电缆组件为军用/航空应用提供更大的设计灵活性

作者：Gina Roos，主编

飞机、士兵通信、无人机 (UAV) 和 NewSpace 应用等应用的技术进步正在为连接器和电缆制造商带来新的挑战。他们不仅需要满足更高的性能要求，还需要以更具成本效益的方式实现更轻、更小的设计。

新的挑战之一是，随着设备变得越来越小，它们仍然需要满足同样的苛刻要求。电缆组件必须能够在恶劣的环境条件下运行，包括温度、冲击和振动——所有影响产品可靠性和生命周期的因素——并满足严格的安全和安保要求。

军事/航空航天原始设备制造商也面临着在保持安全和性能的同时降低成本的压力。此外，他们需要组件来满足严格的合规性要求。

用于军事和航空航天的电缆范围从高速数据电缆和射频组件到配电电缆。高性能材料推动了电缆组件市场的许多进步，实现了小型、轻型和灵活的互连。

高速通信随着大量数据的传输和接收，电缆组件现在需要为要求更高的军事通信提供高速连接。同时，它们仍然需要坚固耐用并在恶劣的条件下运行。

一个例子是来自 TE Connectivity (TE) 的Raychem CANbus（控制器局域网）电缆线，它提供多种形式，适用于恶劣环境的应用。高速加固铜电缆可以以高达 1 Mbits/s 的速度传输数据，适用于军事地面系统、海洋和航空航天应用。

20-Ω 双绞线电缆的变体符合 SAE J1939 和 SAE J1939-11 和 -15 用于军用地面车辆的要求。瑞侃 CANBus 电缆的工作温度范围为 -65°C 至 200°C（取决于结构），还可用于航空航天和海洋用途的结构。

TE 提供多种材料选择来满足特定应用的需求和环境条件，“而不是一刀切的解决方案”。这些电缆可用于军事地面系统、飞行控制、飞机厨房以及军事和商业航空航天。也可根据要求提供定制设计的电缆。

对于 10GBASE-T、IEEE 802.3n 和 10/100/1,000/10,000 通信，Infinite Electronics 品牌 L-com 最近发布了新的 7 类电缆系列，该电缆带有船用低烟零卤素 (LSZH) 护套、航空航天和国防应用或任何需要在发生火灾时防止有毒和腐蚀性气体的狭小空间。它通过低烟零卤素夹克满足了高速连接的要求。

这些 Cat 7 电缆支持高速语音、视频和数据流量，并且与 Cat 6a 耦合器和适配器完全兼容。LSZH 7 类电缆具有整体编织屏蔽层，覆盖单独屏蔽的双绞线 (S/FTP) 和 26 AWG 绞合导体，具有更大的灵活性。低烟零卤素护套符合 IEC 60332-1-2 火焰等级、IEC 60754-2 腐蚀性气体等级以及 IEC 61034-1 和 -2 烟雾排放等级。

L-com 还发布了专为航空航天和苛刻的高温环境设计的新系列耐高温以太网电缆。应用包括客舱管理、飞行系统、主干航空电子设备、地面车辆后备箱、高温测试以及一般军事、航空电子设备或航空航天用途。

这些新的电缆组件具有特殊的 FEP 护套，额定温度范围为 -55°C 至 150°C，以及具有 100% 箔和 85% 编织屏蔽的双重电缆屏蔽，可提供最大的电磁干扰 (EMI) 和射频干扰 (RFI) 保护。

这些电缆提供Cat 6a、Cat 5e和Cat 5e 超薄结构变体。它们符合所有 RoHS 指令和联邦航空法规 (FAR)、空中客车公司和波音公司的要求。

射频电缆配置更多选择以及具有成本效益的选项正成为军用/航空 OEM 面临的更大问题。越来越多的客户需要以更低的成本更快地满足其特定需求的电缆。这意味着更多的商用现货 (COTS) 电缆组件可用于当日发货。提供更高的频率范围也成为更大的要求。

以 Infinite Electronics 品牌 Pasternack 为例，它提供了新的军用级 MIL-DTL-17 射频电缆组件系列，有 124 种基本配置，适用于六种电缆类型，共有 700 多个零件编号。这些 COTS 电缆组件经过 100% 测试，包括测试报告以及发货时的材料批次可追溯性。它们可以在一系列航空电子设备、军用电子设备、卫星地面站和自动驾驶汽车中运行。

Pasternack 电缆的工作频率高达 12.4 GHz，每个连接器的 VSWR 低至 1.3:1。它们由符合 MIL-DTL-17 标准的电缆、符合 MIL-PRF-39012 标准的连接器、AS23053 热缩管和 J-STD 焊接制成。它们可用于当日发货。

同样，同为 Infinite Electronics 品牌的 Fairview Microwave Inc. 宣布了具有多种选择的射频电缆组件，可在当天发货。今年早些时候发布的新系列军用级 MIL-DTL-17 射频电缆组件具有批次可追溯性，目标是军用电子设备、电子对抗 (ECM)、航空电子设备、无人系统、IFF 系统、GPS 和卫星通信。

电缆组件有多种选择。它提供 124 种基本配置中的六种电缆类型可供选择，总共有 1,200 多个部件号。

军用级电缆组件的工作频率高达 12.4 GHz，每个连接器的 VSWR 低至 1.3:1。电缆由符合 MIL-C-17 标准的电缆、符合 MIL-PRF-39012 标准的连接器、J-STD 焊接和 AS23053 热缩管构成。

这些 COTS 电缆组件经过 100% 测试，并附有测试数据、测试报告和材料批次可追溯性。应用包括航空航天、国防、运输和电信行业或其他具有高故障成本的应用。这些组件可在当天发货。

Amphenol RF 最近扩大了其射频产品组合， 在其现有的ARC 连接器系列中添加了坚固耐用的固定长度电缆组件。ARC 系列由同轴连接器和射频电缆组件组成，专为在恶劣条件下提供卓越性能而设计。它们设计用于在不太理想的环境中运行，例如军事、交通和建筑。

ARC 电缆组件包括 N 型和 TNC 配置，并具有带粘合剂的多层热缩管。Amphenol RF 表示，这种结构提供了更好的抗冲击和振动能力，可防止变形，并增强连接器终端保持力和电缆弯曲刚度。所有 ARC 产品在配对和未配对条件下均达到 IP67 等级，并提供螺纹接口。

NewSpace 的新要求NewSpace 应用是一个新兴的商业航天产业，也需要它们自己的一套要求，这些要求以更低的成本以及更小、更频繁的空间计划设计为中心，通常跨越一到五年。

WL Gore & Associates (Gore)是一家针对这些新应用的制造商。该公司最近宣布为 NewSpace 推出一系列新的高速数据电缆和高频微波/射频组件。“引领潮流的是 SpaceX 等创新公司，它们使用更小、更时尚、更低成本的卫星和运载工具，具有快节奏的设计和频繁、廉价的发射能力，”戈尔说。“因此，客户希望以低廉的价格为 NewSpace 应用快速交付合格、可靠的电缆和组件，以前所未有的方式帮助将连接带入世界。”

凭借其在传统太空飞行项目经验方面的专业知识，戈尔发布了一系列坚固的太空电缆和组件，专注于减小尺寸和重量，同时为低地球轨道 (LEO) 和中地球轨道 (MEO) 应用提供灵活的设计。这些产品符合 NASA EEE-INST-002 Level 2、ESA ECSS-Q-ST-60-13C Class 3 和 Technology Readiness Level (TRL) 6+ 的要求。

这些新的解决方案在极端温度、冲击、振动、辐射、原子氧和除气方面具有化学惰性和耐热性。一个产品示例是戈尔连接线，可确保在苛刻的轨道环境中安全可靠地提供高达 600 V 的电力。

戈尔还提供可提高信号质量和传输关键信息的高速数据电缆。它们满足并超过了以太网 Cat6 a、XAIU、USB 和 HDMI 等标准协议。

据称，戈尔航天微波/射频组件具有最小的直径尺寸，并且在 DC 至 40 GHz 范围内可靠地运行，并且具有低损耗，适用于高密度、高频和高功率应用。可提供多种连接器系统来满足每种组件类型的性能，从而最大限度地减少损耗和反射以优化信号传输。

更轻更小的设计对于不断增长的空间受限的军事/航空航天应用至关重要，再加上严格的安全、合规和环境要求，将继续推动互连制造商在设计和工艺方面取得进步。不断增长的新应用，如 UAV（无人机）、士兵通信和私营部门卫星计划，也将推动互连制造商开发新的电缆组件和连接器，以更小的占地面积和更低的成本提供耐用性。

审核编辑 黄昊宇