اعلی تعدد مواصلات کے نئے دور میں بیسالٹ فائبر کا استعمال

جیسے جیسے 5G بیس سٹیشن زیادہ گھنے ہوتے جا رہے ہیں، موبائل فون کے اینٹینا زیادہ ہو گئے ہیں، اور فائبر آپٹک کیبل نیٹ ورک زیادہ وسیع ہو رہے ہیں، مواصلاتی آلات کے لیے مادی ضروریات محض "کافی" سے "انتہائی" میں منتقل ہو رہی ہیں: کم ڈائی الیکٹرک نقصان، ہائی برقی مقناطیسی شیلڈنگ، ہلکا پھلکا تعمیر، اور عمر بڑھنے کے خلاف مزاحمت۔
کم ڈائی الیکٹرک مستقل، قدرتی موصلیت، اور مضبوط موسم کی مزاحمت جیسی خصوصیات کا شکریہ، بیسالٹ فائبر بنیادی اجزاء جیسے بیس سٹیشن اینٹینا، آپٹیکل کیبل کی طاقت کے اراکین، اور ریڈومز میں اپنی جگہ تلاش کر رہا ہے۔ موجودہ مواد کو بے گھر کرنے کے بجائے، یہ اعلی تعدد، تیز رفتار ایپلی کیشنز کے لیے کارکردگی اور لاگت کی تاثیر کا اعلیٰ توازن پیش کرتا ہے۔

بیس اسٹیشن انٹینا اور آر ایف اجزاء

اینٹینا ریڈومز اور بڑھتے ہوئے بریکٹ کو کم ڈائی الیکٹرک مستقل اور کم نقصان ٹینجنٹ والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سگنل کی کشیدگی کو کم کیا جاسکے۔ جب کہ روایتی فائبر گلاس میں تقریباً 4.8 کا ڈائی الیکٹرک مستقل ہوتا ہے، کمپوزیشن کے لیے موزوں بیسالٹ فائبر اسے 4.0–4.2 تک کم کر سکتا ہے، نقصان کے ٹینجنٹ میں تقریباً 20% کمی کے ساتھ۔ 2025 میں، کومبا ٹیلی کام (گوانگزو) لمیٹڈ نے "کم ڈائی الیکٹرک بیسالٹ فائبر سے تقویت یافتہ جامع ریڈوم" کے لیے پیٹنٹ دائر کیا۔ مخصوص فائبر لے اپ پیٹرن اور کھوکھلی مائکرو اسپیئر فلرز کو استعمال کرتے ہوئے، ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ کو 3.8 تک کم کر دیا گیا جبکہ اثر مزاحمت روایتی فائبر گلاس سے زیادہ ہو گئی۔ مواد پہلے ہی چھوٹے بیچ کے بیس اسٹیشن کی تعیناتیوں میں پائلٹ ٹیسٹنگ سے گزر چکا ہے۔
اینٹینا ریفلیکٹرز کو اعلی سختی اور جہتی استحکام کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک بیسالٹ فائبر/پولی یوریتھین کمپوزٹ ریفلیکٹر، جو ہوائنگ، سیچوان اور ہواوے میں ایک کمپنی کے درمیان شراکت داری کے ذریعے تیار کیا گیا ہے، ایلومینیم کھوٹ کے صرف ایک تہائی حصے میں ایک لکیری توسیعی گتانک کا حامل ہے۔ یہ بیرونی درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کے درمیان اخترتی کے خلاف مزاحمت کرتا ہے اور وزن میں 40% کمی پیش کرتا ہے۔

فائبر آپٹک کیبل کی طاقت کے اراکین

آپٹیکل کیبل کے اندر موجود مضبوط رکن کو تنصیب اور آپریشن دونوں کے دوران تناؤ کی قوتوں کا مقابلہ کرنا چاہیے۔ روایتی مواد میں سٹیل کے تار شامل ہیں — جو بھاری اور سنکنرن کا شکار ہیں — اور ارامیڈ، جو کہ مہنگا ہے۔ بیسالٹ فائبر سے تقویت یافتہ پلاسٹک (BFRP) طاقت کے ارکان ایک مثالی متبادل کے طور پر ابھرے ہیں۔ 2025 میں، FiberHome Telecommunication Technologies Co., Ltd نے "بیسالٹ فائبر آپٹیکل کیبل ری انفورسمنٹ کور اور اس کے مینوفیکچرنگ طریقہ" کے لیے پیٹنٹ (CN1195123A) حاصل کیا۔ پلٹروشن کے عمل کو استعمال کرتے ہوئے، کور 1200 MPa کی ٹینسائل طاقت اور کثافت سٹیل کے تار سے صرف ایک چوتھائی حاصل کرتا ہے۔ مزید برآں، اس کا تھرمل توسیع کا گتانک آپٹیکل کیبل میان سے ملتا ہے، جو درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کی وجہ سے مائیکرو موڑنے والے نقصانات کو روکتا ہے۔ اس پروڈکٹ کو ٹرانس اوشینک آپٹیکل کیبل پروجیکٹ میں تعینات کیا گیا ہے، جہاں اسٹیل وائر کو تبدیل کرنے سے کیبل کے کل وزن میں 35 فیصد کمی اور تنصیب کی کارکردگی میں 20 فیصد اضافہ ہوا۔
Yangtze آپٹیکل فائبر اینڈ کیبل (YOFC) بیسالٹ فائبر سے تقویت یافتہ آپٹیکل کیبلز کی ترقی کو بھی آگے بڑھا رہا ہے۔ 2026 کے اوائل میں جاری کیے گئے تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ BFRP ری انفورسمنٹ کور استعمال کرنے والی فضائی آپٹیکل کیبلز نے تھرمل سائیکلنگ ٹیسٹوں کے دوران -40°C سے 70°C تک کے دوران 0.05 dB/km سے کم کی اضافی کشندگی کی نمائش کی، جو ارامیڈ پر مبنی حلوں سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہوئے۔

الیکٹرانک پیکیجنگ اور فلٹر کیویٹیز

5G فلٹرز اور کیویٹیز کو اعلی برقی چالکتا اور کم سگنل نقصان والے مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب کہ دھاتیں روایتی طور پر استعمال ہوتی ہیں، وہ اعلیٰ پروسیسنگ کی درستگی کے تقاضے، زیادہ لاگت اور اہم وزن میں شامل ہوتی ہیں۔ میٹالائزڈ بیسالٹ فائبر مرکب دھاتی گہاوں کا ایک قابل عمل متبادل پیش کرتے ہیں۔ 2025 میں، ووہان فنگو الیکٹرانک ٹیکنالوجی کمپنی، لمیٹڈ نے "بیسالٹ فائبر پر مبنی برقی مقناطیسی شیلڈنگ جامع مواد اور فلٹرز میں اس کا اطلاق" کے لیے پیٹنٹ دائر کیا۔ اس عمل میں بیسالٹ فائبر فیبرک کی سطح پر الیکٹرو لیس کاپر پلیٹنگ کے ذریعے ایک کنڈکٹیو تہہ بنانا شامل ہے، جس کے بعد فلٹر کیویٹی میں کمپریشن مولڈنگ کی جاتی ہے۔ ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ 2.6 گیگا ہرٹز فریکوئنسی بینڈ میں کیوٹی کا کیو فیکٹر ایلومینیم کیویٹیز کے مقابلے میں ہے، جب کہ وزن میں 50% کمی اور لاگت تقریباً 30% ہے۔
مزید برآں، اندرونی اینٹینا سپورٹ ڈھانچے کو اعلی ڈائی الیکٹرک طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ اینٹینا بورڈز کے درمیان تنہائی اور سپورٹ کے لیے استعمال ہونے والے کم ڈائی الیکٹرک-نقصان والے اسپیسرز کو بنانے کے لیے پولیٹیٹرافلووروایتھیلین (PTFE) کے ساتھ بیسالٹ فائبر کو ملانے والے مرکبات کے لیے پیٹنٹ موجود ہیں۔

لہر جذب کرنے اور لہروں کو منتقل کرنے کی صلاحیتوں کا انضمام

جدید مواصلاتی آلات کو ایسے اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے جو سگنل گزرنے کی اجازت دینے کے لیے لہروں کو منتقل کرنے والے ہوتے ہیں (جیسے کہ ریڈومز) اور لہروں کو جذب کرنے والے ناپسندیدہ سگنلز یا بے ترتیبی کو دبانے کے لیے (جیسے کہ گہاوں کے اندر)۔ سطح میں ترمیم کے ذریعے، بیسالٹ ریشوں کو ایک ساتھ دونوں افعال انجام دینے کے لیے انجنیئر کیا جا سکتا ہے۔ 2025 میں شینزین انسٹی ٹیوٹ آف ایڈوانسڈ ٹیکنالوجی (SIAT)، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کی طرف سے شائع ہونے والی تحقیق نے بیسالٹ ریشوں کی سطح پر نکل کوبالٹ نینو اریوں کی نمو کو ظاہر کیا۔ اس ترمیم نے ریشوں کو 8–18 GHz فریکوئنسی رینج میں 15 dB کی اوسط مائیکرو ویو جذب کرنے کی کارکردگی سے نوازا، جبکہ ان کی میکانکی طاقت اور کم ڈائی الیکٹرک خصوصیات کو محفوظ رکھا۔ ان فنکشنلائزڈ ریشوں کو بیس سٹیشن گہاوں کی اندرونی دیواروں پر لاگو کرنے کے لیے مائکروویو جذب کرنے والے پیچ میں گھڑا جا سکتا ہے، مؤثر طریقے سے ہارمونک مداخلت کو دباتا ہے۔
مربوط لہر-شفاف اور لہر جذب کرنے والے ڈھانچے کے بارے میں، پیٹنٹ شدہ ڈیزائن ایک کثیر پرت کی تدریجی ترتیب کا استعمال کرتا ہے: غیر ترمیم شدہ بیسالٹ فائبر/رال (لہر-شفاف) کی ایک بیرونی تہہ اور ترمیم شدہ موج جذب کرنے والے فائبر/رال کی اندرونی تہہ، کمپریڈنگ مول ریشن کے ذریعے تشکیل دی گئی ہے۔ یہ ڈھانچہ بیک وقت اینٹینا کو ماحولیاتی انحطاط سے بچاتا ہے اور گہا کے اندر باقی ماندہ بے ترتیبی کو جذب کرتا ہے۔

عملی درخواست کے مقدمات
1. ZTE 5G بیس اسٹیشن ریڈومز: 2026 کے اوائل میں، ZTE نے 5G نیٹ ورک کی تعیناتی میں بیسالٹ فائبر کمپوزٹ ریڈومز کے آزمائشی استعمال کا اعلان کیا۔ ٹیسٹ کے نتائج نے اشارہ کیا کہ، روایتی فائبرگلاس (FRP) ریڈومز کے مقابلے میں، سگنل کوریج کی حد میں تقریباً 8% اضافہ ہوا ہے۔ مزید برآں، چھ ماہ کے بیرونی نمائش کے بعد مواد نے سطح پر کوئی چاکنگ یا ڈائی الیکٹرک خصوصیات میں کمی نہیں دکھائی۔
2. Hengtong Optic-Electric "Basalt Fiber Optical Cable": 2025 کے آخر میں، Hengtong Optic-Electric نے ایک ADSS (All-Dielectric Self-Supporting) آپٹیکل کیبل جاری کی جس میں بیسالٹ فائبر ریانفورسنگ کور کی خاصیت تھی، جو اوور ہیڈ پاور لائنوں کے لیے ڈیزائن کی گئی تھی۔ روایتی ارامیڈ سے تقویت یافتہ کیبلز کے مقابلے میں، یہ پروڈکٹ تقریباً 15% کی لاگت میں کمی اور تناؤ کی طاقت میں 10% اضافہ پیش کرتا ہے۔ اس نے پہلے ہی متعدد صوبوں میں پاور گرڈ مواصلاتی منصوبوں کے لیے بولیاں جیت لی ہیں۔
3. DaFu ٹیکنالوجی فلٹر کیویٹیز: 2025 میں، DaFu ٹیکنالوجی نے ایک مخصوص آلات بنانے والے کے 5G بیس اسٹیشنوں میں استعمال کے لیے بیسالٹ فائبر کمپوزٹ فلٹر کیویٹیز کا ایک چھوٹا سا بیچ تیار کیا۔ گاہک کے تاثرات نے یونٹ کے کل وزن میں 1.2 کلو گرام کی کمی اور توقع سے بہتر گرمی کی کھپت کی کارکردگی کا اشارہ کیا (فلرز کے اضافے کے ذریعے فائبر کی تھرمل چالکتا کو بڑھا کر حاصل کیا گیا)۔
وسیع پیمانے پر اپنانے میں تین رکاوٹیں۔
1. ڈائی الیکٹرک خصوصیات کا استحکام۔ بیسالٹ خام مال میں بیچ ٹو بیچ تغیرات فائبر ڈائی الیکٹرک مستقل (تقریبا ±0.2) میں اتار چڑھاو کا باعث بنتے ہیں۔ سخت تصریحات کے ساتھ RF اجزاء کے لیے، اس کے لیے اضافی خام مال کی اسکریننگ اور ان لائن معائنہ کی ضرورت ہوتی ہے، اس طرح اخراجات میں اضافہ ہوتا ہے۔ 2. سطح کی دھات کاری کے عمل کے اخراجات۔ فائبر کی سطحوں پر الیکٹرو لیس کاپر یا نکل چڑھانا — برقی مقناطیسی شیلڈنگ گہاوں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے — پروسیسنگ کے زیادہ اخراجات اٹھاتا ہے، اور کوٹنگ اور رال کے درمیان طویل مدتی چپکنے کے لیے مزید توثیق کی ضرورت ہوتی ہے۔
3. طویل صنعت سرٹیفیکیشن سائیکل. ٹیلی کمیونیکیشن آلات کو آپریٹرز کے ذریعہ کئے گئے نیٹ ورک تک رسائی کے ٹیسٹ پاس کرنے چاہئیں۔ مواد میں کوئی بھی تبدیلی دوبارہ سرٹیفیکیشن کی ضرورت ہے. اس عمل میں 6 سے 12 ماہ لگ سکتے ہیں، جو نئی ٹیکنالوجیز کو تیزی سے اپنانے میں رکاوٹ ہے۔

ٹیلی کمیونیکیشن آلات کے شعبے میں، بیسالٹ فائبر پیریفری سے کور کی طرف منتقل ہو رہا ہے۔ ریڈومز سے لے کر آپٹیکل کیبل کی طاقت کے ارکان تک، اور فلٹر کیویٹیز سے لے کر لہروں کو جذب کرنے والے پیچ تک، اس نے کم ڈائی الیکٹرک خصوصیات، ہلکی پھلکی نوعیت اور موسم کی مزاحمت کے مشترکہ فوائد کی بدولت اعلی تعدد مواصلاتی انفراسٹرکچر میں ایک اہم مقام حاصل کیا ہے۔
تین بڑی رکاوٹیں باقی ہیں: ڈائی الیکٹرک استحکام، دھات کاری کے اخراجات، اور سرٹیفیکیشن سائیکل۔ تاہم، 5G کے گہرے رول آؤٹ اور 6G سے پہلے کی تحقیق کے آغاز کے ساتھ، ٹیلی کمیونیکیشن انڈسٹری کی نئے مواد کی مانگ پہلے سے کہیں زیادہ فوری ہے۔ بیسالٹ فائبر تیز اور زیادہ مستحکم سگنل ٹرانسمیشن کو فعال کرنے کے لیے ایک اہم مادی انتخاب بننے کی صلاحیت رکھتا ہے۔
مستقبل کا آؤٹ لک
سب سے پہلے، کم ڈائی الیکٹرک بیسالٹ فائبر کی معیاری کاری۔ جیسے جیسے 5G اور 6G ٹیکنالوجیز تیار ہو رہی ہیں، 4.0 سے نیچے ڈائی الیکٹرک مستقل اور 0.005 سے کم نقصان والے ٹینجنٹ والے ریشوں کی مانگ بڑھ رہی ہے۔ بیچ ٹو بیچ مستقل مزاجی کے مسائل کو حل کرنے سے بڑے پیمانے پر اطلاق کی راہ ہموار ہوگی۔
دوسرا، موجودہ آپٹیکل کیبل طاقت کے ارکان کی جگہ لے لے. آپٹیکل کیبلز کے لیے میرے ملک کی سالانہ مانگ کروڑوں فائبر کلومیٹر تک پہنچ جاتی ہے۔ BFRP (Basalt Fiber Reinforced Polymer) طاقت کے ارکان لاگت، وزن، اور سنکنرن مزاحمت میں واضح فوائد پیش کرتے ہیں، جو مارکیٹ کے متبادل کے لیے بے پناہ امکانات پیش کرتے ہیں۔
تیسرا، مربوط لہروں کو منتقل کرنے والے اور لہر کو جذب کرنے والے ساختی اجزاء۔ ریڈوم اور اندرونی لہر جذب کرنے والی پرت کو ایک ہی ڈھالے ہوئے حصے میں ضم کرنے سے اسمبلی کے مراحل اور کم لاگت کم ہو سکتی ہے، جس سے یہ بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے مثالی ہے۔