用于軍事和商業(yè)航空電子設備應用的射頻（RF）技術優(yōu)先考慮減輕重量以提高燃油效率，同時滿足嚴格的電氣和機械安全要求。在沖擊和振動環(huán)境中，低損耗、相位穩(wěn)定性和高性能需要通過仔細評估材料、結構和維護來平衡減小尺寸。

當今復雜的頻段要求（包括 5G、新的和升級的衛(wèi)星通信 （SATCOM） 系統(tǒng)、使用藍牙的儀表飛行程序 （IFP） 系統(tǒng)等）正在催生對更多輕量級、小型、高精度射頻 （RF） 解決方案的需求。在某些情況下，這些系統(tǒng)的工作頻率高達 90 GHz。航空電子行業(yè)需要低損耗、高溫、高靈活性的電纜，用于導航、防撞和通信系統(tǒng)，如 GPS、自動相關監(jiān)視廣播 （ADS-B）、SATCOM 和空對地通信。

航空電子應用的空間也有限，因為它們可以滿足整個車輛的更多應用需求。隨著頻率的增加和互連尺寸的減小以適應較小的波長，這些應用傳統(tǒng)上一直使用半剛性解決方案。然而，這些尺寸非常小的組件變得脆弱，使安裝變得困難且無法排除故障。

使用高度靈活的高性能電纜可用于密集包裝的盒內應用;這種靈活的組件可以在狹窄的角落周圍彎曲，并非常靠近連接器后面，以最大限度地減少占地面積，節(jié)省空間，并簡化狹小空間中的電纜布線。柔性電纜消除了保護連接器背面的需要，并簡化了維護。

在飛行中，極高的振動會給電路板硬件帶來壓力。最小化電纜和連接器之間的空間對于互連系統(tǒng)承受高振動是必要的。

從商業(yè)空氣創(chuàng)新中汲取靈感

城市空中交通（UAM）是一個安全高效的航空運輸系統(tǒng)的概念，該系統(tǒng)將使用高度自動化的飛機在城市和郊區(qū)的較低高度操作和運輸乘客或貨物。大多數(shù)UAM車輛將在10，000英尺以下運行，電池電量限制了其高度和耐力。隨著技術的發(fā)展，運動中的UAM密度將增加，在稱為“蜂擁”的情況下，它們的ADS系統(tǒng)將需要保持持續(xù)通信以避免碰撞。這些系統(tǒng)在很大程度上依賴于天線和高頻收發(fā)器，使傳感器能夠相互通信，因此低損耗、可靠、輕重量的電纜對于可靠的通信至關重要。

進一步的發(fā)展包括先進的空中機動性（AAM）解決方案，這些解決方案建立在UAM概念的基礎上，其應用將在城市環(huán)境之外運行，從交付無人機到電動垂直起降（eVTOL）應用。與電動汽車一樣，eVTOL 控制裝置依靠車載電力運行，電池很重，因此重量是一個重要的考慮因素。因此，這些技術需要先進的解決方案來滿足新的要求，同時遵守幾十年來支配其前輩的尺寸和重量原則。

無人機的航空電子設備

航空電子設備的另一個快速增長領域是無人機（UAV）。一些無人機相當簡單，使用單個數(shù)據(jù)鏈路，這需要相對簡單的射頻互連解決方案。然而，隨著高超音速的引入，其中一些無人機高達5馬赫，這增加了高溫要求。海拔越高，速度越高，頻率越高，從材料的角度來看問題就越復雜。這些問題可以通過電介質來解決;此外，有可能使用石英材料作為高超音速應用的電介質。

最終，設計結構的人需要了解環(huán)境、無人機的高度要求、需要什么樣的壽命、允許維護的頻率以及可用的測試環(huán)境。例如，無人機是攜帶電子戰(zhàn)（EW）系統(tǒng)還是電子情報系統(tǒng)，還是有效載荷純粹是數(shù)據(jù)鏈和視頻？

正確的互連

航空電子設備射頻互連的一個關鍵考慮因素是電介質及其在該環(huán)境中與周圍環(huán)境達到平衡狀態(tài)時的行為。例如，地面上的飛機滿載空氣，而在飛行高度，會產(chǎn)生更多的真空環(huán)境，為電介質和其他電子材料提供除氣條件。當飛機返回地面時，電纜基本上是真空的。它周圍的任何流體或氣體都會被電介質吸收，并在電介質內重新凝結。此時，電介質就像海綿一樣：去除污染物的唯一方法是烘烤它。這在飛機內部顯然是不可行的，因此蒸汽密封對于高端、高性能、高海拔應用也至關重要。

在設計正確的RF互連解決方案時，必須考慮許多因素。例如，聚乙烯提高了阻燃性和阻燃性;對于室外環(huán)境或帶有阻燃、UL 認證護套的室內環(huán)境，這是一個非常好的布線選擇。需要注意的是：聚氨酯可以更加靈活，但它們不能在載人環(huán)境中使用。

在機身側，通常使用耐高溫的PTFE（合成含氟聚合物）介電電纜，并且可以與高于標準的PTMP（聚酯塑料）膠帶包裝結合使用，該膠帶的損耗非常低。這種類型的解決方案可以一直使用到50千兆赫或更高。在溫度頻譜的高端，一些二氧化硅電纜的額定溫度高達800°C或更高。

連接器優(yōu)化

最終目標是優(yōu)化連接器的機械、環(huán)境和電氣性能，并使其非常易于安裝。有許多鋁和塑料連接器可供選擇，以保持其輕量化。

塑料的開發(fā)工作正在進行中，包括螺紋連接器、卡扣線連接器、卡口式連接器等，材料如 Delrin。超輕解決方案的其他研究和開發(fā)正在進行中，包括帶有塑料聯(lián)軸器和工具解決方案的模塊化連接器解決方案。這種方法將有助于維護，使用戶能夠直接在現(xiàn)場解決問題。

審核編輯：郭婷