Почему USB4 использует коаксиальный кабель вместо многожильного кабеля?

11 ноября 2020 г.

С развитием кабелей USB 3.2, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, HDMI 2.1 скорость передачи данных становится все быстрее и быстрее, но диаметр кабеля становится все меньше и меньше. Когда диаметр кабеля становится меньше, дифференциальное сопротивление проводника становится больше, а затухание высокочастотного сигнала является серьезным (дифференциальное сопротивление проводника обратно пропорционально площади проводника и пропорционально длине кабеля). Традиционный многожильный жильный кабель больше не можетвстречать Требования к передаче данных нового стандарта, поэтому ранее непопулярный коаксиальный кабель возвращается в поле зрения людей 

Но почему USB4 использует коаксиальный кабель вместо многожильного кабеля?


   
Коаксиальный кабель обладает характеристиками самоэкранирования. Его очевидная особенность заключается в том, что снаружи проводника находится металлический плетеный экранирующий слой, tМеталлсетьможет экранировать электромагнитные помехи. Часть электромагнитных помех кабеля исходит извне, а другая часть исходит от магнитного поля, генерируемого самим собой при передаче изменяющихся сигналов, Когда коаксиальный кабель имеет металлическую экранирующую сетку, внешние электромагнитные помехи не могут проходить через экранирующий слой, а внутреннее магнитное поле не может проходить через экранирующий слойтоже. Следовательно, затухание сигнала при его передаче по коаксиальному кабелю связано только с дальностью передачи и частотой самого сигнала
   
Еще одно очевидное отличие коаксиального кабеля от традиционногоПротяжка кабеля заключается в том, что петля коаксиального кабеля не скручена.темsТрандированный кабель будет иметь параметр скорости скручивания, то есть если скорость скручивания равна 1,1, то мы видимКогда длина кабеля составляет 1,0 метра, фактическая длина жильного провода составляет 1,1 метра, а когда мы видим, что длина коаксиального кабеля составляет 1,0 метра, фактическая длина жильного провода по-прежнему составляет 1,0 метра. Длина является очень важным фактором, влияющим на высокочастотный импеданс. Чем короче кабель, тем лучше производительность. Таким образом, длина USB 3.1 GEN2, которую мы видим, обычно составляет менее 1.0 м, Thunderbolt 3 обычно составляет 0.7 метра, а Apple Thunderbolt 3 - 0.8 метра

   Итак, каковы преимущества коаксиального кабеля по сравнению с многожильным кабелем?                                                                                                                                                                                                 
 
S
Трандедкабельявляется традиционным режимом передачи сигнала. Высокочастотный импедансsТрандедкабельимеет большую разницу в диапазоне плюс-минус 10%, а коаксиальный провод может быть плюс-минус 3%. Теоретически USB4 может использоватьsТрандедкабельs, но в реальном производственном процессе это будет очень сложно дляsТрандедКабели в соответствии с требованиями
1. Коаксиальный кабель очень мягкий;

2. Сопротивление изгибу: срок службы качания может быть более 5000 раз, аПроволока натянута примерно в 3000 раз;

3. Малый диаметр; Традиционная SТрандированный провод, петля скручена вместе двумя проводами, что почти эквивалентно двум проводам, расположенным рядом, но коаксиальный провод используетметаллическая оплеткаэкранирующий слой каксвойпетля, а диаметр лишь немного больше, чем у одного провода. диаметр намного меньше, чеммногожильный провод с двумя проводами, расположенными рядом;

    Недостатки коаксиальных кабелей:

1. Дорого: поскольку для каждого высокочастотного сигнального провода требуется отдельный экранирующий слой в оплетке, эффективность производства низкая, а более дорогой тефлон используется для замены исходного изоляционного материала из полиэтилена;

2. Технология обработки сложная: потому что проводник очень тонкий, при зачистке внутреннего и внешнего изоляционного слоя и металлической оплетки жильного проводаs , не может использовать традиционные станки, но использует лазерную резку;

С появлением эры больших данных 5G и даже 6G высокоскоростная передача данных требует высокой пропускной способности и высокой скорости. Только коаксиальный кабель может удовлетворить это требование. Коаксиальный кабель станет тенденцией следующего поколения высокоскоростных кабелей.