Базалтна влакна уводе нову еру високофреквентне комуникације

Како 5G базне станице постају гушће, антене мобилних телефона бројније, а мреже оптичких каблова опсежније, захтеви за материјалима за комуникациону опрему се мењају од пуко „адекватних“ до „екстремних“: ниски диелектрични губици, висока електромагнетна заштита, мала тежина Грађевинарство, и отпорност на старење.
Захваљујући својствима као што су ниска диелектрична константа, природна изолација и јака отпорност на временске услове, Базалт Влакна проналазе своје место у основним компонентама као што су антене базних станица, елементи за јачање оптичких каблова и радоми. Уместо да замењују постојеће материјале, она нуде супериорни баланс перформанси и исплативости за високофреквентне и брзе примене.

Антене базних станица и РФ компоненте

За радоме антена и носаче за монтажу потребни су материјали са ниском диелектричном константом и малим тангенсом губитака како би се минимизирало слабљење сигнала. Док традиционални фиберглас има диелектричну константу од приближно 4,8, базалтна влакна оптимизована по саставу могу је смањити на 4,0–4,2, са смањењем тангенса губитака за отприлике 20%. Године 2025, компанија Comba Telecom (Guangzhou) Ltd. поднела је патент за „композитни радом ојачан базалтним влакнима са ниским диелектричним садржајем“. Коришћењем специфичних образаца распоређивања влакана и шупљих микросферних пунила, диелектрична константа је смањена на 3,8, док је отпорност на удар премашила отпорност традиционалног фибергласа; материјал је већ прошао пилот тестирање у малим серијама базних станица.
Рефлектори антена захтевају високу чврстину и димензионалну стабилност. Композитни рефлектор од базалтних влакана/полиуретана, развијен кроз партнерство између компаније у Хуајингу, Сичуан, и Хуавеја, може се похвалити коефицијентом линеарног ширења који је само једна трећина оног код легуре алуминијума. Отпоран је на деформације усред колебања спољашње температуре и нуди смањење тежине од 40%.

Чланови јачине оптичког кабла

Чврсти елемент унутар оптичког кабла мора да издржи затезне силе током инсталације и рада. Традиционални материјали укључују челичну жицу – која је тешка и склона корозији – и арамид, који је скуп. Пластика ојачана базалтним влакнима (BFRP) чланови чврстоће појавили су се као идеална алтернатива. Године 2025, компанија FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd. добила је патент (CN1195123A) за „језгро за армирање оптичког кабла од базалтних влакана и његов метод производње“. Користећи процес пултрузије, језгро постиже затезну чврстоћу од 1200 MPa и густину од само једне четвртине густине челичне жице; штавише, његов коефицијент термичког ширења подудара се са коефицијентом плашта оптичког кабла, спречавајући губитке услед микросавијања изазване температурним флуктуацијама. Овај производ је примењен у пројекту трансокеанског оптичког кабла, где је замена челичне жице смањила укупну тежину кабла за 35% и повећала ефикасност инсталације за 20%.
Компанија Јангцејска оптичка влакна и каблови (YOFC) такође унапређује развој оптичких каблова ојачаних базалтним влакнима. Експериментални подаци објављени почетком 2026. године указују на то да су ваздушни оптички каблови који користе BFRP језгра за ојачање показали додатно слабљење мање од 0,05 dB/km током термичких цикличних тестова у распону од -40°C до 70°C, надмашујући решења на бази арамида.

Електронско паковање и шупљине филтера

5G филтери и шупљине захтевају материјале са високом електричном проводљивошћу и малим губитком сигнала. Иако се метали традиционално користе, они подразумевају високе захтеве за прецизност обраде, високе трошкове и значајну тежину. Метализовани композити од базалтних влакана нуде одрживу алтернативу металним шупљинама. Године 2025, компанија Wuhan Fingu Electronic Technology Co., Ltd. поднела је патент за „композитни материјал за електромагнетну заштиту на бази базалтних влакана и његову примену у филтерима“; процес укључује формирање проводног слоја на површини базалтне влакнасте тканине путем хлађења бакром, након чега следи компресијско обликовање у шупљину филтера. Тестови показују да је Q-фактор шупљине у фреквентном опсегу од 2,6 GHz упоредив са Q-фактором алуминијумских шупљина, док је тежина смањена за 50%, а трошкови за приближно 30%.
Поред тога, унутрашње структуре за ношење антене захтевају високу диелектричну чврстоћу. Постоје патенти за композите који комбинују базалтна влакна са политетрафлуороетиленом (ПТФЕ) како би се створили одстојници са малим диелектричним губицима који се користе за изолацију и подршку између плоча антене.

Интеграција могућности апсорпције и преноса таласа

Модерна комуникациона опрема захтева компоненте које су и преносне таласе како би омогућиле пролаз сигнала (као што су радоми) и апсорбују таласе како би сузбиле нежељене сигнале или сметње (као што су унутар шупљина). Модификацијом површине, базалтна влакна могу се пројектовати да обављају обе функције истовремено. Истраживање објављено 2025. године од стране Шенжен института за напредну технологију (SIAT), Кинеске академије наука, показало је раст никл-кобалтних нано-низова на површини базалтних влакана. Ова модификација је влакнима дала просечне перформансе апсорпције микроталаса од 15 dB у фреквентном опсегу од 8–18 GHz, уз очување њихове механичке чврстоће и својстава ниске диелектричне вредности. Ова функционализована влакна могу се претворити у закрпе које апсорбују микроталасе за примену на унутрашњим зидовима шупљина базних станица, ефикасно сузбијајући хармонијске сметње.
Што се тиче интегрисаних структура које су провидне за таласе и апсорбују таласе, патентирани дизајн користи вишеслојну градијентну конфигурацију: спољашњи слој од немодификованих базалтних влакана/смоле (провидних за таласе) и унутрашњи слој од модификованих влакана/смоле које апсорбују таласе, формираних интегралним компресионим обликовањем. Ова структура истовремено штити антену од деградације услед утицаја околине и апсорбује преостале сметње унутар шупљине.

Практични случајеви примене
1. ZTE 5G радоми за базне станице: Почетком 2026. године, ZTE је најавио пробну употребу радома од базалтних влакана у 5G мрежи. Резултати испитивања су показали да је, у поређењу са конвенционалним радомима од фибергласа (FRP), домет покривености сигналом повећан за приближно 8%; штавише, материјал није показао површинско кредање или деградацију диелектричних својстава након шест месеци излагања на отвореном.
2. Hengtong Optic-Electric „Оптички кабл од базалтних влакана“: Крајем 2025. године, Hengtong Optic-Electric је објавио ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) оптички кабл са језгром ојачаним базалтним влакнима, дизајниран за надземне далеководе. У поређењу са конвенционалним кабловима ојачаним арамидом, овај производ нуди смањење трошкова од приближно 15% и повећање затезне чврстоће од 10%; већ је освојио понуде за пројекте комуникације електроенергетске мреже у више провинција.
3. Шупљине филтера компаније DaFu Technology: Године 2025, компанија DaFu Technology је произвела малу серију шупљина филтера од композитних базалтних влакана за употребу у 5G базним станицама одређеног произвођача опреме. Повратне информације купаца су показале смањење укупне тежине јединице за 1,2 кг и боље него очекиване перформансе одвођења топлоте (постигнуте побољшањем топлотне проводљивости влакана додавањем пунила).
Три препреке за широко распрострањено усвајање
1. Стабилност диелектричних својстава. Варијације од серије до серије у базалтним сировинама доводе до флуктуација диелектричне константе влакана (приближно ±0,2). За РФ компоненте са строгим спецификацијама, ово захтева додатни скрининг сировина и инспекцију на линији, што повећава трошкове. 2. Трошкови процеса површинске метализације. Безструјно бакарење или никловање површина влакана – које се користи за електромагнетне заштитне шупљине – подразумева високе трошкове обраде, а дугорочна адхезија између премаза и смоле захтева даљу валидацију.
3. Дуги циклуси сертификације у индустрији. Телекомуникациона опрема мора да прође тестове приступа мрежи које спроводе оператери; свака промена материјала захтева поновну сертификацију. Овај процес може трајати од 6 до 12 месеци, што омета брзо усвајање нових технологија.

У сектору телекомуникационе опреме, базалтна влакна се померају са периферије ка језгру. Од радарних кућишта до елемената за јачање оптичких каблова, и од филтерских шупљина до закрпа које апсорбују таласе, обезбедила су значајну позицију у високофреквентној комуникационој инфраструктури захваљујући својим комбинованим предностима ниских диелектричних својстава, мале тежине и отпорности на временске услове.
Три главне препреке остају: диелектрична стабилност, трошкови метализације и циклуси сертификације. Међутим, са дубоким увођењем 5G и покретањем претходних истраживања 6G, потражња телекомуникационе индустрије за новим материјалима је хитнија него икад. Базалтна влакна имају потенцијал да постану кључни избор материјала за омогућавање бржег и стабилнијег преноса сигнала.
Будући изгледи
Прво, стандардизација базалтних влакана са ниским диелектричним садржајем. Како се 5G и 6G технологије развијају, расте потражња за влакнима са диелектричном константом испод 4,0 и тангенсом губитака испод 0,005; решавање проблема конзистентности од серије до серије отвориће пут за примену великих размера.
Друго, замена постојећих оптичких кабловских ојачавајућих елемената. Годишња потражња моје земље за оптичким кабловима достиже стотине милиона километара влакана; BFRP (базалтним влакнима ојачаним полимером) ојачавајући елементи нуде јасне предности у погледу цене, тежине и отпорности на корозију, представљајући огроман потенцијал за замену на тржишту.
Треће, интегрисане структурне компоненте које преносе и апсорбују таласе. Интегрисање радарног кућишта и унутрашњег слоја који апсорбује таласе у један обликовани део може смањити кораке монтаже и смањити трошкове, што га чини идеалним за масовну производњу.