Базальтовое волокно открывает новую эру высокочастотной связи.

По мере увеличения плотности базовых станций 5G, количества антенн мобильной связи и разветвленности волоконно-оптических кабельных сетей требования к материалам для коммуникационного оборудования смещаются от просто «достаточных» к «экстремальным»: низкие диэлектрические потери, высокая электромагнитная защита, малый вес. Строительствои устойчивость к старению.
Благодаря таким свойствам, как низкая диэлектрическая постоянная, естественная изоляция и высокая устойчивость к атмосферным воздействиям, Базальт Волокно находит применение в таких ключевых компонентах, как антенны базовых станций, элементы усиления оптических кабелей и обтекатели антенн. Вместо того чтобы вытеснять существующие материалы, оно предлагает превосходный баланс производительности и экономичности для высокочастотных и высокоскоростных приложений.

Антенны базовых станций и радиочастотные компоненты

Для изготовления обтекателей антенн и монтажных кронштейнов требуются материалы с низкой диэлектрической постоянной и низким тангенсом угла диэлектрических потерь, чтобы минимизировать затухание сигнала. В то время как традиционное стекловолокно имеет диэлектрическую постоянную приблизительно 4,8, оптимизированное по составу базальтовое волокно может снизить её до 4,0–4,2, что приводит к уменьшению тангенса угла диэлектрических потерь примерно на 20%. В 2025 году компания Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. подала патент на «композитный обтекатель антенны, армированный базальтовым волокном с низкой диэлектрической постоянной». Благодаря использованию специальных схем укладки волокон и полых микросферных наполнителей диэлектрическая постоянная была снижена до 3,8, а ударопрочность превзошла показатели традиционного стекловолокна; материал уже прошёл пилотные испытания в рамках мелкосерийного развертывания базовых станций.
Антенные отражатели должны обладать высокой жесткостью и стабильностью размеров. Композитный отражатель из базальтового волокна и полиуретана, разработанный в рамках партнерства между компанией из Хуайин (провинция Сычуань) и Huawei, имеет коэффициент линейного расширения, составляющий всего одну треть от коэффициента линейного расширения алюминиевого сплава. Он устойчив к деформации при колебаниях температуры окружающей среды и обеспечивает снижение веса на 40%.

Силовые элементы оптоволоконного кабеля

Усиливающий элемент оптического кабеля должен выдерживать растягивающие усилия как во время монтажа, так и во время эксплуатации. Традиционные материалы включают стальную проволоку — тяжелую и подверженную коррозии — и арамид, который является дорогостоящим. базальтовый волокнистый армированный пластик Усиливающие элементы из базальтового волокнистого композита (BFRP) стали идеальной альтернативой. В 2025 году компания FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. получила патент (CN1195123A) на «сердечник из базальтового волокнистого композита для усиления оптического кабеля и способ его изготовления». Благодаря процессу пултрузии, сердечник обладает прочностью на растяжение 1200 МПа и плотностью, составляющей лишь четверть плотности стальной проволоки; кроме того, его коэффициент теплового расширения соответствует коэффициенту теплового расширения оболочки оптического кабеля, предотвращая потери на микроизгибы, вызванные колебаниями температуры. Этот продукт был использован в проекте по прокладке трансокеанского оптического кабеля, где замена стальной проволоки позволила снизить общий вес кабеля на 35% и повысить эффективность монтажа на 20%.
Компания Yangtze Optical Fibre and Cable (YOFC) также продвигает разработку оптических кабелей, армированных базальтовым волокном. Экспериментальные данные, опубликованные в начале 2026 года, показывают, что воздушные оптические кабели с армирующим сердечником из базальтового волокна продемонстрировали дополнительное затухание менее 0,05 дБ/км во время испытаний на термическое циклирование в диапазоне от -40°C до 70°C, превзойдя решения на основе арамида.

Электронная упаковка и фильтрующие полости

Для фильтров и резонаторов 5G требуются материалы с высокой электропроводностью и низкими потерями сигнала. Хотя традиционно используются металлы, их применение сопряжено с высокими требованиями к точности обработки, высокой стоимостью и значительным весом. Металлизированные композиты из базальтового волокна предлагают жизнеспособную альтернативу металлическим резонаторам. В 2025 году компания Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. подала патент на «композитный материал для электромагнитного экранирования на основе базальтового волокна и его применение в фильтрах»; процесс включает в себя формирование проводящего слоя на поверхности базальтового волокна методом химического меднения с последующим компрессионным формованием в фильтрующий резонатор. Испытания показывают, что добротность резонатора в диапазоне частот 2,6 ГГц сопоставима с добротностью алюминиевых резонаторов, при этом вес снижается на 50%, а стоимость — примерно на 30%.
Кроме того, внутренние опорные конструкции антенн требуют высокой диэлектрической прочности. Существуют патенты на композитные материалы, сочетающие базальтовое волокно с политетрафторэтиленом (ПТФЭ) для создания прокладок с низкими диэлектрическими потерями, используемых для изоляции и поддержки между платами антенн.

Интеграция возможностей поглощения и передачи волн

Современное коммуникационное оборудование требует компонентов, которые одновременно передают сигналы (например, обтекатели) и поглощают их для подавления нежелательных сигналов или помех (например, внутри резонаторов). Благодаря модификации поверхности базальтовые волокна могут быть спроектированы таким образом, чтобы одновременно выполнять обе функции. Исследование, опубликованное в 2025 году Шэньчжэньским институтом передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук, продемонстрировало выращивание наноструктур никеля и кобальта на поверхности базальтовых волокон. Эта модификация обеспечила волокнам среднюю эффективность поглощения микроволнового излучения в диапазоне частот 8–18 ГГц на уровне 15 дБ, при этом сохранив их механическую прочность и низкие диэлектрические свойства. Из этих функционализированных волокон можно изготавливать микроволновые поглощающие элементы для применения на внутренних стенках резонаторов базовых станций, эффективно подавляя гармонические помехи.
Что касается интегрированных волнопрозрачных и волнопоглощающих структур, запатентованная конструкция использует многослойную градиентную конфигурацию: внешний слой из немодифицированного базальтового волокна/смолы (волнопрозрачный) и внутренний слой из модифицированного волнопоглощающего волокна/смолы, сформированные методом цельного компрессионного формования. Эта структура одновременно защищает антенну от деградации под воздействием окружающей среды и поглощает остаточные помехи внутри полости.

Примеры практического применения
1. Обтекатели базовых станций 5G от ZTE: В начале 2026 года компания ZTE объявила о начале испытаний обтекателей из базальтового волокнистого композита при развертывании сети 5G. Результаты испытаний показали, что по сравнению с обычными стекловолоконными (FRP) обтекателями дальность действия сигнала увеличилась примерно на 8%; кроме того, материал не показал образования мелового налета на поверхности или ухудшения диэлектрических свойств после шести месяцев эксплуатации на открытом воздухе.
2. Оптический кабель Hengtong Optic-Electric «Базальтовый волоконный оптический кабель»: В конце 2025 года компания Hengtong Optic-Electric выпустила оптический кабель ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) с армирующим сердечником из базальтового волокна, предназначенный для воздушных линий электропередачи. По сравнению с обычными кабелями, армированными арамидным волокном, этот продукт обеспечивает снижение стоимости примерно на 15% и увеличение прочности на разрыв на 10%; он уже выиграл тендеры на проекты связи в электросетях в нескольких провинциях.
3. Фильтрующие полости DaFu Technology: В 2025 году компания DaFu Technology выпустила небольшую партию фильтрующих полостей из базальтового волокна для использования в базовых станциях 5G конкретного производителя оборудования. Отзывы клиентов показали снижение общего веса устройства на 1,2 кг и лучшие, чем ожидалось, показатели теплоотвода (достигнутые за счет повышения теплопроводности волокна путем добавления наполнителей).
Три препятствия на пути к широкому внедрению
1. Стабильность диэлектрических свойств. Различия в базальтовом сырье от партии к партии приводят к колебаниям диэлектрической постоянной волокна (приблизительно ±0,2). Для радиочастотных компонентов со строгими техническими требованиями это требует дополнительной проверки сырья и контроля качества на производственной линии, что, в свою очередь, увеличивает затраты. 2. Стоимость процесса металлизации поверхности. Химическое меднение или никелирование поверхности волокна, используемого для экранирующих электромагнитных полостей, влечет за собой высокие технологические затраты, а долговременная адгезия между покрытием и смолой требует дополнительной проверки.
3. Длительные циклы отраслевой сертификации. Телекоммуникационное оборудование должно пройти испытания на доступ к сети, проводимые операторами; любое изменение материалов требует повторной сертификации. Этот процесс может занять от 6 до 12 месяцев, что препятствует быстрому внедрению новых технологий.

В секторе телекоммуникационного оборудования базальтовое волокно перемещается с периферии в сердцевину. От обтекателей до элементов усиления оптических кабелей, от фильтрующих полостей до волнопоглощающих элементов, оно заняло важное место в высокочастотной коммуникационной инфраструктуре благодаря сочетанию преимуществ: низких диэлектрических свойств, малого веса и устойчивости к атмосферным воздействиям.
Остаются три основных препятствия: диэлектрическая стабильность, стоимость металлизации и циклы сертификации. Однако с масштабным внедрением 5G и началом предварительных исследований 6G потребность телекоммуникационной отрасли в новых материалах стала более актуальной, чем когда-либо. Базальтовое волокно имеет потенциал стать ключевым материалом для обеспечения более быстрой и стабильной передачи сигнала.
Перспективы на будущее
Во-первых, стандартизация низкодиэлектрического базальтового волокна. По мере развития технологий 5G и 6G растет спрос на волокна с диэлектрической постоянной ниже 4,0 и тангенсом угла диэлектрических потерь ниже 0,005; решение проблем с однородностью от партии к партии откроет путь к крупномасштабному применению.
Во-вторых, замена существующих силовых элементов оптических кабелей. Ежегодная потребность моей страны в оптических кабелях исчисляется сотнями миллионов волоконно-оптических километров; силовые элементы из базальтового волокнистого полимера (BFRP) обладают явными преимуществами в стоимости, весе и коррозионной стойкости, что открывает огромный потенциал для замещения на рынке.
В-третьих, интегрированные волнопередающие и волнопоглощающие конструктивные компоненты. Интеграция обтекателя и внутреннего волнопоглощающего слоя в единую формованную деталь позволяет сократить этапы сборки и снизить затраты, что делает его идеальным для массового производства.