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连接器和电缆对现代系统的设计和升级至关重要
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2018-04-19 | 聚焦

据intelligent-aerospace网站2018年4月17日刊文,军事和航宇工程师认识到电缆和连接器在当代早期和整个工作流权衡布线和互连设计考虑和产品选择时的至关重要性。他们也越来越细心挑选最佳的电缆和连接器,仔细考虑冗长的特定应用问题和考虑列表。

·现实世界的要求

军事和航宇应用中的连接器和电缆在众多要求下产生应变,工程师们负责挑选正确的元部件。与承载它们的航宇和装甲车和系统一样,电缆和互连线必须拥有长寿命周期,通常覆盖数十年;在恶劣工作条件下作业,包括振动、暴露于盐雾和极端的温度、耐反复的堵塞和去除堵塞。

Amphenol Pcd公司产品经理Tony Padula表示,军事和航宇应用与商业应用的互连到电缆设计最大的不同之一是鲁棒性。军事和航宇互连“需要耐极端的温度、振动条件和各种不同的环境流体(如危险性液体和防冻剂类的化学制品)。

ITT互连解决方案公司航宇与国防产品管理部经理Mike Savage表示,一般地,现代军用飞机和无人系统的任务比他们的前辈复杂得多:它们暴露在更广泛范围的环境条件下,包括重大的冲击、振动和极端的温度,并在那儿作业较长的时间。

同样重要的是越来越需要屏蔽电磁干扰(EMI)和电磁脉冲(EMP)、静电放电(ESD),保护敏感的电气连接。

Savage称,当代军用平台比以往任何时候都装有更先进的机载传感器。他们经常需要传输全天候的高分辨率、多光谱图像和其他类型的数据。当代成像数据要求达到吉比特级,这意味着连接器必须不断改进、以领先于这些任务的要求。这一趋势正推动着对更高数据率的需求,并指导着产品开发工作,创制了能够工作于数吉赫和数吉比特范围内的新宽带宽、射频(RF)和数据连接器。

·互连中的考虑事项

Amphenol Fiber系统国际公司军事/航宇市场总监Mike Dabrowski表示,在选择军事/航宇连接器时,必须考虑所将使用电缆组件的环境:环境条件是什么?会经受极端的温度吗?连接器是否需要密封的环境?该环境是否存在独特的沙尘或腐蚀性?地面要求是什么?连接器是否耐冲击或耐高振动?连接器是否需要频繁的配对和未配对?

性能也是一个主要考虑因素。TE连接公司商务开发经理Earle Olson表示,连接器是否导电和传导信号?是否需要更宽的带宽?是否存在散热和环境方面的挑战?其总的要求是它必须做什么和工作于什么环境下。

TE连接公司产品开发工程师Robert Moore表示,在电缆选择方面,很多电缆与应用相关。温度等级是选择的关键, 特别是布线用电线/钩线。导线的直径与它导电电流有关。如果温度升高,在传输电力的缆线中存在着电流;从环境和安全角度看,可能导致烟雾、毒性和可燃性。在考虑数据电缆(同轴电缆或传输以太网类的高速数据缆线)时,选择满足温度、环境、流体阻力和电气要求的电缆是很重要的;最后,它都必须与连接器铰链,并继续保持数据的完整性。

·正在进行的升级

TE连接公司Olson承认,许多雷达,特别是机载和舰载雷达正在升级;有许多需要一种更好解决方案的项目,以及许多实施升级的航宇和防务机构,以使这些系统的能力更强;电缆和连接器是这些现代化工作中的一个部分。

美国海军的下一代战术漂浮网络——合并漂浮网络与体系化服务(CANES)项目代表着一种为舰队提供能力的新商业模式。许多的CANES升级是实施光纤数据管理,包括光纤电缆和连接器,以为雷达显示屏的后端最终用户提供更多的信息和更好的体验。

其最终目标是通过手持式电子产品(如个人智能手机)向军事人员提供所期待的一切数据。这些系统组合了数据和成像、全动态的视频和通信;一次处理卫星通信、易逝的数据和视频。128个触点的标准老式MIL-DTL-38999 III系列连接器将退出应用;射频/光纤和电源不一定共用一个连接器,因为这是一个巨大的单点故障。

Olson建议,采用一种系统的方法、从开始到结束都考虑信号通道,这样在你的思想上它是一个整体。整个平台将由一个电缆工程师、连接器工程师和性能工程师设计,他们之间互不交流,反之,则会让所有参与人都为之崩溃。

此外,工程师们也被鼓励更早、更经常地与供应商沟通和合作。它不需要一次会晤,而是需要多次迭代。通过一个开放式对话,人们可以带来正确的解决方案。

·至关重要的系统

连接器在电气和电子系统中发挥着关键作用,但在产品设计阶段结束时经常才会考虑到互连要求。互连的质量和可靠性直接影响着系统的性能和整体可靠性。选择合适的连接器取决于所设计性能要求、配置限制、作业条件和工作环境。如果没有适当考虑连接器的选择,则整个应用可以被置于发生性能和可靠性故障的阴影下。

连接器设计、材料和制造方面的进步更好地与每个应用相匹配,确保了互连方案的可用性。

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