作者：Gina Roos，主編

飛機(jī)、士兵通信、無人機(jī) (UAV) 和 NewSpace 應(yīng)用等應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)步正在為連接器和電纜制造商帶來新的挑戰(zhàn)。他們不僅需要滿足更高的性能要求，還需要以更具成本效益的方式實(shí)現(xiàn)更輕、更小的設(shè)計(jì)。

新的挑戰(zhàn)之一是，隨著設(shè)備變得越來越小，它們?nèi)匀恍枰獫M足同樣的苛刻要求。電纜組件必須能夠在惡劣的環(huán)境條件下運(yùn)行，包括溫度、沖擊和振動(dòng)——所有影響產(chǎn)品可靠性和生命周期的因素——并滿足嚴(yán)格的安全和安保要求。

軍事/航空航天原始設(shè)備制造商也面臨著在保持安全和性能的同時(shí)降低成本的壓力。此外，他們需要組件來滿足嚴(yán)格的合規(guī)性要求。

用于軍事和航空航天的電纜范圍從高速數(shù)據(jù)電纜和射頻組件到配電電纜。高性能材料推動(dòng)了電纜組件市場的許多進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了小型、輕型和靈活的互連。

高速通信隨著大量數(shù)據(jù)的傳輸和接收，電纜組件現(xiàn)在需要為要求更高的軍事通信提供高速連接。同時(shí)，它們?nèi)匀恍枰獔?jiān)固耐用并在惡劣的條件下運(yùn)行。

一個(gè)例子是來自 TE Connectivity (TE) 的Raychem CANbus（控制器局域網(wǎng)）電纜線，它提供多種形式，適用于惡劣環(huán)境的應(yīng)用。高速加固銅電纜可以以高達(dá) 1 Mbits/s 的速度傳輸數(shù)據(jù)，適用于軍事地面系統(tǒng)、海洋和航空航天應(yīng)用。

20-Ω 雙絞線電纜的變體符合 SAE J1939 和 SAE J1939-11 和 -15 用于軍用地面車輛的要求。瑞侃 CANBus 電纜的工作溫度范圍為 -65°C 至 200°C（取決于結(jié)構(gòu)），還可用于航空航天和海洋用途的結(jié)構(gòu)。

TE 提供多種材料選擇來滿足特定應(yīng)用的需求和環(huán)境條件，“而不是一刀切的解決方案”。這些電纜可用于軍事地面系統(tǒng)、飛行控制、飛機(jī)廚房以及軍事和商業(yè)航空航天。也可根據(jù)要求提供定制設(shè)計(jì)的電纜。

對于 10GBASE-T、IEEE 802.3n 和 10/100/1,000/10,000 通信，Infinite Electronics 品牌 L-com 最近發(fā)布了新的 7 類電纜系列，該電纜帶有船用低煙零鹵素 (LSZH) 護(hù)套、航空航天和國防應(yīng)用或任何需要在發(fā)生火災(zāi)時(shí)防止有毒和腐蝕性氣體的狹小空間。它通過低煙零鹵素夾克滿足了高速連接的要求。

這些 Cat 7 電纜支持高速語音、視頻和數(shù)據(jù)流量，并且與 Cat 6a 耦合器和適配器完全兼容。LSZH 7 類電纜具有整體編織屏蔽層，覆蓋單獨(dú)屏蔽的雙絞線 (S/FTP) 和 26 AWG 絞合導(dǎo)體，具有更大的靈活性。低煙零鹵素護(hù)套符合 IEC 60332-1-2 火焰等級、IEC 60754-2 腐蝕性氣體等級以及 IEC 61034-1 和 -2 煙霧排放等級。

L-com 還發(fā)布了專為航空航天和苛刻的高溫環(huán)境設(shè)計(jì)的新系列耐高溫以太網(wǎng)電纜。應(yīng)用包括客艙管理、飛行系統(tǒng)、主干航空電子設(shè)備、地面車輛后備箱、高溫測試以及一般軍事、航空電子設(shè)備或航空航天用途。

這些新的電纜組件具有特殊的 FEP 護(hù)套，額定溫度范圍為 -55°C 至 150°C，以及具有 100% 箔和 85% 編織屏蔽的雙重電纜屏蔽，可提供最大的電磁干擾 (EMI) 和射頻干擾 (RFI) 保護(hù)。

這些電纜提供Cat 6a、Cat 5e和Cat 5e 超薄結(jié)構(gòu)變體。它們符合所有 RoHS 指令和聯(lián)邦航空法規(guī) (FAR)、空中客車公司和波音公司的要求。

射頻電纜配置更多選擇以及具有成本效益的選項(xiàng)正成為軍用/航空 OEM 面臨的更大問題。越來越多的客戶需要以更低的成本更快地滿足其特定需求的電纜。這意味著更多的商用現(xiàn)貨 (COTS) 電纜組件可用于當(dāng)日發(fā)貨。提供更高的頻率范圍也成為更大的要求。

以 Infinite Electronics 品牌 Pasternack 為例，它提供了新的軍用級 MIL-DTL-17 射頻電纜組件系列，有 124 種基本配置，適用于六種電纜類型，共有 700 多個(gè)零件編號。這些 COTS 電纜組件經(jīng)過 100% 測試，包括測試報(bào)告以及發(fā)貨時(shí)的材料批次可追溯性。它們可以在一系列航空電子設(shè)備、軍用電子設(shè)備、衛(wèi)星地面站和自動(dòng)駕駛汽車中運(yùn)行。

Pasternack 電纜的工作頻率高達(dá) 12.4 GHz，每個(gè)連接器的 VSWR 低至 1.3:1。它們由符合 MIL-DTL-17 標(biāo)準(zhǔn)的電纜、符合 MIL-PRF-39012 標(biāo)準(zhǔn)的連接器、AS23053 熱縮管和 J-STD 焊接制成。它們可用于當(dāng)日發(fā)貨。

同樣，同為 Infinite Electronics 品牌的 Fairview Microwave Inc. 宣布了具有多種選擇的射頻電纜組件，可在當(dāng)天發(fā)貨。今年早些時(shí)候發(fā)布的新系列軍用級 MIL-DTL-17 射頻電纜組件具有批次可追溯性，目標(biāo)是軍用電子設(shè)備、電子對抗 (ECM)、航空電子設(shè)備、無人系統(tǒng)、IFF 系統(tǒng)、GPS 和衛(wèi)星通信。

電纜組件有多種選擇。它提供 124 種基本配置中的六種電纜類型可供選擇，總共有 1,200 多個(gè)部件號。

軍用級電纜組件的工作頻率高達(dá) 12.4 GHz，每個(gè)連接器的 VSWR 低至 1.3:1。電纜由符合 MIL-C-17 標(biāo)準(zhǔn)的電纜、符合 MIL-PRF-39012 標(biāo)準(zhǔn)的連接器、J-STD 焊接和 AS23053 熱縮管構(gòu)成。

這些 COTS 電纜組件經(jīng)過 100% 測試，并附有測試數(shù)據(jù)、測試報(bào)告和材料批次可追溯性。應(yīng)用包括航空航天、國防、運(yùn)輸和電信行業(yè)或其他具有高故障成本的應(yīng)用。這些組件可在當(dāng)天發(fā)貨。

Amphenol RF 最近擴(kuò)大了其射頻產(chǎn)品組合， 在其現(xiàn)有的ARC 連接器系列中添加了堅(jiān)固耐用的固定長度電纜組件。ARC 系列由同軸連接器和射頻電纜組件組成，專為在惡劣條件下提供卓越性能而設(shè)計(jì)。它們設(shè)計(jì)用于在不太理想的環(huán)境中運(yùn)行，例如軍事、交通和建筑。

ARC 電纜組件包括 N 型和 TNC 配置，并具有帶粘合劑的多層熱縮管。Amphenol RF 表示，這種結(jié)構(gòu)提供了更好的抗沖擊和振動(dòng)能力，可防止變形，并增強(qiáng)連接器終端保持力和電纜彎曲剛度。所有 ARC 產(chǎn)品在配對和未配對條件下均達(dá)到 IP67 等級，并提供螺紋接口。

NewSpace 的新要求NewSpace 應(yīng)用是一個(gè)新興的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)，也需要它們自己的一套要求，這些要求以更低的成本以及更小、更頻繁的空間計(jì)劃設(shè)計(jì)為中心，通常跨越一到五年。

WL Gore & Associates (Gore)是一家針對這些新應(yīng)用的制造商。該公司最近宣布為 NewSpace 推出一系列新的高速數(shù)據(jù)電纜和高頻微波/射頻組件?！耙I(lǐng)潮流的是 SpaceX 等創(chuàng)新公司，它們使用更小、更時(shí)尚、更低成本的衛(wèi)星和運(yùn)載工具，具有快節(jié)奏的設(shè)計(jì)和頻繁、廉價(jià)的發(fā)射能力，”戈?duì)栒f?！耙虼?，客戶希望以低廉的價(jià)格為 NewSpace 應(yīng)用快速交付合格、可靠的電纜和組件，以前所未有的方式幫助將連接帶入世界?！?/p>

憑借其在傳統(tǒng)太空飛行項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)方面的專業(yè)知識(shí)，戈?duì)柊l(fā)布了一系列堅(jiān)固的太空電纜和組件，專注于減小尺寸和重量，同時(shí)為低地球軌道 (LEO) 和中地球軌道 (MEO) 應(yīng)用提供靈活的設(shè)計(jì)。這些產(chǎn)品符合 NASA EEE-INST-002 Level 2、ESA ECSS-Q-ST-60-13C Class 3 和 Technology Readiness Level (TRL) 6+ 的要求。

這些新的解決方案在極端溫度、沖擊、振動(dòng)、輻射、原子氧和除氣方面具有化學(xué)惰性和耐熱性。一個(gè)產(chǎn)品示例是戈?duì)栠B接線，可確保在苛刻的軌道環(huán)境中安全可靠地提供高達(dá) 600 V 的電力。

戈?duì)栠€提供可提高信號質(zhì)量和傳輸關(guān)鍵信息的高速數(shù)據(jù)電纜。它們滿足并超過了以太網(wǎng) Cat6 a、XAIU、USB 和 HDMI 等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

據(jù)稱，戈?duì)柡教煳⒉?射頻組件具有最小的直徑尺寸，并且在 DC 至 40 GHz 范圍內(nèi)可靠地運(yùn)行，并且具有低損耗，適用于高密度、高頻和高功率應(yīng)用?？商峁┒喾N連接器系統(tǒng)來滿足每種組件類型的性能，從而最大限度地減少損耗和反射以優(yōu)化信號傳輸。

更輕更小的設(shè)計(jì)對于不斷增長的空間受限的軍事/航空航天應(yīng)用至關(guān)重要，再加上嚴(yán)格的安全、合規(guī)和環(huán)境要求，將繼續(xù)推動(dòng)互連制造商在設(shè)計(jì)和工藝方面取得進(jìn)步。不斷增長的新應(yīng)用，如 UAV（無人機(jī)）、士兵通信和私營部門衛(wèi)星計(jì)劃，也將推動(dòng)互連制造商開發(fā)新的電纜組件和連接器，以更小的占地面積和更低的成本提供耐用性。

審核編輯 黃昊宇