宇航电连接器的选型指南
航天电连接器及其组件是航天系统工程重要的配套接口元件，相当于航天飞行器的血液循环和神经系统。散布在各个系统和部位，负责信号和能量的传输。
由电连接器互连组成各种电路，从高频到低频、从圆形到矩形、从通过上百安培的大电流连接器到通过微弱信号的高密度连接器、从普通印制板连接器到快速分离、脱落等特种连接器，几乎所有类型品种的连接器在航天系统工程中，都得到了大量应用。举世瞩目的神舟飞船仅推进舱和电源系统就使用了各类连接器500多套。其连接好不好，直接关系到整个系统的安全可靠运行。 空间实验室研制所需的宇航级电连接器，不同于一般战略、战术导弹或地面设备用航天电连接器。它必须经受真空、辐照、臭氧和温度交变等十分复杂严苛的空间环境。 为经受真空、辐照、原子氧和温度交变等十分复杂的空间环境，对宇航用电连接器设计材料选用提出的许多特殊要求。 为验证宇宙飞船、空间站上设计所选用的电连接器材料能否经受得往真空、辐照、臭氧等苛严特殊的环境条件，宇航级电连接器产品鉴定试验或周期试验时，必需进行一系列的材料高真空、臭氧暴露、抗辐照、水解稳定性、撞击、可燃性、气味和毒性等可靠性筛选试验。 宇航用电连接器的选材质量要求1)满足零件功能要求接触件选材应以性能为依据。必须保证插合后接触可靠。壳体材料首先要保证设计强度和刚度要求,同时还应满足成型工艺要求。绝缘体材料必须具有优良的电气性能和作为结构件所需的机械性能。对于起定位、锁紧和屏蔽等功能的卡爪、弹簧爪和卡环等关键弹性零件,则应选用具有可靠弹性性能的材料。 2）质量轻质量是宇航系统工程对电连接器各种基本要求之一，选用高比强度、高比刚度材料，可节省燃料、增加有效载荷，减少发射宇航飞行器的成本。采用复合材料金属化壳体的电连接器比铝合金壳体的电连接器质量可大大减轻。SAC复合材料圆形电连接器比同类铝合金壳体电连接器质量轻45% 3）耐环境由于受真空、辐照、原子氧和温度冲击的影响,宇航用电连接器禁止使用锂、镁、汞、纯锡等材料及有放射性的材料；金属材料应是耐腐蚀的，或者应采用电镀或进行耐腐蚀处理。不相容金属在接触中使用，特别是黄铜、铜或钢与铝或铝合金接触，往往会引起活性电化学腐蚀，故是不允许的。但允许不相容基体金属进行涂覆以提供相容的或合适的邻接表面。不相容金属之间合适的绝缘材料隔开使用也是允许的。 禁止使用真空下有害气体释放的非金属材料，一般均不选用PVC塑料；考虑辐射对非金属材料的损害,连接器的各个非金属零件应选用经试验考核通过的辐射绝缘材料；真空环境中质量损失小，有足够的强度，环境适应性，耐热性、耐腐蚀性和耐霉菌应符合要求。考虑到航天飞行器的安全,连接器应选用无毒和阻燃的,或燃烧时能迅速自熄,且很少产生烟雾材料。 4)满足特殊要求 宇航用电连接器除要求重量轻、体积小、长寿命、高可靠外，必须保证连接器长期贮存后在冲击、振动、温度交变、真空排气、辐射、氧化、等离子气体等复杂特殊的航天环境中仍能可靠使用。 对航天器非金属材料空间出气污染性能判断和相应的材料筛选。一般要求被测材料在空间真空环境下的总质量损失(TML)平均值不大于1%,收集到的可凝挥发物平均值不大于0.1%。超出上述规定的材料不得用于航天器。用于飞船生命保障系统的连接器应阻燃无毒，无异味。5)高寿命
航天电连接器的长寿命是指在规定工作环境下，在额定值范围内，其使用寿命达到较长的年限。如按航天电子元器件贮存 和超期复验规定；在中等环境温湿度控制的库房内，连接器可贮存8年。在使用中，经安装、调试、试验后随卫星上天完成运行寿命的过程约需10年以上，故必须考虑长期贮存后的电连接器在运载火箭飞行段 的动力学环境与空间辐射环境中工作的可靠性。6)良好的工艺成型性能
在满足设计预定的零件功能要求之同时,必须考虑材料的工艺性能,应尽可能选用适合于成熟生产工艺、效率高和相对成本低的材料。例如宇航用电连接器标准规定；压接接触件的绝缘安装板中的接触件固定卡爪应能保持在硬质绝缘安装板中，应能固定接触件并符合标准规定 的接触件固定性要求。目前一种与绝缘安装板材料一体化的卡爪精密注塑新工艺，正在逐步替代原卡爪采用铍青铜带冲压成型再嵌入硬质绝缘安装板中的老工艺。
2 宇航用电连接器主要零件材料选用
G类：宇航级 墙式和螺母安装固定电连接器和自由端电连接器，外壳为铝合金导电镀层。
H类：宇航级 气密封固定电连接器，钝化不锈钢外壳。
M类：耐环境耐蚀的复合材料化学镀镍导电外壳。
上述三类电连接器工作温度均为-65℃～200℃。
J类：耐环境耐蚀的复合材料镀镉成军绿色导电外壳。电连接器工作温度为-65℃～175℃。
1）接触件 G类、J类和M类宇航用电连接器一般均选用铍青铜制作接触件，因铍青铜具有比一般青铜和黄铜更高的强度水平。铍青铜接触件承受高应力时能无屈服变形或断裂,维持长期的高应力状态而不松弛,在有限的空间内能提供最大的力。并且具有高的导电率和导热率、优良的抗腐蚀性、良好的工艺性能。退火或冷轧状态带材任何方向都能冲压成形。铍青铜材料随冷作硬化程度的不同,规格直径越细,强度越高,而塑性下降。冷作硬化状态比退火状态强度高,经时效硬化热处理后可进一步提高强度。
对于宇航用毫微米连接器，也有用金合金制作接触件。例如Clenain毫微米连接器接触件间距仅0.635mm，使用ASTM-B-417和ASTM-B-541贵重的金合金制作绞线式弹性插针和插孔。解决了在毫微米插针和插孔上使用金属镀层所产生的电阻和侵蚀等问题。特别适用于宇航员生命保障系统等严格的空间环境。
H类宇航级电连接器接触件选用52镍铁合金或等效材料，以保证和玻璃烧结绝缘体有良好的熔接浸润界面，保证热应力作用下良好的尺寸稳定性和气密性。
2）绝缘体
G类、J类和M类宇航用电连接器常选用纤维增强热塑性聚酯树脂制作绝缘体。该材料热挠曲温度高、刚度大、吸水率低、尺寸稳定、自熄性和优良的电性能。具有玻璃纤维增强尼龙相同高的热挠曲温度,但没有玻璃纤维增强尼龙的高吸水性和尺寸稳定性差等缺点。热塑性聚酯树脂的电性能不受长期湿气暴露的影响。玻璃纤维增强热塑性聚酯树脂的优点在于能保持介电强度、尺寸稳定性和抗蠕变性。聚苯醚树脂密度低,具有较大范围的耐温能力、高度的尺寸稳定性,突出的水解稳定性和优良的机械性能,非常适合作为宇航用电连接器的绝缘体材料。
H类宇航级电连接器常选用针座用烧结玻璃材料，孔座用烧结玻璃密封或硬质绝缘材料；烧结玻璃绝缘体材料与低膨胀合金壳体材料具有较低的膨胀系数，在热应力作用下能保证尺寸稳定和良好的气密性。
3）壳体
G类宇航级电连接器壳体按成型方法不同,可选用硬铝板(棒)机械加工或用锻铝冷挤压成型。冷挤压成型方法生产效率较高、 成本较低。壳体常用材料为硬铝(LY12)和锻铝(LD2) (LD10)等牌号。
H类宇航级气密封固定电连接器壳体可选用1Cr18Ni9Ti不锈钢棒或4J29低膨胀合金棒车制。以保证与玻璃绝缘体烧结后，具有较低的膨胀系数，在热应力作用下能保证尺寸稳定和良好的气密性。
采用复合材料有质量轻、强度高、耐腐蚀等优点。J类和M类宇航用电连接器选用复合材料(有或无增强纤维的耐腐蚀高性能树脂) 制作壳体，有足够强度和环境适应性。用高强度工程塑料代替金属制作连接器外壳，表面再金属化，有效介决了宇航用连接器防腐蚀问题。 4）弹性零件
起锁紧定位功能弹簧爪、卡环、卡钉等关键弹性零件,如。常选用经热处理的铍青铜或不锈钢制作。零件材料性能是否符合标准非常重要。不少连接器失效是由弹性零件失效引起的。而弹性零件失效原因往往是由于材料质量问题。
5）橡胶零件
密封圈、封线体及界面密封垫采用硅橡胶、氟硅橡胶或耐油橡胶等制作，硅橡胶RTV一般具有优良的热和化学稳定性，且在极宽的温度范围 内有高而较恒定的柔软性。
6）灌封材料
如果尾端的封线体的结构不能与外壳体内壁之间完全紧密接触，则绝缘体与外壳体之间 形成的间隙要采用符合规定的硅橡胶RTV或等效材料给以填充。
7）镀层材料
壳体、接触件等零件，为保证常闭合状态下低电平电路接触件能可靠工作,对表面均需进行电镀。宇航用电连接器禁止采用底层镀银的电镀工艺，禁止采用表面镀锌工艺。
G类宇航级电连接器壳体和尾部附件按相应涂覆标准规定化学镀镍，导电的，应能耐受48h盐雾试验。允许使用适当的底镀层。
H类宇航级电连接器不锈钢壳体和尾部附件钝化处理，且表面层导电。
J类适当底镀层上镀镉，可经受2000h 盐雾试验，表面导电。
M类适当底镀层上化学镀镍，也可经受2000h盐雾试验，表面导电。
由于镀金接触件具有优良的耐蚀、耐磨性能和低的接触电阻,镀金层对氧几乎不吸附。电连接器接触件表面镀金是防止腐蚀 导致接触电阻升高的重要保证。高质量的镀金层不仅取决于厚度，还取决于镀层是否具有牢固的与基体材料的结合力、耐磨 损和低的孔隙率。故镀金接触件广泛应用 于可靠性要求高的宇航级电连接器。宇航 级电连接器技术标准中通常都规定；镀金 层厚度应大于1.27μm。
3 宇航用电连接器材料的可靠性筛选试验
宇航电连接器技术标准中通常都规定；宇航用电连接器的全部材料，在产品鉴定试验时需进行高真空(真空释气、真空烘烤、真空温升) 、臭氧暴露和抗辐照等环境试验。用于外壳、连接帽、锁紧螺母和绝缘体等零件的复合材料或高性能树脂还需进行水解稳定性和撞击等试验。宇航级柔软和半硬电缆用高可靠射频同轴连接器产品鉴定试验时需进行可燃性、气味和毒性（废气）等试验。
3.1高真空环境试验
3.1.1 释气试验
在低压下，当未反应的添加剂、填充或封装材料、硅橡胶密封垫、杂质、吸收的气体或 潮气蒸发时，会出现释气，它冷凝到器件表面 引起性能下降。释气材料也可能变得更硬或更 脆。对于可居住的环境，释出的有害气体还可 能影响人的生命安全。为防止释气，宇航用的电连接器或可能会释气的部件必须进行释气(烘干)处理。电连接器中使用的所有材料失重应不大于1.0%，可收集的挥发冷凝物质应不大于0.1%。
3.1.2 真空烘烤试验 压接式样品为不带接触件的连接器或固定式电连接器放在真空箱里。真空箱压力 低于1.33×10-3pa，温度125℃，烘烤24h。
试验结束后应检查外观符合规定要求：
1）按产品相应规范规定检查连接器标志， 应完整、正确、牢固、清晰，位置正确；
2）电连接器的零部件、附件应齐套、正确，应符合产品相应规范的规定；
3) 外壳内、外表面应无划伤、压痕、毛刺、裂纹、锈蚀和其它影响机械或电性能的损 伤，涂层应光洁、色泽均匀，无气泡、起皮、 漏镀、污迹；应无可见多余物；
4) 镀金接触件色泽为金黄色，镀层应均匀光亮、整齐不变形，无起皮、漏镀和锈斑；
5) 绝缘体表面应平整、色泽均匀、无气泡、无裂纹、无缺损；密封电连接器的玻璃烧结 绝缘体应无放射状裂纹。
3.1.3真空温升试验 试验时,应将常有导线并贴上热敏电阻器的组装好的连接器安装在试验箱内并使 箱中压力降至1.33×10-3pa，且保持2h。并连续施加于每种号码的接触件上一规定 电流值(规定值=额定电负载×多芯接触件电流下降率0.64(真空下降率))，连续加电2h，测量电连接器的温升应小于45 ℃。
3.2 臭氧暴露试验 宇航环境中，大氧中的臭氧、飞行器内的自由氧原子因飞行器高速运行而高速撞击，会使氧化过程加快。为此接好线插合好的宇航用电连接器应按GJB1217-91方法1007规定进行臭氧暴露试验。
试验后应无出现绝缘材料裂纹或对性能产生有害影响的其他损坏(如零件松动破裂、橡胶变质、绝缘体粘接失效、弹性材料过分膨 胀、界面密封件损坏等)。
3.3 抗辐照试验 宇航环境中由于地球或其它星体磁场发射的强烈电磁辐射、太阳光的强烈照射、大 气中带电粒子碰撞形成的等离子气体等影 响，会使连接器性能、可靠性、寿命降低。 为此需根据不同应用部位进行抗辐照试验。
可采用钴60γ射线源或回转粒子加速器二种方法进行辐照试验。试验后外观、耐压和绝缘电阻检验应符合有关标准规定。
3.4 水解稳定性试验 用复合材料制作壳体等零件的J类和M类宇航用电连接器产品鉴定试验和质量一致性C组检验时需进行水解稳定性试验。 电连接器应进行下列吸水性试验。试样增量百分数按下式计算(精确到0.01%)： M%=(M1-M0 / M0 )×100% 式中：M---增量； M1 ---试样吸湿后重量，单位为克(g)； M0 ---试样重量，单位为克(g)。
试验后，电连接器应无有害于机械性能的缺陷。电连接器重量增加应不大于0.75%。当承受标准规定数值1.5倍过扭矩时，零件应无裂纹、破裂或松动。
3.5 撞击试验 用复合材料制作壳体等零件的J类和M 类宇航用电连接器产品鉴定试验和质量一致性C组检验时需进行撞击试验。
按GJB1217-1991电连接器试验方法进行撞击试验，电连接器绝缘体或外壳应 无裂纹或开裂，也应不出现妨碍电连接器插合或分离的接触件弯曲或损伤。
3.6 可燃性试验 宇航环境中气压极低，绝缘材料绝缘性能会迅速下降，由于接触件接触不良或其它原因会引 起起火或打火现象。可燃性试验目的是确定材料在受到标准火源作用时，是否能自熄，燃烧的碎屑不应转移(这些碎屑能够引燃邻近的材料。
试样应是标准体积的样品且数量至少为3 个，其燃烧长度不能超过15cm。此外，被点燃的试样燃烧碎屑不应转移火焰。任何一个试样失效将构成材料的失效。这些试验应在最坏条件厚度的试样上和最恶劣的环境下进行。
3.7 气味评定试验 试验目的是确定材料或组装成品是否会发出不好的或令人讨厌的气味。试验选定材料或组装 成品应符合试验判据，质量至少为45.4Kg。召集气味专家组至少有5名合格成员，处理取自试样容器的至少30cm3气体。每个气味专家组时对取自试样容器的气体应给定一个气味等级：
察觉不到的气味------0级
勉强察觉的气味------1级
容易察觉的气味------2级
不好的气味----------3级
讨厌的气味----------4级
在试验后2h至4h之间，应对专家组成员进行鼻炎或其它状况的医学检查，并应记录该项检查结果。每个专家组成员每48h只能经受一个气味试样的作用。 材料或组装成品根据试验得出的平均气味等级应小于2.5。试验得出的平均气味等级大于等于2.5，则材料或组装成品发出的气味是不好的或令人讨厌的。
3.8 废气生成物的确定试验 试验目的是确定来自材料或组装成品的挥发性废气生成物的特性和数量。 SMAC (载人宇宙飞船允许的废气最大浓度值) 是指规定飞行期间的宇宙飞船居住面积允许的最大废气浓度。 T (毒性危险指数)是指各种废气生成物与SMAC值之比，并且这是未分毒性类别的所有废气生成物总和的比值。某一元件或材料的所有挥发性废气生成物总的毒性有害指数T值应小于0.5。
军事/航天连接器发展态势研究
- 摘要：本文介绍了军事/航天连接器的新动向，面对新的形势，结合国内武器装备发展计划，从战略发展的高度力主重点发展六种军用连接器：空间用射频连接器与电缆组件、高速连接器、光纤连接器、纳小型连接器、高电压连接器以及圆形连接器。 关键词：军用连接器；新形势；动向；发展重点
- 军用连接器的市场概况 从最新的全球电子元件产品结构来看，连接器已成为仅次于PCB的电子元件第二大支柱产业，连接器在整个电子元件工业中的地位进一步提高。军用连接器是构成完整的武器装备系统所必需的基础组件，与商用连接器相比，它是一类特殊、敏感的连接器，具有显著的特征：制造公差严格、结构坚固、可靠性极高、成本高及耐恶劣环境。军事工业使用的连接器传统上主要包括圆形、矩形、印制电路板、RF 及少量特种连接器。
- 图1 2005年(上图)与2006年(下图)世界连接器的五大应用领域
- 军事/航天应用长时间以来一直稳居于汽车、计算机与外设、电信与数据通信及工业应用之后，位列整个连接器市场的第五位。在整个连接器市场上，军事/航天用连接器所占的比重在7%左右，见图1。2000~2006年，世界军用连接器市场以2003年为分水岭，2000~2003年发展平缓，市场容量一直徘徊在20亿美元， 但2004年因受伊拉克战争和反恐战争的刺激，世界军用连接器市场强劲反弹，销售额比2003年猛增了17%，达到23.292亿美元，此后的2005年、2006年持续保持了显著增长，市场销售额分别达到24.499和26.927亿美元。Bishop & Associates公司最新预测，2007年世界军用连接器市场销售额可达到28.288亿美元，比2006年增5.1%，发展势头依然稳健。这是几十年来所罕有的，详见图2所示，世界各主要地区军用连接器市场发展情况见表1。 席卷全球的新军事变革正驱动着世界各主要国家不断加大对军事装备的基础研发投入或直接购买的力度，这将极大推进世界军用连接器发展，可以预见，随着全球新军事变革的不断推进深入，军用连接器的发展将进入一个崭新阶段。
- 军事/航天连接器发展面临的新形势 ·新军事变革催生新的连接器技术和性能，并成为持续推进高技术连接器发展的最重要引擎。 从二十世纪九十年代初至新世纪初，美国先后发动了四次高科技条件下的局部战争，从海湾战争诞生的“电子战”到科索沃战争中出现的“信息战”直至最近伊拉克战争所展示的“网络中心战”，生动展示了世界新军事变革的巨大威力。支撑这几场高科技战争的则是大批信息化、智能化的新式高性能武器装备，这类新型军事装备和设施必然对为其配套的包括连接器在内的各类元器件性能提出新的或更高的要求。 据美国著名的市研公司Fleck Research的研究报告，世界大部分连接器制造商均报告军事/航天领域的应用在增长，侦察机、导弹和智能炸弹是导致连接器持续增长的主要因素。在伊战中，激光制导炸弹、卫星制导炸弹增加了两倍，取代了阿富汗战争中的武器。一般的战机均装载有集束炸弹、自由投放炸弹及激光制导炸弹，这就需要飞行中分离连接器、脱落连接器、塔状连接器、拉火绳连接器及级间连接器。这些连接器的需求迅速上升到2.06亿美元，如果包括所有类型的连接器，如PCB型连接器和I/O连接器在内，世界范围的需求将达6.16亿美元。 ·对外层空间争夺加剧，宇航应用对连接器提出新的要求。无论是海湾战争、科索沃战争还是伊拉克战争中，运行于太空的军事侦察卫星、通讯卫星等宇航电子系统对于战争的结局起了至关重要的作用。未来战争将越来越决胜于“天外”，世界各国都在制定雄心勃勃的太空发展计划，加大对宇航工业的投入，如美国的“土星”探测计划、“火星”探测计划及重返月球计划；日本、中国、印度等国的探月计划等。 随着空间活动深入发展，信息化战争较量的重点从地面转向外层空间，对外层空间争夺日益显现，宇航用各类电子系统增长迅速。这些趋势一方面对包括连接器在内的空间用电子元器件的需求量增加，另一方面也提出了更加苛刻的性能要求，如，小型化、轻量化、抗辐射加固性能、释气效应(真空下的总的物质损失和真空下的凝结物质损失)。因为在空间辐射环境相对稳定的条件下，连接器体积越小、重量越轻，同时功率越大，抗辐射性能设计就越具挑战性。美国空军研究试验室(AFRL)属下的空间运载工具协会2002年4月发起了一项航天电子计划，该计划的一项重要内容是系统性地认识空间恶劣环境对电子元器件的影响，开发工艺降低性能恶化、提高新材料的抗辐射加固性，从根本上弄清楚电子元器件内辐射导致的故障点的微观结构，生成机理和电特性。这一任务目的就是要为美国国防部21世纪大量的空间任务做准备。
- 图2 2000～2006年世界军事/航天用连接器市场发展趋势
- ·新型战机迅猛发展，航空电子设备对连接器的需求增长。 在现代战信息化战争中，空军的作用日益重要，而各类军用飞机是取得对敌制空权的主要手段，因此军事航空电子装备也是各个大国优先发展的重点。就军用连接器而言，军用飞机是最为集中的应用领域。据世界连接器工业权威的调查公司Bishop and Associates的最新研究报告，2005年世界军用飞机连用接器的销售额达到5.672亿(不包括电缆组件和背板)，2006年为5.807亿美元，增长了2.4%，预计到2011年将达到8.249亿美元，2006~2011年的复合年增率将达7.8%。
- 表1世界各大区军用连接器市场态势单位：亿美元
- 图3 纳小型(上面)与微小型(下面)连接器外观比较来源：Tyco公司(Nanonics)
- 图4 2005年在火星登陆的勇气号“探测器”
- 图5 小型原子力显微镜(AFM)装置，通过FPC电缆对接了一种纳小型D形连接器
- ·信息化装备使得数据传输量上升，要求高速(电)连接器/光纤连接器。 不论是“电子战”、“信息战”还是“网络中心战”，它的实现均是基于快速的计算机、网络和通讯。随着信息化程度的加深，军事/宇航设备处理和传输的数据量越来越大，迫切需要高速(电)连接器，先前的高速连接器传输速率一般在2.5Gb/s以下，而现在已过渡到10Gb/s，并继续向更高速度窜升。当数据传输超过10Gb/s时，由于铜基系统的固有缺陷，高速电连接器的发展受到限制，光纤的优势开始占上峰，光纤连接器将有大的发展。但在铜基系统潜力没有走到尽头之前，二者的发展将并驾齐驱。
- 军事/航天连接器发展新态势 纳小型连接器接触件中心距为0.025"(0.635mm)的连接器称为纳小型连接器(Nano-miniature connector)或纳型连接器(Nano connector)，它是近年在国外迅速兴起的且值得关注的一种连接器类型。其本质上是一种更小的微小型连接器。图3直观地比较了Tyco公司(Nanonics)制造的纳小型与微小型连接器(接触件中心距为0.050")。 由于尺寸小、重量轻、可靠性高，纳小型连接器的军事应用领域非常广泛，包括无人驾驶航空器(UAVs)、导弹制导以及通讯卫星、卫星照相电子设备、相控阵雷达系统、探测器及航天飞机的导航系统等。 据美国Airborn公司透露出的可靠消息，该公司制造的纳小型连接器系统已经成功用在 “勇气”号和“机遇”号火星探测器上(见图4)。 在NASA 代号为Phoenix 的飞行任务中，用于评估火星灰尘的小型原子力显微镜(AFM)装置，采用纳小型D形连接器对接FPC电缆，已于2007年发射升空，见图5。 目前，由于存在巨大的市场需求，纳小型连接器的发展蒸蒸日上。 MEMS连接器 在传统上，连接器制造商依靠金属切削和挤压成形工艺来加工插针，随着设备和元件小型化趋势的加深，传统加工方法使插针小型化逐渐受到限制。国际电子制造联合会(iNEMI)在2005年初发布的最新电子连接器路线图中，认为接触中心距低于0.3mm将逼近传统冲压技术的极限，这意味着连接器的进一步小型化的物理空间已经十分有限。 采用MEMS(微机电系统)技术，可批量制造微米级间距的连接器，为未来提高连接器密度，解决小型化要求带来了新的希望。 原Siemens机电元件部(1999年被TYCO收购)曾制造出250mm间距、32针、双排可插拔连接器，工作频率DC至几GHz。 国外(位于伦敦的皇家学院)已经制造出150mm间距MEMS连接器样品，耐滑动磨擦，耐热起伏，接触电阻低(30mW) 。采用标准的MEMS制造工艺(批量微机加和电镀)在硅基片上制造的。 到目前为止，MEMS连接器仅限于概念阶段，因为插针横向(水平)变形，影响性能的优化。 高电压连接器 高电压连接器是指工作在1KV以上的连接器，应用领域集中于航空电子设备、X射线装置、飞行员用头盔式显示器、头盔式瞄准装置、地面、机载雷达系统、行波管等。 国外早在1980~1990年代就已经解决高电压连接器的设计和制造问题，并已经实现系列化生产，可大批量供应，已不是什么新技术。国内，高电压连接器只是近几年才起步，但也已取得了重大突破，目前正在实现型谱化(见图6)，依赖进口的局面正在逐步打破。现在的问题是耐高电压的材料的制造、高电压性能测试，以及相关加工环节仍然没有完全攻克，建立成熟的制造体系，大批量的供货仍然有很长的路要走。 高速电连接器 高速连接器是1990年代发展起来的用于连接和传输高速数字信号的一类新型连接器，受信息技术的强劲推动，目前国外的高速连接器传输速率已经或正在由2.5 Gb/s 向10Gb/s过渡(如图7所示)。据2005年2月最新消息，朗讯(Lucent Technologies)技术公司贝尔实验室(Bell Labs)与世界著名的连接器公司FCI合作，利用贝尔实验室的信号传输架构和FCI的AirMax VS连接器系统成功地演示了通过电背板传输的高达25 Gb/s的数据速率，这表明高速连接器的传输性能又取得了重大突破。 光纤连接器 研究表明当数据传输超过10Gb/s时，铜基系统在技术层面将日益受到制约。美国军方在新兴军事装备平台或升级项目中已经在逐步由铜基系统向光纤系统转换。与铜基系统和同轴传输系统相比，光纤传输的最大优势是：更高的宽带、更快的传输速度、更轻的重量、抗EMI/RFI 且材料廉价。 美国军方现在正进行三项铜系统向光纤系统的转换计划，并将这些计划实施作为关键的试验基点。第一，在新型F-22喷气式战机和联合攻击机(JSF)上采用光纤系统，并且对机载警报控制系统(AWACS)的战机和F/A 18 歼击轰炸机进行光纤升级。第二是“Hairy Buffalo”计划，随着该计划的实施，从NP-3老式飞机上卸除了2000多磅的铜缆，极大地提高了有效载荷。第三是美国海军实施的下一代驱逐舰“DDX”计划，该计划将为光纤作为未来十年的主要应用解决方案打下基础。 美国海军罗纳德·里根号(Ronald Reagan)航母(见图8)甲板下运行着达200英里长的光纤线路，驱动着一个光纤快速以太网络，2005年将升级到吉比特以太网(GbE)。然而在军用装备系统大规模向光纤转换的过程中，光互连成为一个薄弱环节，解决在恶劣的军事/航天环境下的光纤互连问题成为军事承包商和军方关注的焦点。随着对更宽的带宽、更轻的重量和抗EMI/RFI的需要，光纤已成为美国军事/航天设计选择的技术，光纤连接器将成为现在及未来武器化装备的又一个关键组件， 传统的MIL-T-29504光纤互连端子(见图9)陈旧而昂贵，用于军用及航天系统已有15年之久，远远不能满足当前主流军事平台向光纤过渡的需要。为此美国各大连接器制造商，如ITT Cannon(佳能)，Tyco(泰克)，Lucent(朗讯)，Agilent(安捷伦)等纷纷推出替代MIL-T-29504的解决方案。 ITT Cannon推出的新型PHD系列光纤互连产品(见图10)具有成本低、性能高的特点，达到了商用与军用的统一，受到军方的青睐。 美国海军已在加紧制定下一代光纤连接器标准(代号“NGCon,”它是Next Generation Connector 的缩写)。通用规范的第一个草案已于2004年10月3日完成。 ITT Cannon推出的新型PHD系列光纤互连产品具有成本低性能高的特点达到了商用与军用的统一，受到军方的青睐。
- 图6 圆形高电压连接器
- 图7 ERNI公司的ERmet zero XT型高速连接器的特点是采用SMT端接，可适应10 Gbit/s的信号速度
- 图8 美国海军罗纳德·里根号航母，敷设了达200英里的光纤线路
- 图9 用于MIL-C-38999连接器的典型MIL-T-29504光纤端子
- 图10 Cannon公司研制的光纤端子与连接器的集成方案
- 圆形连接器 国外发达国家的军用圆形连接器制造技术成熟、工程化程度高，科技含量(或属性)越来越高，主要表现在四个方面：采用轻量而紧固耐用的复合材料及表面处理技术；超小型化；宇航级实现工程化；派生的品种丰富(远远多于国内的型谱)，如适应高速度网络的四同轴和光纤产品，供以太网络用的USB和RJ45产品、脱落-拉脱-推拉-拉线机柜式产品、气密与灌封产品、滤波产品、穿舱产品等。
- 未来国内亟待重点发展的军事/航天连接器 世界军事/航天连接器面临的新形势和新的发展态势应引起制造商、军方、用户的思考与关注。面对军用连接器发展面临的新形势，结合目前国内武备和宇航发展计划，未来应重点发展以下军事/航天连接器： 空间用射频连接器与电缆组件 空间用射频连接器与电缆组件是技术含量很高的一类连接器。这类连接器主要是满足从地面发射至空间环境条件下使用的高性能、高可靠连接器和组件，应用范围是各类星载雷达天线与发射/接收系统和各类宇航级装备的射频传输连接，由于空间恶劣复杂的应用环境决定了其技术难度相当大，故它是保障整机性能的关键性元器件之一。 随着国家加大对航天工业的投入，一系列航天工程的实施，航天活动将深入发展，在军用卫星、“神舟”系列飞船、探月等重大工程中对这类关键连接器的需求迫切，而目前的情况是国内新一代为星载电子装备配套的关键元件或组件还依赖进口，加之“神舟五号”飞船的发射成功，国外对中国的关键元器件的出口限制又进一步加剧，加快自主研发空间用射频连接器与电缆组件并形成自主供应体系迫在眉睫。 纳小型连接器 目前发达国家历经多年努力，已经建起了成熟的纳小型连接器工业体系。而国内纳小型连接器的研究与发展则基本处于萌芽状态，面对这一新崛起的高技术连接器，无论是从战略角度还是从中国航天工业长远发展和拓展外层空间研究的角度，国内的军用连接制造商和军方应给予高度关切，建立和发展中国自己的纳小型连接器工业体系，在技术上弥补与发达国家的差距正当时。另外，发展纳小型连接器对于带动相关材料、加工、工艺技术与装备的发展更具有重要牵引作用。可喜的是，据内部相关报道，在科技部和发改委的强力支持下，国内有公司已经成功仿制出了纳小型连接器，这为我国军用连接器进入纳小型时代，并实现工程化迈出了重大的一步。 高电压连接器 国内的高电压连接器虽然取得了长足进步，但是在耐高电压材料的制造、高电压性能测试，以及相关加工环节仍然没有完全攻克，许多技术难题仍未解决。建立成熟的制造体系和大批量供货仍有很长的路要走。 随着国内军用飞机制造业的崛起，航空设备对于高电压连接器的需求将有增无减。“十一五”期间应进一步加大投入，解决关键技术瓶颈，实现批量、稳定供货能力，提高可靠性，完善配套能力。 高速连接器 有外国专家分析认为“中国缺乏的就是能确保打赢现代化战争的电子通讯尖端装备”。随着信息化军事装备的进步，电子通讯数据传输速率也在大幅攀升，国内关键任务用高速连接器严重依赖进口，解决自给问题尚需假以时日。从推进中国特色新军事变革的远景来说，高速电连接器是信息化武器装备不可或缺的基础元件，高速电连接器应成为国内军用连接器制造商亟待突破的一个方向。 光纤连接器 在伊拉克战争中，光纤传输初显威力，整个战争的进程比起上次海湾战争整个战争速度快了7倍，很大一个原因在于高速光纤网络的启用大大加快了数据传输速度，扩展了传输能力。随着光纤时代的到来，光纤连接器将迎来较大的发展，为迎接更高速率的持续挑战，满足信息化装备的需要，加快光纤连接器的研究开发力度应被提上议事日程。 圆形连接器 圆形连接器是军事/航天电子装备使用量最大的一种连接器，2006年世界的销售额是9.532亿美元，预计至2011年为12.283亿美元，复合年增为5.2%，其中欧、美、日占到圆形连接器总使用量的79.2%。从一个侧面反映出发达国家军事装备对于圆形连接器的强大需求量，值得关注的是美国政府将高科技圆形连接器等接插件和高科技芯片一样列为敏感性极强的和限制出口的产品，充分表明它在军事上重要的作用。国内军用圆形连接器厂商众多，大多从外国公司引进、仿制。圆形连接器最高等级38999IV系列耐环境小圆形电连接器K级产品已实现型谱化，宇航级38999I、III系列连接器产品型谱项目取得了重大突破，达到国际同类产品的先进技术水平，但是在关键技术方面仍然存在相当的差距，如复合新材料、表面处理、工艺过程等，批量生产能力不足，这实质上是基础技术薄弱、工程化成熟度低的一种反映，国内制造商仍然需要在基础技术、材料、工艺上励精图治，才可能与国际先进水平比肩。
