항공우주 응용 분야를 위한 동축 전선(RF 동축 케이블)에 대한 전체 소개
항공우주 동축 케이블은 항공기, 미사일 탑재, 위성 및 심우주 항공기의 극한 작업 조건을 위해 특별히 설계된 무선 주파수 전송 케이블입니다. 핵심 기능은 넓은 온도, 진공, 진동, 조사 및 강한 전자파 간섭이 있는 환경에서 무선 주파수/마이크로파 신호를 안정적으로 전송하는 것입니다. 민간 동축 케이블과 달리 특수 불소수지, 은도금 도체 및 높은 차폐 구조를 사용하여 항공우주 관련 표준을 엄격하게 준수합니다. 저손실, 위상 안정성, 경량, 극한의 환경 저항, 높은 차폐라는 5가지 핵심 성능 특성에 중점을 둡니다.
동축 케이블의 분류
(1) 기본 동축 구조(항공우주 등급 레이어드 디자인)
내부에서 외부까지 5개 층으로 구성되어 있으며 각 층에는 군용 항공우주 재료에 대한 특별한 요구 사항이 있으며 일반 구리, PE, PVC 및 기타 민간 재료를 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
내부 도체
재질: 고순도 무산소 구리 은도금(코팅 1μm 이상, 고급-항공우주 2μm 이상); 궤도에 있는 위성 제품은 우주 원자 산소의 침식에 저항하기 위해 은도금 구리-피복 강철/반원자 산소 합금으로 만들어졌습니다.
구조: 단일 가닥 고체(반-강성)/초-미세 다중 가닥 정밀 꼬임(유연성, 수백만 번의 굽힘 진동에 대한 저항성); 고주파수 및 저손실을 위해서는 표피 효과 손실을 줄이기 위해 도체의 매우 매끄러운 표면이 필요합니다.
유전절연층(코어성능층)
민간 PE는 완전히 금지되며 항공우주는 세 가지 수준으로 구분됩니다.
일반 공수: 고체 PTFE/FEP, 온도 저항 -55~200도;
경량/저손실: 유전 상수가 매우 낮고 무게가 30% 감소했으며 넓은 온도 범위에서 위상 변동이 최소화된 ePTFE(확장 폴리테트라플루오로에틸렌)입니다.
위성 진공 등급: 고순도 발포 PTFE, 저분자 휘발 없음, 광학 및 RF 장치의 진공 침전 오염 방지, 고에너지 공간 조사에 대한 저항성-Jekano(J...).
차폐층(EMI -간섭 방지 코어)
단일 레이어 편조 차폐는 일반 항공 애플리케이션에만 사용되는 반면, 고급-레이더/위성은 복합 차폐를 사용합니다.
이중층 은도금 구리 직조: 적용률 95%~98%, 차폐 효과 90dB 이상;
포일 테이프+이중-층 편조 복합 차폐: 120dB 이상의 차폐 효율, 위상 배열 레이더 및 전자 대책 전용.
반강체: 최적의 위상 안정성과 극히 낮은 누출을 갖춘 이음매 없는 은도금 구리 튜브 외부 도체입니다.
외피
주류 FEP 및 PFA 불소수지; 연기가 적고 할로겐{0}}이 없는 특수 덮개는 민간 항공 항공기에 사용되며 항공 유압유(Skydrol), 제빙액 및 연료로 인한 부식에 강합니다. 진공 위성에는 외부 피복이나 초박형 FEP 중량 감소 설계가 없습니다.-
(2) 3가지 주류 제품 유형(강성에 따라 분류)
1. 유연한 항공 동축(가장 일반적으로 사용되는 온보드, RG 시리즈/유럽 EN4604 시리즈)
기내 배선, 잦은 굽힘, 좁은 공간 침투 및 진동 방지 피로에 적합합니다.
클래식 군용 RG 모델(MIL-DTL-17 미국 군사 표준)
RG179:75 Ω, 외경 2.54mm, 초경량, GPS, 내비게이션 수신기 내부 배선, -55~200도, 1GHz 감쇠 0.52dB/m 이하, 노란색 페이지 88 시프트 ..;
RG316: 50Ω, PTFE 절연, RG174보다 높은 내열성, 범용 항공 전자 장치 및 위성 안테나 단락선;
RG400: 50Ω 이중 차폐 표준 항공 케이블, 레이더 및 위성 통신 공급 장치, 장거리 저손실, 군용 항공기의 표준 구성;
RG142: 항공용 고전력 RF 송신기에 사용되는 거친 직경과 낮은 손실.
유럽항공표준 EN4604 시리즈 (에어버스, 보잉, 국내 대형 항공기)
WD, WM, KX 경량 시리즈는 주로 50Ω, 최대 작동 주파수 6GHz, 온도 범위 -65~200도, 경량 설계로 FAR25 항공 난연제 저연 요구 사항 분석 및 테스트에 맞춰 기존 RG에 비해 무게를 20%~60% 줄입니다.
2. 반강체/반연성 동축(레이더, 위상 배열, 위성 페이로드)
외부 도체는 이음새가 없는 은도금 구리 튜브로, 성형 후 수동으로 구부리고 고정할 수 있습니다. 위상 온도 드리프트가 매우 작고 차폐 누출이 매우 낮으므로 고정밀 마이크로파 시스템에 꼭 필요한-반드시-필요합니다.
사양: 0.86mm, 1.19mm, 2.2mm, 3.0mm 외경;
주파수 대역 적용 범위 DC~40GHz(X/Ka 대역 레이더);
응용 분야: 공중 능동 위상 배열 레이더, 위성 RF 페이로드, 미사일 시커, 고정밀 테스트 장비-
장점: 전체 온도 범위 상변화<0.3 °, resistance to external electromagnetic interference, no weaving gap signal leakage micro coax.
3. 초경량 마이크로 동축(무인항공기, 상업용 항공기, 심우주 위성의 경량화)
Gore 및 Kesley 고급{0}}제품, 폼 ePTFE 중간, 얇은 벽 구조, 동일한 에너지에서 RG400에 비해 무게가 60% 감소합니다. 대형 여객기 한 대를 교체하면 무게가 20kg 이상 줄어들고, 연료 소비가 직접적으로 줄어들며, 최대 12GHz RF 전송을 지원하고, 기내 엔터테인먼트 및 위성 통신 안테나 피더에 널리 사용됩니다.
(3)분업이 명확한 두 가지 표준 임피던스
50Ω(항공우주 시나리오의 90%에서 사용): RF 전력 증폭기, 레이더, 위성 통신, 전자 대책, 항공 VHF/UHF 라디오, 전력 용량 균형 및 저손실, RG400,EN4604, 반강체 모두 50Ω과 일치합니다.
75Ω: 내비게이션, GPS 위성 수신, 온보드 비디오 전송, 민간 항공 온보드 엔터테인먼트 시스템, 대표 모델 RG179, 경량 75Ω 폼 동축.
(4) 엄격한 항공우주등급 환경 성과 지표(민간 코어와 구별)
1. 온도 내성
기존 온보드: -55도 ~+200도;
심우주/극지 우주선: -65도까지 확장, 단기 최고 온도는 260도; 수백 번의 고온 및 저온 사이클 이후 3% 이하의 임피던스 및 감쇠 변동.
2. 기계적 신뢰성
진동: 10~2000Hz 무작위 진동으로 엔진 및 로켓 발사의 충격을 시뮬레이션하며 수백만 개의 굴곡이 있고 끊어진 가닥이 없습니다.
내압성 및 내마모성-: 차체 압축, 객실 배선 하니스의 마찰 및 보호 덮개의 항공 화학물질 부식에 대한 저항성.
난연제: 민간 항공은 FAR Part 25 부록 F, 저연, 무할로겐,{1}}독성을 충족하며, 점화 시 독성이 높은 가스를 방출하지 않습니다.
3. 우주전용 성능(위성, 유인우주선)
진공 저배기: 총 재료 질량 손실 TML<1%, condensable volatile matter CVCM<0.1%, does not contaminate the lens and sensor;
방사선 저항성: 우주에서 양성자 및 전자 방사선을 견딜 수 있으며, 절연체는 분말화되지 않고 손실도 급증하지 않습니다.
반원자 산소: 저궤도 위성용 은도금 합금 도체로 외부 도체의 부식과 고장을 방지합니다.
4. RF 전기 코어 표시기
엄격한 임피던스 허용 오차: 50 Ω± 2 Ω, 민간용으로는 ± 5 Ω;
매우 낮은 감쇠: 폼 PTFE 매체는 고주파수 손실을-크게 줄입니다.
높은 차폐 효과: 일반 항공 90dB 이상, 레이더/위성 복합 차폐 120dB 이상,
위상 안정성: 굽힘 후 온도 변화와 최소 위상 변이가 위상 배열 레이더 빔의 정밀한 제어를 충족합니다.
(5) 주류 실행 표준
미국 군사 표준(군용 항공기, 위성): MIL-DTL-17(이전 MIL-C-17) RG 시리즈 동축 사양, GJB1215A 국내 군용 RF 케이블 구성 요소 표준;
유럽 민간 항공 표준(Airbus, 국내 대형 항공기): ASD EN4604 시리즈, WD/WM/KX 경량 고온-동축;
NASA 우주 표준: SP-8007 진공 저가스, 원자 산소 보호 사양;
국내 항공우주 표준: HB 항공우주 케이블 표준, QJ 항공우주 케이블 사양, 유인 우주 비행, 위성 및 발사체 모델을 지원합니다.
(6) 일반적인 응용 시나리오
1. 민간 항공기/일반 항공: GPS 항법, 위성 통신 SATCOM, VHF 통신 라디오, 기내 엔터테인먼트 IFE, 기상 레이더, 충돌 경고 시스템, 우선 경량 EN4604 저연 할로겐{2}}무동축.
2. 군용 항공기, 미사일, 드론: 공중 능동 위상 배열 레이더, 전자 대책 ECM, 데이터 링크, 시커 RF 구성 요소; 다수의 RG400, 반경질, 초경량 초경량 동축 케이블인 RG400을 사용하여 무게 감소와 간섭 방지의 균형을 유지합니다.-
3. 위성, 유인 우주선, 심우주 탐사선: 온보드 통신 페이로드, 온보드 레이더, 원격 감지 RF 수신기; 진공 저배기, 내방사선 폼 PTFE 동축, 고정밀 마이크로파 로딩을 위한 반-반강성-.
4. 발사체: 원격 측정, RF 통신 및 유도 시스템을 갖추고 있어 강한 발사 충격과 고온-꼬리 불꽃 방사를 견딜 수 있습니다.
(7) 산업 발전 동향
최고의 경량화: 확장된 ePTFE와 얇은-벽 복합 구조로 인해 무게가 지속적으로 감소하고 항공기 하중과 연료 소비가 감소합니다.
고주파수: 6-40GHz 밀리미터파 레이더 및 고처리량 위성용 저손실 Ka/Ku 대역 특수 동축 케이블 개발
통합: 동축+고속-속도 차동 복합 배선 하니스로 실내 내부 배선 하니스의 레이아웃을 단순화합니다.
극한 환경을 견딜 수 있도록 업그레이드: 확장 -85-260도의 매우 넓은 온도 범위, 더 강한 원자 산소, 방사선 내성, 깊은 우주 탐사에 적합;
저연 및 무할로겐{0}} 환경 보호: 민간 항공에서는 화재 생존율을 높이기 위해 무불소 및 저독성 보호 피복을 권장합니다.
