用于堅固耐用的嵌入式系統(tǒng)的光纖連接

光纖是許多軍事和航空航天應用的首選傳輸介質(zhì)，因為它不受EMI影響，沒有可檢測的電磁輻射，重量比銅纜輕，并且能夠比同等的銅纜連接更遠的距離傳輸高速信號。

這使其成為用作安全可靠的平臺內(nèi)總線（以太網(wǎng)或光纖通道）或超安全數(shù)據(jù)的長距離傳輸?shù)睦硐脒x擇。它已被廣泛用于商業(yè)應用以及不太堅固的軍事系統(tǒng)，如海軍作戰(zhàn)系統(tǒng)和許多固定的C4I裝置，如戰(zhàn)斗指揮和防空系統(tǒng)。然而，由于光纖與一些已建立的嵌入式計算設備（如VMEbus和CompactPCI）不兼容，光纖在堅固的嵌入式應用中得到更廣泛的采用受到抑制，導致連接解決方案欠佳。

最堅固的嵌入式計算應用可以在航空電子設備（戰(zhàn)斗機，直升機和導彈）和地面車輛（履帶式和輪式裝甲車）中找到。這兩個應用領域?qū)Ψ庋b的要求相似，其中空間、重量和功率非常寶貴，而且需要傳導冷卻來承受惡劣的環(huán)境。軍用航空電子市場已經(jīng)廣泛采用ARINC 404A ATR機箱標準，為3U和6U VME，CompactPCI和基于VPX的產(chǎn)品提供了理想的封裝尺寸。維護程序鼓勵機箱內(nèi)模塊僅背板互連，以防止損壞松動的電纜，并防止信號在維護后不正確地重新路由。較新的平臺設計用于 2 級維護，帶有線路可更換模塊 （LRM），雖然不受 ATR 有限尺寸的限制，但仍然不能容忍松散的電纜插入前面板。

有許多互連解決方案可用于通過模塊前面板進行光纖連接。這些在電信和商業(yè)應用中廣泛使用。還有許多軍用規(guī)格（MIL-C-38999型）光學面板連接器可以安裝在ATR盒的前面。然而，這些都不是為在如此有限的包絡空間內(nèi)進行背板連接而設計的。有效的光背板連接器必須在不使用特殊工具或鎖定/解鎖設備的情況下嚙合和分離，必須提供非常精確的光纖對準，并且必須在高振動軍事環(huán)境中可靠地工作。最后，在ATR盒的密閉空間內(nèi)，光纖必須從背板后部路由到其外部連接點，而不會超過其最小彎曲半徑，以免損害光纖的信號或物理完整性。

為了解決這些問題并提供一套用于VPX的背板標準，包括Curtiss-Wright Controls Embedded Computing（CWCEC）在內(nèi)的行業(yè)領導者正在提出一項名為VITA 46.12的新標準。該標準基于現(xiàn)成的光纖連接器類型，可與現(xiàn)有的 VPX 背板和模塊規(guī)范集成。正在評估三種連接器類型，每種連接器類型有多個獨立的供應商：

機械傳輸 （MT） - MT 型使用一對自對準的配接殼和銷以帶狀電纜的形式保持光纖的位置精度。MT是一種成熟的商業(yè)標準，提供高連接密度，但它需要注意保持清潔，并且不提供單個光纖的特定對齊。

擴展光束 （EB） - 這在每根光纖的末端使用球面透鏡將光束擴展到其尺寸的許多倍。通過將兩個鏡頭靠近而不進行物理接觸來實現(xiàn)連接。EB連接器對準或污染不太敏感，可以承受多次配接而不會退化。

專為 ARINC 801 航空航天應用設計的 LuxCis 型連接器 - 這些連接器由包含多個信號連接的金屬外殼對組成，使用陶瓷套圈進行光纖對準，在高振動環(huán)境中保持定位精度。

長期以來，通過背板的光纖連接一直是嵌入式計算標準的遺漏。VITA 46.12 由由主板供應商、最終用戶和連接器供應商組成的廣泛行業(yè)工作組提供支持。它旨在根據(jù)進一步環(huán)境測試結(jié)果支持的既定類型開發(fā)一組最佳連接器選擇。VPX （VITA 46） 標準已被證明是 VMEbus 的當之無愧的繼承者，

通過為通過背板實際使用光纖提供首個堅固耐用的嵌入式計算標準來展示其領導地位。

審核編輯：郭婷