航空电子微距太赫兹互连DRR访问容量分析

李峭，李佳，熊华钢，杨劲赫

北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京 100191

航空电子系统经历了分立式、联合式、综合式和先进综合式的发展历程[1]，目前正在发展分布式综合模块化航电(DIMA)架构[2]。现有的航电模块或设备之间采用AFDX、TTE等综合化网络有线互连，设备内部采用ARINC659总线或从商用标准扩展而来的总线技术进行有线互连。

随着微电子技术的进步，航电设备的体积、重量和功耗得以降低，逐渐出现了几百克的综合化处理机、板级或芯片级的互连接口[3]；航电工程师发现，机载设备之间的电缆、光缆和紧固件也会带来额外的空重和高昂的维护检测成本[4]，发展无线航空电子机内互连(Wireless Avionics Intra-Communication, WAIC)技术[5]，用无线通信替代部分有线数据传输，已经得到国内外航空航天界的重视[6]。

对于机舱内相距米级乃至十几米的航电设备之间的互连，国际电信联盟(ITU)发布了WAIC的需求特性[7]；NASA Langley实验中心的电磁环境效应实验室也在调研飞机内部全无线网络化互连的潜在解决方案[6]；学术界与工业界则尝试将Wi-Fi(IEEE 802.11)技术[8]、5G移动通信技术[9]移植到机舱内部，并进行了信道仿真建模[10]和电磁兼容测试[11]等工作，并应考虑必要的屏蔽[12]。

在集成度很高的航电设备内部，空间尺寸以厘米度量，高密度的有线接插件和焊盘对装配工艺提出巨大挑战；采用无线互连则可以较好地解决航电互连“最后一厘米”[13]问题。这种处理板之间以及芯片之间的厘米级互连被称为“微距”。太赫兹频段[14]与既有航电设备的频谱几乎无冲突，在航空电子微距互连中体现出优越性[15]；……