Радиочастотная технология (RF), используемая в военной и коммерческой авионике, ставит во главу угла снижение веса для повышения топливной эффективности при соблюдении строгих требований электрической и механической безопасности. Низкие потери, фазовая стабильность и высокая производительность в условиях ударов и вибрации требуют тщательной оценки материалов, конструкции и технического обслуживания, чтобы сбалансировать уменьшение размеров.
Сегодняшние сложные требования к полосе частот, включая 5G, новые и модернизированные системы спутниковой связи (SATCOM), системы процедур полетов по приборам (IFP) с использованием Bluetooth и т. Д., Создают дополнительные легкие, компактные и высокоточные радиочастоты (RF)). Спрос на решение.
В некоторых случаях эти системы работают на частотах до 90 ГГц. Индустрии авионики необходимы кабели с низким уровнем потерь, устойчивые к высоким температурам и очень гибкие кабели для навигации, предотвращения столкновений и систем связи в системах GPS, радиовещании с автоматическим зависимым наблюдением (ADS-B), спутниковой связи и воздух-земля. Приложения.
Пространство для приложений авионики также ограничено, потому что они должны адаптироваться к большему количеству требований приложений во всем устройстве. Поскольку частоты увеличиваются, а размеры межсоединений уменьшаются, чтобы приспособиться к меньшим длинам волн, для этих приложений традиционно использовались полужесткие решения. Однако эти очень маленькие компоненты становятся хрупкими, что затрудняет установку и делает невозможным устранение неисправностей.
Использование очень гибких, высокопроизводительных кабелей может использоваться для плотно упакованных приложений открытого типа; этот гибкий компонент можно согнуть в узких углах и расположен очень близко к разъему, чтобы минимизировать занимаемое пространство, сэкономить место и упростить прокладку кабеля в узких пространствах. Гибкий кабель не должен защищать заднюю часть разъема и упрощать обслуживание.
В полете чрезвычайно высокая вибрация может оказывать давление на оборудование печатной платы. Системы межсоединений должны минимизировать расстояние между кабелями и разъемами, чтобы выдерживать высокие вибрации.
Вдохновляйтесь инновациями в коммерческой авиации
Городской воздушный транспорт (UAM) - это концепция безопасной и эффективной системы воздушного транспорта, которая будет использовать высокоавтоматизированные летательные аппараты для управления и перевозки пассажиров или грузов в низкогорных районах городов и пригородов. Большинство транспортных средств UAM будут работать на глубине менее 10 000 футов, а заряд батареи ограничивает их высоту и выносливость. С развитием технологий плотность движущихся UAM будет увеличиваться, и в ситуации, называемой «роением», их системам ADS потребуется непрерывная связь, чтобы избежать столкновений. Эти системы в значительной степени зависят от антенн и высокочастотных приемопередатчиков, чтобы датчики могли обмениваться данными друг с другом, поэтому надежные и легкие кабели с низкими потерями необходимы для надежной связи.
Дальнейшие разработки включают передовые решения для воздушного движения (AAM), которые основаны на концепции UAM и чьи приложения будут работать за пределами городской среды, от дронов для доставки до приложений для электрического вертикального взлета и посадки (eVTOL). Как и электромобили, устройства управления eVTOL работают от бортовой сети, а аккумулятор тяжелый, поэтому вес является важным фактором. Следовательно, эти технологии требуют передовых решений, отвечающих новым требованиям, при соблюдении принципов размера и веса, которые доминировали над их предшественниками на протяжении десятилетий.
Авионика БПЛА
Еще одна быстрорастущая область авионики - это область беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Некоторые дроны довольно просты и используют один канал передачи данных, что требует относительно простого решения для радиочастотного соединения. Однако с появлением гиперзвуковых технологий скорость некоторых из этих дронов достигает 5 Маха, что повышает требования к высоким температурам. Чем выше высота, тем выше скорость, выше частота и тем сложнее задача с материальной точки зрения. Эти проблемы можно решить с помощью диэлектриков; кроме того, также можно использовать кварцевые материалы в качестве диэлектриков для гиперзвуковых приложений.
В конечном счете, человек, проектирующий конструкцию, должен понимать окружающую среду, требования к высоте дрона, ожидаемую продолжительность жизни, частоту обслуживания и доступность тестовой среды. Например, будут ли дроны нести системы радиоэлектронной борьбы (РЭБ) или системы радиоэлектронной разведки, или полезная нагрузка будет состоять только из каналов передачи данных и видео?
Правильное соединение
Ключевым моментом при РЧ-соединении авионики является диэлектрик и его поведение в этой среде, когда он достигает равновесия с окружающей средой. Например, на определенной высоте полета самолет будет создавать более вакуумную среду для обеспечения условий дегазации диэлектриков и других электронных материалов. Когда самолет возвращается на землю, кабель в основном вакуумный. Любая жидкость или газ вокруг него будут поглощены диэлектриком, и они снова будут конденсироваться в нем. Тогда диэлектрики были похожи на губки: единственный способ удалить загрязнения - это запечь их. Очевидно, что это невозможно внутри самолета, поэтому паровое уплотнение также важно для высокопроизводительных высокопроизводительных приложений на большой высоте.
При разработке правильного решения для РЧ-соединения необходимо учитывать множество факторов. Например, полиэтилен улучшает огнестойкость и огнестойкость; для наружной или внутренней среды это очень хороший выбор проводки с огнестойкой оболочкой, сертифицированной UL. Примечание: полиуретаны могут быть более гибкими, но их нельзя использовать в условиях обитания человека.
Что касается планера, обычно используются термостойкие диэлектрические кабели из ПТФЭ (синтетического фторполимера), которые можно комбинировать с ленточной обмоткой из ПТМП (полиэфирного пластика) с очень низкими потерями, превышающими стандартные. Этот тип решения может использоваться на частотах до 50 ГГц и выше. В верхней части диапазона температур некоторые кабели из диоксида кремния рассчитаны на температуру 800 ° C или выше.
Оптимизация коннектора
Конечная цель - оптимизировать механические, экологические и электрические характеристики разъема и упростить его установку. Для облегчения веса предлагается широкий выбор алюминиевых и пластиковых разъемов.
Промышленность использует делрин и другие материалы для разработки пластмасс, включая резьбовые соединители, защелкивающиеся соединители и байонетные соединители. В настоящее время ведутся другие исследования и разработки сверхлегких решений, включая решения для модульных соединителей с пластиковыми соединениями и инструментами. Этот метод облегчит обслуживание и позволит пользователям решать проблемы прямо на месте.
Инструменты могут упростить сборку
Когда вам нужно установить решения для РЧ-соединений на вторичном рынке или выполнить работы по техническому обслуживанию на месте, вы можете использовать инструменты вместо использования лезвий на месте, что делает сборку на месте более безопасной и простой в областях, которые могут быть спорными.
Такой подход таких компаний, как Times Microwave Systems, позволяет всем использовать одни и те же инструменты на кабеле для одного и того же приложения, вместо того, чтобы несколько технических специалистов использовали разные типы инструментов и методов.
Times Microwave Systems предлагает InstaBend (IB) 047, компактный, фазостабильный, очень гибкий миниатюрный коаксиальный кабель. Этот высокопроизводительный кабель был первоначально разработан для космических полетов и может быть легко адаптирован для использования в плотно упакованных коробках.
