Pilnīgs ievads par koaksiālajiem vadiem (RF koaksiālajiem kabeļiem) kosmosa lietojumiem
Aviācijas un kosmosa koaksiālais kabelis ir radiofrekvenču pārraides kabelis, kas īpaši izstrādāts ekstremāliem gaisa, raķešu, satelītu un dziļa kosmosa lidmašīnu darba apstākļiem. Tās galvenā funkcija ir stabili pārraidīt radiofrekvences/mikroviļņu signālus vidēs ar plašu temperatūru, vakuumu, vibrāciju, apstarošanu un spēcīgiem elektromagnētiskiem traucējumiem. Atšķirībā no civilajiem koaksiālajiem kabeļiem, tas izmanto īpašus fluoroplastiskus, sudrabotus vadītājus un augstas ekranēšanas konstrukcijas, stingri ievērojot aviācijas un kosmosa standartus. Tas koncentrējas uz pieciem galvenajiem veiktspējas raksturlielumiem: zems zudums, fāzes stabilitāte, viegls svars, ārkārtēja vides izturība un augsts ekranējums.
Koaksiālo kabeļu klasifikācija
(1) Pamata koaksiālā struktūra (aviācijas klases slāņveida dizains)
Pieci slāņi no iekšpuses uz ārpusi, katram slānim ir īpašas prasības militārajiem kosmosa materiāliem, un ir stingri aizliegts izmantot parasto varu, PE, PVC un citus civilos materiālus:
Iekšējais vadītājs
Materiāls: augstas tīrības pakāpes, bezskābekļa vara sudraba pārklājums (pārklājums ir lielāks par vai vienāds ar 1 μm, augstākās klases aviācija, lielāka vai vienāda ar 2 μm); Orbītā esošie satelīti ir izgatavoti no sudrabota vara-pārklāta tērauda/pretatomiskā skābekļa sakausējuma, lai izturētu kosmosa atomu skābekļa eroziju.
Struktūra: vienvirziena cieta (daļēji{0}}cieta)/īpaši-smalka daudzslāņu precizitāte savīta (elastīga, izturīga pret miljoniem lieces vibrāciju); Augstai frekvencei un zemiem zudumiem nepieciešama īpaši gluda vadītāja virsma, lai samazinātu ādas efekta zudumus.
Dielektriskās izolācijas slānis (kodola veiktspējas slānis)
Civilā PE ir pilnībā aizliegta, un aviācija ir sadalīta trīs līmeņos:
Vispārēji gaisa pārvadājumi: ciets PTFE/FEP, temperatūras izturība -55 ~ 200 grādi;
Viegls/mazs zudums: paplašināts politetrafluoretilēns (ePTFE) ar ārkārtīgi zemu dielektrisko konstanti, samazināts svars par 30% un minimālas fāzes svārstības plašā temperatūras diapazonā;
Satelīta vakuuma pakāpe: augstas -tīrības pakāpes putots PTFE, neiztvaiko mazas molekulas, izvairās no optisko un RF ierīču vakuuma nokrišņu piesārņojuma, izturīgs pret augstas-enerģijas telpas apstarošanu Jekano (J...).
Ekranēšanas slānis (EMI pret{0}}traucējumu kodols)
Viena slāņa pīts ekranējums tiek izmantots tikai parastajiem gaisa kuģu lietojumiem, savukārt augstākās klases{0}}radari/satelīti izmanto kompozītmateriālu ekranējumu:
Divslāņu sudrabots vara aušana: pārklājuma līmenis 95% ~ 98%, ekranēšanas efektivitāte ir lielāka vai vienāda ar 90 dB;
Folijas lente+divslāņu pīts kompozītmateriālu ekranējums: ekranēšanas efektivitāte 120 dB+, paredzēta fāzētu bloku radaram un elektroniskiem pretpasākumiem;
Daļēji stingrs: Bezšuvju sudrabots vara caurules ārējais vadītājs ar optimālu fāzes stabilitāti un ārkārtīgi zemu noplūdi.
Ārējais apvalks
Galvenās FEP un PFA fluoroplastikas; Zemu dūmu halogēnu-nesaturošs īpašs apvalks tiek izmantots civilās aviācijas lidmašīnām, izturīgs pret koroziju no aviācijas hidrauliskās eļļas (Skydrol), atledošanas šķidruma un degvielas. Vakuuma pavadoņiem nav ārējā apvalka vai īpaši -plānas FEP svara samazināšanas konstrukcijas.
(2) Trīs galvenie produktu veidi (klasificēti pēc stingrības)
1. Elastīgs aviācijas koaksiālais (visbiežāk izmantotais borta, RG sērija/Eiropas EN4604 sērija)
Piemērots kabīnes elektroinstalācijai, biežai locīšanai, šaurai telpai un pretvibrācijas nogurumam.
Klasisks militārais RG modelis (MIL-DTL-17 ASV militārais standarts)
RG179:75 Ω, ārējais diametrs 2.54mm, mikro viegls, GPS, Navigācijas uztvērēja iekšējais vads, -55~200 grādi, 1GHz vājinājums Mazāks vai vienāds ar 0.52dB/m, dzeltenā lappuse 88 maiņa ..;
RG316: 50 Ω, PTFE izolācija, augstāka temperatūras pretestība nekā RG174, universāla avionika un satelīta antenas īss vads;
RG400: 50 Ω divkārši ekranēts standarta gaisa kabelis, radara un satelītu sakaru padevējs, tālsatiksmes zems zudums, standarta konfigurācija lidmašīnām uz militārām lidmašīnām;
RG142: rupjš diametrs un mazs zudums, ko izmanto lielas{1}}jaudas RF raidītājiem.
Eiropas aviācijas standarts EN4604 sērija (Airbus, Boeing, iekšzemes lielie gaisa kuģi)
WD, WM, KX vieglās sērijas, galvenokārt 50 Ω, maksimālā darba frekvence 6 GHz, temperatūras diapazons no -65 līdz 200 grādiem, viegls dizains, samazina svaru par 20% ~ 60%, salīdzinot ar tradicionālo RG, saskaņā ar FAR25 aviācijas liesmas slāpētāja zemu dūmu prasību analīzi un testēšanu.
2. Daļēji ciets/daļēji elastīgs koaksiāls (radars, fāzēts bloks, satelīta slodze)
Ārējais vadītājs ir bezšuvju sudrabots vara caurule, kuru pēc formēšanas var manuāli saliekt un fiksēt. Fāzes temperatūras novirze ir ārkārtīgi maza, un ekranēšanas noplūde ir ārkārtīgi zema, tādēļ tā ir obligāta-augstas-precizitātes mikroviļņu sistēmām
Specifikācijas: 0.86mm, 1.19mm, 2.2mm, 3.0mm ārējais diametrs;
Frekvenču joslas pārklājums DC~40GHz (X/Ka joslas radars);
Pielietojums: gaisa aktīvā fāzētu bloku radars, satelīta RF krava, raķešu meklētājs, augstas-precizitātes testēšanas aprīkojums;
Priekšrocības: Pilna temperatūras diapazona fāzes maiņa<0.3 °, resistance to external electromagnetic interference, no weaving gap signal leakage micro coax.
3. Īpaši viegls mikrokoaksiālais (svara samazināšana bezpilota lidaparātiem, komerciāliem lidaparātiem, dziļā kosmosa satelītiem)
Gore un Kesley augstākās -klases produkti, putu ePTFE vidēja, plānas{1}}sienu struktūra, samazina svaru par 60% salīdzinājumā ar RG400 ar tādu pašu enerģiju; Viena liela pasažieru lidmašīnas nomaiņa var samazināt svaru par vairāk nekā 20 kg, tieši samazināt degvielas patēriņu, atbalstīt līdz 12 GHz RF pārraidi, un to plaši izmanto borta izklaides un satelīta sakaru antenu padevējiem.
(3) Divas standarta pretestības ar skaidru darba sadalījumu
50 Ω (izmanto 90% aviācijas un kosmosa scenāriju): saskaņota ar RF jaudas pastiprinātāju, radaru, satelīta saziņu, elektroniskiem pretpasākumiem, gaisa VHF/UHF radio, līdzsvarošanas jaudas kapacitāti un zemu zudumu, RG400, EN4604, daļēji ciets, visi 50 Ω.
75 Ω: Navigācija, GPS satelītu uztveršana, iebūvēta video pārraide, civilās aviācijas borta izklaides sistēma, reprezentatīvs modelis RG179, viegls 75 Ω putu koaksiāls.
(4) Stingri aviācijas un kosmosa līmeņa vides veiktspējas rādītāji (atšķiroties no civilajiem kodoliem)
1. Temperatūras tolerance
Parastais borta: -55 grādi ~+200 grāds ;
Dziļā kosmosa/polārais kosmosa kuģis: pagarināts līdz -65 grādiem, īslaicīga maksimālā temperatūra 260 grādi ; Impedances un vājināšanās svārstības ir mazākas par vai vienādas ar 3% pēc simtiem augstas un zemas temperatūras ciklu.
2. Mehāniskā uzticamība
Vibrācija: 10 ~ 2000 Hz nejauša vibrācija, kas imitē dzinēja un raķetes palaišanas triecienu, ar miljoniem līkumu un bez salauztiem pavedieniem;
Spiedienizturīgs un nodilumizturīgs-: izturīgs pret korpusa saspiešanu, kabīnes vadu instalācijas berzi un aviācijas ķīmisko vielu koroziju uz aizsargapvalka;
Liesmas slāpētājs: civilā aviācija atbilst FAR 25. daļas F pielikumam, zems dūmu līmenis, nesatur halogēnus-, zema toksicitāte un aizdedzes laikā neizdala ļoti toksiskas gāzes.
3. Ekskluzīvs kosmosa sniegums (satelīti, pilotēti kosmosa kuģi)
Zema vakuuma izplūde: kopējais materiāla masas zudums TML<1%, condensable volatile matter CVCM<0.1%, does not contaminate the lens and sensor;
Radiācijas pretestība: spēj izturēt protonu un elektronu starojumu telpā, ar izolāciju, kas nepulverējas, un zudumi neceļas;
Antiatomiskais skābeklis: sudrabots sakausējuma vadītājs zemas orbītas satelītiem, lai novērstu ārējā vadītāja koroziju un bojājumus.
4. RF elektrisko serdeņu indikatori
Stingra pretestības pielaide: 50 Ω± 2 Ω, tikai ± 5 Ω civilai lietošanai;
Īpaši zems vājināšanās: putu PTFE vide ievērojami samazina augstas{0}}frekvences zudumus;
Augsta ekranēšanas efektivitāte: parasta gaisa kuģa Lielāka vai vienāda ar 90 dB, radara/satelīta kompozītmateriāla ekranēšana Lielāka vai vienāda ar 120 dB;
Fāzes stabilitāte: temperatūras izmaiņas un minimāla fāzes nobīde pēc lieces atbilst precīzai fāzētu bloku radara staru kontrolei.
(5) Galvenie izpildes standarti
ASV militārais standarts (militārais lidaparāts, satelīts): MIL-DTL-17 (iepriekš MIL-C-17) RG sērijas koaksiālā specifikācija; GJB1215A iekšzemes militārā RF kabeļa komponentu standarts;
Eiropas civilās aviācijas standarti (Airbus, lielie iekšzemes gaisa kuģi): ASD EN4604 sērija, WD/WM/KX viegls augstas temperatūras koaksiāls;
NASA kosmosa standarts: SP-8007 Vacuum Low Gas, atomu skābekļa aizsardzības specifikācija;
Vietējie kosmosa standarti: HB kosmosa kabeļu standarts, QJ kosmosa kabeļa specifikācija, kas atbalsta pilotētu kosmosa lidojumu, satelītu un nesējraķešu modeļus.
(6)Tipiski pielietojuma scenāriji
1. Civilās lidmašīnas/vispārējā aviācija: GPS navigācija, satelīta sakari SATCOM, VHF sakaru radio, borta izklaide IFE, laikapstākļu radars, sadursmes brīdinājuma sistēma, prioritārais EN4604 mazdūmu halogēns{2}koaksiāls.
2. Militārās lidmašīnas, raķetes, bezpilota lidaparāti: gaisa aktīvā fāzētā bloka radars, elektronisko pretpasākumu ECM, datu saite, meklētāja RF komponenti; Liels skaits RG400, daļēji-cietu un īpaši vieglu mikrokoaksiālo kabeļu tiek izmantots, lai līdzsvarotu svara samazināšanu un pret{3}}traucējumus.
3. Satelīti, pilotēti kosmosa kuģi, dziļās kosmosa zondes: borta sakaru derīgās slodzes, borta radars, attālās uzrādes RF uztvērēji; Vakuuma zema izplūdes gāzu, starojuma izturīga putu PTFE koaksiālā, daļēji{1}}cieta augstas-precizitātes mikroviļņu slodzei.
4. Nesējraķete: aprīkots ar telemetrijas, RF sakaru un vadības sistēmām, kas spēj izturēt spēcīgus palaišanas triecienus un augstas -temperatūras astes liesmas starojumu.
(7)Nozares attīstības tendences
Lielisks vieglums: paplašinātā ePTFE un plānās{0}}sienu kompozītmateriāla struktūra nepārtraukti samazina svaru, samazinot gaisa kuģa slodzi un degvielas patēriņu;
Augsta frekvence: zemu zudumu Ka/Ku joslas īpašu koaksiālo kabeļu izstrāde 6-40 GHz milimetru viļņu radaram un augstas caurlaidības satelītiem;
Integrēts: koaksiālais+ātrgaitas{1}}diferenciālais kompozīta vadu instalācija, kas vienkāršo vadu instalāciju izkārtojumu salonā;
Uzlabots, lai izturētu ekstremālu vidi: Izplešanās -85-260 grādu īpaši plašs temperatūras diapazons, spēcīgāks atomu skābeklis, starojuma tolerance, piemērots dziļas kosmosa izpētei;
Vides aizsardzība pret zemu dūmu un -halogēnu saturu: civilā aviācija nosaka, ka tiek reklamēti fluoru nesaturoši un zemas toksicitātes aizsargapvalki, lai uzlabotu uguns izdzīvošanu.
