使用模組化 VITA 67.3 RF 連接簡化 VPX 整合作業

對現代嵌入式系統來說,模組化已不再是可有可無的選項,而是不可或缺的關鍵要素。訊號頻寬急遽上升且系統複雜度持續攀高,因此需要可達到靈活性、可擴充性及可靠度的設計架構。VPX 系統可提供這個基礎,而在此架構中,VITA 67.3 標準規範了盲插同軸 RF 連接,因此可在模組化設計中達到潔淨、緊湊且高效能的 RF 整合。

VPX 基於 VITA 46 標準,是一種堅固耐用的系統架構,能讓設計人員將功能模組 (如處理器、FPGA 及 RF 前端) 插入到共用背板中。VITA 67.3 標準可指定盲插式同軸 RF 連接器,藉此擴充此架構,該連接器會在模組插入底盤時自動接合。

如此一來就不需要外部佈線或手動 RF 連接,可透過背板達到無縫、高密度的訊號路由。這代表更少的纜線、更簡潔的佈局,以及更容易建構、維護並可隨時間演進的可擴充系統。此標準是打造更小型、更輕量且更具成本效益應用的重要因素,且不犧牲功能性。

對於產品設計人員來說,VITA 67.3 可簡化高頻 RF 在複雜嵌入式系統中的整合,且不犧牲模組化或訊號完整性。VITA 67.3 的設計能與 VITA 46 (數位訊號) 和 VITA 66.5 (光訊號) 共存,能讓全部三種領域 (RF、數位和光學) 都整合到單一緊湊的 VPX 系統中。

這可降低設計複雜性、加快開發速度,並支援可現場升級的應用。更提供一條可靠的途徑,能打造符合美國國防部 (DoD) 支援之感測器開放系統架構 (SOSA) 計劃的應用。該計劃制訂了嵌入式系統的模組化、可互通硬體標準,特別是用於國防、航太和情報應用的系統。

Amphenol SV Microwave 屬於 SOSA™ 機電硬體聚落的積極成員,提供完整的 VPX/VITA 解決方案系列,包括三種等級的連接器,適用於符合 VITA 67.3 標準的 VPX 系統,每種皆針對不同的密度、頻率及空間要求量身打造。該公司提供完整的解決方案,涵蓋纜線組件、配接器、背板和插入式觸點,以及安裝和拆卸工具。

Amphenol 的 VITA 67.3 SMPM 與 SMPS 產品線 (圖 1) 已經過證實是設計人員打造 RF 功能 VPX 系統時的可靠解決方案。

圖 1:SMPS 連接器模組 (左) 視圖,兩邊有兩個 SMPM 選項。(圖片來源:Amphenol SV Microwave)

SMPM 系列微型推入式連接器是可靠的選擇,適用於需要穩定 RF 效能但無需極高頻率或密度的系統。標準設計可支援 DC 至 26.5 GHz 頻率,而延伸範圍的設計則可支援高達 65 GHz。通常用於雷達控制模組和安全通訊設備等應用。採用緊湊的尺寸和盲插特點,因此可輕鬆安裝與維護,同時仍可滿足現場使用的機械要求。

SMPS 系列的外型尺寸更小,可在空間有限但必須達到超高訊號效能的情況下促成高密度的 RF 模組。可支援高達 65 GHz 的頻率,能在更小的覆蓋區內提供更多功能,且不會犧牲訊號完整性或可靠性,這對許多現代電子戰、電子情報 (ELINT) 和緊湊型相控陣列雷達系統來說是不可或缺的。

超緊湊型 NanoRF

Amphenol Microwave SV 也針對高通道數 VPX 模組提供超緊湊型解決方案:NanoRF。此系列專為更高的密度和頻率 (高達 70 GHz) 而設計,專為非常講究空間和重量的應用而打造。例如,23.98 mm x 13.92 mm 的 9351-80004 混合式 RF 與光纖埠模組 (圖 2 左) 安裝在 VPX 酬載卡上 (如 RF 板或感測器輸入卡),並配接 9341-80005 背板外殼模組 (圖 2 右),就可組成符合 VITA 67.3 的盲插互連,以減少佈線並節省電路板空間。

圖 2:9351-80004 背板模組 (左) 能配接 9341-80005 插入式模組 (右),就可組成符合 VITA 67.3 的高密度 RF 互連。(圖片來源:Amphenol SV Microwave)

NanoRF 能透過單一 VITA 67.3 介面支援超過 20 個 RF 連接,非常適合用於多天線 RF 模組、感測器陣列或無人機酬載等緊湊型系統。這些連接器解決方案提供 2.92 mm 或 1.85 mm 觸點尺寸,專為要求在微波及毫米波頻段達到即插即用模組化的次世代平台量身打造。

結論

Amphenol SV Microwave 的多樣化 VPX/VITA 解決方案,包括 SMPM、SMPS 及 NanoRF 產品線,可提供高效能的 RF 連接,能滿足國防、航太與情報產業不斷演進的需求,確保在日益複雜且緊湊的嵌入式系統中達到可靠性與適應性。

關於作者

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Pete Bartolik 是一位自由撰稿人,二十多年來持續研究和撰寫 IT 和 OT 問題及產品的相關文章。他曾擔任 IT 管理刊物《Computerworld》的新聞編輯、最終使用者電腦月刊的主編以及日報記者。

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