Radiofrekvenču (RF) tehnoloģija, ko izmanto militārās un komerciālās aviācijas elektronikas lietojumos, nosaka svara samazināšanas prioritāti, lai uzlabotu degvielas efektivitāti, vienlaikus ievērojot stingras elektriskās un mehāniskās drošības prasības. Zemi zudumi, fāzes stabilitāte un augsta veiktspēja trieciena un vibrācijas vidē prasa rūpīgu materiālu, struktūras un apkopes novērtēšanu, lai līdzsvarotu samazināšanu.
Mūsdienu sarežģītās frekvenču joslas prasības, tostarp 5G, jaunas un modernizētas satelītsakaru (SATCOM) sistēmas, instrumentālo lidojumu procedūru (IFP) sistēmas, izmantojot Bluetooth utt., rada papildu vieglas, mazas, augstas precizitātes radiofrekvences (RF) ) Pieprasījums pēc risinājuma.
Dažos gadījumos šīs sistēmas darbojas frekvencēs līdz 90 GHz. Aviācijas elektronikas nozarei ir nepieciešami zemu zudumu, augstas temperatūras izturīgi un ļoti elastīgi kabeļi navigācijai, sadursmju novēršanai un sakaru sistēmu sakariem GPS, automātiskās novērošanas apraides (ADS-B), satelīta sakaros un gaiss-zeme. lietojumprogrammas.
Vieta avionikas lietojumprogrammām arī ir ierobežota, jo tām ir jāpielāgojas lielākām lietojuma prasībām visā ierīcē. Tā kā frekvences palielinās un starpsavienojumu izmēri samazinās, lai pielāgotos mazākiem viļņu garumiem, šiem lietojumiem tradicionāli tiek izmantoti daļēji stingri risinājumi. Tomēr šie ļoti mazie komponenti kļūst trausli, padarot uzstādīšanu sarežģītu un neiespējamu problēmu novēršanu.
Ļoti elastīgu, augstas veiktspējas kabeļu izmantošanu var izmantot blīvi iesaiņotiem atvērtas kastes lietojumiem; šo elastīgo komponentu var saliekt ap šauriem stūriem, un tā atrodas ļoti tuvu savienotājam, lai samazinātu vietas aizņemšanu, ietaupītu vietu un vienkāršotu kabeļu maršrutēšanu šaurās vietās. Elastīgajam kabelim nav nepieciešams aizsargāt savienotāja aizmuguri un vienkāršot apkopi.
Lidojuma laikā ārkārtīgi augsta vibrācija var radīt spiedienu uz shēmas plates aparatūru. Starpsavienojumu sistēmām ir jāsamazina atstarpe starp kabeļiem un savienotājiem, lai tās izturētu augstas vibrācijas.
Smelies iedvesmu no komerciālās aviācijas inovācijām
Pilsētas gaisa transports (UAM) ir drošas un efektīvas gaisa transporta sistēmas koncepcija, kas izmantos augsti automatizētus gaisa kuģus, lai apkalpotu un pārvadātu pasažierus vai kravu mazos apgabalos pilsētās un priekšpilsētās. Lielākā daļa UAM transportlīdzekļu darbosies zem 10 000 pēdām, un akumulatora jauda ierobežo to augstumu un izturību. Attīstoties tehnoloģijām, palielināsies kustībā esošo UAM blīvums, un situācijā, ko sauc par “swarming”, to ADS sistēmām būs nepārtraukti jāsazinās, lai izvairītos no sadursmēm. Šīs sistēmas lielā mērā ir atkarīgas no antenām un augstfrekvences raiduztvērējiem, lai nodrošinātu sensoru savstarpēju saziņu, tāpēc uzticamai saziņai ir nepieciešami zemu zudumu, uzticami un viegli kabeļi.
Turpmākie uzlabojumi ietver progresīvus gaisa satiksmes (AAM) risinājumus, kuru pamatā ir UAM koncepcija un kuru lietojumprogrammas darbosies ārpus pilsētas vides, sākot no piegādes droniem līdz elektriskajām vertikālās pacelšanās un nosēšanās (eVTOL) lietojumprogrammām. Tāpat kā elektriskie transportlīdzekļi, eVTOL vadības ierīces darbojas ar iebūvētu jaudu, un akumulators ir smags, tāpēc svars ir svarīgs apsvērums. Tāpēc šīm tehnoloģijām ir nepieciešami progresīvi risinājumi, lai atbilstu jaunām prasībām, vienlaikus ievērojot izmēru un svara principus, kas gadu desmitiem dominējuši to priekšgājējos.
UAV avionika
Vēl viena strauji augoša avionikas joma ir bezpilota lidaparātu (UAV) joma. Daži droni ir diezgan vienkārši un izmanto vienu datu savienojumu, kam nepieciešams salīdzinoši vienkāršs RF starpsavienojuma risinājums. Tomēr, ieviešot hiperskaņas tehnoloģiju, dažiem no šiem bezpilota lidaparātiem ir pat 5 Mach ātrumi, kas palielina prasības augstā temperatūrā. Jo lielāks augstums, jo lielāks ātrums, augstāka frekvence un sarežģītāka problēma no materiālā viedokļa. Šīs problēmas var atrisināt ar dielektriķiem; turklāt ir iespējams izmantot arī kvarca materiālus kā dielektriķus hiperskaņas lietojumiem.
Galu galā personai, kas projektē konstrukciju, ir jāsaprot vide, drona augstuma prasības, kāds paredzamais dzīves ilgums, cik bieži ir atļauta apkope un kāda testa vide ir pieejama. Piemēram, vai droni nesīs elektroniskās karadarbības (EW) sistēmas vai elektroniskās izlūkošanas sistēmas, vai arī krava būs tikai datu saites un video?
Pareizs starpsavienojums
Galvenais avionikas RF savienojuma aspekts ir dielektriķis un tas, kā tas darbojas šajā vidē, kad tas sasniedz līdzsvaru ar apkārtējo vidi. Piemēram, noteiktā lidojuma augstumā lidmašīna radīs lielāku vakuuma vidi, lai nodrošinātu dielektriķu un citu elektronisko materiālu degazēšanas apstākļus. Kad lidmašīna atgriežas zemē, kabelis pamatā ir vakuums. Jebkuru šķidrumu vai gāzi ap to absorbēs dielektriķis, un tie tajā atkal kondensēsies. Toreiz dielektriķi bija kā sūkļi: vienīgais veids, kā noņemt piesārņotājus, bija tos cept. Tas acīmredzami nav iespējams lidmašīnā, tāpēc tvaika blīvēšana ir būtiska arī augstas klases, augstas veiktspējas un liela augstuma lietojumiem.
Izstrādājot pareizo RF starpsavienojuma risinājumu, jāņem vērā daudzi faktori. Piemēram, polietilēns uzlabo liesmas izturību un liesmas izturību; āra vai iekštelpu vidēm tā ir ļoti laba elektroinstalācijas izvēle ar liesmu slāpējošu UL sertifikācijas apvalku. Piezīme: poliuretāni var būt elastīgāki, taču tos nevar izmantot cilvēku vidē.
Lidmašīnas korpusa ziņā parasti tiek izmantoti augstas temperatūras izturīgi PTFE (sintētiskais fluorpolimērs) dielektriskie kabeļi, un tos var kombinēt ar PTMP (poliestera plastmasas) lentes tinumu ar ļoti zemiem zudumiem, kas lielāki nekā standarta. Šāda veida risinājumu var izmantot līdz 50 GHz vai lielākam. Augstākajā temperatūras diapazonā daži silīcija dioksīda kabeļi ir novērtēti līdz 800 °C vai augstākam.
Savienotāju optimizācija
Galīgais mērķis ir optimizēt savienotāja mehānisko, vides un elektrisko veiktspēju un padarīt to ļoti vienkāršu. Ir pieejami dažādi alumīnija un plastmasas savienotāji, no kuriem izvēlēties, lai svars būtu viegls.
Nozare izmanto Delrin un citus materiālus, lai izstrādātu plastmasu, tostarp vītņotus savienotājus, snap-on savienotājus un bajonetes savienotājus. Notiek arī citi īpaši vieglo risinājumu pētījumi un izstrāde, tostarp moduļu savienotāju risinājumi ar plastmasas sakabes un instrumentu risinājumiem. Šī metode atvieglos apkopi un ļaus lietotājiem atrisināt problēmas tieši uz vietas.
Instrumenti var vienkāršot montāžu
Ja jums ir jāinstalē RF starpsavienojumu risinājumi pēcpārdošanas tirgū vai jāveic apkopes darbi uz vietas, varat izmantot instrumentus, nevis izmantot asmeņus uz vietas, padarot montāžu uz vietas drošāku un vienkāršāku jomās, par kurām var rasties strīdi.
Šāda pieeja, ko izmanto tādi uzņēmumi kā Times Microwave Systems, ļauj ikvienam izmantot vienus un tos pašus kabeļa rīkus vienai un tai pašai lietojumprogrammai, nevis vairākiem tehniķiem, kas izmanto dažāda veida rīkus un metodes.
Times Microwave Systems piedāvā InstaBend (IB) 047, kas ir kompakts, fāzes stabils, ļoti elastīgs miniatūrs koaksiālais kabelis. Šis augstas veiktspējas kabelis sākotnēji bija paredzēts lidojumiem kosmosā, un to var viegli pielāgot blīvi iesaiņotiem lietojumiem.
