Kabler og konnektorer skal designes til lav vægt, ikke mindst når det drejer sig om forsvarets udstyr til feltbrug. Soldaters udstyr rummer fra støvler til hjelme en stigende mængde elektronik, som indbyrdes skal konnekteres med letvægtsforbindelser – og som alligevel holder til den hårde brug i forsvarsmiljøet
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 5 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Saleem Khawaja, Omnetics Connector Corp.
I udstyr til brug i forsvaret skal det kropsbårne udstyr kunne holde til ganske betragtelige belastninger og give soldater i felten adgang til uvurderligt vigtige real-time data, hvor og hvornår der end måtte være brug for dem. Robuste miniaturekonnektorer og kabler kan løse opgaverne i selv de mest krævende miljøer og samtidigt give større fleksibilitet, diskretion og sikkerhed, end det er set nogensinde før.
Fremtidens soldaters systemer kan i deres enkleste og alligevel mest avancerede form væves ind i det stof, som uniformerne er fremstillet af. Letvægtselektronik og fleksibel kabling vil give soldaterne den bevægelighed, som normalt er nødvendig, og alligevel opretholde muligheden for real-time dataoverførsel. Data som GPS-koordinater er vitale for soldaternes overlevelse og effektivitet under kamphandlinger og i generelle forsvarsmiljøer.
Distribution af energi i uniformens kabling gør det muligt for soldater at kunne nøjes med ét enkelt batteri til forsyning af al den elektronik, soldaterne bærer på sig. Det er bedre end at skulle slæbe på multiple tunge batterier. Ifølge Derek Hunt, der er nordamerikansk salgsdirektør hos Omnetics Connector Corporation, er en energidistributions-hub i uniformen også meget praktisk, da ét enkelt kabel kan forsyne alle de elektroniske systemer. Det er sådan set ligegyldigt, hvilke spændinger og strømme, de enkelte produkter har brug for. Det kan point-of-load (POL) reguleres, så kablet skal bare dimensioneres til den maksimale strøm.
Tænk småt!
Forsvarsapplikationer behøver konnektorer og kabelløsninger, der ikke tynger soldaten ned, og skinnende konnektorer er selvfølgelig et no-go i felten. Fra IC’ernes fremkomst i 50’erne har udviklingen da også gjort både stik og kabler lettere. Derek Hunt forklarer, at idet man kan overføre data og strømforsyning med langt mindre formfaktorer, reducerer man også den vægt, soldaten skal bære på, selv om transmissionshastighederne fortsat stiger. De små konnektorer kan i dag også overføre de påkrævede datarater og alligevel være robuste nok til feltbrug, for udviklingen påvirker selvfølgelig også forbindelsesteknikken.
Mens kommerciel elektronik og USB-forbindelser er udbredt overalt, så er de typisk ikke fremstillet med brug i felten for øje. MIL-specs (militære specifikationer) kræver elektronik og tilhørende konnektorer, der tåler chok, vibrationer samt store temperaturændringer med en samtidig forhindring af indtrængende støv, fugt og partikler.
Derek Hunt påpeger, at man i teorien kan flytte den kommercielle teknologis datatransmissionsydelse, hvorhen man vil, og Omnetics har evnen til at koge disse behov ned i langt mindre, men alligevel yderst pålidelige interconnect-løsninger. Man vil med andre ord have de samme datarater til rådighed, men i langt mindre og samtidigt også meget mere robuste formfaktorer, der er blevet testet til at kunne præstere pålideligt i forhold til krav fra såvel forsvaret som aerospace-industrien – med fuld dokumentation efter omfattende tests.
Løsningen ligger som så ofte før i at vælge det rigtige udstyr. Hvis man ikke anvender specifikke konnektorer til formålet, ville man omvendt skulle forbinde flere interfaces, signalledninger og strømforsyninger. Det er omvendt stort at tænke småt, og med hybridkonnektorer kan man samle forsyning og signalveje i en samlet distribution. Det sparer vægt og volumen, og hjælper samtidig soldaterne til lettere forbindelse af deres elektroniske systemer.
Udfordringerne
Jo mindre konnektorerne bliver, desto større bliver omvendt risici for både crosstalk og elektromagnetisk støj (EMI), der jo kan give betydelige problemer i ekstreme miljøer. Leverandører af konnektorer skal derfor kunne leve op til de meget høje krav, der er til integriteten af de elektriske signaler – også selv om kabler og konnektorer bliver mindre og har kortere indbyrdes afstande mellem signalveje og strømforsyning.
Hos Omnetics designer ingeniørerne komponenter og konnekteringsprodukter, der har signalintegriteten som det væsentligste fokusområde, og Derek Hunt forklarer da også, at Omnetics konstruerer alle virksomhedens konnektorfamilier med respekt for MIL-specifikationerne. Netop muligheden for at teste produkterne til grænsen understreger ydelsen i flere af de oprindeligt sekundære produkter, som efterfølgende hjælper Omnetics til at løfte produkterne ind på andre markeder – som ikke i sig selv behøver at være forsvarsrettede.
Placeringen af ingeniører før salget i udviklingen sikrer, at Omnetics kan levere produkter, der garanterer den bedste ydelse i slutbrugerens produkter – også når produkterne migrerer fra ét marked til et andet. Omnetics er derfor også i en position, hvor virksomheden kan hjælpe brugerne til bedre at forstå udfordringerne i de miljøer, teknikken skal bruges i. Det kan i mange tilfælde diktere typen af kabel, hvor faktorer som en høj grad af bøjelighed eller høj bestandighed over for temperaturudsving kan have afgørende betydning.
Derek Hunt slutter med at konstatere, at Omnetics for alvor arbejder på at levere ”dobbelt op” på service til kunderne, så de får den bedste løsning, som Omnetics – og markedet – overhovedet kan levere.
Billedtekst:
Det overordnede behov for applikationer og datatransmission er via satellitter. Det er et marked, som er underlagt de samme krav til vægt, størrelse og pålidelighed, som kabler og konnektorer til forsvaret skal opfylde. Omnetics oplever derfor ofte en migration af kabel- og konnekteringsteknologi mellem de sikkerhedskritiske markeder.
