Elektronik für einen luftraumtauglichen 5G-Hochleistungsrouter
Branche: Luftfahrt
Anwendung: Luftraumüberwachung, Behördenkommunikation
Anwendung: Luftraumüberwachung, Behördenkommunikation
Große Datenmengen aus Audio- und Videostreams müssen zuverlässig und redundant übertragen werden – auch im Luftraum, unter Vibration und auf engstem Bauraum. KSE hat die Hardwareentwicklung für einen 5G-Hochleistungsrouter übernommen, der im behördlichen Umfeld der Luftraumüberwachung eingesetzt wird.
Hardwareentwicklung für luftraumtaugliche Hochleistungselektronik Entwicklung und Fertigung aus einer Hand
Die besondere Herausforderung dieses Projekts lag in der Vielzahl verschiedener Bussysteme des Prozessors sowie im extrem begrenzten Bauraum, der ein komplex verschachteltes Layout erforderte. Für insgesamt neun Platinen pro Variante und mehrere Hochgeschwindigkeitsbusse entwickelte KSE ein präzises und zuverlässiges Multilayer-Design. Ein eigens realisiertes EOL-Testsystem sichert dabei dauerhaft die Qualität. Zusätzlich musste die passive Entwärmung der Hochleistungscontroller gelöst werden – ohne Platz oder Gewicht für eine aktive Kühlung.
Die Fertigung erfolgt nach IPC-A-610-Standard (Klasse 2 und 3), mit Einpresstechnik und Verlöten von Hochstromkontakten. Elektrische Tests nach DO-160 und thermische Versuche nach Kundennorm sichern die Luftfahrttauglichkeit jeder Einheit.
Was dieses Projekt zeigt Systemkompetenz in der Praxis
Neun Platinen, verschachtelt auf mehreren Ebenen, verschiedene Hochgeschwindigkeitsbusse über mehrere Platinen hinweg. KSE hat das Layout so entwickelt, dass alle Signalwege den Regeln der Hochfrequenzübertragung entsprechen und gleichzeitig die räumlichen Vorgaben eingehalten werden. Intensive Abstimmung mit der kundenseitigen Konstruktion war dabei entscheidend.
Da kein Platz und Gewicht für Lüfter oder Kühlkörper zur Verfügung standen, entwickelte KSE intelligente Konzepte zur passiven, stromlosen Entwärmung. Grundlage dafür waren detaillierte und komplexe Verlustleistungsberechnungen, aus denen die gezielte Bauteilauswahl abgeleitet wurde. Durch die optimale Anordnung der Komponenten, die sorgfältige Materialwahl und angepasste Bauformen wird sichergestellt, dass die Hochleistungscontroller auch im Dauerbetrieb zuverlässig entwärmt werden.
Luftfahrtanwendungen erfordern Elektronik, die mechanischen Belastungen standhält. KSE hat gezielt vibrations- und schockresistente Bauformen, Bauteile und Steckverbinder eingesetzt und unter realen Bedingungen getestet.
KSE hat ein vollständiges Testsystem entwickelt: Aufnahmen und Vorrichtungen für den Platinen-Verbund vor Gehäuseverbau, Prüfsoftware für Hostcontroller, Companion Controller und Peripheriegeräte sowie Überprüfung von Reflexions- und Transmissionsparametern aller HF-Verbindungsstellen.
Unsere Leistungen Im Detail
Hardware-Entwicklung
HW-Multilayer-Design, Schaltplan, Layout und Fertigungsdaten. Signalrouting für WiFi 6, LTE, SATA, USB3 und PCIe nach Hochfrequenz-Regeln. Komplexe Verlustleistungs- und Impedanzberechnungen, EMV-gerechtes Design und EMV-Testing. Inbetriebnahme aller Systemkomponenten, Spannungsebenen, Busse und Sicherheitsschaltungen im Labor.
Validierung
Elektrische Tests nach DO-160 und thermische Versuche nach Kundennorm.
Fertigung
Leiterplattenfertigung nach IPC-A-610-Standard (Klasse 2 und 3), Einpresstechnik, Verlöten von Hochstromkontakten.
EOL-Testsystem
Konstruktion von Aufnahmen und Vorrichtungen für den Platinen-Verbund, Aufsetzen von Test-PC und Prüfsoftware, Entwicklung der Software für Hostcontroller, Companion Controller und Peripheriegeräte.
Qualitätssicherung & Bauteiltracking
Lückenlose Erfassung und Dokumentation jeder einzelnen Komponente.
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