發(fā)布時(shí)間：2021-09-18 15:17

　　從5G高頻信號(hào)傳輸對(duì)高分子材料的性能需求、低介電常數(shù)（low-D_k）與低介質(zhì)損耗（low-D_f）高分子材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及低介電高分子材料在5G高頻通訊中的應(yīng)用角度,闡述了5G移動(dòng)通訊技術(shù)用低介電高分子材料的最新研究與應(yīng)用進(jìn)展,重點(diǎn)綜述了低介電聚酰亞胺（PI）與液晶聚合物（LCP）兩類材料的發(fā)展?fàn)顩r,最后對(duì)低介電高分子材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。 

【文章來(lái)源】：絕緣材料. 2020,53(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

5G高頻通訊用常見高分子材料的介電特性

圖5總結(jié)了low-Dk材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想。要降低高分子材料的介電常數(shù)與介質(zhì)損耗，可通過減少其分子結(jié)構(gòu)中的極性基團(tuán)含量、抑制極性基團(tuán)運(yùn)動(dòng)、引入低摩爾極化度基團(tuán)或者引入納米孔洞等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，要系統(tǒng)考慮制造工藝對(duì)高分子電介質(zhì)材料介電性能的影響。2 低介電高分子材料在5G高頻通訊中的應(yīng)用

5G通訊技術(shù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于新材料的依賴程度將超過以往任何一代，這主要是由5G通訊技術(shù)的特征決定的。5G通訊具有信號(hào)傳輸超高速（達(dá)到約10 Gbps）、超低延遲（<1 ms）與多用戶接入等特征，對(duì)現(xiàn)有材料的綜合性能提出了苛刻的要求。信號(hào)傳輸延遲是指信號(hào)從發(fā)出到接收所需要的時(shí)間，是衡量信號(hào)傳輸速率的重要指標(biāo)。在4G通訊技術(shù)中，約為15 ms的信號(hào)延遲相對(duì)于絕大多數(shù)設(shè)備而言已經(jīng)足夠。但隨著5G通訊技術(shù)的發(fā)展，一些設(shè)備需要更低的信號(hào)延遲，例如移動(dòng)云計(jì)算、可穿戴設(shè)備、無(wú)人駕駛、智能家居、高清視頻同攝傳輸?shù)萚4]，這就需要大幅降低信號(hào)的傳輸延遲。現(xiàn)有5G技術(shù)中，將采用亞6 GHz(sub-6 GHz）以及毫米波（millimeter wave）進(jìn)行信號(hào)傳輸。毫米波通常指頻段在30～300 GHz、波長(zhǎng)為1～10 mm的電磁波。由于工作頻率介于微波與遠(yuǎn)紅外波之間，因此兼有兩種波譜的特點(diǎn)。毫米波電路的損耗包括介質(zhì)損耗、導(dǎo)體損耗和輻射損耗[5]。在毫米波頻段內(nèi)，當(dāng)電場(chǎng)通過介質(zhì)時(shí)，由于介質(zhì)分子交替極化和晶格來(lái)回碰撞而產(chǎn)生的熱損耗將加劇。圖1給出了高分子電介質(zhì)材料受到電磁波作用時(shí)的損耗情況，可以看出，材料在交變電磁場(chǎng)的作用下，由于介質(zhì)極化的變化產(chǎn)生共振，從而發(fā)生介質(zhì)損耗，而且介質(zhì)損耗隨頻率的升高而增加。因此，5G高頻通訊用毫米波會(huì)誘發(fā)高分子電介質(zhì)材料產(chǎn)生更大的損耗。研究表明，通訊技術(shù)中的信號(hào)傳輸損耗（transmission loss,TL）主要包括導(dǎo)體損耗（conductor loss,TLC）與介質(zhì)損耗（dielectric loss,TLD），如式（1）所示。而介質(zhì)損耗TLD與介質(zhì)材料的介電常數(shù)（Dk）以及介質(zhì)損耗（Df）存在如式（2）所示關(guān)系。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3400369