A fibra de basalto marca o comezo dunha nova era de comunicación de alta frecuencia

A medida que as estacións base 5G se volven máis densas, as antenas de telefonía móbil máis numerosas e as redes de cable de fibra óptica máis extensas, os requisitos de materiais para os equipos de comunicación están a pasar de ser simplemente "adecuados" a "extremos": baixa perda dieléctrica, alto blindaxe electromagnética, peso lixeiro Construcióne resistencia ao envellecemento.
Grazas a propiedades como unha baixa constante dieléctrica, illamento natural e forte resistencia ás inclemencias meteorolóxicas, basalto A fibra óptica está a atopar o seu lugar en compoñentes básicos como antenas de estacións base, refuerzos de cables ópticos e radomos. En lugar de desprazar os materiais existentes, ofrece un equilibrio superior entre rendemento e rendibilidade para aplicacións de alta frecuencia e alta velocidade.

Antenas de estación base e compoñentes de RF

Os radomos e os soportes de montaxe das antenas requiren materiais cunha constante dieléctrica baixa e unha tanxente de perdas baixa para minimizar a atenuación do sinal. Mentres que a fibra de vidro tradicional ten unha constante dieléctrica de aproximadamente 4,8, a fibra de basalto optimizada en composición pode reducila a 4,0–4,2, cunha redución de aproximadamente o 20 % na tanxente de perdas. En 2025, Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. presentou unha patente para un «radomo composto reforzado con fibra de basalto de baixo dieléctrico». Mediante a utilización de patróns de disposición de fibra específicos e recheos de microesferas ocas, a constante dieléctrica reduciuse a 3,8, mentres que a resistencia ao impacto superou a da fibra de vidro tradicional; o material xa se someteu a probas piloto en despregamentos de estacións base en pequenos lotes.
Os reflectores de antena requiren alta rixidez e estabilidade dimensional. Un reflector composto de fibra de basalto/poliuretano, desenvolvido a través dunha colaboración entre unha empresa de Huaying, Sichuan, e Huawei, conta cun coeficiente de expansión lineal só un terzo do da aliaxe de aluminio. Resiste a deformación en medio das flutuacións de temperatura exterior e ofrece unha redución do 40 % no peso.

Membros de reforzo de cable de fibra óptica

O elemento de resistencia dentro dun cable óptico debe soportar forzas de tracción tanto durante a instalación como durante o funcionamento. Os materiais tradicionais inclúen o arame de aceiro, que é pesado e propenso á corrosión, e a aramida, que é cara. Plástico reforzado con fibra de basalto Os elementos de reforzo de fibra óptica de basalto (BFRP) xurdiron como unha alternativa ideal. En 2025, FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. obtivo unha patente (CN1195123A) para un "núcleo de reforzo de cable de fibra óptica de basalto e o seu método de fabricación". Utilizando un proceso de pultrusión, o núcleo alcanza unha resistencia á tracción de 1200 MPa e unha densidade de só unha cuarta parte da do arame de aceiro; ademais, o seu coeficiente de expansión térmica coincide co da vaíña do cable óptico, o que evita as perdas por microflexión causadas polas flutuacións de temperatura. Este produto foi implementado nun proxecto de cable óptico transoceánico, onde a substitución do arame de aceiro reduciu o peso total do cable nun 35 % e aumentou a eficiencia da instalación nun 20 %.
A empresa Yangtze Optical Fibre and Cable (YOFC) tamén está a avanzar no desenvolvemento de cables ópticos reforzados con fibra de basalto. Os datos experimentais publicados a principios de 2026 indican que os cables ópticos aéreos que empregan núcleos de reforzo de BFRP mostraron unha atenuación adicional de menos de 0,05 dB/km durante as probas de ciclo térmico que oscilaron entre os -40 °C e os 70 °C, superando as solucións baseadas en aramida.

Envases electrónicos e cavidades de filtro

Os filtros e as cavidades 5G requiren materiais con alta condutividade eléctrica e baixa perda de sinal. Aínda que tradicionalmente se empregan metais, estes implican requisitos de alta precisión de procesamento, custos elevados e un peso significativo. Os compostos de fibra de basalto metalizada ofrecen unha alternativa viable ás cavidades metálicas. En 2025, Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. presentou unha patente para "material composto de blindaxe electromagnética baseado en fibra de basalto e a súa aplicación en filtros"; o proceso implica a formación dunha capa condutora na superficie do tecido de fibra de basalto mediante un chapado en cobre electrolítico, seguido dun moldeo por compresión nunha cavidade de filtro. As probas mostran que o factor Q da cavidade na banda de frecuencia de 2,6 GHz é comparable ao das cavidades de aluminio, mentres que o peso se reduce nun 50 % e os custos en aproximadamente un 30 %.
Ademais, as estruturas internas de soporte da antena requiren unha alta resistencia dieléctrica. Existen patentes para materiais compostos que combinan fibra de basalto con politetrafluoroetileno (PTFE) para crear espazadores de baixa perda dieléctrica que se usan para o illamento e o soporte entre as placas de antena.

Integración das capacidades de absorción e transmisión de ondas

Os equipos de comunicación modernos requiren compoñentes que sexan transmisores de ondas para permitir o paso do sinal (como os radomos) e absorbentes de ondas para suprimir os sinais non desexados ou as partículas (como dentro das cavidades). Mediante a modificación da superficie, as fibras de basalto poden deseñarse para realizar ambas as funcións simultaneamente. Unha investigación publicada en 2025 polo Instituto de Tecnoloxía Avanzada de Shenzhen (SIAT) da Academia Chinesa das Ciencias demostrou o crecemento de nanomatrices de níquel-cobalto na superficie das fibras de basalto. Esta modificación dotou as fibras dun rendemento medio de absorción de microondas de 15 dB no rango de frecuencia de 8 a 18 GHz, ao tempo que conserva a súa resistencia mecánica e as súas baixas propiedades dieléctricas. Estas fibras funcionalizadas poden fabricarse en parches que absorben microondas para a súa aplicación nas paredes interiores das cavidades das estacións base, suprimindo eficazmente a interferencia harmónica.
En canto ás estruturas integradas transparentes e absorbentes de ondas, un deseño patentado utiliza unha configuración de gradiente multicapa: unha capa exterior de fibra/resina de basalto sen modificar (transparente ás ondas) e unha capa interior de fibra/resina absorbente de ondas modificada, formada mediante moldeo por compresión integral. Esta estrutura protexe simultaneamente a antena da degradación ambiental e absorbe as partículas residuais dentro da cavidade.

Casos de aplicación práctica
1. Radomos de estación base 5G de ZTE: A principios de 2026, ZTE anunciou o uso de probas de radomos compostos de fibra de basalto nun despregamento de rede 5G. Os resultados das probas indicaron que, en comparación cos radomos convencionais de fibra de vidro (FRP), o alcance da cobertura do sinal aumentou aproximadamente un 8 %; ademais, o material non mostrou deterioro superficial nin degradación nas propiedades dieléctricas despois de seis meses de exposición ao exterior.
2. Hengtong Optic-Electric "Cable óptico de fibra de basalto": A finais de 2025, Hengtong Optic-Electric lanzou un cable óptico ADSS (todo dieléctrico autoportante) cun núcleo de reforzo de fibra de basalto, deseñado para liñas eléctricas aéreas. En comparación cos cables convencionais reforzados con aramida, este produto ofrece unha redución de custos de aproximadamente o 15 % e un aumento do 10 % na resistencia á tracción; xa gañou licitacións para proxectos de comunicación de redes eléctricas en varias provincias.
3. Cavidades de filtro de DaFu Technology: En 2025, DaFu Technology produciu un pequeno lote de cavidades de filtro de composto de fibra de basalto para o seu uso nas estacións base 5G dun fabricante de equipos específicos. Os comentarios dos clientes indicaron unha redución de 1,2 kg no peso total da unidade e un rendemento de disipación de calor mellor do esperado (conseguido ao mellorar a condutividade térmica da fibra mediante a adición de recheos).
Tres obstáculos para a adopción xeneralizada
1. Estabilidade das propiedades dieléctricas. As variacións entre lotes nas materias primas de basalto provocan flutuacións na constante dieléctrica da fibra (aproximadamente ±0,2). Para compoñentes de RF con especificacións estritas, isto require unha selección adicional das materias primas e unha inspección en liña, o que aumenta os custos. 2. Custos do proceso de metalización superficial. O revestimento de cobre ou níquel electrolítico nas superficies de fibra (utilizado para cavidades de blindaxe electromagnética) supón uns custos de procesamento elevados, e a adhesión a longo prazo entre o revestimento e a resina require unha validación adicional.
3. Ciclos longos de certificación da industria. Os equipos de telecomunicacións deben superar as probas de acceso á rede realizadas polos operadores; calquera cambio nos materiais require unha nova certificación. Este proceso pode levar de 6 a 12 meses, o que dificulta a rápida adopción de novas tecnoloxías.

No sector dos equipos de telecomunicacións, a fibra de basalto está a trasladarse da periferia ao núcleo. Desde os radomos ata os refuerzos dos cables ópticos, e desde as cavidades dos filtros ata os parches que absorben ondas, conseguiu unha posición significativa na infraestrutura de comunicacións de alta frecuencia grazas ás súas vantaxes combinadas de baixas propiedades dieléctricas, lixeireza e resistencia ás inclemencias meteorolóxicas.
Quedan tres obstáculos principais: a estabilidade dieléctrica, os custos da metalización e os ciclos de certificación. Non obstante, co amplo despregamento do 5G e o inicio da investigación previa do 6G, a demanda de novos materiais por parte da industria das telecomunicacións é máis urxente que nunca. A fibra de basalto ten o potencial de converterse nunha opción de material clave para permitir unha transmisión de sinal máis rápida e estable.
Perspectivas futuras
En primeiro lugar, a estandarización da fibra de basalto de baixo dieléctrico. A medida que evolucionan as tecnoloxías 5G e 6G, aumenta a demanda de fibras cunha constante dieléctrica inferior a 4,0 e unha tanxente de perda inferior a 0,005; a resolución dos problemas de consistencia entre lotes abrirá o camiño para a aplicación a grande escala.
En segundo lugar, a substitución dos elementos de refuerzo de cables ópticos existentes. A demanda anual de cables ópticos do meu país ascende a centos de millóns de quilómetros de fibra; os elementos de refuerzo BFRP (polímero reforzado con fibra de basalto) ofrecen claras vantaxes en custo, peso e resistencia á corrosión, o que supón un inmenso potencial para a substitución no mercado.
En terceiro lugar, compoñentes estruturais integrados de transmisión e absorción de ondas. A integración do radomo e da capa interna de absorción de ondas nunha única peza moldeada pode reducir os pasos de montaxe e os custos, o que a fai ideal para a produción en masa.