Warum verwendet USB4 ein Koaxialkabel statt eines Mehrfachkabels?
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 differentielle Impedanz des Leiters größer, und die Dämpfung hochfrequenter Signale ist ernst (die differentielle Impedanz des Leiters ist umgekehrt proportional zur Leiterfläche und proportional zur Kabellänge). Das traditionelle Kabelleiter-Strukturkabel kann nicht mehrtreffenDie Datenübertragungsanforderungen des neuen Standards führen dazu, dass das zuvor unbeliebte Koaxialkabel wieder ins Sichtfeld der Menschen zurückkehrt
Aber warum verwendet USB4 ein Koaxialkabel statt eines Mehrfachkabels?
Das Koaxialkabel hat selbstabschirmende Eigenschaften. Sein offensichtliches Merkmal ist, dass sich außerhalb des Leiters eine metallgeflochtene Abschirmungsschicht befindet,tHe MetalNetzkann elektromagnetische Störungen abschirmen. Ein Teil der elektromagnetischen Störung des Kabels kommt von außen, der andere Teil stammt vom Magnetfeld, das von ihm selbst beim Senden wechselnder Signale erzeugt wird.Wenn das Koaxialkabel ein Metallabschirmnetz hat, kann eine externe elektromagnetische Störung nicht durch die Abschirmungsschicht gelangen, und das interne Magnetfeld kann nicht durch die Abschirmungsschicht hindurchdringenauch. Daher ist die Abschwächung des Signals, wenn es im Koaxialkabel übertragen wird, nur mit der Übertragungsdistanz und der Frequenz des Signals selbst verbunden Ein weiterer offensichtlicher Unterschied zwischen dem Koaxialkabel und dem traditionellen SDas Kabelkabel bedeutet, dass die Schlaufe des Koaxialkabels nicht verdreht ist. diesTrand-Kabel haben einen Twist-Rate-Parameter, das heißt, wenn die Twist-Rate 1,1 beträgt, dann sehen wirWenn die Kabellänge 1,0 Meter beträgt, beträgt die tatsächliche Leitungsleitung 1,1 Meter, und wenn wir sehen, dass die Koaxialkabellänge 1,0 Meter beträgt, beträgt die tatsächliche Leitungsleitung 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, das wir sehen, meist weniger als 1,0 m, das Thunderbolt 3 in der Regel 0,7 Meter und das Apple Thunderbolt 3 0,8 Meter
Was sind also die Vorteile von Koaxialkabeln im Vergleich zu Mehrfachkabeln? StrandedKabelist ein traditioneller Signalübertragungsmodus. Die Hochfrequenzimpedanz derstrandedKabelhat einen großen Unterschied im Bereich von plus oder minus 10 %, und der Koaxialdraht kann plus/minus 3 % betragen. Theoretisch kann USB4 verwendenstrandedKabelaber im eigentlichen Produktionsprozess wird es sehr schwierig für diestrandedKabel zur Erfüllung der Anforderungen
1. Das Koaxialkabel ist superweich;
2. Biegungswiderstand: Die Schwing-Lebensdauer kann mehr als 5000-fach sein, und die sDer Draht ist etwa 3000 Mal;
3. Kleiner Durchmesser; Das traditionelle SGetriebener Draht, eine Schlaufe wird von zwei Drähten miteinander verdreht, was fast zwei nebeneinander stehenden Drähten entspricht, wobei der Koaxialdraht denMetall geflochtenAbschirmungsschicht alsEs istSchleife, und der Durchmesser ist nur geringfügig größer als ein einzelner Draht. Der Durchmesser ist viel kleiner alsder Strangdraht mit zwei nebeneinander verlaufenden Drähten;
Nachteile von Koaxialkabeln:
1. Teuer: Da jeder Hochfrequenz-Signaldraht eine separate geflochtene Abschirmungsschicht benötigt, ist die Produktionseffizienz gering, und das teurere Teflon wird verwendet, um das ursprüngliche PE-Isolierungsmaterial zu ersetzen;
2. Die Verarbeitungstechnik ist kompliziert: Da der Leiter sehr dünn ist, wird beim Abtragen der inneren und äußeren Isolierungsschicht sowie des Metallflechts sehr dünndes Kerndrahtss , keine herkömmlichen Maschinen verwenden können, sondern Laserschneiden;
Mit dem Aufkommen von 5G, sogar 6G Big Data Ära, erfordert Hochgeschwindigkeitsübertragung hohe Bandbreite und hohe Geschwindigkeit. Nur Koaxialkabel erfüllen diese Anforderung. Koaxialkabel werden der Trend der nächsten Generation von Hochgeschwindigkeitskabeln sein.
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