《電子技術(shù)應(yīng)用》
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連接器:電子裝備中的隱形支柱

2010-05-18
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    在武器裝備的各類電子系統(tǒng)中,連接器在器件與器件、組件與組件、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間進行電氣連接和信號傳遞,是構(gòu)成一個完整系統(tǒng)所必須的基礎(chǔ)元件,是軍用電子裝備中不可或缺的隱形支柱。軍用連接器與其他用途連接器的主要區(qū)別是嚴(yán)格的制造公差、堅固的結(jié)構(gòu),必須經(jīng)受高水平嚴(yán)格測試,高可靠性和高成本是其顯著特點。隨著電子信息業(yè)的迅速發(fā)展及現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭對武器裝備不斷提出新的要求,國際軍用連接器的發(fā)展出現(xiàn)了一些顯著變化,納型連接器脫穎而出,連接器模塊化加快,軍用、商用連接器相互滲透,界線趨于模糊等,這些變化是目前國際軍用連接器發(fā)展的亮點,其變化的深度和廣度值得我們密切關(guān)注。

   電連接器的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用趨勢

   軍用電連接器是組成飛機、導(dǎo)彈、艦艇等武器系統(tǒng)用量最多的通用電子元器件。在軍用武器裝備和各類電子系統(tǒng)中,連接器是連接器件與組件、組件與單機、單機與單機、系統(tǒng)與系統(tǒng)必不可少的基礎(chǔ)元件。在航空、航天、兵器、艦艇等軍用武器裝備中,起著電氣連接傳輸能量和信號的重要作用。例如,一架現(xiàn)代殲擊機使用電纜長達5~10公里,一次配套的電連接器約800~1000多件。在組成軍用裝備系統(tǒng)的所有連接器中,只要有任意一個連接器連接器:電子裝備中的隱形支柱中的任意一個接點失效,就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓、失效和重大事故的發(fā)生。在組成軍用裝備系統(tǒng)的所有電子元器件中,連接器看似結(jié)構(gòu)簡單,往往得不到領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)方面的重視,但其失效概率卻是最高的。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計;連接器失效概率約占組成系統(tǒng)電子元器件失效案例總數(shù)的40%~50%?;ミB問題是造成大多數(shù)軍事電子設(shè)備失效的主要原因之一,往往是在連接點、導(dǎo)線端接點或接觸界面首先失效。

   新趨勢:無人機應(yīng)用探究

   連接器是一種在航空、航天等軍事應(yīng)用系統(tǒng)中幾乎無處不在的重要基礎(chǔ)元件,而飛機(飛行器)以及航空電子設(shè)備系統(tǒng)則是軍用連接器最大和最集中的應(yīng)用領(lǐng)域,連接器在飛機和航空電子設(shè)備系統(tǒng)中起著傳輸信號或傳輸功率的互連作用。無人機,顧名思義,是一種無人駕駛飛機,由于在情報偵察、目標(biāo)捕獲、目標(biāo)攻擊等方面的優(yōu)勢日趨突出,對于國防越來越重要,故成為軍事強國大力發(fā)展的武器裝備。與有人駕駛飛機相比,智能化程度高、技術(shù)更復(fù)雜、工作環(huán)境更惡劣,因此對包括連接器在內(nèi)的元器件提出更加苛刻要求。

 

   盡管無人機與有人機具有許多相同的性能要求,但是無人機對于構(gòu)成該平臺互連布線的連接器、后殼、電纜和導(dǎo)線保護具有額外的要求。減輕重量、尺寸、耐沖擊和振動、電磁兼容、防腐以及高速/帶寬數(shù)據(jù)處理是無人機內(nèi)互連布纜的關(guān)鍵設(shè)計要求,這些要求從無人機本身延伸到包括地面控制/支持系統(tǒng)內(nèi)使用的電子設(shè)備以及無人機電子裝置的有效載荷。

   由于無人機的活動范圍和持續(xù)航行能力是關(guān)鍵因素;并且實際上的“人工-便攜式”無人機在戰(zhàn)術(shù)設(shè)置中很重要,所以無人機系統(tǒng)的設(shè)計師還必須最大限度減小互連元件的重量和尺寸,以便為無人機有效載荷技術(shù)、通訊、飛行控制和推進系統(tǒng)釋放出空間。無人機不論大還是小,天生對尺寸和重量敏感,這使互連技術(shù)條件成為整個設(shè)計過程中的一個關(guān)鍵要素。

      隨著國防系統(tǒng)進入網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)(network centric warfare)時代,以及無人機對于國防越來越重要,國防軍事和航天用電連接器和電光連接器必須滿足惡劣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),這一點變得比以往任何時候都緊迫……軍事系統(tǒng)設(shè)計師將比以往任何時候都迫切需要更輕、更小、更強固和更廉價的電連接器和光連接器”。高可靠的堅固連接器對于無人機的設(shè)計至關(guān)重要,連接器失效,將導(dǎo)致丟失信號,丟失功率,引起系統(tǒng)會失效。

   遺憾的是,目前供應(yīng)的許多連接器在10G的超重力下無法可靠工作,連接器的問題并未引起應(yīng)有的重視,那種認(rèn)為連接器只是“插插拔拔”的觀點是完全錯誤的,連接器看似結(jié)構(gòu)簡單,其實失效機理很復(fù)雜,其失效率難以準(zhǔn)確量化,至今仍是唯一無法劃分失效率等級的電子元器件。無人機應(yīng)用迫切需求高品質(zhì)連接器,這對軍用連接器制造商是機遇,更是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

 

  展會上的連接器

   連接器的種類繁多,尺寸規(guī)格各異。就中國軍用/航天連接器而言,貴航電器、中航光電、四川華豐、陜西華達、泰興永志、江蘇呈飛、陜西富士達等是其中的佼佼者。在本屆國防電子展示,我們看到多家國內(nèi)外軍用連接器廠商亮相。

   中航光電科技(7B01)

   國內(nèi)規(guī)模最大的,同時具備光、電、線纜組件連接器產(chǎn)品研制生產(chǎn)能力的專業(yè)化企業(yè),致力于為用戶提供全面的光電連接技術(shù)解決方案。主要產(chǎn)品有MIL-DTL-38999系列、MIL-C-26482系列、濾波連接器、光電混裝連接器、深水密封電連接器、高密度絞線插針連接器、光纖光纜連接器及光無源器件、線纜組件、射頻同軸連接器等一系列與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌、滿足不同客戶需求的中高端連接器。

   雷莫(LEMO)(2D01)

   雷莫在高精密的電子和光纖連接器領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先地位,其高品質(zhì)插拔自鎖連接器被廣泛應(yīng)用在各種具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境和場合,諸如醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制、檢測和測量設(shè)備、AV系統(tǒng)、廣播電視和通訊、核工業(yè)和軍工等領(lǐng)域。六十年來,雷莫(LEMO)致力于精密連接器的設(shè)計,呈獻出高技術(shù)高可靠性的連接器,滿足各種特殊應(yīng)用場合。

   歐度連接器系統(tǒng)(2G06)ODU為國際上100多家知名公司提供高端連接器解決方案,產(chǎn)品系列主要有圓柱型插拔自鎖連接器,混裝模塊連接器,PCB板連接器等。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子,測量和檢測儀器,軍工,工業(yè)測控,電訊,汽車電子等行業(yè)。從大到上海的磁懸浮列車,小至愛立信手機,都能找到ODU的連接器。ODU尤其擅長為用戶特別設(shè)計或定制連接器。

 卡萊互連技術(shù)(2G03)

   卡萊互連技術(shù)公司是世界領(lǐng)先的高性能電線電纜、射頻/微波連接器和電纜組件制造商之一,產(chǎn)品是針對在航空航天,國防電子,無線基礎(chǔ)設(shè)施,光通信應(yīng)用以及測試和測量行業(yè)??ㄈR互連技術(shù)開始實施以垂直一體化整合增值電纜組件的戰(zhàn)略,結(jié)合高性能射頻加/微波連接器,可以提供每個設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的互聯(lián)解決方案。

 

  尼科勱迪(2F08)

   尼科勱迪,致力于生產(chǎn)為高科技產(chǎn)品配套的連接器等部件,是專業(yè)制造微矩形連接器的公司,主要生產(chǎn)2.0mm間距微矩形連接器、2.54mm間距微矩形連接器、PCB連接器和薄膜開關(guān)所用Dome。近幾年來,公司產(chǎn)品在航空航天、船舶、控制,防衛(wèi)和運輸市場上越來越受歡迎,此外也大量應(yīng)用于醫(yī)療、通信和工業(yè)設(shè)備當(dāng)中。

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