EPP吸波材料应用于0TA测试 5G终端毫米波不再难测

随着5G技术在2020商用元年惊喜开启，万物互联的5G时代也将从梦想照进现实。对于所有数据消费者来说都是一个好消息。与此同时，5G在技术、架构以及应用等方面的颠覆性创新，也为急迫需要解决的创新型方案带来了新的挑战。

谈及5G所面临的测试挑战，首先，从技术角度来说，5G频谱效率将会是4G的5-15倍，峰值数据速率也将达到千兆比特每秒，包括毫米波、波束赋形、超宽带技术等在内的许多新技术应运而生，并需要通过符合5G NR标准的解决方案来进行测试与测量。

目前使用的无线通讯为较长的厘米波频段，网络频率在700MHz-6GHz，低频段频谱资源的开发已经非常成熟，剩余的低频段频谱资源已经不能满足5G时代10Gbps的峰值速率需求，因此未来5G系统需要在毫米波频段上寻找可用的频谱资源，来实现超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性技术。为了迎合5G NR移动通信标准，5G设备测试和测量技术的复杂性不断增加。

OTA测试微波暗室

现行的方法已经无法适应5G设备和基站的测试和测量。从测试角度来看，鉴于5G设备中的RF架构和所使用的更高的频段，以往射频试验室通过同轴电缆进行的测试将由OTA（空中接口）测试方式取替，因为设备中将不再有任何物理连接器。除了天线测试之外，所有其它射频系统性能参数和无线资源参数也需要采用OTA测试，且测试对象不仅是天线，而是升级到整个设备、整个系统。

5G时代的测试环境发生了深刻变化，OTA测试测量方法已经慢慢成为了主流。OTA测试作为实现毫米波终端测试的必选方案，在毫米波新型吸波材料上面临研究压力。

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OTA测试所需要的微波暗室是实现毫米波终端测试的重要保障环境，是测量无线终端的整机性能的必由之路。微波暗室，用来方便测试各种电气、电子设备的电磁干扰特性（EMI）和电磁敏感度特性，可以消除周围环境电磁噪声的干扰和气候条件的影响，提高测量精度与效率。在这过程中需要用到吸波材料，吸波材料作为微波暗室的重要组成部分，对暗室的最终性能起到主导作用。

现在毫米吸波材料只在军工领域用于无反射测量以及噪声抑制，采用的材料依旧是传统的聚氨酯泡绵。而在民用行业的毫米吸波材料仍处于初级开发阶段。由于传统的软质泡绵吸波材料在物理性能和电性能上存在缺陷，无法承担5G通讯精密化小型化的设计标准，无法完全满足5G毫米波测量的要求。因此开发应用于OTA测试的高性能的毫米波吸波材料急如星火。

EPP硬质发泡吸波材料 图源：通用测试官网

在微波暗室中最早使用的是金字塔形的聚氨酯泡绵基的吸波体，随着微波暗室对构建材料性能标准的提升，膨胀型聚丙烯发泡和膨胀型聚苯乙烯发泡（掺杂纳米碳吸收剂和无机氧化物阻燃剂）吸波材料因其电性能好、机械性能优、阻燃性能好、闭孔结构、使用寿命长等优势，成为新一代吸波材料的代表，适应了OTA测试的急迫需求。

由于OTA测量对速度有要求，多采用多个探头布局，整合聚丙烯发泡吸波材料与探头天线可以有效降低不工作探头的结构散射，从而将降低静区的噪声电平。聚丙烯发泡材料吸波尖锥采用自动化模塑成型，原材料和吸波成分按两步工序加工，保证了工艺的一致性与性能的稳定性，与同等高度的泡绵吸波材料相比，吸收性能都有所提高且稳定性均匀。

EPP硬质发泡吸波材料 图源：通用测试官网

毫米吸波材料将应用在高发射频率的5G天线测量中，如基站天线、星载与卫星通信的地面天线。然而，当基站天线波束过窄或者发射功率超高的话，辐射能量的高度集中会引起吸波材料过热，可能引起暗室自燃火灾。因此，需要对新一代EPP硬质发泡吸波材料增加散热孔和热阱设计，从而提升EPP尖锥吸波材料的功率耐受指标。今后，耐功率毫米波吸波材料将持续受到关注。

根据联合市场研究公司发布的数据显示：2015-2019年全球OTA测试行业市场规模整体呈现上升趋势。亚太地区是OTA测试市场的第二大份额。中国，日本，韩国和印度等国家正在对基础设施中的IoT和M2M通信的进行大量投资，这有望推动亚太地区的市场。随着国内5G新兴产业的崛起，OTA测试市场将迎来巨大需求。EPP硬质发泡吸波材料在OTA等小型化微波暗室中有超越传统吸波材料的理化与电气性能，会逐步取代泡绵材料，在5G毫米波基站天线或者相控天线中大有应用前景。

相关参考：

5G时代OTA测试测量的方法已经成为了主流

http://www.elecfans.com/application/Communication/993076.html

毫米波5G终端技术及测试方案分析

5G热潮来袭，浅谈EMI和热量两大难题

厘米波和毫米波频率OTA测试

https://www.ednchina.com/news/20171226-5G-OTA.html

多探头0TA暗室的布局设计与静区改进（微波杂志 2020.5）

硬质泡沫吸波材料的耐功率设计（微波杂志 2020.5）

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