PCB Tecnico - Qual è il PCB flessibile nelle applicazioni satellitari?

Negli ultimi anni assistiamo a una concorrenza sempre più feroce tra le varie agenzie spaziali. Secondo un rapporto dell'Ufficio delle Nazioni Unite per gli Affari Spaziali Esterni (UNOOSA), più di 4.500 satelliti artificiali orbitano intorno alla Terra, con un aumento del 4,87% rispetto agli anni precedenti. Inoltre, l'interesse dei PCB flessibili per le applicazioni satellitari sta aumentando a causa dei cicli di vita più lunghi e della maggiore flessibilità. La fattibilità di PCB flessibili per applicazioni satellitari dipende dal fatto che il progetto PCB possa funzionare senza guasti fino a 10 anni.

Ciò ha anche portato ad una maggiore concorrenza e diversi produttori di PCB hanno svolto un ruolo nello sviluppo di PCB di fascia alta. Le apparecchiature elettroniche devono resistere a condizioni ambientali difficili e mantenere prestazioni di qualità e affidabilità nelle applicazioni spaziali. Alcuni anni fa, la tecnologia satellitare era considerata un campo d'elite. Tuttavia, la crescente presenza globale di operatori relativamente piccoli può aumentare la concorrenza locale.

Lo sviluppo di PCB flessibili per applicazioni satellitari ha suscitato grande interesse in diverse agenzie spaziali. I numerosi vantaggi della tecnologia flessibile sono i motivi principali che promuovono l'adozione di PCB flessibili da parte degli operatori del settore. Ovviamente, rispetto ad altri prodotti elettronici e PCB, la progettazione e lo sviluppo di prodotti satellitari commerciali basati sullo spazio è la più importante.

Prestare particolare attenzione alla progettazione e allo sviluppo di circuiti stampati flessibili per soddisfare la qualità e l'affidabilità nelle applicazioni ad alta frequenza. Il produttore deve assicurarsi che la progettazione del circuito stampato segua determinati requisiti nelle applicazioni ad alta frequenza.

Complessità associata agli elementi satellitari commerciali

Qual è il PCB flessibile nelle applicazioni satellitari?

Generalmente, un sistema satellitare è costituito da tre circuiti principali, tra cui un satellite, un ricevitore e un trasmettitore. La comunicazione tra il satellite e il trasmettitore è chiamata uplink, e la comunicazione dal ricevitore al satellite è chiamata downlink. I satelliti sono sempre più utilizzati per la gestione del rischio di catastrofi, le previsioni meteorologiche, il telerilevamento, la geolocalizzazione e la navigazione. Altre applicazioni dei satelliti comprendono la televisione e le telecomunicazioni e il monitoraggio della risposta alle emergenze. I componenti elettronici di questi circuiti sono impostati per coprire una gamma di lunghezze d'onda altamente specifica. Queste lunghezze d'onda sono all'interno dello spettro elettromagnetico. I dati acquisiti dai satelliti comprendono immagini, suoni atmosferici, comunicazioni, geolocalizzazione e navigazione.

Le informazioni raccolte vengono trasmesse su una lunga distanza, il che è impossibile se non esiste un sistema di terra che si basa fortemente sulla trasmissione in linea di vista. In termini figurati, i satelliti sono considerati utilizzati per raccogliere ed elaborare informazioni, immagini e dati provenienti dalla terra, dallo spazio o da altri satelliti. Per i sistemi satellitari commerciali, il satellite stesso funge da stazione di collegamento, consentendo la trasmissione di dati a lunga distanza, cosa impossibile per i sistemi di comunicazione terrestre che si basano sulla trasmissione in linea di vista. I sistemi satellitari commerciali sono suddivisi in tre tipi principali a seconda della posizione, delle attrezzature a terra e dei diversi servizi forniti.

Requisiti di tipo satellitare e PCB

Fisso Satellite Service (FSS), Mobile Satellite Service (MSS) e Broadcast Satellite Service (BSS) sono i tre principali sistemi satellitari utilizzati. Il servizio satellitare fisso (FSS) utilizza stazioni di ricezione fisse ed è fornito agli utenti finali. Le applicazioni comuni del servizio satellitare fisso (FSS) includono la televisione via cavo e le stazioni di collegamento Internet. Mobile Satellite Service (MSS) si occupa di sistemi mobili terrestri e telefoni cellulari. Questi servizi sono utilizzati anche per la comunicazione tra navi e veicoli della flotta. Broadcast Satellite Service (BSS) trasmette segnali televisivi e radio direttamente agli utenti. Ad esempio, Dish Network viene utilizzato per trasmettere canali TV agli abbonati. Pertanto, è fondamentale che i produttori identifichino sfide e requisiti quando progettano PCB per l'applicazione desiderata.

I fattori chiave della progettazione PCB Flex

I fattori importanti che richiedono particolare attenzione nella progettazione dei PCB Flex includono:

Cambiamento di temperatura-da -100°C a oltre 120°C.

Mantenere collisione orbitale.

Il vuoto duro limita l'uscita del materiale.

Radiazioni ultraviolette (UV).

radiazioni ionizzanti.

È fondamentale superare queste sfide modernizzando il circuito per ridurre lo spazio. I componenti satellitari commerciali devono essere in grado di resistere alle condizioni difficili durante il lancio e le orbite a lungo termine. I produttori di PCB flessibili comprendono e comprendono i cambiamenti di progettazione di conseguenza.

Quali standard del settore aerospaziale si applicano allo sviluppo di PCB?

Inoltre, il numero di agenzie spaziali sta implementando i propri standard commerciali di sviluppo di prodotti satellitari. Questi standard sono specificamente utilizzati per guidare il processo flessibile di progettazione e sviluppo del PCB. Inoltre, questi standard aiutano a mantenere la qualità e l'affidabilità delle schede PCB flessibili. Queste norme garantiscono meccanismi adeguati per servizi sicuri di guasto come riprogettazione, sostituzione o richiamo. L'agenzia spaziale sta attualmente attuando passi strategici che contribuiranno a integrare la progettazione di salvaguardia e i processi di sviluppo di fascia alta. Ciò impedirà ulteriormente eventi imprevisti in scenari in tempo reale.

Alcune norme comuni seguite includono:

Standard AS 91000:-Molte organizzazioni internazionali tra cui l'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) Aerospace Technical Committee, l'Associazione Europea dell'Industria Aerospaziale (AECMA) e l'American Aerospace Quality Group (AAQG) hanno sviluppato e ridisegnato per l'industria aerospaziale Lo standard AS9100.

Standard IPC, NADCAP, Ministero della Difesa e Agenzia Spaziale Europea (ESA):-Le suddette agenzie spaziali hanno sviluppato i propri standard PCB o checklist di audit per valutare le capacità dei produttori. Queste agenzie spaziali monitorano attentamente i fornitori che hanno precedentemente dimostrato la conformità agli standard. Questi fornitori devono rispettare e mantenere standard minimi di audit. Alcuni fornitori di PCB rispettano le seguenti norme tecniche per garantire il normale funzionamento di questi PCB.

MIL-STD-55110:-Queste norme si applicano ai circuiti stampati, rigidi, specifiche generali.

MIL-PRF-31032:-Queste norme si applicano ai circuiti stampati / circuiti stampati.

ECSS-Q-ST-70-10C:-Queste norme si applicano alla garanzia dei prodotti spaziali e alla misurazione delle qualifiche dei circuiti stampati.

Ci sono più standard da seguire.

Materiali in PCB satellitare

Ceramica, idrocarburi, polimeri compositi termoindurenti sviluppati da Rogers Corporation e Isola, Inc. I produttori hanno potuto sviluppare PCB satellitari altamente affidabili. La maggior parte di questi materiali ha una costante dielettrica (valore Dk) da 3,27 a 12,85 sull'asse z. Si prevede che questi materiali abbiano una serie specifica di caratteristiche. Questi materiali sono adatti alle difficili condizioni operative dei satelliti in orbita.

Il basso outgassing è considerato uno dei parametri principali che devono essere considerati prima di selezionare i materiali PCB. La degassazione è il rilascio di gas in solidi, come i materiali PCB. La degassazione è il rilascio di gas in solidi, come i materiali PCB. Una volta rilasciato, il gas si condensa su diverse superfici all'interno del satellite, il che può causare problemi con alcuni circuiti e sottosistemi.

Le prospettive future del PCB satellitare in tutto il mondo

A causa del compito critico delle applicazioni satellitari, lo sviluppo di PCB flessibili di fascia alta è diventato il compito primario dei fornitori di PCB. Si prevede che sempre più attività di ricerca e sviluppo promuoveranno la crescita dell'industria nei prossimi anni. Questi PCB satellitari sono sottoposti a una serie di test per garantire le loro prestazioni costanti. Sempre più agenzie spaziali private stanno espandendo le opportunità di crescita dei fornitori di PCB nel prossimo futuro.

La criticità relativa alla progettazione flessibile dei PCB durante le applicazioni satellitari non dovrebbe tollerare errori durante il processo di sviluppo. Inoltre, è molto importante testare e verificare il normale funzionamento del satellite prima del decollo. La tecnologia satellitare aiuta a rendere la nostra vita più facile e semplice. È difficile immaginare uno stile di vita moderno senza di esso, è essenziale implementare un processo completo, dettagliato e conclusivo.