Steckverbinder und Verbindungstechnologien

Steckverbinder für unbemannte Fahrzeugsysteme

Elektrische Steckverbinder für UAVs, Drohnen, UGV, USV und Robotik

Robuste Steckverbinder der LEMO M-Serie für raue Umgebungen

Steckverbinder werden in UAVs und anderen autonomen Fahrzeugen wie AUVs und ROVs verwendet, um eine Schnittstelle für die Übertragung von Strom, Daten und Signalen zu und von verschiedenen Teilen des Systems bereitzustellen. Sie bestehen in der Regel aus zwei Teilen – der Buchse, die Stifte enthält, und dem Stecker, der die entsprechenden Steckplätze enthält, in die die Stifte eingesteckt werden.

Steckverbinder für SWaP-bewusste Anwendungen wie Drohnen und UAVs sind naturgemäß kleine, leichte Steckverbinder, die für raue und anspruchsvolle Umgebungen geeignet sind.

Arten von Steckverbindern

Die meisten elektrischen Steckverbinder funktionieren mit einem Push-Pull-Mechanismus, und Rundsteckverbinder können über ein Bajonettverschlusssystem verfügen. Steckverbinder mit einer einzigartigen Kodierung für Steckpaare verhindern Benutzerfehler wie Kreuzsteckungen oder Fehlsteckungen, die zu Systemfehlfunktionen oder dauerhaften Schäden am Steckverbinder führen können. Dies ist insbesondere bei größeren modernen unbemannten Fahrzeugen von Bedeutung, die über eine Vielzahl von Sensoren und Subsystemen und damit über sehr komplexe Verbindungen verfügen können.

Zu den für den Einsatz in der Luftfahrt und in unbemannten Fahrzeugen am besten geeigneten COTS-Steckverbindern gehören:

• Rundsteckverbinder
• Steckverbinder mit hoher Dichte
• Verriegelungssteckverbinder
• Mikrosteckverbinder
• Micro-D-Steckverbinder
• Miniatursteckverbinder
• Nano-Steckverbinder
• Nano-D-Steckverbinder
• Push-Pull-Steckverbinder
• Bi-Lobe-Steckverbinder

Mil-Spec-Steckverbinder

DMM Micro-D-Modularsteckverbinder von Nicomatic für raue Umgebungen

Viele elektrische Steckverbinder, insbesondere solche, die in militärischen Anwendungen und anderen rauen Umgebungen eingesetzt werden, müssen äußerst widerstandsfähig gegen Stöße und Vibrationen sein, wie sie beispielsweise bei der Landung von UAVs auftreten. Aufgrund der hohen Datenraten und Mehrkanalkabel, die für modernes Daten- und Videostreaming erforderlich sind, spielen auch EMI-Probleme (elektromagnetische Interferenz) eine wichtige Rolle.

Militärische oder mil-aero-Steckverbinder sind robust gebaut, entsprechen strengen Spezifikationen und sind für eine äußerst zuverlässige Verbindung ohne Unterbrechungen ausgelegt.

Wasserdichte Steckverbinder

Marine-Steckverbinder und wasserdichte Verbindungstechnologie wurden für Unterwasseranwendungen wie UUVs, USVs, AUVs und ROVs entwickelt und umfassen eine Vielzahl von Wet-Mate-, Dry-Mate- und Unterwasser-Steckverbindern. Die wasserdichten elektrischen und faseroptischen Steckverbinder sind für raue Umgebungen, Korrosion und extreme Temperaturen ausgelegt und bieten dieselben Vorteile hinsichtlich geringem Gewicht und SWaP wie Steckverbinder für unbemannte Luftfahrzeuge.

Multimode-Steckverbinder

Robuste Mikro-Rundsteckverbinder von Omnetics

Die Anzahl der Kontakte in einem Steckverbinder kann zwischen einem und mehreren hundert liegen. Steckverbinder können Kontakte unterschiedlicher Größe mit verschiedenen Drahtstärken aufnehmen und mehr als eine Funktion erfüllen, indem sie über dieselbe Schnittstelle sowohl Strom als auch Daten und Signale übertragen und sogar Glasfaserkabel mit Nieder- und Hochspannungskabeln kombinieren. Solche Multimode-Steckverbinder bieten erhebliche Gewichts- und Platzersparnisse für UAVs und andere SWaP-bewusste Anwendungen.

Steckverbindergehäuse und -rückseiten

Aluminiumgehäuse für Steckverbinder sind aufgrund ihrer leichten und dennoch robusten Eigenschaften, die für unbemannte Flugzeuge unerlässlich sind, bei High-End-Komponenten weit verbreitet. Kostengünstigere Steckverbindergehäuse können aus Kunststoff hergestellt sein. Steckverbinder-Rückgehäuse sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Formen für spezifische Anwendungen erhältlich, z. B. für die Panelmontage, Inline- und rechtwinklige Montage. Sie können eine Zugentlastung für das Kabel sowie einen EMI-Schutz (elektromagnetische Interferenz) bieten.

UAV-Steckverbinder: Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Mezzanine-Steckverbinder?

Ein Mezzanine-Steckverbinder verbindet zwei Leiterplatten miteinander, in der Regel (aber nicht immer) in einer parallelen Anordnung. Eine typische Anwendung sind Tochterplatinen, die einen FPGA oder ASIC enthalten, der für bestimmte Anforderungen programmiert ist. Mezzanine-Steckverbinder sind mit verschiedenen Stapelhöhen und Pin-Anzahlen erhältlich.

Was ist ein FMC-Steckverbinder?

FMC-Steckverbinder ermöglichen den Anschluss von FPGA-Mezzanine-Karten, bei denen es sich um standardisierte Module handelt, die einen FPGA oder andere konfigurierbare Hardware enthalten. Der FMC-Standard definiert zwei verschiedene Größen von Hochgeschwindigkeitssteckverbindern mit entweder 160 oder 400 Pins.

Welche Funktion hat ein Stromanschluss?

Stromanschlüsse wurden speziell für die Versorgung einer Komponente oder eines Systems mit Wechsel- oder Gleichstrom entwickelt. Sie sind in einer Vielzahl von Größen und Ausführungen erhältlich und können mit einer Verpolungssicherung versehen sein, um ein versehentliches Verpolen zu verhindern. Stromanschlüsse sind in der Regel mit einer maximalen Leistung oder Stromstärke ausgelegt, der sie ohne Beschädigung ausgesetzt werden können.

Was ist der Abstand eines Steckverbinders?

Der Abstand eines Steckverbinders ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Kontakten in einer Reihe und wird von der Mitte eines Kontakts zur Mitte des nächsten Kontakts gemessen. Der Abstand kann in Millimetern oder Zoll angegeben werden.

Was ist ein PCB-Steckverbinder?

PCB-Steckverbinder werden auf einer Leiterplatte montiert, in der Regel durch Durchsteck- oder Oberflächenmontage, und dienen zur Übertragung von Strom oder Signalen zu oder von einer anderen Leiterplatte, einem Teil des Systems oder einem externen Gerät. Sie sind in einer Vielzahl von Formfaktoren und Ausrichtungen erhältlich.

Was ist ein Backplane-Steckverbinder?

Ein Backplane-Steckverbinder ist einer von mehreren Steckverbindern, die parallel auf einer Backplane-Platine angeordnet sind. Jeder Pin jedes Backplane-Steckverbinders ist mit dem entsprechenden Pin aller anderen Steckverbinder verbunden und bildet so einen Bus. Backplane-Steckverbinder bieten Systemskalierbarkeit und Modularität sowie einen einfachen Austausch von Tochterplatinen mit unterschiedlichen Funktionen.