對于軍事和航空航天,通信和網絡SWaP通常是一個重點。當今的系統生成越來越多的數據,需要快速有效地移動數據,而沒有技術瓶頸阻礙實時操作。雖然傳統上使用銅線,但它們越來越多地被光纖和無線連接所取代。本文將探討光纖如何提供所需的高吞吐量,同時提供每比特數字數據的低SWaP組合,并能夠滿足嚴格的環境和操作要求。
光纖與銅
對于軍事和航空航天應用中的高可靠性應用,需要考慮三個關鍵因素:堅固性、尺寸、重量和性能。
當您在地球上方一英里處時,可靠性至關重要。光纖不太容易受到溫度、電磁干擾和天氣等環境因素的影響。光纖還具有更長的使用壽命,大約 30-50 年,從而降低了維護和總體運營成本。
光纖的整體重量和尺寸遠小于銅。光纜的重量約為 4 磅/1000 英尺,而銅纜的重量為 39 磅/1000 英尺。光纜的直徑尺寸也小得多。例如,Cat 5e 電纜銅纜占用的空間是同等數量的光纖帶狀電纜的 100 倍以上。
光纖性能再次擊敗銅纜。帶寬比銅大得多,衰減也低得多。光纖的帶寬吞吐量超過 60 Tbps,而銅質 Cat 10e 布線的帶寬吞吐量僅為 5 Gbps。對網絡中繼器的需求是每~31英里的光纖,而不是每~5英里的銅纜。
在考慮可靠性、尺寸、重量和性能時,光纖是最佳選擇。
當高可靠性收發器有意義時
為了獲得光纖的優勢,許多客戶可能會從為電信市場設計的收發器開始。它們的成本可能更低,速度可能更高,但它們不如專門為軍事和航空航天用途設計的解決方案那么強大或設計精良。對于尋求質量、尺寸和可靠性最佳組合的客戶來說,只有為軍事和航空航天市場設計的解決方案才能滿足所有關鍵因素。
就尺寸而言,許多光纖收發器都以標準尺寸提供,乍一看似乎只有一種尺寸可用于特定應用。然而,像Cinch Connectivity Solutions這樣的制造商可以提供更小的收發器,從而減小解決方案的整體尺寸。Cinch的許多收發器的尺寸是典型競爭產品的一半或更小。
為了確保整個系統能夠從這些尺寸減小中充分受益,在設計過程中盡早考慮混合或小尺寸收發器,以確保使用最佳尺寸器件。
小型光纖收發器具有許多優點,但它們可能并不適合所有人。例如,現有的電路板設計可能需要一定尺寸的收發器。在這種情況下,Cinch 可以提供定制的收發器,這些收發器的設計考慮到了特定的尺寸,也使用標準接口并根據現有的軍用規范進行測試。定制的 Cinch 解決方案可讓您按計劃、按預算進行。
有些市場需要比標準商業產品更具體的要求,但不像火箭或無人機那樣專業。這些行業包括重工業、石油和天然氣以及醫療應用 - 所有這些行業對大多數組織對高速通信的需求都在增加。對于這種用例,Cinch 可以提供可以定制并按照特定規格和尺寸制造的收發器作為商業收發器,并且價格仍然具有競爭力且比典型的電信產品更小。
Cinch 如何降低 SWaP
為了降低SWaP,Cinch 在其收發器中使用了比通常的商業電信行業產品更高級的組件。結合精心的工程設計,這使得Cinch 能夠最大限度地利用收發器內部的空間,并創造出更輕、功耗更低的更小的產品。
另一種選擇是Cinch的混合收發器,使用安裝在陶瓷板上的芯片構建,然后引線鍵合在一起。這實現了特別緊湊和可靠的收發器設計,滿足最苛刻的軍事和航空航天應用的需求。
熱管理是Cinch 擅長的另一個領域。Cinch 在設計過程中進行了廣泛的分析,選擇在所需溫度參數內協同工作的組件,使 Cinch 能夠通過廣泛的測試和認證過程驗證所有內容是否符合必要的規格。
取得成果的關鍵是在裝配過程中對細節的不懈關注和極高的質量控制 - 生產的每個單元都經過嚴格的測試,以確保性能在溫度、振動和時間范圍內。Cinch 開發了自己的制造設備,結合多年的經驗,使其能夠設計和制造更小、更高效的收發器。
僅舉一個例子,Cinch的Low Rider收發器系列提供從155 Mbps到10 Gbps的選項,采用薄型設計,最大高度為0.386英寸(9.8毫米)。這些收發器的工作溫度范圍為 -40°C 至 85°C,并經過認證可在惡劣環境中使用。
另一個例子是 H2-TR4 四通道混合收發器,它包括四個獨立的發射和接收端口,每個端口的速度為 2.125 Gbps,典型功耗低于 1W。它采用緊湊、高度堅固的封裝,占地面積小,面積僅為 25 英寸(4.0 毫米)見方,最大高度小于 285.7 英寸(24.1 毫米)。該收發器包括一根集成的 FiberFlex 電纜,該電纜端接到行業標準的 12x29504 MT 連接器中,還可以定制為具有不同的 FiberFlex 長度、自定義 FiberFlex 路由或使用替代類型的光纖終端,如 ST、SC 或 MIL-T-《》。
堅固耐用的收發器和SWaP
總之,許多軍事和航空航天客戶需要堅固、可靠的收發器,它可以提供SWaP特性的最佳組合。對于這些應用,專門針對SWaP設計的收發器通常是最佳解決方案 - 實現最小的尺寸,以及擴展的溫度范圍和最佳定制等其他質量。
對于這些要求苛刻的應用,Cinch 在小尺寸收發器的設計和制造方面提供必要的專業知識,并且在軍事和航空航天應用中擁有成功實施的悠久歷史。
審核編輯:郭婷
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