通过模块化 VITA 67.3 射频连接简化 VPX 集成
对于现代嵌入式系统来说,模块化已不再是可选项,而是必选项。不断飙升的信号带宽和日益增加的系统复杂性,要求设计框架灵活、可靠、可扩展。VPX 系统能够满足这一基本要求,并且在此架构中,VITA 67.3 标准规定了盲插式同轴射频连接,从而在模块化设计中实现简洁、紧凑的高性能射频集成。
VPX 基于 VITA 46 标准,是一种坚固耐用的系统架构。设计人员能够将功能模块,如处理器、FPGA 和射频前端等插入共享背板。VITA 67.3 标准通过定义盲插同轴射频连接器扩展了这种架构,该连接器正在模块插入背板时会自动啮合。
这样就无需外部布线或手动射频连接,即可通过背板实现无缝、高密度信号路由。这意味着所用电缆更少、布局更清晰以及系统可扩展。这种系统更易于构建与维护,也更易于演进优化。该标准是创建更小、更轻、更具性价比且不牺牲功能的应用的关键。
对于产品设计人员来说,VITA 67.3 既能简化高频射频与复杂嵌入式系统的集成,又不会影响模块化或信号完整性。VITA 67.3 设计为与 VITA 46(数字信号)和 VITA 66.5(光信号)协同工作,使得射频、数字和光学三大领域能够全部整合到一个紧凑的 VPX 系统中。
在这一特性能够降低设计复杂性,加速开发,同时支持现场可升级的应用。该特性还提供了一条可靠的构建途径,能使应用符合美国国防部 (DoD) 支持的传感器开放系统架构 (SOSA) 计划。该计划为嵌入式系统——尤其是用于国防、航空航天和情报应用的系统定义了模块化、互操作硬件标准。
Amphenol SV Microwave 是 SOSA™ 机电硬件组的活跃会员,提供全系列 VPX/VITA 解决方案,其中包括三个级别的连接器,这些连接器用于符合 VITA 67.3 标准的 VPX 系统,且每种连接器都针对不同的密度、频率和空间要求进行了优化。该公司为用户提供完整的解决方案,涵盖电缆组件、适配器、背板和插入式触头,以及安装和拆卸工具。
事实证明,对于需要构建具有射频功能的 VPX 系统的设计人员来说,Ampheno 的 VITA 67.3 SMPM 和 SMPS 产品线(图 1)是可靠的解决方案。
图 1:SMPS 连接器模块(左),与两个 SMPM 选项并排显示。(图片来源:Amphenol SV Microwave)
对于需要稳定的射频性能,但不需要极高频率或密度的系统, SMPM 系列微型推入式连接器是一种可靠的选择。该系列的标准设计版支持 DC 至 26.5 GHz 频率,而扩展范围设计版可支持的频率高达 65 GHz。该系列通常用于如雷达控制模块和安全通信设备等应用。紧凑的外形和盲插功能使该系列不仅易于安装和维护,而且仍能满足用于现场时的机械要求。
SMPS 系列的外形较小,可用于空间有限但信号性能要求非常高的高密度射频模块。该系列可支持高达 65 GHz 的频率,不仅以较小的体积实现了更强大的功能,而且还保持了信号完整性或可靠性,这正是许多现代电子战、电子情报 (ELINT) 和紧凑型相控阵雷达系统所需要的。
超紧凑型 NanoRF
Amphenol Microwave SV 还为高通道数 VPX 模块提供超紧凑解决方案—— NanoRF 。该系列专为更高的密度和频率(高达 70 GHz)而设计,适用于空间和重量是首要考量的应用。例如,23.98 mm x 13.92 mm 9351-80004 混合射频和光纤端口模块(图 2 左)安装在 VPX 有效载荷卡上(如射频板或传感器输入卡),并通过与 9341-80005 背板外壳模块(图 2 右)配合使用,形成符合 VITA 67.3 标准的盲插互连系统,从而减少布线并节省板卡空间。
图 2:9351-80004 背板模块(左)可与 9341-80005 插件模块(右)插接,形成符合 VITA 67.3 标准的高密度射频互连系统。(图片来源:Amphenol SV Microwave)
NanoRF 能够通过单个 VITA 67.3 接口支持超过 20 个射频连接,非常适合多天线射频模块、传感器阵列或无人机有效载荷等紧凑系统。这些连接器解决方案采用 2.92 mm 或 1.85 mm 触头,专为需要微波和毫米波频率即插即用模块化的下一代平台而设计。
结语
Amphenol SV Microwave 的多样化 VPX/VITA 解决方案(包括 SMPM、SMPS 和 NanoRF 产品线)提供高性能射频连接,可满足国防、航空航天和情报领域不断变化的需求,并确保日益复杂和紧凑的嵌入式系统的可靠性和适应性。
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