增强型陶瓷加工有利于推进5G技术发挥作用

5G，或宽带蜂窝网络的第五代技术标准，被吹捧为最终达到了超快的下载速度，结束了掉话和缓冲，以及更大的连通性，以推进自主车辆开发、远程手术和物联网。

事实上，5G技术的采用仍处于早期阶段。有关的论文发表在应用物理快报希尔和他的同事概述了新兴的5G技术，并展示了如何增强陶瓷材料可以在5G开发中发挥关键作用。5G分两种运行频带:长距离链路为3-6千兆赫，超快数据速度的毫米波频段(20-100 GHz)高得多。与在较高频率范围内完全实现5G能力所需的显著变化相比，适应更接近4G频谱区域的较低频带问题较少。例如，频率类型与整体信号强度有关。频率越高，波能传播的距离越短。

陶瓷材料长期以来被用于无线通信网络技术移动设备和基站。因此，增强陶瓷一直是提高5G性能的核心。希尔的研究小组开发了一种陶瓷，以增强一种对5G应用至关重要的设备，称为循环器。通常由绝缘陶瓷材料制成，基于钇铁石榴石循环器是三端口设备，用作交通圈，以保持信号在一个方向上流动，并使接收器和发射器能够共享同一个天线。显著增加能量密度为了适应更高的频率，研究人员用铋部分取代了钇，铋是一种增加陶瓷介电常数的重元素。铋的替代也使环行器小型化。

随着5G技术之战的继续升温，循环器可能会被大功率氮化镓基开关所取代，这表明5G技术的发展还处于早期阶段。

“毫米波技术可能会在一段时间内成为西方的主流，因为一种技术可能会占据主导地位，但很快就会被另一种技术取代，”希尔说。