A interligação é um tema interessante porque os conectores necessitam de desempenhar uma dupla função. Por um lado, devem garantir a transferência de sinais elétricos, e por vezes de energia, entre diferentes partes do circuito. Mas também cumprem uma função mecânica, unindo fisicamente cabos e placas. Em alguns casos, desempenham ainda um papel estrutural, assegurando a integridade do sinal e/ou a continuidade da energia em aplicações de elevada fiabilidade, como as de defesa ou aeroespaciais, onde são comuns níveis extremos de choque, vibração e flutuações de temperatura. Por isso, é preciso ter muito cuidado com os conectores utilizados.

Tomemos os CubeSats como exemplo. São satélites muito pequenos, em forma de cubo, com cada lado a medir 10 cm e a pesar menos de 2 kg. Os CubeSats foram implantados pela Estação Espacial Internacional ou lançados como cargas secundárias. Até à data, milhares de CubeSats foram lançados.

Naturalmente, o tamanho e o peso são extremamente importantes, mas como o objetivo do CubeSat é o lançamento de baixo custo para o espaço (os custos de lançamento variam entre 60.000 e 100.000 dólares, com custos de construção a partir de apenas 50.000 dólares), minimizar os custos dos componentes é também essencial. Se considerarmos o setor da eletrónica de consumo, como as câmaras fotográficas e outros dispositivos eletrónicos pessoais portáteis, encontramos inúmeros exemplos de conectores muito baratos, leves e em miniatura. No entanto, numa aplicação aeroespacial ou espacial, estes conectores não seriam capazes de suportar os níveis de choque e vibração do lançamento. Um artigo de Dave Pignatelli, da Universidade Politécnica Estadual da Califórnia, intitulado "Aprimorando os Ambientes de Vibração de Lançamento para CubeSats", explica que "os níveis (de choques e vibrações) experimentados por um CubeSat variam devido a diversos fatores, incluindo as características do veículo de lançamento e do teste, o método de distribuição e limitação da carga útil, bem como a implementação do isolamento", mas "os níveis para um CubeSat com isolamento interno variaram de 3,7 Grms a 4,4 Grms", embora noutras aplicações e configurações sejam muito superiores. Existe também o problema da variação da temperatura. A trajetória de voo de um satélite pode fazer com que o CubeSat experimente temperaturas muito elevadas ou abaixo de zero quando exposto à luz solar direta ou ao passar, como cantavam os Pink Floyd, pelo lado oculto da Lua.

É evidente que é necessário um tipo diferente de interligação, e muitas vezes a opção preferida é um dispositivo comercial que cumpra os requisitos de desempenho definidos por organizações como a NASA ou as forças armadas, mas que pode não estar totalmente em conformidade com as normas. Estes dispositivos são normalmente muito mais baratos do que os dispositivos totalmente certificados para aplicações de defesa, mas suportam as elevadas exigências dos ambientes hostis em que serão utilizados.

Há ainda outra questão a considerar: os conectores que possuem certificação da NASA podem ter sido concebidos há 30 ou 40 anos.

No mercado espacial comercial, um conector concebido na década de 1980 pode não ser o componente mais adequado para a aplicação em termos de tamanho, peso, desempenho e custo (SWaP-C). Poderá também ser necessário adquirir protótipos a um distribuidor (como a Powell), que poderá fornecer amostras do seu stock. Os fabricantes de conectores de alta fiabilidade, como a Harwin, contactam frequentemente empresas do setor espacial comercial, que tentam desesperadamente evitar os padrões da NASA e da ESA sempre que possível, por esta razão e porque conectores mais antigos, mas de alta fiabilidade, se tornariam inadequados. O que funcionou para a sonda espacial Voyager 2, que investigou Neptuno há 40 anos, provavelmente não funcionará para o lançamento de uma constelação de 300 satélites de comunicação em órbita baixa da Terra para fornecer banda larga a África. O desafio é completamente diferente.

Assim sendo, é claro que precisamos de uma solução de interligação moderna com as propriedades ambientais (choque, vibração, temperatura) dos dispositivos militares, mas também com as vantagens de espaço, peso e custo de um design muito mais recente. A Powell distribui produtos da Harwin plc, um fornecedor consolidado de soluções de interligação de alta fiabilidade. A empresa mantém instalações de produção essenciais na sua fábrica em Portsmouth, no Reino Unido, o que lhe permite garantir os mais elevados padrões de qualidade. Há alguns anos, a empresa lançou a sua família de conectores Gecko com um passo de 1,25 mm. Estes conectores oferecem uma significativa poupança de espaço em comparação com os conectores Micro-D tradicionais. Além disso, como o seu design é baseado num plástico robusto em vez do metal, permitem uma redução considerável de peso e de custos.

conectores Gecko
com a adição de versões mistas. Ao complementar os contactos de dados com dois ou mais contactos de alimentação (em definições de alimentação/dados 1+8+1 ou 2+8+2), os conectores Gecko-MT reduzem ainda mais o espaço e o peso necessários nos componentes eletrónicos. A Harwin adicionou também recentemente seis novos arranjos de contactos, compostos por 2 a 6 contactos de alimentação e 4 a 24 contactos de sinal. A sua estrutura não é simétrica; os contactos de alimentação estão localizados numa extremidade e os contactos de dados na outra. Todas as configurações são caracterizadas por uma corrente máxima de 10 A e 2,8 A por contacto para alimentação e dados, respetivamente.

A gama de conectores Gecko-MT inclui conectores de cabos fêmea e macho, bem como conectores fêmea verticais e machos em ângulo reto para placas de circuito impresso. Estes componentes incorporam fixadores robustos de aço inoxidável com rosca (em configurações convencionais e inversas) para garantir a integridade da interligação mesmo nos ambientes de aplicação mais severos. Suportam vibrações de 20G e choques de 100G, enquanto a sua gama de temperatura de funcionamento é de -65°C a 150°C. Além disso, apresentam baixa emissão de gases.

Os conectores Gecko-MT, que transmitem dados e energia numa única solução compacta e leve, estão altamente otimizados para aplicações nas áreas da aviação, defesa, espaço e desporto automóvel. Aplicações importantes incluem robótica, veículos aéreos não tripulados, gestão de baterias e satélites. Estão disponíveis em stock e através da Powell, distribuidora da Harwin. Os produtos de cablagem da Harwin também estão disponíveis através da Powell. As ferramentas para unir cabos e conectores de forma fiável podem ser dispendiosas, pelo que a aquisição de um produto completo e comprovado oferece aos utilizadores uma poupança significativa e maior tranquilidade.

Robert Webber, Especialista de Produto, Powell Electronics