用于軍事和商業航空電子設備應用的射頻（RF）技術優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。在沖擊和振動環境中，低損耗、相位穩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、新的和升級的衛星通信 （SATCOM） 系統、使用藍牙的儀表飛行程序 （IFP） 系統等）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，這些系統的工作頻率高達 90 GHz。航空電子行業需要低損耗、高溫、高靈活性的電纜，用于導航、防撞和通信系統，如 GPS、自動相關監視廣播 （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承受高振動是必要的。

從商業空氣創新中汲取靈感

城市空中交通（UAM）是一個安全高效的航空運輸系統的概念，該系統將使用高度自動化的飛機在城市和郊區的較低高度操作和運輸乘客或貨物。大多數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系統將需要保持持續通信以避免碰撞。這些系統在很大程度上依賴于天線和高頻收發器，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，使用單個數據鏈路，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境。例如，無人機是攜帶電子戰（EW）系統還是電子情報系統，還是有效載荷純粹是數據鏈和視頻？

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境中與周圍環境達到平衡狀態時的行為。例如，地面上的飛機滿載空氣，而在飛行高度，會產生更多的真空環境，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;對于室外環境或帶有阻燃、UL 認證護套的室內環境，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。

連接器優化

最終目標是優化連接器的機械、環境和電氣性能，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正在進行中，包括帶有塑料聯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場解決問題。

審核編輯：郭婷