Радіочастотна (РЧ) технологія, яка використовується у військових і комерційних авіоніках, надає перевагу зменшенню ваги для підвищення ефективності використання палива, відповідаючи суворим вимогам електричної та механічної безпеки. Низькі втрати, фазова стабільність і висока продуктивність в умовах ударів і вібрації вимагають ретельної оцінки матеріалів, структури та технічного обслуговування, щоб збалансувати зменшення розмірів.
Сучасні складні вимоги до діапазону частот, включаючи 5G, нові та модернізовані системи супутникового зв’язку (SATCOM), системи польотів за приладами (IFP) із використанням Bluetooth тощо, створюють додаткову легку, невелику високоточну радіочастоту (RF) ) Попит на рішення.
У деяких випадках ці системи працюють на частотах до 90 ГГц. Індустрія авіоніки потребує високої гнучкості та низьких втрат, стійкості до високих температур і кабелів для навігації, уникнення зіткнень і комунікаційних систем зв’язку в GPS, автоматичного залежного мовлення спостереження (ADS-B), супутникового зв’язку та зв’язку повітря-земля. додатків.
Простір для додатків авіоніки також обмежений, оскільки вони повинні адаптуватися до більших вимог до застосування у всьому пристрої. Оскільки частоти зростають, а розміри з’єднань зменшуються, щоб пристосуватись до менших довжин хвиль, для цих застосувань традиційно використовуються напівжорсткі рішення. Однак ці дуже маленькі компоненти стають крихкими, що ускладнює встановлення та ускладнює усунення несправностей.
Використання дуже гнучких, високопродуктивних кабелів можна використовувати для щільно упакованих відкритих додатків; цей гнучкий компонент можна згинати навколо вузьких кутів і знаходиться дуже близько до роз’єму, щоб мінімізувати зайнятість місця, заощадити простір і спростити прокладку кабелю у вузьких приміщеннях. Гнучкий кабель не потребує захисту задньої частини роз’єму та спрощує технічне обслуговування.
Під час польоту надзвичайно сильна вібрація може чинити тиск на апаратні засоби плати. Системи з’єднання повинні мінімізувати простір між кабелями та роз’ємами, щоб витримувати високі вібрації.
Черпайте натхнення з інновацій комерційної авіації
Міський повітряний транспорт (UAM) — це концепція безпечної та ефективної системи повітряного транспорту, яка використовуватиме високоавтоматизовані літаки для керування та перевезення пасажирів або вантажів у низькогірних районах у містах та передмістях. Більшість транспортних засобів UAM працюватимуть на висоті нижче 10 000 футів, а заряд акумулятора обмежує їх висоту та витривалість. З розвитком технологій щільність UAM в русі буде зростати, і в ситуації, яка називається «роїнням», їхнім системам ADS потрібно буде постійно спілкуватися, щоб уникнути зіткнень. Ці системи в значній мірі покладаються на антени та високочастотні приймачі, щоб датчики могли спілкуватися один з одним, тому надійні та легкі кабелі з низькими втратами є важливими для надійного зв’язку.
Подальші розробки включають передові рішення для повітряного руху (AAM), які базуються на концепції UAM і чиї програми працюватимуть за межами міського середовища, від дронів доставки до електричних додатків вертикального зльоту та посадки (eVTOL). Як і електромобілі, пристрої керування eVTOL працюють від бортового живлення, а акумулятор важкий, тому вага є важливим фактором. Тому ці технології вимагають передових рішень для задоволення нових вимог, дотримуючись при цьому принципів розміру та ваги, які домінували в їхніх попередників протягом десятиліть.
Авіоніка БПЛА
Іншою галуззю авіоніки, яка швидко розвивається, є безпілотні літальні апарати (БПЛА). Деякі дрони досить прості та використовують єдиний канал передачі даних, що вимагає відносно простого рішення для взаємозв’язку РЧ. Однак із впровадженням гіперзвукової технології деякі з цих дронів мають швидкість до 5 Махів, що підвищує вимоги до високих температур. Чим вище висота, тим вище швидкість, тим вище частота, і тим складніша проблема з матеріальної точки зору. Ці проблеми можна вирішити за допомогою діелектриків; крім того, також можна використовувати кварцові матеріали як діелектрики для гіперзвукових застосувань.
Зрештою, людина, яка проектує конструкцію, повинна розуміти навколишнє середовище, вимоги до висоти дрона, яка тривалість життя необхідна, як часто допускається технічне обслуговування та яке тестове середовище доступне. Наприклад, чи будуть дрони нести системи радіоелектронної боротьби (ЕБ) або системи електронної розвідки, чи корисне навантаження буде суто каналами передачі даних і відео?
Правильне взаємозв'язок
Ключовим фактором для радіочастотного з'єднання авіоніки є діелектрик і те, як він веде себе в цьому середовищі, коли досягає рівноваги з навколишнім середовищем. Наприклад, на певній висоті польоту літак створюватиме більше вакууму, щоб забезпечити умови дегазації діелектриків та інших електронних матеріалів. Коли літак повертається на землю, кабель в основному вакуумний. Будь-яка рідина або газ навколо нього поглинається діелектриком, і вони знову конденсуються в ньому. Тоді діелектрики були схожі на губки: єдиний спосіб видалити забруднення — запікати їх. Це, очевидно, неможливе всередині літака, тому парове ущільнення також є важливим для високоякісних, високопродуктивних, висотних застосувань.
Існує багато факторів, які необхідно враховувати при розробці правильного рішення для радіочастотного з’єднання. Наприклад, поліетилен покращує вогнестійкість і вогнестійкість; для зовнішнього або внутрішнього середовища, це дуже хороший вибір проводки з вогнезахисною оболонкою сертифікації UL. Примітка. Поліуретани можуть бути більш гнучкими, але їх не можна використовувати в пілотованих середовищах.
Що стосується планера, то зазвичай використовуються високотемпературні PTFE (синтетичний фторполімер) діелектричні кабелі, які можна поєднувати з обмоткою стрічки PTMP (поліефірний пластик) з дуже низькими втратами, вищими за стандартні. Цей тип рішення може використовуватися до 50 ГГц або вище. У найвищому діапазоні температур деякі кабелі з кремнезему розраховані на 800 °C або вище.
Оптимізація роз'єму
Кінцева мета — оптимізувати механічні, екологічні та електричні характеристики роз’єму та зробити його дуже простим у встановленні. Є різноманітні алюмінієві та пластикові роз’єми на вибір, щоб зберегти легкість.
Промисловість використовує Delrin та інші матеріали для розробки пластмас, включаючи різьбові з'єднувачі, застібні з'єднувачі та байонетні з'єднувачі. Тривають інші дослідження та розробки надлегких рішень, включаючи модульні роз’ємні рішення з пластиковими муфтами та інструментами. Цей метод полегшить обслуговування та дозволить користувачам вирішувати проблеми безпосередньо на місці.
Інструменти можуть спростити збірку
Коли вам потрібно встановити радіочастотні з’єднувальні рішення на вторинному ринку або виконати роботи з технічного обслуговування на місці, ви можете використовувати інструменти замість використання лез на місці, що робить монтаж на місці безпечнішим і простішим у місцях, які можуть бути спірними.
Такий підхід таких компаній, як Times Microwave Systems, дозволяє всім використовувати одні й ті ж інструменти на кабелі для одного і того ж застосування, замість того, щоб кільком технічним працівникам використовувалися різні типи інструментів і методів.
Times Microwave Systems пропонує InstaBend (IB) 047, який являє собою компактний, фазовостабільний, дуже гнучкий мініатюрний коаксіальний кабель. Цей високопродуктивний кабель спочатку був розроблений для застосування в космічних польотах і може бути легко адаптований для щільно упакованих додатків.
