航空宇宙用途向けの同軸線 (RF 同軸ケーブル) の完全な紹介

航空宇宙用同軸ケーブルは、航空機、ミサイル搭載機、衛星、深宇宙航空機の極限の作業条件向けに特別に設計された無線周波数伝送ケーブルです。その中心的な機能は、幅広い温度、真空、振動、放射線、強い電磁干渉のある環境で無線周波数/マイクロ波信号を安定して送信することです。民間の同軸ケーブルとは異なり、特殊なフッ素樹脂、銀メッキ導体、高シールド構造を使用しており、航空宇宙特有の規格に厳密に従っています。低損失、位相安定性、軽量、極度の環境耐性、高シールドという 5 つのコア性能特性に焦点を当てています。
同軸ケーブルの分類
(1)基本同軸構造(航空宇宙グレードの積層構造)
内側から外側まで 5 つの層があり、各層には軍用航空宇宙材料として特別な要件があり、通常の銅、PE、PVC、およびその他の民間材料の使用は固く禁止されています。
内部導体
材質: 高純度無酸素銅銀メッキ (コーティング 1 μ m 以上、ハイエンド航空宇宙用 2 μ m 以上)。軌道上の衛星製品は、宇宙原子状酸素の侵食を防ぐために、銀メッキされた銅-クラッド鋼/反原子状酸素合金で作られています。
構造: シングルストランドソリッド (半剛体)/極細マルチストランド精密撚り (柔軟性、数百万回の曲げ振動に耐える)。-高周波と低損失では、表皮効果損失を低減するために導体の表面が非常に滑らかであることが必要です。
誘電体絶縁層(コア性能層)
民間の PE は完全に禁止されており、航空宇宙産業は 3 つのレベルに分けられます。
一般的な空気中: 固体 PTFE/FEP、耐熱温度 -55 〜 200 度。
軽量/低損失: 誘電率が極めて低く、重量が 30% 削減され、広い温度範囲にわたって位相変動が最小限に抑えられた延伸ポリテトラフルオロエチレン (ePTFE)。
衛星真空グレード: -高純度発泡 PTFE、小分子揮発なし、光学および RF デバイスの真空析出汚染を回避、高エネルギー空間照射 Jekano (J...) に耐性があります。-
シールド層(EMI 防止{0}}コア)
単層編組シールドは通常の航空機用途にのみ使用されますが、ハイエンドのレーダーや衛星では複合シールドが使用されます。{0}
二層銀メッキ銅編組:カバー率95%~98%、シールド効果90dB以上。
フォイルテープ+二重-層編組複合シールド: シールド効率120dB+、フェーズドアレイレーダーと電子対策専用。
セミリジッド: 最適な位相安定性と極めて低い漏れを備えたシームレスな銀メッキ銅チューブの外部導体。
アウターシース
主流のFEPおよびPFAフッ素樹脂。低煙ハロゲンフリーの特殊シースは民間航空航空機に使用されており、航空用作動油 (Skydrol)、防氷剤、燃料による腐食に耐性があります。真空衛星には、外側シースや極薄 FEP の軽量化設計がありません。-
(2)主流の3製品タイプ(剛性による分類)
1. フレキシブル航空同軸 (機内で最も一般的に使用される、RG シリーズ/ヨーロッパ EN4604 シリーズ)
機内配線、頻繁な屈曲、狭いスペースへの侵入、耐振動疲労に適しています。
クラシックな軍用 RG モデル (MIL{0}}DTL-17 米軍規格)
RG179: 75 Ω、外径 2.54 mm、超軽量、GPS、ナビゲーション受信機の内部配線、-55 ~ 200 度、1GHz 減衰 0.52dB/m 以下、イエロー ページ 88 シフト .;
RG316: 50 Ω、PTFE 絶縁、RG174 よりも高い耐熱性、ユニバーサル アビオニクスおよび衛星アンテナのショート ワイヤー。
RG400: 50 Ω 二重シールド標準航空ケーブル、レーダーおよび衛星通信フィーダー、長距離低損失、軍用機の航空機用の標準構成。
RG142: 直径が粗く、損失が低いため、空中の高出力 RF 送信機に使用されます。-
欧州航空規格EN4604シリーズ(エアバス、ボーイング、国産大型機)
WD、WM、KX 軽量シリーズは、主に 50 Ω、最大動作周波数 6GHz、温度範囲 -65 ~ 200 度、軽量設計で、従来の RG と比較して重量を 20% ~ 60% 削減し、FAR25 航空難燃剤低煙要件の分析とテストに準拠しています。
2. セミリジッド/セミフレキシブル同軸 (レーダー、フェーズド アレイ、衛星ペイロード)
外部導体は継ぎ目のない銀メッキ銅管で、成形後に手作業で曲げて固定することができます。位相温度ドリフトが非常に小さく、シールド漏れが非常に少ないため、高精度マイクロ波システムには必須です-。-
仕様:外径0.86mm、1.19mm、2.2mm、3.0mm。
周波数帯域カバー DC~40GHz (X/Ka バンドレーダー);
用途: 航空機搭載アクティブ フェーズド アレイ レーダー、衛星 RF ペイロード、ミサイルシーカー、高精度試験装置。-
利点: 全温度範囲で相変化<0.3 °, resistance to external electromagnetic interference, no weaving gap signal leakage micro coax.
3. 超軽量極細同軸(無人航空機、民間航空機、深宇宙衛星の軽量化)
Gore と Kesley のハイエンド製品、{0}}発泡 ePTFE 中薄肉構造により、同じエネルギー下で RG400 と比較して重量が 60% 削減されます。-大型旅客機 1 機を置き換えると、重量が 20kg 以上削減され、燃料消費量が直接削減され、最大 12GHz の RF 伝送がサポートされ、機内エンターテインメントや衛星通信アンテナ フィーダに広く使用されています。
(3)明確な分業による2つの標準インピーダンス
50 Ω (航空宇宙シナリオの 90% で使用): RF パワーアンプ、レーダー、衛星通信、電子対策、航空 VHF/UHF 無線に適合、電力容量と低損失のバランス、RG400、EN4604、セミリジッドはすべて 50 Ω。
75 Ω: ナビゲーション、GPS 衛星受信、機内ビデオ送信、民間航空機内エンターテイメント システム、代表モデル RG179、軽量 75 Ω 発泡同軸。
(4)厳格な航空宇宙グレードの環境パフォーマンス指標(民間コアと区別)
1. 温度耐性
従来のオンボード: -55 度 ~+200 度;
深宇宙/極地宇宙船: -65 度、短期ピーク温度 260 度まで拡張。数百回の高温および低温サイクル後のインピーダンスと減衰の変動は 3% 以下。
2. 機械的信頼性
振動: 10 ~ 2000 Hz のランダム振動。エンジンとロケットの発射の衝撃をシミュレートします。何百万もの曲がりがあり、ストランドの破損はありません。
耐圧性と耐摩耗性-: 身体の圧縮、客室のワイヤリング ハーネスの摩擦、保護シースの航空化学物質の腐食に耐性があります。
難燃剤: 民間航空は FAR Part 25 付録 F に適合しており、煙が少なく、ハロゲンフリー、毒性が低く、点火時に有毒なガスを放出しません。-
3. 宇宙専用性能(人工衛星、有人宇宙船)
真空低排気: 総材料質量損失 TML<1%, condensable volatile matter CVCM<0.1%, does not contaminate the lens and sensor;
耐放射線性: 宇宙での陽子線や電子線に耐えることができ、絶縁体が粉化せず、損失も急増しません。
原子状酸素防止: 低軌道衛星用の銀メッキ合金導体で、外部導体の腐食や故障を防ぎます。
4. RF電気コアインジケーター
厳格なインピーダンス許容差: 50 Ω± 2 Ω、民間使用の場合はわずか ± 5 Ω。
超低減衰: 発泡 PTFE 媒体により高周波損失が大幅に低減されます。{0}
高い遮蔽効果: 通常の航空機 90dB 以上、レーダー/衛星複合遮蔽 120dB 以上。
位相安定性: 曲げ後の温度変化と最小限の位相シフトにより、フェーズド アレイ レーダー ビームの正確な制御が実現します。
(5)主流の執行基準
米国軍事規格(軍用機、衛星): MIL-DTL-17 (旧 MIL-C-17) RG シリーズ同軸仕様。 GJB1215A 国内軍用 RF ケーブル コンポーネント規格;
欧州民間航空規格(エアバス、国産大型航空機): ASD EN4604 シリーズ、WD/WM/KX 軽量高温同軸。-
NASA 宇宙規格: SP-8007 真空低ガス、原子状酸素保護仕様。
国内航空宇宙規格: HB 航空宇宙ケーブル規格、QJ 航空宇宙ケーブル仕様、有人宇宙飛行、衛星、打上げロケットのモデルをサポート。
(6)代表的な応用シナリオ
1. 民間航空機/一般航空: GPS ナビゲーション、衛星通信 SATCOM、VHF 通信無線、機内エンターテイメント IFE、気象レーダー、衝突警報システム、優先軽量 EN4604 低煙ハロゲンフリー同軸。-。
2. 軍用機、ミサイル、ドローン:空中アクティブフェーズドアレイレーダー、電子対抗手段ECM、データリンク、シーカーRFコンポーネント。軽量化と干渉防止のバランスを取るために、RG400、セミリジッド、超軽量の極細同軸ケーブルが多数使用されています。-
3. 衛星、有人宇宙船、深宇宙探査機: 搭載通信ペイロード、搭載レーダー、リモートセンシング RF 受信機。真空低排気、耐放射線性発泡 PTFE 同軸、半硬質で高精度のマイクロ波負荷に対応-。-。
4. 打ち上げロケット: 遠隔測定、RF 通信、誘導システムが装備されており、強い打ち上げ衝撃や高温の尾火炎放射に耐えることができます。-
(7)産業発展動向
究極の軽量化: 拡張 ePTFE と薄肉複合構造により継続的に重量が軽減され、航空機の負荷と燃料消費量が削減されます。{0}
高周波: 6-40GHzミリ波レーダーおよび高スループット衛星用の低損失Ka/Ku帯域特殊同軸ケーブルを開発。
統合: 同軸+高速差動複合ワイヤハーネス。キャビン内のワイヤハーネスのレイアウトを簡素化します。
極端な環境に耐えるようにアップグレード:-85〜260度の超広い温度範囲に拡張、より強力な原子状酸素、放射線耐性、深宇宙探査に適しています。
低煙とハロゲンフリーの環境保護: 民間航空では、火災時の生存性を高めるために、フッ素フリーで低毒性の保護シースの推進を義務付けています。

