太空，對眾多射頻/微波公司來說是極具挑戰(zhàn)性的市場。例如，作為通信鏈路一部分的在軌衛(wèi)星中使用的元件在衛(wèi)星預期壽命內(nèi)不能失效，而這個壽命通常是10年或更長。畢竟在那種環(huán)境下是沒法“打電話”喊人去維修的。除了高可靠性外，性能也必須具有最高水準，在至少十年時間內(nèi)盡量減小性能的劣化。
在為太空應用設計任何射頻/微波元件或子系統(tǒng)時確保可靠性是很重要的一步，但這只是電子器件可以認為是“合格太空”品之前必須滿足的許多要求中的一個。致力于銷售太空產(chǎn)品的公司首先必須確保他們的制造設施滿足生產(chǎn)太空品質(zhì)元件的要求——通常要滿足針對商用和政府太空飛行設備制訂的MIL-PRF- 38534 Class K標準所詳細描述的一系列要求。MIL-PRF-38534 Class K文件也適合用作美國國防部(DoD)和其它政府機構(gòu)使用的微電路和多芯片模塊(MCM)的軍用規(guī)范。
NASA技術(shù)人員正在評估電子材料重返大氣層時的溫度效應
但是，MIL-PRF-38534 Class K只是有興趣研制太空級元件的公司需要遵循的眾多文件或規(guī)范之一。由于銷售太空產(chǎn)品的大多數(shù)公司一般確實也設計和制造軍用和航空器件，因此想服務兩個市場的公司通常遵循許多不同的規(guī)范指南，包括軍用標準MIL-STD-202、MIL-STD-883、MIL-STD-790、MIL-STD-1344以及多種NASA文件。
舉例來說，MIL-STD-202標準覆蓋了振動、熱沖擊和機械沖擊等內(nèi)容，而MIL-STD-883詳細描述了鹽霧試驗、測試特征、浸泡、大氣壓力和沖擊。事實上，其中許多標準也許更適合海上應用。但由于太空應用的可靠性要求是如此之高，以致于需要多種軍事標準的組合才能保證元件或組件可以用于外層太空。
例如，SV Microwave是一家太空品質(zhì)射頻/微波連接器和元件的供應商。該公司的工藝和系統(tǒng)滿足MIL-STD-202、MIL-STD-790和MIL- STD-1344要求，并且針對可能影響到太空中的可靠性甚至地面上的一些關(guān)鍵要求的許多參數(shù)會進行高可靠性(hi-rel)篩選。所篩選的參數(shù)包括元件和組件中的接觸應力、分離力、可焊性、電鍍粘著力等。另外，公司建有一個經(jīng)認證的破壞性物理分析(DPA)實驗室，專門用于評估太空品質(zhì)的產(chǎn)品。在產(chǎn)品交付之前，公司可以提供任何關(guān)鍵可靠性參數(shù)的歸檔化驗證材料，這些參數(shù)包括粘著力、同軸接觸保持力、接觸接合和分離力、可焊性、接點破壞扭矩、點膠粘力等，并實施全方位的設計檢查和驗證。
想要銷售太空產(chǎn)品的任何公司都需要對實驗室設備作出大量投資，并且要學會正常使用這些設備。例如，衛(wèi)星元件與組件供應商MITEQ擁有5間Class 100，000潔凈室和2間Class 10，000潔凈室，因此能夠制造軍用和高可靠性太空應用所需的元件與組件。除了正確篩選與測試所需的電氣與環(huán)境測試設備外，準備在太空中使用的射頻/微波元件中采用的每個電路單元都必須加以仔細斟酌。例如，作為晶振一部分的元件必須滿足政府的認證產(chǎn)品列表(QPL)設立的要求。換句話說，當合適的篩選過程無法獲得特殊電路單元時，它們必須通過使用規(guī)范受控繪圖(SCD)進行高級篩選。
軍用級器件對一些太空應用來說可能足夠了。舉個例子：對于晶體振蕩器來說，針對MIL-PRF-55342軍用要求篩選出的片狀電阻和針對MIL- PRF-55681要求篩選出的片狀電容完全可以用在軍用電路中，它們也可以為太空設計提供高可靠性。但是，當太空用戶專門提出太空要求時，就必須使用最高可靠性的器件時，如T級電阻和S級電容(這也是最昂貴的電路單元)。
雖然太空元件的可靠性要求很容易與軍用電子系統(tǒng)所需的性能聯(lián)系在一起，但許多太空設備事實上是商業(yè)用途。比如用于提供商業(yè)廣播電視服務、電話服務、計算機網(wǎng)絡以及其它高速數(shù)字服務(包括Direct TV、EchoStar和Globalstar)的許多衛(wèi)星通信(satcom)系統(tǒng)，更不用說經(jīng)常用于獲取位置信息的全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星了。為了了解成千上百顆正在服役或接近退役的地球在軌衛(wèi)星的運行狀態(tài)，今年夏天發(fā)射了EchoStar XVII衛(wèi)星。這些飛行器的軌道有著不同的高度，這些高度有許多不同的名詞定義，包括地球低軌(LEO)衛(wèi)星和地球中軌(MEO)衛(wèi)星等。
制造太空用的元件(如晶振)要求使用正確的材料，并遵循正確的規(guī)范。使用標準化的電路單元和器件——比如QPL、NASA器件精選清單、NASA Goddard太空飛行中心(GSFC)優(yōu)選器件清單(針對太空輻射效應進行了篩選)等清單——有助于縮短可靠性驗證過程，但這樣做也會增加制造成本。用于太空的元件成本遠遠超過地面上使用的商用或軍用元件的成本。
當然，可以在太空使用的射頻/微波元件在外觀上與商用元件沒有任何區(qū)別，但這些元件已經(jīng)通過了更加嚴格的測試與檢驗。這些元件必須使用太空品質(zhì)的材料制造，即使是元件內(nèi)部的電路單元也必須經(jīng)過太空應用認證。比如具有太空品質(zhì)的溫控晶體振蕩器(OCXO)——來自TRAK Microwave公司的OSC029，已經(jīng)通過太空認證具有至少10年的在軌工作壽命，它的性能已被表征為超過10年周期。這種S級OCXO工作在 10.3GHz，10年中具有±1.2ppm的長期穩(wěn)定度，并且具有典型-95dBc的優(yōu)異雜散性能。距載波偏移2kHz處的相位噪聲只有 -95dBc/Hz.這種元件是專門針對太空環(huán)境設計的，其基板的額定工作溫度范圍是從-15℃至+65℃。
許多太空級元器件供應商經(jīng)常炫耀成功的太空應用記錄，并以此作為產(chǎn)品百分之百可靠的憑證。比如Dow-Key Microwave公司就經(jīng)常提及其太空產(chǎn)品的輝煌歷史及在專門機構(gòu)中的應用，據(jù)稱目前為止零故障。自從1970年提供太空品質(zhì)的同軸和波導開關(guān)以來，該公司在100多個不同的太空計劃中提供了150多種不同的產(chǎn)品設計，其中無一例故障。同樣，Teledyne Cougar公司擁有向太空任務提供元件的22年光榮歷史，而且通過了MIL-PRF-38534 Class K標準認證。公司以此作為產(chǎn)品可靠的保證。Anaren Microwave和ARRA公司則分別是微型無源器件和波導組件的供應商，他們也擁有太空級元件制造商的強大光環(huán)。這兩家公司據(jù)稱擁有40多年的太空產(chǎn)品供應史，而且從未發(fā)生過任何故障。
W.L. Gore Associates公司從1976年以來已經(jīng)向超過70個衛(wèi)星項目提供電纜組件，并且擁有100%無故障飛行記錄的傲人成績。公司專門設計和制造惡劣的太空環(huán)境中使用的同軸電纜組件，使用的是具有高度抗輻射能力的太空飛行認證材料。EMC Technology公司還創(chuàng)建了可以從該公司網(wǎng)站上免費下載的太空級產(chǎn)品工作參考表格，太空用戶可以通過這個表格瀏覽三種不同的選項，從而篩選出滿足太空級要求的元件定單。
最后，鑒于太空級元件和組件的高昂價格，一些公司也設法在不犧牲可靠性的條件下幫助太空級用戶降低成本。Merrimac Industries是一家提供從功率分配器到用于太空平臺的完整波束成形網(wǎng)絡的供應商，公司開發(fā)了一項被稱為Merrimac太空品質(zhì)產(chǎn)品(MSQP)的計劃。MSQP計劃的目的是要降低獲取太空用射頻/微波元件的復雜性。這項計劃建立在為大量系統(tǒng)設計和交付高可靠性的軍用和太空品質(zhì)元件基礎上，而且這些元件已經(jīng)擁有完整的證明和篩選級數(shù)據(jù)。事實上，公司已經(jīng)建立了一份經(jīng)過太空品質(zhì)認證的“標準”元件清單。客戶可以從MSQP清單中選擇合適的器件，或者在MSQP設計、工藝、認證和篩選標準基礎上讓Merrimac為他們需要的元件制定一個規(guī)范。
