Բազալտե մանրաթելը բարձր հաճախականության կապի նոր դարաշրջան է սկսում

Քանի որ 5G բազային կայանները դառնում են ավելի խիտ, բջջային հեռախոսների անտենաները՝ ավելի շատ, իսկ օպտիկամանրաթելային մալուխային ցանցերը՝ ավելի ընդարձակ, կապի սարքավորումների նյութական պահանջները պարզապես «բավարար»-ից անցնում են «ծայրահեղ»-ի՝ ցածր դիէլեկտրիկ կորուստ, բարձր էլեկտրամագնիսական պաշտպանություն, թեթև քաշ։ Շինարարություն, և ծերացման դիմադրություն։
Շնորհիվ այնպիսի հատկությունների, ինչպիսիք են ցածր դիէլեկտրիկ հաստատունը, բնական մեկուսացումը և ուժեղ եղանակային դիմադրությունը, Բազալտ Մանրաթելային մալուխը իր տեղն է գտնում հիմնական բաղադրիչներում, ինչպիսիք են բազային կայանի անտենաները, օպտիկական մալուխի ամրության տարրերը և ռադոմները: Գոյություն ունեցող նյութերը փոխարինելու փոխարեն, այն առաջարկում է կատարողականի և ծախսարդյունավետության գերազանց հավասարակշռություն բարձր հաճախականության, բարձր արագության կիրառությունների համար:

Բազային կայանի անտենաներ և ռադիոհաճախականության բաղադրիչներ

Անտենայի ռադոմները և ամրացման փակագծերը պահանջում են ցածր դիէլեկտրիկ հաստատունով և ցածր կորուստներով շոշափող նյութեր՝ ազդանշանի թուլացումը նվազագույնի հասցնելու համար: Մինչդեռ ավանդական ապակեպլաստե մանրաթելն ունի մոտավորապես 4.8 դիէլեկտրիկ հաստատուն, կազմի օպտիմալացված բազալտե մանրաթելը կարող է այն նվազեցնել մինչև 4.0–4.2, ինչը կորուստների շոշափողը կրճատում է մոտավորապես 20%-ով: 2025 թվականին Comba Telecom (Guangzhou) Ltd.-ն արտոնագիր է ներկայացրել «ցածր դիէլեկտրիկ բազալտե մանրաթելով ամրացված կոմպոզիտային ռադոմի» համար: Օգտագործելով մանրաթելային դասավորության հատուկ նախշեր և խոռոչ միկրոսֆերային լցոնիչներ, դիէլեկտրիկ հաստատունը իջեցվել է մինչև 3.8, մինչդեռ հարվածային դիմադրությունը գերազանցել է ավանդական ապակեպլաստեի դիմադրությունը. նյութն արդեն անցել է փորձնական փորձարկումներ փոքր խմբաքանակի բազային կայանների տեղակայման մեջ:
Անտենային անդրադարձիչները պահանջում են բարձր կոշտություն և չափային կայունություն: Բազալտե մանրաթելից/պոլիուրեթանից պատրաստված կոմպոզիտային անդրադարձիչը, որը մշակվել է Սիչուանի Հուաին քաղաքում գտնվող մի ընկերության և Huawei-ի միջև համագործակցության արդյունքում, ունի գծային ընդարձակման գործակից, որը ալյումինե համաձուլվածքի ընդամենը մեկ երրորդն է: Այն դիմադրում է դեֆորմացիային արտաքին ջերմաստիճանի տատանումների ժամանակ և ապահովում է քաշի 40% կրճատում:

Օպտիկամանրաթելային մալուխի ամրության անդամներ

Օպտիկական մալուխի ամրության տարրը պետք է դիմանա ձգման ուժերին ինչպես տեղադրման, այնպես էլ շահագործման ընթացքում: Ավանդական նյութերից են պողպատե մետաղալարը, որը ծանր է և հակված է կոռոզիայի, և արամիդը, որը թանկ է: Բազալտե մանրաթելով ամրացված պլաստիկ (BFRP) ամրության տարրերը ի հայտ են եկել որպես իդեալական այլընտրանք: 2025 թվականին FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd.-ն ստացել է արտոնագիր (CN1195123A) «բազալտե մանրաթելային օպտիկական մալուխի ամրացման միջուկի և դրա արտադրության մեթոդի» համար: Պուլտրուզիայի գործընթացի միջոցով միջուկը հասնում է 1200 ՄՊա ձգման ամրության և պողպատե մետաղալարի խտության ընդամենը մեկ քառորդը. ավելին, դրա ջերմային ընդարձակման գործակիցը համապատասխանում է օպտիկական մալուխի պատյանի խտությանը՝ կանխելով ջերմաստիճանի տատանումների պատճառով առաջացած միկրոճկման կորուստները: Այս արտադրանքը կիրառվել է օվկիանոսային օպտիկական մալուխի նախագծում, որտեղ պողպատե մետաղալարի փոխարինումը նվազեցրել է մալուխի ընդհանուր քաշը 35%-ով և բարձրացրել տեղադրման արդյունավետությունը 20%-ով:
Յանցզիի օպտիկական մանրաթելային և մալուխային ընկերությունը (YOFC) նույնպես առաջ է մղում բազալտե մանրաթելով ամրացված օպտիկական մալուխների մշակումը: 2026 թվականի սկզբին հրապարակված փորձարարական տվյալները ցույց են տալիս, որ BFRP ամրացնող միջուկներ օգտագործող օդային օպտիկական մալուխները ջերմային ցիկլային փորձարկումների ընթացքում -40°C-ից մինչև 70°C ջերմաստիճաններում ցուցաբերել են 0.05 դԲ/կմ-ից պակաս լրացուցիչ թուլացում, ինչը գերազանցում է արամիդային լուծույթների ցուցանիշները:

Էլեկտրոնային փաթեթավորում և ֆիլտրի խոռոչներ

5G ֆիլտրերը և խոռոչները պահանջում են բարձր էլեկտրահաղորդականությամբ և ցածր ազդանշանի կորստով նյութեր: Չնայած մետաղները ավանդաբար օգտագործվում են, դրանք ենթադրում են բարձր մշակման ճշգրտության պահանջներ, բարձր ծախսեր և զգալի քաշ: Մետաղացված բազալտե մանրաթելային կոմպոզիտները կենսունակ այլընտրանք են մետաղական խոռոչներին: 2025 թվականին Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd.-ն ներկայացրել է «բազալտե մանրաթելային էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ կոմպոզիտային նյութի և դրա կիրառման ֆիլտրերում» արտոնագիրը. գործընթացը ներառում է բազալտե մանրաթելային գործվածքի մակերեսին հաղորդիչ շերտի ձևավորում էլեկտրոլիտազուրկ պղնձապատման միջոցով, որին հաջորդում է սեղմող ձուլումը ֆիլտրի խոռոչի մեջ: Փորձարկումները ցույց են տալիս, որ խոռոչի Q-գործակիցը 2.6 GHz հաճախականության տիրույթում համեմատելի է ալյումինե խոռոչների հետ, մինչդեռ քաշը կրճատվում է 50%-ով, իսկ արժեքը՝ մոտավորապես 30%-ով:
Բացի այդ, ներքին անտենայի հենարանային կառուցվածքները պահանջում են բարձր դիէլեկտրիկ ամրություն: Գոյություն ունեն բազալտե մանրաթելը պոլիտետրաֆտորէթիլենի (PTFE) հետ համատեղող կոմպոզիտների արտոնագրեր՝ անտենայի տախտակների միջև մեկուսացման և հենարանի համար օգտագործվող ցածր դիէլեկտրիկ կորուստներով միջադիրներ ստեղծելու համար:

Ալիք կլանող և ալիք հաղորդող հնարավորությունների ինտեգրում

Ժամանակակից կապի սարքավորումները պահանջում են բաղադրիչներ, որոնք և՛ ալիք հաղորդող են՝ ազդանշանի անցումը թույլ տալու համար (օրինակ՝ ռադոմները), և՛ ալիք կլանող՝ անցանկալի ազդանշանները կամ աղմուկը ճնշելու համար (օրինակ՝ խոռոչների ներսում): Մակերեսային փոփոխության միջոցով բազալտե մանրաթելերը կարող են նախագծվել՝ երկու գործառույթներն էլ միաժամանակ կատարելու համար: Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի Շենժենի առաջադեմ տեխնոլոգիաների ինստիտուտի (SIAT) կողմից 2025 թվականին հրապարակված հետազոտությունը ցույց է տվել նիկել-կոբալտային նանոմատերիալների աճը բազալտե մանրաթելերի մակերեսին: Այս փոփոխությունը մանրաթելերին օժտել ​​է 15 դԲ միջին միկրոալիքային կլանման կատարողականությամբ 8–18 ԳՀց հաճախականության տիրույթում՝ պահպանելով դրանց մեխանիկական ամրությունը և ցածր դիէլեկտրիկ հատկությունները: Այս ֆունկցիոնալացված մանրաթելերը կարող են պատրաստվել միկրոալիքային կլանող կտորների՝ բազային կայանների խոռոչների ներքին պատերին կիրառելու համար՝ արդյունավետորեն ճնշելով հարմոնիկ միջամտությունը:
Ինտեգրված ալիքաթափանցիկ և ալիքաներկլանող կառուցվածքների վերաբերյալ, արտոնագրված դիզայնը օգտագործում է բազմաշերտ գրադիենտային կոնֆիգուրացիա՝ չմոդիֆիկացված բազալտե մանրաթելի/խեժի արտաքին շերտ (ալիքաթափանցիկ) և մոդիֆիկացված ալիքաներկլանող մանրաթելի/խեժի ներքին շերտ, որը ձևավորվում է ինտեգրալ սեղմման ձուլման միջոցով: Այս կառուցվածքը միաժամանակ պաշտպանում է անտենան շրջակա միջավայրի քայքայումից և կլանում է խոռոչի ներսում մնացորդային աղմուկը:

Գործնական կիրառման դեպքեր
1. ZTE 5G բազային կայանի ռադոմներ. 2026 թվականի սկզբին ZTE-ն հայտարարեց բազալտե մանրաթելային կոմպոզիտային ռադոմների փորձնական օգտագործման մասին 5G ցանցի տեղակայման համար: Փորձարկման արդյունքները ցույց տվեցին, որ ավանդական ապակեպլաստե (FRP) ռադոմների համեմատ, ազդանշանի ծածկույթի միջակայքը մեծացել է մոտ 8%-ով. ավելին, նյութը չի ցուցաբերել մակերեսային կավճացում կամ դիէլեկտրիկ հատկությունների վատթարացում վեց ամիս բացօթյա ազդեցությունից հետո:
2. Hengtong Optic-Electric «Բազալտե մանրաթելային օպտիկական մալուխ». 2025 թվականի վերջին Hengtong Optic-Electric-ը թողարկեց ADSS (ամբողջությամբ դիէլեկտրիկ ինքնահեն) օպտիկական մալուխ՝ բազալտե մանրաթելային ամրացնող միջուկով, որը նախատեսված է օդային էլեկտրահաղորդման գծերի համար: Համեմատած ավանդական արամիդային ամրացված մալուխների հետ, այս արտադրանքն առաջարկում է մոտ 15% ծախսերի կրճատում և 10% ձգման ամրության աճ. այն արդեն շահել է էլեկտրահաղորդման ցանցի կապի նախագծերի մրցույթներ մի քանի նահանգներում:
3. DaFu Technology ֆիլտրի խոռոչներ. 2025 թվականին DaFu Technology-ն արտադրեց բազալտե մանրաթելային կոմպոզիտային ֆիլտրի խոռոչների փոքր խմբաքանակ՝ որոշակի սարքավորումների արտադրողի 5G բազային կայաններում օգտագործելու համար: Հաճախորդների արձագանքները ցույց են տվել սարքի ընդհանուր քաշի 1.2 կգ-ով կրճատում և ջերմության ցրման սպասվածից ավելի լավ արդյունավետություն (որը ձեռք է բերվել մանրաթելի ջերմահաղորդականության բարձրացման միջոցով՝ լցանյութերի ավելացման միջոցով):
Լայնածավալ ընդունման երեք խոչընդոտ
1. Դիէլեկտրիկ հատկությունների կայունություն։ Բազալտե հումքի խմբաքանակային տատանումները հանգեցնում են մանրաթելի դիէլեկտրիկ հաստատունի տատանումների (մոտավորապես ±0.2): Խիստ պահանջներ ունեցող ռադիոհաճախականության բաղադրիչների համար սա պահանջում է հումքի լրացուցիչ ստուգում և գծային ստուգում, ինչը մեծացնում է ծախսերը։ 2. Մակերեսային մետաղացման գործընթացի արժեքը։ Մանրաթելային մակերեսների վրա էլեկտրոլիտազուրկ պղնձի կամ նիկելապատումը, որն օգտագործվում է էլեկտրամագնիսական պաշտպանիչ խոռոչների համար, ենթադրում է բարձր մշակման ծախսեր, և ծածկույթի և խեժի միջև երկարատև կպչունությունը պահանջում է հետագա ստուգում։
3. Արդյունաբերության երկարատև հավաստագրման ցիկլեր։ Հեռահաղորդակցության սարքավորումները պետք է անցնեն օպերատորների կողմից անցկացվող ցանցային մուտքի թեստեր. նյութերի ցանկացած փոփոխություն պահանջում է վերահավաստագրում։ Այս գործընթացը կարող է տևել 6-ից 12 ամիս, ինչը խոչընդոտում է նոր տեխնոլոգիաների արագ ներդրմանը։

Հեռահաղորդակցության սարքավորումների ոլորտում բազալտե մանրաթելը ծայրամասից տեղափոխվում է միջուկ։ Ռադոմներից մինչև օպտիկական մալուխի ամրության տարրեր, իսկ ֆիլտրի խոռոչներից մինչև ալիք կլանող հատվածներ, այն զգալի դիրք է գրավել բարձր հաճախականության կապի ենթակառուցվածքներում՝ շնորհիվ ցածր դիէլեկտրիկ հատկությունների, թեթևության և եղանակային պայմաններին դիմադրողականության համակցված առավելությունների։
Մնում են երեք հիմնական խոչընդոտներ՝ դիէլեկտրիկ կայունությունը, մետաղացման ծախսերը և հավաստագրման ցիկլերը: Այնուամենայնիվ, 5G-ի խորը ներդրման և 6G նախնական հետազոտությունների մեկնարկի շնորհիվ, հեռահաղորդակցության ոլորտի նոր նյութերի պահանջարկն ավելի հրատապ է, քան երբևէ: Բազալտե մանրաթելն ունի ներուժ դառնալու հիմնական նյութական ընտրություն՝ ազդանշանների ավելի արագ և ավելի կայուն փոխանցում ապահովելու համար:
Ապագայի հեռանկար
Նախ, ցածր դիէլեկտրիկ բազալտային մանրաթելի ստանդարտացումը: 5G և 6G տեխնոլոգիաների զարգացմանը զուգընթաց, աճում է 4.0-ից ցածր դիէլեկտրիկ հաստատուն և 0.005-ից ցածր կորստի շոշափող ունեցող մանրաթելերի պահանջարկը. խմբաքանակից խմբաքանակ համապատասխանության խնդիրների լուծումը կհարթի ճանապարհը լայնածավալ կիրառման համար:
Երկրորդ՝ առկա օպտիկական մալուխի ամրության տարրերի փոխարինումը։ Իմ երկրի օպտիկական մալուխների տարեկան պահանջարկը կազմում է հարյուր միլիոնավոր մանրաթելային կիլոմետրեր։ BFRP (բազալտե մանրաթելային ամրացված պոլիմերային) ամրության տարրերը հստակ առավելություններ են առաջարկում արժեքի, քաշի և կոռոզիոն դիմադրության առումով՝ ներկայացնելով շուկայում փոխարինման հսկայական ներուժ։
Երրորդ՝ ինտեգրված ալիք հաղորդող և ալիք կլանող կառուցվածքային բաղադրիչներ: Ռադոմի և ներքին ալիք կլանող շերտի ինտեգրումը մեկ ձուլված մասի մեջ կարող է կրճատել հավաքման քայլերը և իջեցնել ծախսերը, դարձնելով այն իդեալական զանգվածային արտադրության համար: