隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中發(fā)揮更大的作用，減少體積和重量的壓力也在增加。新一代經(jīng)過(guò)SWAP優(yōu)化的連接器將滿足市場(chǎng)要求。

無(wú)人機(jī)(UAV)正變得越來(lái)越小和功能越來(lái)越強(qiáng)大。總體的來(lái)說(shuō)小型化趨勢(shì)擴(kuò)展到大量的軍事裝備上。被稱為無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)(UAS)或無(wú)人機(jī)的小型飛機(jī)可以幫助地面部隊(duì)的掌控更多安全的區(qū)域，因?yàn)樗鼈儽却笮统Ｒ?guī)無(wú)人機(jī)小得多，不容易被發(fā)現(xiàn)。

這些小型飛行器監(jiān)視和偵察能力的提高取決于有效載荷，該載荷可以包括多個(gè)相機(jī)和多種頻率如紅外、熱、可見(jiàn)光的傳感器，以及復(fù)雜的嵌入式計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備。由于飛行時(shí)間取決于飛機(jī)攜帶多少重量，增加的有效載荷將面臨一個(gè)重量的挑戰(zhàn)。

AeroVironment的Raven RQ-11B在德克薩斯州胡德堡發(fā)射，是世界上部署最廣泛的無(wú)人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)之一。他們被用于地面單位通過(guò)低空監(jiān)視來(lái)了解周圍地區(qū)的情況.

TE Connectivity的業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Russ Graves說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，小型無(wú)人機(jī)可以按其大小分為納米無(wú)人機(jī)、微型無(wú)人機(jī)和小型戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)。由于這些小型無(wú)人機(jī)并不是在適合軍用標(biāo)準(zhǔn)的大型無(wú)人機(jī)的中等區(qū)域和高空飛行，因此通常用于航空航天和國(guó)防領(lǐng)域的技術(shù)并不適用。“在許多應(yīng)用中，許多小型無(wú)人機(jī)，甚至在戰(zhàn)術(shù)領(lǐng)域，都被認(rèn)為是可以消耗的，這意味著如果一架飛機(jī)墜毀，它們會(huì)發(fā)射另一架。在這些類型的應(yīng)用中，COTS(商用現(xiàn)成的)產(chǎn)品是可以接受的。”Graves說(shuō)。

對(duì)于微型無(wú)人機(jī)和納米無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，最關(guān)鍵的是減小尺寸、重量和功率(SWAP)，比如FLIR系統(tǒng)公司的“黑黃蜂”(BlackHornet)，該系統(tǒng)是為軍事用途開(kāi)發(fā)的最小無(wú)人機(jī)之一。它的飛行時(shí)間可達(dá)每次25分鐘，飛行距離為1.6公里(0.99英里)。這種幾乎無(wú)聲的手持式飛行器重1.3kg(2磅，13.86盎司)，可以在士兵的多用途皮帶上攜帶。

AeroVironment的RQ-11B Raven型多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是世界上應(yīng)用最廣泛的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)之一。翼展1.37米(4.5英尺)，重1.9kg(4.2磅)，航程10公里(6.2英里)。

為軍事偵察和了解位置而開(kāi)發(fā)的最小無(wú)人機(jī)之一是FLIR系統(tǒng)的“黑黃蜂”，圖為準(zhǔn)備在2016年海軍陸空特遣部隊(duì)綜合試驗(yàn)期間進(jìn)行測(cè)試。

通過(guò)SWaP優(yōu)化設(shè)計(jì)，連接器和電纜的發(fā)展趨勢(shì)有：重量輕的材料、快速斷開(kāi)、多端口和多功能以及緊湊的布線。TE設(shè)計(jì)了幾個(gè)產(chǎn)品應(yīng)用在較小的無(wú)人機(jī)上。從復(fù)合Deutsch 369系列連接器到Wildcat圓形連接器。復(fù)合Deutsch 369系列連接器是完全密封的而且可以在任何惡劣環(huán)境下的盲插。Graves說(shuō)，該公司的解決方案可以解決無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)和電源分配、無(wú)人機(jī)指揮和控制總線系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)上使用的各種信號(hào)問(wèn)題。

UAV中使用的連接器必須能夠?yàn)楦咚贁?shù)字協(xié)議處理提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，并且通常在信號(hào)范圍內(nèi)具有較低的電壓和較低的電流，更小的封裝和更高的引腳數(shù)，以及電磁干擾屏蔽等性能。例如，TE的Cee-Lok FAS-T是一種小型的、具有10 Gb/s網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的I/O連接器，具有消除噪聲和以最小化串?dāng)_解耦的功能。他們也很容易現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，這在軍事戰(zhàn)區(qū)很有優(yōu)勢(shì)。

OomneticsCorporation的技術(shù)總監(jiān)BobStanton說(shuō)，手持無(wú)人機(jī)是可以由GPS制導(dǎo)的，也可以是無(wú)線電控制，這樣會(huì)有非常不同的連接器需求。高速數(shù)據(jù)傳輸和GPS制導(dǎo)上應(yīng)用同軸信號(hào)連接器是最佳選擇，而更簡(jiǎn)單的無(wú)線電控制無(wú)人機(jī)可以使用多引腳信號(hào)接器或D形連接器。Omnetics提供了所有三種類型。

Stanton說(shuō)，連接器對(duì)于圖像捕獲和發(fā)送單元來(lái)說(shuō)也是不同的，它們可能需要微波通信，而捕獲和存儲(chǔ)單元可能也需要額外的存儲(chǔ)空間。相機(jī)連接器的驅(qū)動(dòng)部分是拍攝圖片的數(shù)據(jù)采集電子設(shè)備，以及使用的頻率或圖片類型。他說(shuō)：“如果它是靜態(tài)的，而且用戶正在將它們存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)包中，待會(huì)兒再發(fā)回，那么你需要一個(gè)體積小、堅(jiān)固耐用、重量輕的高質(zhì)量連接器，而且插頭插入和拔出的速度都很快。”O(jiān)mnetics為這些用途提供了納米鎖存連接器和棘輪鎖定圓形連接器.

Amphenol的LuminusR44S圓形連接器系列廣泛用于無(wú)人機(jī)，包括功率、信號(hào)分配、功能信號(hào)和傳感器等。高度可靠的連接是通過(guò)扭動(dòng)和鎖定或推拉動(dòng)作來(lái)完成的.該公司的Pegasus系列增加了Luminus航空航天連接器電磁干擾屏蔽的優(yōu)點(diǎn)。

在高振動(dòng)、沖擊和溫度循環(huán)的情況下，無(wú)人機(jī)及其電纜的板對(duì)板或箱對(duì)箱連接器也必須是高度可靠的。用于微型D 50-mil引腳到引腳的MIL-DTL-83513規(guī)范和用于Nano-D 25-mil銷到引腳的MIL-DTL-32139規(guī)范，都說(shuō)明了這些高密度、小尺寸抗軍用沖擊和振動(dòng)連接器的性能要求。其它密集板堆棧的板對(duì)板連接器通常是納米連接器，或片裝或極化納米(Pzn)連接器。Stanton說(shuō)，這些連接器體積小，重量輕，而且堅(jiān)固耐用，比大連接器更能通過(guò)沖擊和振動(dòng)測(cè)試。

Stanton說(shuō)，雖然小型無(wú)人機(jī)現(xiàn)在使用自動(dòng)著陸軟件和接近傳感器，以使它們更平穩(wěn)地降落，但著陸沖擊力仍然很高，特別對(duì)于多旋翼類型。他說(shuō)：“無(wú)人機(jī)在飛行中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的正弦振動(dòng)，實(shí)際上可以使一些連接器松開(kāi)。”因此，更高級(jí)的連接器連接技術(shù)已經(jīng)在發(fā)展中，如擠壓鎖緊，或推入和旋轉(zhuǎn)棘輪。

例如，Omnetics公司的閂鎖微型D和Nano-D連接器，用于咬合連接和面板設(shè)備的電纜連接。另一種推桿和閂鎖設(shè)計(jì)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)操作的手指夾持，避免了傳統(tǒng)螺紋硬件的不均勻轉(zhuǎn)動(dòng)可能造成的損害。這種設(shè)計(jì)能承受超過(guò)2000次裝配咬合周期。

TE連接器的微型D連接器有圓形和矩形兩種，較新的版本包括高速信號(hào)和電源，以幫助空間和重量最小化。它全密封的Wildcat圓形連接器是專為集成設(shè)備和電纜在后拆卸的小空間而設(shè)計(jì)的。Wildcat38999是基于MIL-DTL-38999系列III技術(shù)，包括電磁干擾屏蔽，并提供了所給38999尺寸幾乎兩倍的連接接觸密度，并附加有螺紋抗振動(dòng)聯(lián)軸器。

一種替代微型D型號(hào)的是Harwin的Gecko連接器，這是一種微型1.25毫米間距的高可靠性連接器，在無(wú)人機(jī)和其他軍事應(yīng)用中廣泛使用。它也有板對(duì)板，板對(duì)線，線對(duì)線等版本。

Nicomatic說(shuō)，OMM微型圓形連接器特別適用于空間受限、惡劣環(huán)境的應(yīng)用，包括無(wú)人機(jī)的板對(duì)電纜連接。它們體積小，重量輕，可提供2500次咬合裝配。

軍用品質(zhì)的小型混合連接器將電源和信號(hào)以及高速攝像機(jī)結(jié)合起來(lái)，有時(shí)還可以同聲廣播，這是另一項(xiàng)創(chuàng)新有助于SWaP優(yōu)化設(shè)計(jì)。Stanton說(shuō)，通常情況下，混合連接器將電源+同軸或電源+信號(hào)組合在同一個(gè)連接器和電纜系統(tǒng)中，但該行業(yè)似乎正朝著將所有這些都合并成一個(gè)混合連接器的方向前進(jìn)。混合金屬納米連接器，處理兩個(gè)電源引腳和五或六個(gè)高速引腳，這可能有利于不同的電路設(shè)計(jì)。

“雖然他們是金屬化和更堅(jiān)固，但事實(shí)上他們的混合意味著你只能使用一根線纜，而不是兩根單獨(dú)的線纜，”他說(shuō)。“如果你需要更多的高強(qiáng)度信號(hào)傳輸，你可以在堆疊模塊的一個(gè)位置到無(wú)人機(jī)中的另一個(gè)位置中使用一些圓形連接器。”

TE產(chǎn)品經(jīng)理WilliamNewton表示，盡管目前還沒(méi)有專門針對(duì)小型無(wú)人機(jī)應(yīng)用的新標(biāo)準(zhǔn)，但TE Connectivity已經(jīng)將無(wú)人機(jī)上的電池連接器領(lǐng)域確定為制造商的一個(gè)痛點(diǎn)。“目前，市場(chǎng)上有許多不同類型的解決方案，最初是為了便于樣機(jī)制造或成本原因而選擇的。”他說(shuō)：“當(dāng)無(wú)人機(jī)制造商全面生產(chǎn)時(shí)，他們將會(huì)意識(shí)到了這些類型連接器的質(zhì)量、性能和可用性等問(wèn)題。TE的目標(biāo)是通過(guò)開(kāi)發(fā)和改進(jìn)目前正在發(fā)展中的電池連接器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。”

作者簡(jiǎn)介：AnnR.Thryft 30年來(lái)一直在撰寫與制造和電子相關(guān)的技術(shù)，涉及互連、單板計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)、嵌入式設(shè)備、制造材料和工藝以及數(shù)據(jù)通信和電信等主題。她也為EE Times, Design News, COTS Journal, RTC Magazine, EDN, Test & Measurement World, andNikkei Electronics Asia等撰稿。