การประเมินค่าใช้จ่ายและการพยากรณ์ในตลาดส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อวกาศ

การคาดการณ์งบประมาณและค่าใช้จ่ายของประเทศที่ลงทุนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการใช้งานในอวกาศ มีผลต่อความต้องการในระบบนิเวศของส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาและมูลค่าสูงในสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ยุโรป และจีน ส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับเทคโนโลยีขั้นสูงในอุตสาหกรรมอวกาศ

ข้อกำหนดเฉพาะสำหรับส่วนประกอบยานอวกาศ

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟที่ใช้ในอวกาศต้องตอบสนองความต้องการเฉพาะด้านประสิทธิภาพ เช่น อุณหภูมิ ความถี่ แรงดันไฟฟ้า และความแข็งแกร่งทางกล

ตัวเก็บประจุสำหรับการใช้งานในอวกาศ

• 50% ของตัวเก็บประจุที่ใช้ในอวกาศเป็นเซรามิก (MLCC, MLC Axial, MLC Radial และชั้นเดี่ยว)
• 30% เป็นแทนทาลัม
• 12% เป็นฟิล์ม
• 8% เป็นเทคโนโลยีใหม่ เช่น แก้ว/ซิลิกอน EDLC, NBO รวมถึงคาร์บอนที่คล้ายกับไมก้าและ DLC

ตัวต้านทานสำหรับการใช้งานในอวกาศ

• ตัวต้านทานที่ใช้ในอวกาศส่วนใหญ่เป็น แทนทาลัมไนไตรด์บนซิลิคอน หรือ นิโครม และ ออกไซด์ของดีบุกบนแกนอะลูมินา
• ตัวต้านทานดีบุกใช้ในระบบจ่ายพลังงาน
• ตัวต้านทานฟิล์มบางแทนทาลัมไนไตรด์และนิโครมใช้ในระบบสื่อสาร

ตัวเหนี่ยวนำในอวกาศ

• ตัวเหนี่ยวนำที่แข็งแกร่ง เช่น แกนเฟอร์ไรต์และขดลวด ใช้ในวงจรควบคุมแรงขับและเพื่อรองรับความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบสื่อสาร

คุณสมบัติที่สำคัญของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในอวกาศ

การออกแบบที่แข็งแกร่งและประสิทธิภาพสูง

• โรงงานที่ผลิตส่วนประกอบพาสซีฟสำหรับอวกาศมักเน้นการผลิตในปริมาณต่ำแต่มีมูลค่าสูง
• ส่วนประกอบต้องผ่านการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดและปฏิบัติตามข้อกำหนดทางทหารหรือรัฐบาล
• ส่วนประกอบต้องรองรับแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และความถี่สูง พร้อมความทนทานต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน

ส่วนประกอบแรงดันสูง

• ส่วนประกอบแรงดันสูงสำหรับอวกาศถูกออกแบบให้รองรับแรงดันตั้งแต่ 500VDC ถึง 5kV
• ใช้วัสดุเซรามิก X7R และโลหะมีค่า เช่น พัลลาเดียมและรูทีเนียม

ส่วนประกอบความถี่สูง

• ระบบสื่อสารในอวกาศที่ทำงานที่ความถี่มากกว่า 1GHz ต้องการตัวเก็บประจุเซรามิกพิเศษ
• ตัวเก็บประจุเหล่านี้ถูกออกแบบให้รองรับความถี่สูงถึง 10GHz

ส่วนประกอบทนอุณหภูมิสูง/ต่ำ

• ส่วนประกอบต้องทนต่ออุณหภูมิสุดขั้ว (มากกว่า 200°C) และทำงานในสภาวะสุญญากาศ
• ใช้วัสดุเฉพาะ เช่น PTFE, เซรามิก, เพชร หรือแก้ว

ส่วนประกอบที่แข็งแกร่งทางกล

• ต้องรองรับแรงสั่นสะเทือนและแรงกระแทกที่เกิดขึ้นในขณะยานอวกาศเข้าสู่วงโคจร
• ต้องป้องกันความชื้น การกัดกร่อน และปราศจากปรากฏการณ์ "หนวดดีบุก"

การออกแบบเพื่อความปลอดภัยและความยืดหยุ่น

• วิศวกรต้องเลือกส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติฟื้นตัวอัตโนมัติหลังจากเกิดความเสียหาย
• การออกแบบต้องรวมกลไกความปลอดภัยเพื่อให้มั่นใจว่าวงจรยังทำงานได้แม้เกิดเหตุการณ์ร้ายแรง

บทสรุป

‍ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟสำหรับอวกาศได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับความต้องการที่สูงขึ้นในด้านแรงดันไฟฟ้า อุณหภูมิ และความถี่ ด้วยความสามารถในการทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การเลือกและออกแบบส่วนประกอบที่เหมาะสมจะช่วยให้ระบบอวกาศมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุด