軍事および商用アビオニクスアプリケーションで使用される無線周波数（RF）テクノロジーは、厳格な電気的および機械的安全要件を満たしながら、燃料効率を改善するために軽量化を優先します。 衝撃および振動環境での低損失、位相安定性、および高性能には、ダウンサイジングのバランスをとるために、材料、構造、およびメンテナンスを慎重に評価する必要があります。
5G、新規およびアップグレードされた衛星通信（SATCOM）システム、Bluetoothを使用した計器飛行手順（IFP）システムなど、今日の複雑な周波数帯域要件により、軽量、小型、高精度の無線周波数（RF）が追加されています）ソリューションの需要。
場合によっては、これらのシステムは最大90GHzの周波数で動作します。 アビオニクス業界は、ナビゲーション、衝突回避、GPSでの通信システム通信、自動従属監視放送（ADS-B）、衛星通信、および空対地用に、低損失、耐高温、および柔軟性の高いケーブルを必要としています。アプリケーション。
アビオニクスアプリケーションのスペースも限られています。これは、アビオニクスアプリケーションがデバイス全体のより多くのアプリケーション要件に適応する必要があるためです。 より短い波長に対応するために周波数が増加し、相互接続のサイズが減少するにつれて、これらのアプリケーションには従来、セミリジッドソリューションが使用されてきました。 ただし、これらの非常に小さなコンポーネントは壊れやすくなり、インストールが困難になり、トラブルシューティングが不可能になります。
柔軟性が高く高性能なケーブルを使用すると、密集したオープンボックスアプリケーションに使用できます。 この柔軟なコンポーネントは、狭いコーナーで曲げることができ、コネクタに非常に近いため、スペースの占有を最小限に抑え、スペースを節約し、狭いスペースでのケーブル配線を簡素化します。 フレキシブルケーブルは、コネクタの背面を保護する必要がなく、メンテナンスを簡素化します。
飛行中、非常に高い振動は回路基板のハードウェアに圧力をかける可能性があります。 相互接続システムは、高振動に耐えるためにケーブルとコネクタ間のスペースを最小限に抑える必要があります。
商業的な空中イノベーションからインスピレーションを引き出す
アーバンエアトランスポーテーション（UAM）は、高度に自動化された航空機を使用して、都市や郊外の低高度エリアで乗客や貨物を操作および輸送する、安全で効率的な航空輸送システムの概念です。 ほとんどのUAM車両は、10,000フィート未満で動作し、バッテリー電源によって高度と耐久性が制限されます。 技術の進歩に伴い、動いているUAMの密度が高まり、「スウォーミング」と呼ばれる状況では、衝突を回避するためにADSシステムが継続的に通信する必要があります。 これらのシステムは、センサーが相互に通信できるようにするためにアンテナと高周波トランシーバーに大きく依存しているため、信頼性の高い通信には、低損失、信頼性、軽量のケーブルが不可欠です。
さらなる開発には、UAMの概念に基づいており、そのアプリケーションが配達ドローンから電気垂直離着陸（eVTOL）アプリケーションまで、都市環境の外で動作する高度な航空交通（AAM）ソリューションが含まれます。 電気自動車と同様に、eVTOL制御デバイスはオンボード電源で動作し、バッテリーは重いため、重量は重要な考慮事項です。 したがって、これらのテクノロジーには、新しい要件を満たすための高度なソリューションが必要ですが、数十年にわたって前任者を支配してきたサイズと重量の原則を順守しています。
UAVアビオニクス
アビオニクスのもう1つの急速に成長している分野は、無人航空機（UAV）分野です。 一部のドローンはかなり単純で、単一のデータリンクを使用するため、比較的単純なRF相互接続ソリューションが必要です。 ただし、極超音速技術の導入により、これらのドローンの一部はマッハ5と同じ速度になり、高温の要件が高まります。 高度が高いほど、速度が速くなり、周波数が高くなり、物質的な観点から問題が複雑になります。 これらの問題は誘電体によって解決できます。 さらに、極超音速アプリケーションの誘電体として石英材料を使用することも可能です。
最終的に、構造を設計する人は、環境、ドローンの高さの要件、必要な平均余命、メンテナンスが許可される頻度、および利用可能なテスト環境を理解する必要があります。 たとえば、ドローンは電子戦（EW）システムまたは電子インテリジェンスシステムを搭載しますか、それともペイロードは純粋にデータリンクとビデオになりますか？
正しい相互接続
アビオニクスのRF相互接続に関する重要な考慮事項は、誘電体と、周囲の環境と平衡に達したときのその環境での動作です。 たとえば、特定の飛行高度では、飛行機はより多くの真空環境を生成して、誘電体やその他の電子材料のデガッシング条件を提供します。 飛行機が地面に戻るとき、ケーブルは基本的に真空です。 その周りの流体やガスは誘電体に吸収され、再び凝縮します。 当時、誘電体はスポンジのようなものでした。汚染物質を除去する唯一の方法は、それらを焼くことでした。 これは航空機内では明らかに実現不可能であるため、蒸気シーリングはハイエンド、高性能、高高度のアプリケーションにも不可欠です。
正しいRF相互接続ソリューションを設計する際に考慮しなければならない多くの要因があります。 たとえば、ポリエチレンは難燃性と難燃性を向上させます。 屋外または屋内環境では、難燃性のUL認定シースを備えた非常に優れた配線の選択肢です。 注：ポリウレタンはより柔軟性がありますが、有人環境では使用できません。
機体に関しては、通常、耐熱性のPTFE（合成フッ素樹脂）誘電体ケーブルが使用され、標準よりも非常に低い損失でPTMP（ポリエステルプラスチック）テープ巻線と組み合わせることができます。 このタイプのソリューションは、最大50GHz以上で使用できます。 温度範囲の上限では、一部のシリカケーブルの定格は800°C以上になります。
コネクタの最適化
最終的な目標は、コネクタの機械的、環境的、電気的性能を最適化し、設置を非常に簡単にすることです。 軽量を維持するために選択できるさまざまなアルミニウムおよびプラスチックコネクタがあります。
業界では、Delrinやその他の材料を使用して、ねじ式コネクタ、スナップオンコネクタ、バヨネットコネクタなどのプラスチックを開発しています。 プラスチックカップリングおよびツーリングソリューションを備えたモジュラーコネクタソリューションを含む、超軽量ソリューションの他の研究開発が進行中です。 この方法により、メンテナンスが容易になり、ユーザーは現場で直接問題を解決できるようになります。
ツールは組み立てを簡素化できます
アフターマーケットにRF相互接続ソリューションをインストールしたり、現場でメンテナンス作業を行ったりする必要がある場合は、現場でブレードを使用する代わりにツールを使用できるため、争われる可能性のある領域での現場での組み立てがより安全かつ簡単になります。
Times Microwave Systemsなどの企業のこのアプローチにより、複数の技術者がさまざまな種類のツールや手法を使用する代わりに、ケーブル上で同じツールを同じアプリケーションに使用できます。
Times Microwave Systemsは、コンパクトで位相安定性が高く、柔軟性の高いミニチュア同軸ケーブルであるInstaBend（IB）047を提供しています。 この高性能ケーブルは、もともと宇宙飛行アプリケーション用に設計されており、密集した箱入りアプリケーションに簡単に適合させることができます。
