国外军用连接器发展一瞥
05-08
国外军用连接器发展一瞥
吴世湘
(中国电子科技集团公司第40研究所，安徽 蚌埠 233010)
关键词：军用连接器；市场；发展现状；综述
Glance at Recent Development of Military Connectors Overseas
Wu Shixiang
(The 40th Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Bengbu of Anhui 233010,China)
Keywords:military connector;market;development status;overview
1 引言
在武器装备的各类电子系统中，军用连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递，是构成一个完整系统所必须的基础元件。军用连接器与其他用途连接器的主要区别是严格的制造公差、坚固的结构，必须经受高水平严格测试，高可靠性和高成本是其显著特点。
军用连接器主要包括圆形、矩形、印制电路、RF连接器、特种类型等,是带动整个连接器工业发展的重要引擎，在国际连接器市场中扮演重要的角色。
2 市场
自2001年以来，受“9.11”恐怖事件、网络通讯业泡沫破灭及美国经济低迷的影响，世界连接器市场一度遭受重创，2001年的销售额下降19.1％，但是，军用连接器市场却在平稳中微增。据Fleck的研究报告，军事/航天用连接器2000年的销售额为20.072亿美元,2001年达到20.118亿美元,增长0.2％。全球连接器100强企业占据了69.1％军用连接器市场份额，如表1所示。各类军用连接器也基本上由全球100强企业所垄断，如表2所示。
3.1 纳型连接器
由于模拟电路让位于数字电路，整机设备也从台式转向便携式，电路的芯片尺寸变得相当小，要求更小的工作电流，更小的电线和连接器，因此，要求更小的尺寸、更小的重量。在某些要求中，耐久性要求也越来越高。在这种趋势下，纳型连接器应运而生。美国Nanomics公司是纳型连接器主要的研发商。纳型连接器目前尚无军用规范，它是以MIL-C-83513为指导规范研制出来的,并以此标准来测试耐久性和可靠性,但纳型连接器远高于MIL-C-83513,它的上限工作温度超过125℃，中心距为0.635mm(0.025英寸),仅是MIL-C-83513规定的1.27mm(0.05英寸)中心距的一半,绝缘材料采用内含玻璃的LCP液晶聚合物,绝缘性能非常高,插针间的绝缘安装板孔位排列仅0.254mm～0.28mm(10密耳～11密耳)。重量轻，与同等微小型D型连接器重量(2.6g)相比,21位纳型连接器仅重0.4g。耐久性也高，可以耐火箭点火和发射时10000Gg以上的振动和冲击,纳型连接器已在军事及航天应用中得到证明，并已拓展到石油、医疗工业，在新设计中将取代微小型连接器。国外将微型向纳型的过渡称之为“连接器技术的一场革命”。
3.2 圆形连接器
圆形连接器是使用量最大的军用连接器,具有便于加工,适配各种规格线缆,结构坚固,连接快速方便，可设计成各种耐环境形式等特点，广泛应用于航天、航空、舰艇、电子和核武器等装备，是军用电子设备和系统之间的主要互连元件。MIL-C-38999，MIL-DTL-5015和MIL-C-26482是圆形连接器的主要标准，其中，MIL-C-38999连接器的销量最大，是目前美国军用标准中最高等级的圆形连接器，现在已发展到K版，使用22D＃-12＃接触件，最小中心距为2.28mm,可装滤波、射频热电偶材料接触件，密度高达128孔位。塑料圆形连接器也有新的进展，泰科电子近期推出的AMP单片封装塑料圆形连接器，除了保持标准的物理特性外，增加了IP-67液体防护功能，可防止柴油燃料、齿轮和发动机润滑油、汽油、防冻液和盐雾的浸入。
3.3 复合材料连接器
复合材料连接器是指用复合材料外壳代替金属外壳的连接器，这种连接器耐腐蚀性强、重量轻，大量用于航天/航空系统，国际上广泛使用MIL-C-29600A产品，该标准有A、B两个系列，A系列采用MIL-C-38999的安装板孔位排列，B系列采用MIL-C-81511的安装板孔位排列。由于MIL-C-81511属新设计标准，不用于产品，因此，A系列发展快。
3.4 气密封连接器
在军用及空间应用中发生的最大变化是所谓“气密性演变”，军方现在考虑的是不要插入式模块，把整个板当作一个部件。未来要做的调整是如何用连接器密封插入式部件。Nanonics研制出一种纳型气密性连接器，通过含有板的密封盒上的孔，用激光束融焊在壁上，构成一个可卸除的模块，这样一来，纳型连接器已不是独立的部件而是被集成在模块内，模块内一个扁平的、用户定制的电路可占据任意面积，并能处理“爱国者"导弹制导所需的全部电子信号，而被气密封装的单个模块仅是多功能部件结构的一部分。
现代及未来的高技术战争对军用电子设备提出了新的更高的要求，如战时条件下快速维修、更换，改变外形，提高组装效率，迅速恢复武器功能等。适应这些要求，模块化连接器和盲配连接器在武器装备中得到实际使用，模块式设计采用积木式方法，因此，最大限度地减少了供系统互连用的同轴电缆的用量，模块盲插连接器在电子对抗、相控阵雷达、ATE中得到广泛认可，而大功率盲插RF连接器是当前新的发展方向。
目前，国外军用连接器市场的一个令人瞩目的发展趋势是军用与商用连接器界线正迅速模糊。美国的Teradyne公司认为，“纯军用级的连接器的时代正在终结。”，而导致这一现象的主要因素在于成本，其次是密度，再次才是速度”。军方一直在寻求低成本的解决方案，一个重要途径便是在现有商用连接器的基础上改型。例如，对于100Ω差分信号的、阻抗可控的特殊连接器安装板，现实的设计挑战是建立能够在恶劣军用条件下可靠工作的连接器，这类连接器在商用领域很容易获得，但性能差，不是为军用航空电子系统制造的，军用厂商正努力弥补这种差距，在设计这种新型差分信号安装板上将其他可能是数字、RF、功率或光信号绝缘安装板集成在一起。Amphenol生产的耐久性的军用连接器VME64将三个连接器设置在一个标准板上，封装在一个金属壳内。它是在对现有商用连接器改进的基础上完成的，具有VME板和背板的常规塑料连接器一般是无法承受喷气式战机的环境的。VME64则通过在一个商用板上设置一个有军用性能的连接器解决了这一问题。
Teradyne公司的2mm高密度公制(HDM)6排连接器和甚高密度公制(VHDM)2mm连接器均是该公司民品部开发的但已演化成军事/航空应用的产品，它们不是按军用规范生产的，而是按Bellcore电信规范制造的。此外，IEC60603印制电路连接器、IEC61076数字或模拟设备连接器，以及IEC61169、IEC60169、IEC60339射频连接器，质量稳定,可与同类军用产品互换，大量用于各类电子设备中，军用设备也选择该类产品。
另一方面，市场竞争的日益激烈，也使厂商选择军用技术提高产品质量及可靠性，军用连接器技术也在向商用转化，如爱立信公司为提高手机的可靠性和保持市场份额，在其新生产的手机中采用了由军用厂商PHI公司提供的仅面向高速/高密度军用及航天领域的GoldDot连接系统。
4 结语
综上所述，随着电子信息业的迅速发展及现代高科技战争对武器装备不断提出新的要求，国际军用连接器的发展出现了一些显著变化，纳型连接器脱颖而出，连接器模块化加快，军用、商用连接器相互渗透，界线趋于模糊等，这些变化是目前国际军用连接器发展的亮点，其变化的深度和广度值得我们密切关注
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