隨著無人機在軍事行動中發揮更大的作用，減少體積和重量的壓力也在增加。新一代經過SWAP優化的連接器將滿足市場要求。

無人機(UAV)正變得越來越小和功能越來越強大。總體的來說小型化趨勢擴展到大量的軍事裝備上。被稱為無人駕駛飛機系統(UAS)或無人機的小型飛機可以幫助地面部隊的掌控更多安全的區域，因為它們比大型常規無人機小得多，不容易被發現。

這些小型飛行器監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相機和多種頻率如紅外、熱、可見光的傳感器，以及復雜的嵌入式計算和存儲設備。由于飛行時間取決于飛機攜帶多少重量，增加的有效載荷將面臨一個重量的挑戰。

AeroVironment的Raven RQ-11B在德克薩斯州胡德堡發射，是世界上部署最廣泛的無人駕駛飛機系統之一。他們被用于地面單位通過低空監視來了解周圍地區的情況.

TE Connectivity的業務發展經理Russ Graves說，一般來說，小型無人機可以按其大小分為納米無人機、微型無人機和小型戰術無人機。由于這些小型無人機并不是在適合軍用標準的大型無人機的中等區域和高空飛行，因此通常用于航空航天和國防領域的技術并不適用。“在許多應用中，許多小型無人機，甚至在戰術領域，都被認為是可以消耗的，這意味著如果一架飛機墜毀，它們會發射另一架。在這些類型的應用中，COTS(商用現成的)產品是可以接受的。”Graves說。

對于微型無人機和納米無人機來說，最關鍵的是減小尺寸、重量和功率(SWAP)，比如FLIR系統公司的“黑黃蜂”(BlackHornet)，該系統是為軍事用途開發的最小無人機之一。它的飛行時間可達每次25分鐘，飛行距離為1.6公里(0.99英里)。這種幾乎無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型多轉子系統是世界上應用最廣泛的無人機系統之一。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發的最小無人機之一是FLIR系統的“黑黃蜂”，圖為準備在2016年海軍陸空特遣部隊綜合試驗期間進行測試。

通過SWaP優化設計，連接器和電纜的發展趨勢有：重量輕的材料、快速斷開、多端口和多功能以及緊湊的布線。TE設計了幾個產品應用在較小的無人機上。從復合Deutsch 369系列連接器到Wildcat圓形連接器。復合Deutsch 369系列連接器是完全密封的而且可以在任何惡劣環境下的盲插。Graves說，該公司的解決方案可以解決無人機數據和電源分配、無人機指揮和控制總線系統以及無人機上使用的各種信號問題。

UAV中使用的連接器必須能夠為高速數字協議處理提供更高的數據傳輸速度，并且通常在信號范圍內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，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網絡傳輸能力的I/O連接器，具有消除噪聲和以最小化串擾解耦的功能。他們也很容易現場修復，這在軍事戰區很有優勢。

OomneticsCorporation的技術總監BobStanton說，手持無人機是可以由GPS制導的，也可以是無線電控制，這樣會有非常不同的連接器需求。高速數據傳輸和GPS制導上應用同軸信號連接器是最佳選擇，而更簡單的無線電控制無人機可以使用多引腳信號接器或D形連接器。Omnetics提供了所有三種類型。

Stanton說，連接器對于圖像捕獲和發送單元來說也是不同的，它們可能需要微波通信，而捕獲和存儲單元可能也需要額外的存儲空間。相機連接器的驅動部分是拍攝圖片的數據采集電子設備，以及使用的頻率或圖片類型。他說：“如果它是靜態的，而且用戶正在將它們存儲在一個數據包中，待會兒再發回，那么你需要一個體積小、堅固耐用、重量輕的高質量連接器，而且插頭插入和拔出的速度都很快。”Omnetics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人機，包括功率、信號分配、功能信號和傳感器等。高度可靠的連接是通過扭動和鎖定或推拉動作來完成的.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點。

在高振動、沖擊和溫度循環的情況下，無人機及其電纜的板對板或箱對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規范和用于Nano-D 25-mil銷到引腳的MIL-DTL-32139規范，都說明了這些高密度、小尺寸抗軍用沖擊和振動連接器的性能要求。其它密集板堆棧的板對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，這些連接器體積小，重量輕，而且堅固耐用，比大連接器更能通過沖擊和振動測試。

Stanton說，雖然小型無人機現在使用自動著陸軟件和接近傳感器，以使它們更平穩地降落，但著陸沖擊力仍然很高，特別對于多旋翼類型。他說：“無人機在飛行中會產生強烈的正弦振動，實際上可以使一些連接器松開。”因此，更高級的連接器連接技術已經在發展中，如擠壓鎖緊，或推入和旋轉棘輪。

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備的電纜連接。另一種推桿和閂鎖設計，結合現場操作的手指夾持，避免了傳統螺紋硬件的不均勻轉動可能造成的損害。這種設計能承受超過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備和電纜在后拆卸的小空間而設計的。Wildcat38999是基于MIL-DTL-38999系列III技術，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聯軸器。

一種替代微型D型號的是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，在無人機和其他軍事應用中廣泛使用。它也有板對板，板對線，線對線等版本。

Nicomatic說，OMM微型圓形連接器特別適用于空間受限、惡劣環境的應用，包括無人機的板對電纜連接。它們體積小，重量輕，可提供2500次咬合裝配。

軍用品質的小型混合連接器將電源和信號以及高速攝像機結合起來，有時還可以同聲廣播，這是另一項創新有助于SWaP優化設計。Stanton說，通常情況下，混合連接器將電源+同軸或電源+信號組合在同一個連接器和電纜系統中，但該行業似乎正朝著將所有這些都合并成一個混合連接器的方向前進。混合金屬納米連接器，處理兩個電源引腳和五或六個高速引腳，這可能有利于不同的電路設計。

“雖然他們是金屬化和更堅固，但事實上他們的混合意味著你只能使用一根線纜，而不是兩根單獨的線纜，”他說。“如果你需要更多的高強度信號傳輸，你可以在堆疊模塊的一個位置到無人機中的另一個位置中使用一些圓形連接器。”

TE產品經理WilliamNewton表示，盡管目前還沒有專門針對小型無人機應用的新標準，但TE Connectivity已經將無人機上的電池連接器領域確定為制造商的一個痛點。“目前，市場上有許多不同類型的解決方案，最初是為了便于樣機制造或成本原因而選擇的。”他說：“當無人機制造商全面生產時，他們將會意識到了這些類型連接器的質量、性能和可用性等問題。TE的目標是通過開發和改進目前正在發展中的電池連接器來解決這個問題。”

作者簡介：AnnR.Thryft 30年來一直在撰寫與制造和電子相關的技術，涉及互連、單板計算機、機器人、機器視覺、嵌入式設備、制造材料和工藝以及數據通信和電信等主題。她也為EE Times, Design News, COTS Journal, RTC Magazine, EDN, Test & Measurement World, andNikkei Electronics Asia等撰稿。