高速アビオニクス・ビデオ用銅ベースARINC 818変換カード

ARINC 818ビデオ伝送プロトコルは、軍用機や民間機の高性能ビデオシステムの標準として広く採用されています。ARINC818は、少ないコネクタ、軽量、EMI耐性、長距離伝送を必要とするアプリケーションに適しています。ARINC818は、コックピットレコーダー、コックピットシミュレーター、ビデオコンセントレーター、赤外線センサーなど、幅広い用途に対応するインターフェースソリューションです。

通常、ARINC818は1Gbpsから3Gbpsの速度では光と銅のチャンネルで実装されるが、3Gbpsを超えるともっぱら光ファイバーリンクで実装される。

多くのアビオニクス業界では、1x リンクレート(1.0625Gbps)の銅伝送を使い、高フレームレートでは低解像度のビデオを、低フレームレートでは高解像度のビデオを提供しています。さらに、ビット・エラー・レートはデータ・チャネルの性能の特徴づけに大きな影響を与えるため、銅メディアを経由して受信したビデオ・フレームで低いビット・エラー・レートを達成することは、光メディアに比べて難しいことです。

ARINC818 プロトコルベース製品の世界的リーダーとして、アイウェーブシステムズ社は、ARINC818 ベースのビデオ伝送を銅線伝送媒体上に実装することに成功しました。期待される品質のビデオ出力を得るために、銅線伝送媒体ではケーブル配線が重要な役割を果たすため、研究開発チームは銅線ケーブルに対処するためのさまざまな重要要因を分析しました。

ARINC818のビデオ伝送を銅線伝送媒体上で変換カードを介して行う。

について ARINC818-DVI/DVI変換カードセットアップを使用して、ビデオソースからのビデオ出力品質を観察した。DVI入力はARINC818に変換され、100オームの銅線ケーブルで伝送され、再びDVIに変換された。100Ωの差動インピーダンスと1.0625Gbpsのデータ転送速度での伝送の実行可能性をテストするために、Twinaxシールド銅ケーブルとCustom Quadrax銅ケーブルがセットアップに使用された。

実施上の留意点

銅ベースのインターフェイスを実装する際には、次のようなさまざまな重要な要素が考慮されました、

使用する銅コネクターとケーブルの種類
- 二軸シールド銅ケーブル
- 特注クアドラックス銅ケーブル
以下のような銅コネクターからの出力に影響するケーブル特性を考慮する必要がある。
- EMIに強い伝送を提供するために、シールドをベースにしたケーブルの一種
  - ケーブルは、ソースとしてもレシーバーとしても、EMI の主な伝達源となり得る。ケーブルのEMIに対抗する主な方法は、シールドを使用することである。セットアップでは、安定したビデオ出力を得るために、シールドされたツインアックスケーブルとクアドラックスケーブルが使用されました。
- スループットを劣化させないインピーダンス特性
  - スループットの劣化を避けるため、銅コネクター、相手プラグ、銅ケーブルが同じインピーダンス特性を持つようにした。
- フレームロスのない安定したビデオ出力を実現するケーブル長
  - 信号損失はデータレートの増加とともに劇的に増加するため、厚さを維持しながらケーブルの最大長を得るために、異なるデータレートの異なるケーブル長で繰り返しテストを行った。
- エラーやグリッチのない安定したビデオ出力のためのシールドグランド接続
  - 映像にエラーやグリッチのない適切な出力を得るために、シールド・グラウンドの接続は慎重に行われた。

ARINC818 IPの銅伝送媒体を使った一連のテストが実施され、アイウェーブのARINC818プロトコル変換カードが、堅牢性、低遅延、信頼性が要求されるアプリケーションに有望であることが証明された。

図1.3：ARINC818-DVI変換カード

ARINC818-DVI変換カードの特徴

6Uフォームファクタの堅牢なスタンドアロンモジュール
サポートされるコンフィギュレーションは
- ARINC818からDVIへの変換
- DVIからARINC818への変換
- 2x ARINC818 デュプリケータ/スプリッタ
- 2x ARINC818 スイッチ
フロントパネルとバックプレーンの両構成に対応
MILグレードPCB
ビデオ送受信およびシステムとの通信用フレキシブルcPCIコネクター
プログレッシブ＆インターレース両対応、フルHD@60fpsまで対応

iWave Systemsは、FPGA領域で21年の貴重な経験を持ち、ARINC818プロトコルベースの広範なソリューションを提供し、世界中の尊敬するお客様にいくつかのカスタム設計を提供することに成功しています。ARINC818 IP組み込み変換カードは、性能と信頼性の面で重要な要件を持つ高度な航空電子工学アプリケーションを満たすために活用することができます。

アイウェーブシステムズは、長年の専門知識を生かし、総合的なARINC 818ソリューションでお客様のアイデアの実現をサポートします。