用于坚固耐用的嵌入式系统的光纤连接

光纤是许多军事和航空航天应用的首选传输介质，因为它不受EMI影响，没有可检测的电磁辐射，重量比铜缆轻，并且能够比同等的铜缆连接更远的距离传输高速信号。

这使其成为用作安全可靠的平台内总线（以太网或光纤通道）或超安全数据的长距离传输的理想选择。它已被广泛用于商业应用以及不太坚固的军事系统，如海军作战系统和许多固定的C4I装置，如战斗指挥和防空系统。然而，由于光纤与一些已建立的嵌入式计算设备（如VMEbus和CompactPCI）不兼容，光纤在坚固的嵌入式应用中得到更广泛的采用受到抑制，导致连接解决方案欠佳。

最坚固的嵌入式计算应用可以在航空电子设备（战斗机，直升机和导弹）和地面车辆（履带式和轮式装甲车）中找到。这两个应用领域对封装的要求相似，其中空间、重量和功率非常宝贵，而且需要传导冷却来承受恶劣的环境。军用航空电子市场已经广泛采用ARINC 404A ATR机箱标准，为3U和6U VME，CompactPCI和基于VPX的产品提供了理想的封装尺寸。维护程序鼓励机箱内模块仅背板互连，以防止损坏松动的电缆，并防止信号在维护后不正确地重新路由。较新的平台设计用于 2 级维护，带有线路可更换模块 （LRM），虽然不受 ATR 有限尺寸的限制，但仍然不能容忍松散的电缆插入前面板。

有许多互连解决方案可用于通过模块前面板进行光纤连接。这些在电信和商业应用中广泛使用。还有许多军用规格（MIL-C-38999型）光学面板连接器可以安装在ATR盒的前面。然而，这些都不是为在如此有限的包络空间内进行背板连接而设计的。有效的光背板连接器必须在不使用特殊工具或锁定/解锁设备的情况下啮合和分离，必须提供非常精确的光纤对准，并且必须在高振动军事环境中可靠地工作。最后，在ATR盒的密闭空间内，光纤必须从背板后部路由到其外部连接点，而不会超过其最小弯曲半径，以免损害光纤的信号或物理完整性。

为了解决这些问题并提供一套用于VPX的背板标准，包括Curtiss-Wright Controls Embedded Computing（CWCEC）在内的行业领导者正在提出一项名为VITA 46.12的新标准。该标准基于现成的光纤连接器类型，可与现有的 VPX 背板和模块规范集成。正在评估三种连接器类型，每种连接器类型有多个独立的供应商：

机械传输 （MT） - MT 型使用一对自对准的配接壳和销以带状电缆的形式保持光纤的位置精度。MT是一种成熟的商业标准，提供高连接密度，但它需要注意保持清洁，并且不提供单个光纤的特定对齐。

扩展光束 （EB） - 这在每根光纤的末端使用球面透镜将光束扩展到其尺寸的许多倍。通过将两个镜头靠近而不进行物理接触来实现连接。EB连接器对准或污染不太敏感，可以承受多次配接而不会退化。

专为 ARINC 801 航空航天应用设计的 LuxCis 型连接器 - 这些连接器由包含多个信号连接的金属外壳对组成，使用陶瓷套圈进行光纤对准，在高振动环境中保持定位精度。

长期以来，通过背板的光纤连接一直是嵌入式计算标准的遗漏。VITA 46.12 由由主板供应商、最终用户和连接器供应商组成的广泛行业工作组提供支持。它旨在根据进一步环境测试结果支持的既定类型开发一组最佳连接器选择。VPX （VITA 46） 标准已被证明是 VMEbus 的当之无愧的继承者，

通过为通过背板实际使用光纤提供首个坚固耐用的嵌入式计算标准来展示其领导地位。

审核编辑：郭婷