עליית כמות וקצב העברת המידע והגדלת המרחק הפיזי בין חלקי המערכת בשנים האחרונות במרבית המערכות האזרחיות והצבאיות, מצריכה העברת נתונים ע”ב תקשורת אופטית. כמו כן, הפיתוחים בתחום האזרחי כוללים מיזעור משמעותי של רכיבי הליבה במשדרים ובמקלטים האופטיים, ובכך מאפשרים הקטנה משמעותית של המקמש”ים האנלוגיים והדיגיטאליים. היכולת לשלב טכנולוגיה אזרחית של רכיב המרה זעיר בהקשחה מתאימה בתוך מחבר צבאי לאפליקציות צבאיות עומדת בבסיס הפיתוח של המוצר המתואר בהמשך.
תרשים 1.1 מבנה בסיסי של שני מחברים אלקטרו אופטיים אשר בהם מתבצעת ההמרה החשמלית/אופטית
היתרונות העיקריים של שילוב תקשורת אופטית הינם: העלאת קצבי הערוץ, חסינות לרעשים סביבתיים, הפחתת משקל הכבילה, מזעור, חסינות גבוהה יותר להאזנות והגדלת טווחי הפריסה, עקב ניחות ערוץ משמעותית קטן יותר. הפתרון המוצג ב-ACON הינו “מחבר חכם” מבוסס על תקשורת אופטית, הנותן מענה לשידור אותות אנאלוגיים ודיגיטליים בערוצים קריטיים, בסביבת עבודה מוקשחת וברמת אמינות גבוהה מאוד. לשם כך, מבוסס הפתרון על מחבר מסדרת D38999 (סידור מגעים 17-99). המחבר המוכלל מאפשר עבודה בטווחי עמידות טמפרטורה, עמידות להלמים והרעדות לפי תקנים צבאים. הפתרון מורכב מ-2 מחברים ובניהם סיב אופטי באורך, שיקבע ע”י הלקוח. הגנת הסיב והקשחתו תיבחר בהתאם לתנאי השטח, שהכבל ייפרס. השימוש בפתרון של מחבר חכם כרכיב ADD ON למערכת, מייתר את הצורך של יצרני המערכות לייצר גרסאות מערכת, שמשולבים בהם רכיבים אופטיים, וכך מערכת לקוח בתצורה אחת יכולה להיות מותאמת הן לתקשורת קצרת טווח והן בתוספת המחבר החכם לתקשורת העברת נתונים במרחקים ארוכים (קילומטרים).
המחבר האלקטרו אופטי מוזן חשמלית דרך אחד הפינים החשמליים, ויתרת הפינים של המחבר המשולב משמשים את מכלול המרת האותות החשמליים (אנאלוגיים ו/או דיגיטליים) לאופטיים ושידור לתוך הסיב האופטי. מכלול ההמרה תלוי ביישום ובאותות אותם יש להמיר. הממשק האופטי לסיב “נבלע” בתוך המחבר ולכן אינו חשוף לסביבת העבודה. לפיכך, אין צורך בתחזוקת ניקיון של הממשק האופטי, והחשיפה לאבק ולכלוך קטנה משמעותית. הסיכוי למגע עם לכלוך ואבק, אשר עלולים לגרום לירידה באיכות הסיגנל ולעיתים אף להשבתת הערוץ, אינו קיים, כל עוד לא פותחים את המחבר האטום.
למעשה, הערוץ מורכב משני ממשקים חשמליים\אופטיים בקצוות וסיב אופטי טקטי, המחבר ביניהם, כאשר בתוך המחבר בוצעה ההתאמה של כל החיבורים האופטיים לסיב. בכך מוגנים החיבורים האופטיים מפני תנאי הסביבה. התרשים 1.1 מתאר מבנה בסיסי של שני מחברים אלקטרו אופטיים, אשר בהם מתבצעת ההמרה החשמלית\אופטית (מתואר כצד א וצד ב בתרשים). באזור זה מיושמות ההגנות החשמליות המתאימות, כגון הגנות מתחים וסינון מתאים, והמרת האותות לאופטיקה/לאותות חשמליים (תלוי בכיוון האות). בחלקו האחורי של המחבר משולב החיבור-צימוד של הכבל האופטי ליחידת ההמרה. חיבור זה ניתן להרכבה בסיום תהליך היצור או על ידי מתקין בשטח, כל עוד נעשית ההתקנה בסביבה נקיה. יתרון נוסף, שהינו תוצר לוואי של השימוש במחבר חכם מסוג זה, הוא האפשרות, הניתנת למפתחי המערכת לא להזדקק למומחיות בתחום האלקטרו-אופטי, ולהתמקד בפיתוח האפליקציה הייחודית עצמה, שהרי ערוץ התקשורת הינו רק “כלי” במערכת הכוללת.
כבל-ממיר אלקטרו אופטי (Fiber Optic Active Cable)
שימושים וביצועים במחבר האלקטרו אופטי
המחבר החכם האלקטרו אופטי מציע בשלב ראשון פתרון להעברת אותות ETHERNET עד 1Gbps ואותות RF בתדרים עד 3GHz. כמו כן, התכנון הגנרי של המחבר מאפשר התאמת המוצר לסוגי אותות אחרים: דיגיטליים, אנאלוגיים, סטנדרטיים ולא סטנדרטיים. בזכות הממשק החשמלי הפשוט ושלוב האופטיקה בתוך המחבר, ניתן בהתאמה מינימלית להחליף את כבלי הנחושת המסורתיים ולבצע הרחקה של מכלולי מערכות ללא חשש של ירידה בביצועים וללא חשש של השפעת תנאי סביבה.
אפליקציות נוספות:
הרחקת אנטנות
קשר בין אנטנה לתא פיקוד
העברת אותות סלולאריים בתנאי סביבה קשים
קווי יצור בסביבה רועשת.
חיבור בין תתי מערכות.
יישום הטכנולוגיה באופן הזה מאפשר גם מימוש הפתרון במחברים אחרים מסדרת D38999.
סיכום
הגדלת המרחקים ועליית הקצבים בסביבות עבודה שונות דורשים בשנים האחרונות מעבר לשימוש בתקשורת אופטית על גבי סיבים. פתרון של מחבר, המכיל ממיר אלקטרו-אופטי, מאפשר ללקוחות שלא לשנות את המוצר הקיים שלהם ועדין להיות מסוגלים להעביר מידע למרחקים ארוכים. לאור העובדה, כי ברמת המשתמש הפשוט עדיין אינה קיימת המודעות לטיפול בממשקים אופטיים, מאפשר המחבר האלקטרו -אופטי לנטרל את הבעיה בצורה יחסית פשוטה, מהירה ואמינה, וכל זאת ע”ב טכנולוגיות קיימות ומוכחות. הכותב הינו מנהל שיווק ופיתוח עסקי של חברת OPSYS Tech שפיתחה יחד עם חברת RF Immunity מיבנה, את המוצר המוצג.
הכתבה נמסרה באדיבות תדר הנדסה
המשווקת את RF Immunity בישראל
