gorsafoedd sylfaen, gan atal ymyrraeth harmonig yn effeithiol.
O ran strwythurau integredig tryloyw i donnau ac amsugno tonnau, mae dyluniad patent yn defnyddio cyfluniad graddiant aml-haen: haen allanol o ffibr/resin basalt heb ei addasu (tryloyw i donnau) a haen fewnol o ffibr/resin amsugno tonnau wedi'i addasu, a ffurfiwyd trwy fowldio cywasgu integredig. Mae'r strwythur hwn ar yr un pryd yn amddiffyn yr antena rhag dirywiad amgylcheddol ac yn amsugno annibendod gweddilliol o fewn y ceudod.

Achosion Cymhwysiad Ymarferol
1. Radomau Gorsaf Sylfaen 5G ZTE: Ar ddechrau 2026, cyhoeddodd ZTE y byddai radomau cyfansawdd ffibr basalt yn cael eu defnyddio ar brawf mewn rhwydwaith 5G. Dangosodd canlyniadau profion, o'i gymharu â radomau gwydr ffibr confensiynol (FRP), fod ystod y signal wedi cynyddu tua 8%; ar ben hynny, ni ddangosodd y deunydd unrhyw sialciad arwyneb na dirywiad mewn priodweddau dielectrig ar ôl chwe mis o fod yn agored.
2. "Cebl Ffibr Optegol Basalt" Hengtong Optic-Electric: Ddiwedd 2025, rhyddhaodd Hengtong Optic-Electric gebl optegol ADSS (Hel-Dielectrig Hunan-Gynhaliol) sy'n cynnwys craidd atgyfnerthu ffibr basalt, wedi'i gynllunio ar gyfer llinellau pŵer uwchben. O'i gymharu â cheblau confensiynol wedi'u hatgyfnerthu ag aramid, mae'r cynnyrch hwn yn cynnig gostyngiad cost o tua 15% a chynnydd o 10% mewn cryfder tynnol; mae eisoes wedi ennill cynigion ar gyfer prosiectau cyfathrebu grid pŵer mewn sawl talaith.
3. Ceudodau Hidlo Technoleg DaFu: Yn 2025, cynhyrchodd Technoleg DaFu swp bach o geudodau hidlo cyfansawdd ffibr basalt i'w defnyddio mewn gorsafoedd sylfaen 5G gwneuthurwr offer penodol. Nododd adborth cwsmeriaid ostyngiad o 1.2 kg ym mhwysau cyfanswm yr uned a pherfformiad gwasgaru gwres gwell na'r disgwyl (a gyflawnwyd trwy wella dargludedd thermol y ffibr trwy ychwanegu llenwyr).
Tri Rhwystr i Fabwysiadu'n Eang
1. Sefydlogrwydd priodweddau dielectrig. Mae amrywiadau o swp i swp mewn deunyddiau crai basalt yn arwain at amrywiadau yng nghysonyn dielectrig ffibr (tua ±0.2). Ar gyfer cydrannau RF â manylebau llym, mae hyn yn golygu bod angen sgrinio deunyddiau crai ac archwilio mewn-lein ychwanegol, gan gynyddu costau. 2. Costau proses meteleiddio arwyneb. Mae platio copr neu nicel di-electrol ar arwynebau ffibr—a ddefnyddir ar gyfer ceudodau cysgodi electromagnetig—yn arwain at gostau prosesu uchel, ac mae angen dilysu'r adlyniad hirdymor rhwng yr haen a'r resin ymhellach.
3. Cylchoedd ardystio diwydiant hir. Rhaid i offer telathrebu basio profion mynediad rhwydwaith a gynhelir gan weithredwyr; mae unrhyw newid mewn deunyddiau yn golygu bod angen ail-ardystio. Gall y broses hon gymryd 6 i 12 mis, gan rwystro mabwysiadu technolegau newydd yn gyflym.

Yn y sector offer telathrebu, mae ffibr basalt yn symud o'r cyrion i'r craidd. O radomau i aelodau cryfder cebl optegol, ac o geudodau hidlo i glytiau sy'n amsugno tonnau, mae wedi sicrhau safle sylweddol mewn seilwaith cyfathrebu amledd uchel diolch i'w fanteision cyfunol o briodweddau dielectrig isel, natur ysgafn, a gwrthsefyll tywydd.
Mae tri rhwystr mawr yn parhau: sefydlogrwydd dielectrig, costau meteleiddio, a chylchoedd ardystio. Fodd bynnag, gyda chyflwyniad helaeth 5G a chychwyn ymchwil rhagarweiniol 6G, mae galw'r diwydiant telathrebu am ddeunyddiau newydd yn fwy brys nag erioed. Mae gan ffibr basalt y potensial i ddod yn ddewis deunydd allweddol ar gyfer galluogi trosglwyddo signal cyflymach a mwy sefydlog.
Rhagolygon y Dyfodol
Yn gyntaf, safoni ffibr basalt dielectrig isel. Wrth i dechnolegau 5G a 6G esblygu, mae'r galw am ffibrau â chysonyn dielectrig islaw 4.0 a thangent colled islaw 0.005 yn cynyddu; bydd datrys problemau cysondeb o swp i swp yn paratoi'r ffordd ar gyfer cymhwysiad ar raddfa fawr.
Yn ail, disodli aelodau cryfder cebl optegol presennol. Mae galw blynyddol fy ngwlad am geblau optegol yn rhedeg i'r cannoedd o filiynau o gilometrau ffibr; mae aelodau cryfder BFRP (Polymer Atgyfnerthiedig â Ffibr Basalt) yn cynnig manteision clir o ran cost, pwysau, a gwrthsefyll cyrydiad, gan gyflwyno potensial aruthrol ar gyfer amnewid yn y farchnad.
Yn drydydd, cydrannau strwythurol integredig sy'n trosglwyddo ac yn amsugno tonnau. Gall integreiddio'r radom a'r haen fewnol sy'n amsugno tonnau i mewn i un rhan fowldio leihau camau cydosod a gostwng costau, gan ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cynhyrchu màs.