為各種軍事應用(例如航空電子設備、地面車輛和便攜式電子設備)開發的子組件、模塊和組件都需要在從極端溫度到高沖擊和振動的各種惡劣環境中運行。同時,更輕和更小的設計對于空間和重量受限的系統至關重要,而耐用性和可靠性是最重要的問題。這些嚴格的要求轉化為連接器制造商面臨的巨大挑戰,以確保互連在長時間使用和惡劣條件下提供高度可靠和快速的連接。
連接器制造商還需要考慮多種設計要求,例如長壽命的配合周期、侵入保護和易用性。高速數據傳輸能力也正在成為新通信設計中的一個更大因素。雖然組件制造商需要滿足特定的軍用標準和規范,但許多連接器制造商正在開發自己的先進技術和工藝,以提供更高水平的可靠性和可用性。
為了滿足惡劣環境中對防水產品的需求,Bel Group 旗下公司 Cinch Connectivity Solutions 最近發布了其Cinch Mil/Aero Circulars 的 DMS-TP 系列。這些連接器在暫時浸入 300 米深時是防水的,并且耐腐蝕。它們還設計為易于與防勺殼一起使用。鍍鎳黃銅外殼使連接器能夠在存在石油、天然氣、沙子、泥漿、碳氫化合物和鹽的情況下長時間使用。
Cinch 圓形連接器系列提供全范圍的頻率、絕緣電阻、介電耐壓、工作電壓或電容。它們也可用于任何圓形連接器配置的氣密密封。該公司表示,這些玻璃、陶瓷或環氧樹脂密封封裝可用于嚴苛環境應用中的組件或組件,即使在溫度、壓力、濕度和劇烈振動的極端變化下也要求無泄漏。
ITT Cannon 的新型圓形連接器還解決了入口保護問題。Cannon 的Nemesis II CBA 20+ 米 是一種高速、高配接和快速端接互連產品,已通過 20+ 米(65.6 英尺)的浸水測試。專為士兵佩戴的應用而設計的微型圓形互連,可在極端惡劣的環境中運行,因此可用于戰場通信設備和應用。它以更小的集成設計提供電源、信號和數據,以減輕重量的解決方案提供可靠的通信。此外,分離功能允許士兵在被夾住時快速斷開/重新連接他們的電纜和設備,并且連接器可以輕松端接到電線、PCB 和柔性電路。
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ITT Cannon 產品經理 Wayde King 說:“士兵在各種地形和惡劣環境中作戰,因此他們的設備經常暴露在灰塵、泥土、泥土和水等元素中。” “我們的 Nemesis II CBA 和 MKJ4 Nett Warrior-Style 互連上具有 Cannon Breakaway 功能,使作戰人員能夠在幾秒鐘內將連接器與設備快速配對和解除配對 - 最大限度地減少設備損壞并幫助他們保持更好的連接并在現場得到更好的保護。
“對能夠承受進水或浸水的互連解決方案的需求也變得越來越重要,”他補充說。“我們的 Nemesis II CBA 經過設計和測試,可浸入 20 多米(65.6 英尺)的水中——在業內最高。”
除了惡劣環境中的挑戰外,軍用連接器設計還面臨尺寸/重量/速度以及對高速數據、信號和電源的需求,King 說。“小型化趨勢將繼續推動更輕、更小的互連的發展,從而提高數據傳輸率、減輕整體重量并減輕認知負擔。士兵佩戴的設備和裝置將不斷發展,推動電子連接進一步變革的需求。
“增強和虛擬現實設備、更小、更先進的軍用級收音機和平板電腦,以及嵌入智能護目鏡、眼球運動監視器和先進成像技術的頭盔,這些都是未來或不久的將來可能發生的一些例子,”他說。
Cannon 還推出了一種用于移動應用的輕型連接器。Rock-in-Lock (RIL) 鎖定連接器 是一種閃存驅動器大小的薄型快速連接器,無需任何工具即可連接到頭盔或平板電腦。它可以戴在士兵的頭盔上,也可以連接到現場使用的計算機、平板電腦和通信裝置上。
Rock-in-Lock 互連裝置外形小巧、重量輕,能夠傳輸大量電力和數據以操作從增強現實 (AR) 護目鏡到戰術戰斗無線電的各種設備,它提供了一種快速連接機制,專為單個- 手動使用,允許用戶在不使用任何工具的情況下盲目安裝對接接口。
“當任務成功或失敗的差異是瞬間的時候,我們不斷面臨如何更快地傳輸數據、電力和信號的挑戰,以便士兵擁有做出快速決策所需的信息,”金說。“在士兵佩戴的連接器和布線解決方案中使用高速銅具有潛力,因為它具有安全性、耐用性和屏蔽特性。然而,在電纜和觸點中使用銅會帶來另一組工程挑戰,因為這通常意味著對連接器進行重大的重新設計。”
小巧可靠另一個小型連接器來自 Omnitics。該公司的Nano 360 圓形連接器 專為必須承受沖擊、振動和溫度要求的各種高可靠性應用而設計。OMnetics 表示,Nano 360 連接器旨在替代通常過大和過重的 MIL-DTL-38999 和 D-sub 微型連接器,旨在顯著減小尺寸和重量,同時保持高可靠性。
連接器重量極輕,只有 0.6-2.3 克,包括電線。此外,與標準的 0.050 英寸間距圓形連接器相比,尺寸和重量減少了多達 3 倍。它們還具有鍍金的插針和插座,可提供更高的插入和拔出力,以確保在惡劣的環境中保持不變,并且可承受超過 2,000 次插拔。
Omnitics 表示,Nano 360 連接器使用與 Nano-D 連接器相同的關鍵元件,這些連接器已通過了關于沖擊、振動、耐用性、溫度和插拔力的軍用規范,并通過了 MIL-DTL-32139 規范。它們有四種外殼類型可供選擇——塑料、螺紋、分離和扭鎖——在重量、密封和易用性方面具有關鍵優勢。
ODU 還設計用于需要扭鎖或螺紋配合系統的軍事應用,提供 適用于惡劣環境應用的先進螺紋技術連接器。 這些連接器為需要更高安全性或在惡劣環境條件(包括溫度、壓力或振動)下運行的軍事應用提供高度可靠的連接。
這些螺紋連接器提供寬工作溫度范圍、高抗振性、高達 2,000 次插配循環和 IP68 等級。該系列提供不同的單獨觸點配置(信號、低壓/高壓、同軸/三同軸)以及各種插入件。宣傳可靠的高速數據傳輸和輕巧且易于使用的設計,螺紋連接器可用于士兵通信應用、無人系統和軍用車輛。
速度很重要高速數據通信是許多軍事系統的關鍵問題,連接器制造商正在提供能夠應對惡劣環境的新型堅固和高速設計。
TE Connectivity 的一個例子是其MULTIGIG RT 3 和 2-S 堅固型背板連接器,專為速度和耐用性而打造。MULTIGIG RT 3 是 TE 最快的堅固背板連接器,時鐘速度為 25+Gbits/s,適用于嵌入式計算或 VPX 系統。因為它們是堅固耐用的,所以它們可以滿足軍事和太空環境。
MULTIGIG RT 3 連接器的主要特性包括滿足 VITA 標準和高振動環境的四冗余觸點,以及使其成為市場上最輕的背板連接器之一的輕質熱塑性塑料主體。模塊化設計使其可與傳統的 MULTIGIG RT 2 和 RT 2-R 連接器互換。軍事電子應用包括指揮、控制、通信、計算機和情報 (C4);信息、監視和偵察 (ISR) 電子戰系統、航空電子設備、地面防御、導彈防御以及為外層空間設計的系統。
另一個新的高速以太網連接器來自 Amphenol Socapex。這只貓。6A、10-Gbits/s 以太網連接器安裝在 MIL-DTL-38999 系列 III 外殼中。TVμCom -10Gb+是 Amphenol Socapex μCom 以太網連接器新系列的成員,旨在滿足惡劣環境中的小型化、速度和穩健性的軍用標準。
μCom 連接器結合了經典 μCom-10Gb+ 的 10-Gbits/s 以太網速度和 38999 系列 III 外殼的堅固性。根據 IEEE 802.3an-2006、10GBase-T 標準,該連接器超過 10 Gbits/s,而 38999 系列 III 尺寸 11 外殼提供類似于 MIL-DTL-38999 系列 III 的耐環境性,Amphenol 表示。目標應用包括戰場通信、地面車輛和軍用航空電子設備。
即使是久經考驗的 D-sub 微型連接器也在不斷升級,以實現更高的可靠性、減輕重量和更小的尺寸。一個很好的例子是 C&K 的太空級 D-sub 表面貼裝連接器 ,它也可用于軍用航空電子應用。這些 D-sub 的一個關鍵特點是設計——它不需要在 PCB 上鉆電鍍孔,從而騰出一側供其他組件使用,從而提供更簡單、更輕、更小的連接器。
此外,C&K 利用其內部專業知識設計出比傳統的六部分銅合金沖壓外殼方法更小的外形尺寸。C&K 表示,與標準通孔技術連接器相比,這可減輕多達 50% 的重量,并具有更好的尺寸能力。
軍用互連產品的設計者和購買者可以期待在速度、可靠性和小型化領域的持續發展,因為從 AR 設備和帶有智能護目鏡的頭盔到高級無線電和成像等新技術都是為軍事應用而設計的。
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