5G基站需要怎样的电磁屏蔽材料

万物互联的时代，5G正在如火如荼地展开，带动了大量的产业发展。由于是高频通信，从移动端到基站因而产生了大量的电磁屏蔽与导热需求。由于使用了毫米波，但是因为波长短损耗大，需要许多基站才能满足高频通信需求。这也给我们带来了一个问题，5G时代如此多的基站需要怎样的电磁屏蔽材料？

首先，5G通信有两个频段——FR1和FR2，其中，FR1频率在MHz～6GHz之间，FR2的频率范围在24.25～52.6GHz之间，FR2才是所说的毫米波。随着基站越来越多，网速上得到了质的飞跃，而带来的电磁辐射也越来越被重视，年初，生态环境部颁发的《移动通信基站电磁辐射防护监测方法》正式生效，这也带来极为迫切的电磁屏蔽需求。

电磁屏蔽材料在基站上的应用

基站有许多种，大发射功率的宏基站，市区及乡村用的微基站，公共场所用的皮基站，以及小发射功率的室内飞基站。而截至目前，我国的5G基站数量已近万个，也是全球首个基于独立组网模式规模建设5G网络的国家。

通讯的基站一般是铝合金压铸件，众多周知，金属是良好的电磁屏蔽材料，但整体的电磁辐射防护仍旧需要在各种接缝处用上导电硅胶条，只有这样才能让整个基站形成一个连续的导电体。可以这么认为，一个连续的导电体可以把电磁波限制在基站内部（涡流效应和反射效应，与导电性正相关），防止泄露。但实际应用中，基站长期暴露于室外，紫外线、高温、严寒、潮湿等环境因素都需要考虑，导电材料的设计需要多维度考虑，并不是一件简单的事情。

通信基站是实现信息化的战略性基础设施，其工作时，发射天线会向空间发送电磁波信号。我国法律规定，移动通信基站建设必须符合《电磁辐射防护规定》与《环境电磁波卫生标准》的要求，电场强度只有符合小于12V/m或功率密度小于40mW/cm2的上限要求时，才算符合安全标准。年1月1日，生态环境部颁发的《移动通信基站电磁辐射防护监测方法》正式生效，这凸显了国家对基站电磁防护的高度重视。目前，全球正在加快推动部署5G移动通信商用，移动通信基站及应用终端的电磁屏蔽处理工作尤为迫切。

通讯基站外壳一般是铝合金压铸件，为了实现整体的电磁辐射防护，需要在压铸件接缝处用导电硅胶条连接(下图)。导电硅胶条使铝合金基站壳体形成一个连续的导电体，通过导电体的涡流效应和反射效应将电磁波限制在基站内部，从而防止电磁波泄漏造成辐射。对于5G高频通信而言，导电硅胶条的电磁屏蔽效能主要是通过涡流效应来实现，材料的导电性越强，涡流效应越明显，因而，要想提高电磁屏蔽效能，基站外壳材料需要具有更高的导电性。除了导电性以外，导电硅胶条只有满足特定的机械性能才能满足实际应用需要，例如，基站集成商对拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、压缩永久形变等都有严格的要求。室外基站的工作环境较为恶劣，如较长时间的高温、严寒、潮湿及腐蚀性环境，都可能造成导电材料性能的恶化，因此导电硅胶条必须能够经受严格的环境老化测试。

行业发展

不仅仅是外壳需要整体呈现连续导电性，内部的电子元器件同样需要实现局部电磁屏蔽，否则可能造成内部相互干扰。如采用点胶工艺（Form-In-Place，即FIP），通过自动化设备，将流体状态的密封胶、硅胶或导电橡胶点涂于机壳表面或工件上面，固化后便形成了导电衬垫，从而实现电磁屏蔽。

市场及发展

基站中所需的电磁屏蔽材料主要包括密封条、导电胶、衬垫等，曾经此类产品的高性能材料一直被国外垄断，如美国莱尔德、瑞典诺兰特、美国固美丽、3M等，但近年来国内企业也取得了巨大的成就，产品性能足以比肩国外企业，代表企业包括深圳飞荣达、深圳鸿富诚、北京中石伟业、隆扬电子等。而在过去5年，我国仅电磁屏蔽材料的市场就已攀升至超亿元。

电磁屏蔽已经发展了多年，为应对高频电波，所有的开发路线都是在提高导电性上，比如添加导电体或者粉体，但固有的许多材料都有上限，因此也研发出了多种材料以应对不同场景，如智能网联汽车、柔性电路、智能穿戴设备等。甚至一旦在将来用到6G通信过渡到THz，许多现有的电磁屏蔽材料根本无法满足。电磁屏蔽产业即将迎来新一轮的革命，挑战与机遇并存！产业未来的走向究竟如何？快来“高分子电磁功能复合材料及应用论坛”，现场参与多位大咖和业内资深人士关于电磁屏蔽产业宏观政策及发展趋势解读主题报告！

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