Warum verwendet USB4 Koaxialkabel anstelle von Litzenkabeln?

11. November 2020

Mit der Entwicklung von USB 3.2, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, HDMI 2.1 Kabeln wird die Datenübertragungsrate immer schneller, aber der Durchmesser des Kabels wird immer kleiner. Wenn der Kabeldurchmesser kleiner wird, wird die differenzielle Impedanz des Leiters größer, und die hochfrequente Signaldämpfung ist schwerwiegend (die differenzielle Impedanz des Leiters ist umgekehrt proportional zur Leiterfläche und proportional zur Länge des Kabels). Das traditionelle Litzenstrukturkabel kann nicht mehrtreffen die Datenübertragungsanforderungen des neuen Standards, so dass das bisher unbeliebte Koaxialkabel wieder in das Sichtfeld der Menschen zurückkehrt 

Aber warum verwendet USB4 Koaxialkabel anstelle von Litzenkabeln?


   
Das Koaxialkabel hat selbstschirmende Eigenschaften. Sein offensichtliches Merkmal ist, dass sich außerhalb des Leiters eine metallgeflochtene Abschirmschicht befindet. tdas Metallnettokann die elektromagnetischen Störungen abschirmen. Ein Teil der elektromagnetischen Störung des Kabels kommt von außen und der andere Teil kommt von dem Magnetfeld, das bei der Übertragung von wechselnden Signalen von selbst erzeugt wird. Wenn das Koaxialkabel über ein Metallabschirmnetz verfügt, können externe elektromagnetische Störungen die Abschirmschicht nicht passieren, und das interne Magnetfeld kann die Abschirmschicht nicht passierenauch. Daher hängt die Dämpfung des Signals bei der Übertragung im Koaxialkabel nur mit dem Übertragungsabstand und der Frequenz des Signals selbst zusammen.
   
Ein weiterer offensichtlicher Unterschied zwischen dem Koaxialkabel und dem traditionellen sKabel ist, dass die Schlaufe des Koaxialkabels nicht verdreht ist.dassDas kabelgebundene Kabel hat einen Twist-Rate-Parameter, dh wenn die Twist-Rate 1,1 beträgt, sehen wirWenn die Länge des Kabels 1,0 Meter beträgt, beträgt die tatsächliche Kerndrahtlänge 1,1 Meter, und wenn wir sehen, dass die Länge des Koaxialkabels 1,0 Meter beträgt, beträgt die tatsächliche Kerndrahtlänge immer noch 1,0 Meter. Die Länge ist ein sehr wichtiger Faktor, der die Hochfrequenzimpedanz beeinflusst. Je kürzer das Kabel, desto besser die Leistung. Daher ist die Länge des USB 3.1 GEN2, den wir sehen, normalerweise weniger als 1,0 M, der Thunderbolt 3 ist im Allgemeinen 0,7 Meter und der Apple Thunderbolt 3 ist 0,8 Meter

   Was sind also die Vorteile von Koaxialkabeln im Vergleich zu Litzenkabeln?                                                                                                                                                                                                 
 
S
vergiftetKabelist ein traditioneller Signalübertragungsmodus. Die hochfrequente Impedanz dersvergiftetKabelhat einen großen Unterschied im Bereich von plus oder minus 10%, und der Koaxialdraht kann plus oder minus 3% sein. Theoretisch kann USB4svergiftetKabelAber im eigentlichen Produktionsprozess wird es für diesvergiftetKabel zur Erfüllung der Anforderungen
1. Das Koaxialkabel ist super weich;

2. Biegewiderstand: Die Schwunglebensdauer kann mehr als 5000 Mal betragen, und die STranded Draht ist ca. 3000 mal;

3. Kleiner Durchmesser; die traditionellenTranded Draht, eine Schlaufe wird durch zwei Drähte miteinander verdrillt, was fast zwei Drähten nebeneinander entspricht, aber der Koaxialdraht verwendet dieMetall geflochtenAbschirmschicht alsseinSchleife, und der Durchmesser ist nur geringfügig größer als ein einzelner Draht. der Durchmesser ist viel kleiner alsder Litzendraht mit zwei Drähten nebeneinander;

    Nachteile von Koaxialkabeln:

1. Teuer: Da jeder Hochfrequenz-Signaldraht eine separate geflochtene Abschirmschicht benötigt, ist die Produktionseffizienz gering und das teurere Teflon wird verwendet, um das ursprüngliche PE-Isolationsmaterial zu ersetzen.

2. Die Verarbeitungstechnologie ist kompliziert: weil der Leiter sehr dünn ist, beim Abisolieren der inneren und äußeren Isolationsschicht und des Metallgeflechts des Kerndrahtess , kann keine traditionellen Maschinen verwenden, sondern Laserschneiden verwenden;

Mit dem Aufkommen von 5G sogar 6G Big Data Ära erfordert Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung hohe Bandbreite und hohe Geschwindigkeit. Nur Koaxialkabel können diese Anforderung erfüllen. Koaxialkabel werden der Trend der nächsten Generation von Hochgeschwindigkeitskabeln sein.