Tehnologija radio frekvencija (RF) koja se koristi u vojnim i komercijalnim aplikacijama avionike daje prioritet smanjenju težine kako bi se poboljšala efikasnost goriva uz ispunjavanje strogih električnih i mehaničkih sigurnosnih zahtjeva. Niski gubici, fazna stabilnost i visoke performanse u okruženjima sa udarima i vibracijama zahtijevaju pažljivu procjenu materijala, strukture i održavanja kako bi se uravnotežilo smanjenje veličine.
Današnji zahtjevi za složeni frekventni opseg – uključujući 5G, nove i unapređene satelitske komunikacione (SATCOM) sisteme, sisteme za instrumentalne letove (IFP) koji koriste Bluetooth, itd. – stvaraju dodatnu laganu, malu, visoko preciznu radio frekvenciju (RF) Potražnja za rješenjem.
U nekim slučajevima ovi sistemi rade na frekvencijama do 90 GHz. Industriji avionike su potrebni kablovi s malim gubicima, otporni na visoke temperature i vrlo fleksibilni za navigaciju, izbjegavanje sudara i komunikaciju komunikacijskog sistema u GPS-u, automatsko ovisno o nadzornom emitiranju (ADS-B), satelitske komunikacije i zrak-zemlja aplikacije.
Ograničen je i prostor za aplikacije avionike, jer se moraju prilagoditi većim zahtjevima aplikacije u cijelom uređaju. Kako se frekvencije povećavaju, a veličina međusobnog povezivanja smanjuje kako bi se prilagodile manjim valnim dužinama, polukruta rješenja su tradicionalno korištena za ove primjene. Međutim, ove vrlo male komponente postaju krhke, što čini instalaciju teškom i nemogućom za rješavanje problema.
Upotreba visoko fleksibilnih kablova visokih performansi može se koristiti za gusto zbijene open-box aplikacije; ova fleksibilna komponenta može se savijati oko uskih uglova i vrlo je blizu konektora kako bi se smanjilo zauzimanje prostora, uštedio prostor i pojednostavilo provođenje kablova u uskim prostorima. Savitljivi kabel ne mora štititi stražnji dio konektora i pojednostavljivati održavanje.
U letu, izuzetno visoke vibracije mogu izvršiti pritisak na hardver ploče. Sistemi međusobnog povezivanja moraju minimizirati prostor između kablova i konektora kako bi izdržali visoke vibracije.
Inspirirajte se iz komercijalnih zračnih inovacija
Urban Air Transportation (UAM) je koncept bezbednog i efikasnog sistema vazdušnog saobraćaja koji će koristiti visoko automatizovane avione za upravljanje i prevoz putnika ili tereta u područjima na malim visinama u gradovima i predgrađima. Većina UAM vozila će raditi ispod 10.000 stopa, a snaga baterije ograničava njihovu visinu i izdržljivost. Sa razvojem tehnologije, gustoća UAM-ova u pokretu će se povećati, a u situaciji koja se zove "rojenje", njihovi ADS sistemi će morati kontinuirano komunicirati kako bi izbjegli kolizije. Ovi sistemi se u velikoj meri oslanjaju na antene i visokofrekventne primopredajnike kako bi omogućili senzorima da međusobno komuniciraju, tako da su pouzdani i lagani kablovi sa malim gubicima neophodni za pouzdanu komunikaciju.
Daljnji razvoj uključuje napredna rješenja za zračni promet (AAM), koja su bazirana na konceptu UAM i čije će primjene raditi izvan urbanih sredina, od bespilotnih letjelica za isporuku do električnih aplikacija za vertikalno poletanje i slijetanje (eVTOL). Poput električnih vozila, eVTOL upravljački uređaji rade na ugrađeno napajanje i baterija je teška, tako da je težina važna stvar. Stoga ove tehnologije zahtijevaju napredna rješenja kako bi zadovoljile nove zahtjeve, uz pridržavanje principa veličine i težine koji su dominirali njihovim prethodnicima decenijama.
UAV avionika
Još jedna oblast avionike koja se brzo razvija je polje bespilotne letjelice (UAV). Neki dronovi su prilično jednostavni i koriste jednu vezu za prenos podataka, što zahtijeva relativno jednostavno rješenje RF interkonekcije. Međutim, uvođenjem hipersonične tehnologije, neki od ovih dronova imaju brzine do 5 Macha, što povećava zahtjeve za visokim temperaturama. Što je visina veća, brzina je veća, frekvencija je veća i problem je s materijalne tačke gledišta komplikovaniji. Ovi problemi se mogu riješiti dielektricima; osim toga, također je moguće koristiti kvarcne materijale kao dielektrike za hipersonične primjene.
Na kraju, osoba koja dizajnira strukturu treba da razumije okruženje, zahtjeve za visinom drona, koji je životni vijek potreban, koliko često je održavanje dozvoljeno i kakvo je okruženje za testiranje dostupno. Na primjer, hoće li bespilotne letjelice nositi sisteme elektronskog ratovanja (EW) ili elektronske obavještajne sisteme, ili će teret biti isključivo veze za podatke i video?
Ispravna interkonekcija
Ključno razmatranje za RF interkonekciju avionike je dielektrik i kako se on ponaša u tom okruženju kada dostigne ravnotežu sa okolnim okruženjem. Na primjer, na određenoj visini leta, avion će stvoriti više vakuumskog okruženja kako bi obezbijedio uslove za otplinjavanje dielektrika i drugih elektronskih materijala. Kada se avion vrati na zemlju, kabl je u osnovi vakuum. Dielektrik će apsorbirati bilo koju tekućinu ili plin oko njega i oni će se ponovo kondenzirati u njemu. Tada su dielektrici bili poput sunđera: jedini način da se uklone zagađivači bio je da se ispeku. Ovo očigledno nije izvodljivo unutar aviona, tako da je zaptivanje parom takođe neophodno za vrhunske aplikacije visokih performansi na velikim visinama.
Postoji mnogo faktora koji se moraju uzeti u obzir prilikom dizajniranja ispravnog rješenja RF interkonekcije. Na primjer, polietilen poboljšava otpornost na plamen i otpornost na plamen; za spoljašnja ili unutrašnja okruženja, to je vrlo dobar izbor ožičenja sa vatrootpornim omotačem sa UL sertifikatom. Napomena: Poliuretani mogu biti fleksibilniji, ali se ne mogu koristiti u okruženjima s ljudskom posadom.
Što se tiče okvira aviona, obično se koriste PTFE (sintetički fluoropolimer) dielektrični kablovi otporni na visoke temperature, koji se mogu kombinovati sa PTMP (poliester plastikom) trakom namotaja sa vrlo malim gubicima višim od standarda. Ova vrsta rješenja može se koristiti do 50 GHz ili više. Na visokom kraju temperaturnog raspona, neki kablovi od silicijum dioksida su ocijenjeni čak i do 800 °C ili više.
Optimizacija konektora
Krajnji cilj je optimizirati mehaničke, ekološke i električne performanse konektora i učiniti ga vrlo lakim za instalaciju. Postoji niz aluminijskih i plastičnih konektora koje možete izabrati kako biste zadržali malu težinu.
Industrija koristi Delrin i druge materijale za razvoj plastike, uključujući konektore s navojem, uskočne konektore i bajonet konektore. U toku su i druga istraživanja i razvoj ultralakih rješenja, uključujući rješenja modularnih konektora s plastičnim spojnicama i rješenja alata. Ova metoda će olakšati održavanje i omogućiti korisnicima da rješavaju probleme direktno na licu mjesta.
Alati mogu pojednostaviti montažu
Kada trebate instalirati rješenja za RF interkonekciju na tržištu naknadnih usluga ili obavljati radove na održavanju na licu mjesta, možete koristiti alate umjesto korištenja oštrica na licu mjesta, čineći montažu na licu mjesta sigurnijom i lakšom u područjima koja mogu biti sporna.
Ovaj pristup kompanija kao što je Times Microwave Systems omogućava svima da koriste iste alate na kablu za istu aplikaciju, umjesto da više tehničara koristi različite vrste alata i tehnika.
Times Microwave Systems nudi InstaBend (IB) 047, koji je kompaktan, fazno stabilan, visoko fleksibilan minijaturni koaksijalni kabel. Ovaj kabel visokih performansi prvobitno je dizajniran za primjenu u svemirskim letovima i može se lako prilagoditi gusto zbijenim aplikacijama u kutijama.
