Asahi Kasei: Leichtbaulösungen für verbesserte Effizienz von 5G Anwendungen

Die Nachfrage nach Materialien für eine verbesserte Effizienz von 5G-Anwendungen steigt stetig an. Aus diesem Grund führt der japanische Technologiekonzern Asahi Kasei derzeit neue Typen seines modifizierten Polyphenylenethers (mPPE) "Xyron" auf dem europäischen und nordamerikanischen Markt ein und stellt diese auf der K 2022 vor. Durch die Kombination von PPE mit anderen Polymeren wie Polyphenylensulfid (PPS) oder Polystyrol (PS) sollen die Eigenschaften dieser Familie von Hochleistungscompounds die von herkömmlichen Materialien für Telekommunikationsanwendungen übertreffen.

5G-Netze werden voraussichtlich zehnmal höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten als 4G-Netze bieten. Dazu verwenden sie auch elektromagnetische Signale mit höheren Frequenzen als frühere Netzgenerationen. Dies hat jedoch seinen Preis: Mit zunehmender Signalgeschwindigkeit wird die Stärke des Signals exponentiell schwächer, sodass Hochfrequenzsignale wie 5G viel größere Verluste erleiden als Niederfrequenzsignale wie 4G. Dies stellt eine Herausforderung für die Netzkonnektivität dar und beeinträchtigt die Gewährleistung einer zuverlässigen Kommunikation. Aus diesem Grund benötigen 5G-Netze mehr Basisstationen als frühere Generationen. Gleichzeitig müssen Smartphone-Endgeräte mit leistungsfähigeren Funksystemen ausgestattet sein.

MID-Antennen für 5G-kompatible Smartphones
Xyron-Materialien für MID-Antennen (molded interconnected device) zeichnen sich laut Hersteller durch eine niedrige Dielektrizitätskonstante, einen niedrigen Verlusttangens und eine hohe Hydrolysebeständigkeit aus. Simulationsergebnisse hätten gezeigt, dass die Verwendung dieser Materialien in MID-Antennen die Gesamteffizienz um bis zu 1 dB im Vergleich zu den konventionell verwendeten Polycarbonat (PC)-Materialien verbessern könne. Dies ermögliche den Betrieb bei höheren Frequenzen und fortschrittlichere Gerätefunktionen.

Antennenabdeckungen für 5G-Basisstationen
Antennenabdeckungen benötigen leichte, witterungsbeständige Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, um die Durchlässigkeit für elektromagnetische Wellen zu verbessern. Bislang seien Antennenabdeckungen in der Regel aus Polycarbonat oder ähnlichen Materialien hergestellt worden. Dies beeinträchtige jedoch die dielektrischen Eigenschaften. Asahi Kasei entwickelt derzeit einen Xyron-Typ mit niedriger Dielektrizitätskonstante sowie hoher Hydrolyse- und Stoßfestigkeit. Er ist in allen Farben erhältlich ist und entspricht der Flammschutzklasse UL94V-0.

Asahi Kasei entwickelt außerdem weitere Xyron-Typen für verschiedene Arten von Geräteabdeckungen, einschließlich Typen mit hoher Witterungsbeständigkeit, die auch bei längerer Lichteinwirkung farbstabil bleiben sollen.

Radiofrequenz (RF)-Hohlraumfilter für 5G-Basisstationen
Basisstationen enthalten in der Regel eine große Anzahl von Metall- oder Keramik-Hohlraumfiltern, die das Systemgewicht erhöhen und zu einer komplizierteren Installation und Leistungsverlusten führen. Die höhere Anzahl der für 5G-Netze erforderlichen Basisstationen mache diese Faktoren noch wichtiger und erhöhe den Bedarf an leichteren Komponenten. Speziell für Anwendungen in RF-Hohlraumfiltern entwickelte Xyron-Typen sollen eine hohe Wärmebeständigkeit, gute Beschichtungseigenschaften und niedrige lineare Ausdehnungskoeffizienten bieten - vergleichbar mit denen von metallischen Werkstoffen.

Recycelte PET/PPE-Legierungen für 5G-Smartphone-Gehäuse
Asahi Kasei führt als neue Ergänzung der Xyron-Familie recycelte PET/PPE-Legierungen für 5G-Smartphone-Terminalgehäuse ein - zunächst in China, den USA, Indien und Japan. Die neuen Typen kombinieren PPE mit verschiedenen recycelten Kunststoffen. Das soll eine nachhaltigere Herstellung ohne Beeinträchtigung der Materialeigenschaften ermöglichen. Die recycelten PET/PPE-Legierungen bestehen den weiteren Anbieterangaben zufolge zu etwa 40 Prozent aus recycelten Kunststoffen, die aus PET-Flaschen und anderen Gegenständen wiedergewonnen werden. Die guten mechanischen Eigenschaften von PPE und die geringeren dielektrischen Eigenschaften im Vergleich zu PBT-GF Materialien sollen dabei beibehalten bleiben.

K 2022, 19.-26. Oktober 2022, Düsseldorf, Halle 8a, Stand E23

Weitere Informationen: www.asahi-kasei.com, asahi-kasei.eu

Asahi Kasei Corporation, Tokio, Japan

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