Anwendung von EMI-Abschirmmaterialien in 5G-Basisstationen

Die elektromagnetischen Wellen der 5G-Kommunikation umfassen zwei Frequenzbänder, FR1 und FR2. FR1 reicht von 450 MHz bis 6 GHz, während FR2 24,25 GHz bis 52,6 GHz umfasst und als Millimeterwellen klassifiziert wird. Aufgrund der schnellen Dämpfung dieser Wellen in der Luft ist es notwendig, ultradichte Netzwerkmethoden für eine kontinuierliche Netzwerkabdeckung einzusetzen. In Zukunft werden kleine und kleinste Basisstationen in überfüllten Gebieten eingesetzt. Um die menschliche Gesundheit vor elektromagnetischer Strahlung zu schützen, ist die Implementierung einer elektromagnetischen Abschirmung für Basisstationen von entscheidender Bedeutung. Dies kann durch effiziente elektromagnetische Abschirmmaterialien erreicht werden, die elektromagnetische Wellen absorbieren oder reflektieren und so die Strahlenbelastung des Menschen verringern.

Basisstationsgehäuse bestehen typischerweise aus Druckguss aus einer Aluminiumlegierung. Für einen umfassenden Schutz vor elektromagnetischer Strahlung müssen die Druckgussverbindungen mit leitfähigen Silikonbändern verbunden werden. Diese Streifen bilden einen durchgehenden Leiter entlang des Gehäuses der Basisstation aus Aluminiumlegierung und nutzen Wirbelstrom- und Reflexionseffekte, um elektromagnetische Wellen innerhalb der Basisstation einzudämmen und so Leckagen und Strahlung zu verhindern. Bei der 5G-Hochfrequenzkommunikation wird die Abschirmwirkung leitfähiger Silikonstreifen hauptsächlich durch Wirbelstromeffekte realisiert. Je stärker die Leitfähigkeit des Materials ist, desto ausgeprägter ist der Wirbelstromeffekt. Um die elektromagnetische Abschirmwirkung zu verstärken, muss das Material daher eine höhere Leitfähigkeit aufweisen. Neben der Leitfähigkeit müssen leitfähige Silikonstreifen für praktische Anwendungen auch bestimmte mechanische Leistungsanforderungen erfüllen. Integratoren von Basisstationen stellen hohe Anforderungen an Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Bruchdehnung und Druckverformungsrest. Outdoor-Basisstationen werden in rauen Umgebungen betrieben, etwa bei anhaltend hohen Temperaturen, starker Kälte, Feuchtigkeit und korrosiven Bedingungen, die leitfähige Materialien beschädigen können. Daher müssen leitfähige Silikonstreifen strengen Umweltalterungstests standhalten.