Диференцијален пар USB4 кабли

Универзалниот сериски магистрален премин (USB) е веројатно еден од најразновидните интерфејси во светот. Првично беше инициран од Intel и Microsoft и се одликува со што е можно побрз пристап до работа. Од воведувањето на USB интерфејсот во 1994 година, по 26 години развој, преку USB 1.0/1.1, USB 2.0, USB 3.x, конечно развиен до сегашниот USB4; брзината на пренос исто така се зголеми од 1,5 Mbps на најновите 40 Gbps. Во моментов, не само што новолансираните паметни телефони во основа поддржуваат Type-C интерфејс, туку и лаптопите, дигиталните фотоапарати, паметните звучници, мобилните напојувања и другите уреди почнаа да го прифаќаат USB интерфејсот со спецификација TYPE-C, кој успешно е воведен во автомобилската област. Наместо USB-A, новиот Model 3 на Tesla има usB-C порти, а Apple целосно ги конвертираше своите MacBooks и AirPods Pro во чисти USB Type-C порти за пренос на податоци и полнење. Покрај тоа, според барањата на ЕУ, Apple ќе користи и USB тип-c интерфејс во идниот iPhone 15, и нема сомнение дека USB4 ќе биде главниот интерфејс на производот на идниот пазар.

Барања за USB4 кабли

Најголемата промена кај новиот USB4 е воведувањето на спецификацијата на протоколот Thunderbolt што Intel ја сподели со usb-if. Работејќи преку двојни врски, пропусниот опсег е дуплиран на 40Gbps, а тунелирањето поддржува повеќе протоколи за податоци и прикажување. Примерите вклучуваат PCI Express и DisplayPort. Покрај тоа, USB4 одржува добра компатибилност со воведувањето на новиот основен протокол, компатибилен со USB3.2/3.1/3.0/2.0, како и Thunderbolt 3. Како резултат на тоа, USB4 стана најсложениот USB стандард досега, барајќи од дизајнерите да ги разберат спецификациите за USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C и USB Power Delivery. Покрај тоа, дизајнерите мора да ги разберат спецификациите на PCI Express и DisplayPort, како и технологијата за заштита на содржината HIGH-DEFINITION (HDCP) што е компатибилна со режимот USB4 DisplayPort, а каблите и конекторите со кои сме запознаени имаат повисоки барања за да ги исполнат барањата за електрични перформанси на готовите производи на кабелот USB4.

Коаксијална верзија на USB4 се појави од никаде

Во ерата на USB3.1 10G, многу производители усвоија коаксијална структура за да ги задоволат барањата за високи фреквентни перформанси. Коаксијалната верзија не беше применета во USB сериите порано, нејзините сценарија на примена се главно лаптопи, мобилни телефони, GPS, мерни инструменти, Bluetooth технологија итн. Општата примена на кабелот е медицинска коаксијална линија, тефлонска коаксијална електронска линија, радиофреквентна коаксијална жица итн., со барањата за контрола на трошоците на пазарот, во ерата на USB3.1, напрегањето брзо го окупираше пазарот за да се задоволат перформансите на производот, но со барањата на пазарот за USB4 за високофреквентен пренос се построги, а жицата за пренос со голема брзина бара силна способност против пречки и стабилност на електричните перформанси. Со цел да се обезбеди стабилност на преносот со голема фреквенција, моменталниот мејнстрим USB4 е сè уште главната коаксијална верзија, производството и процесот на производство на коаксија е сложен процес, за да се реши проблемот со високи фреквенции и високи брзини, потребна е соодветна опрема за производство и зрел и стабилен процес на производство. Во производството на производот, изборот на материјал, параметрите на процесот и контролата на процесот, електричните параметри на специјализирани лабораториски тестови играат клучна улога, во текот на целиот развој на тесното грло на коаксијалната структура, покрај вашите (цена на материјалот, скапи трошоци за обработка) и други се добри, но развојот на пазарот секогаш се врти околу тоа како да се постигне најголемата сериска цена, пар на пресврт верзија отсекогаш била во празнината на истражувањето и развојот на коаксијалниот развој и пробив.

Од структурата на коаксијалната линија, одвнатре кон надвор, соодветно, може да се види: централен проводник, изолационен слој, надворешен проводен слој (метална мрежа), обвивка од жица. Коаксијалниот кабел е композит составен од два проводници. Централната жица на коаксијалниот кабел се користи за пренос на сигнали. Металната заштитна мрежа игра две улоги: едната е да обезбеди струјна јамка за сигналот како заедничка земја, а другата е да го потисне пречките од електромагнетниот шум кон сигналот како заштитна мрежа. Централната жица и заштитната мрежа помеѓу полупенливиот изолационен слој од полипропилен, изолациониот слој ги одредува преносните карактеристики на кабелот и ефикасно ја заштитува средната жица, бидејќи скапите причини се скапи.

Доаѓа ли USB4 верзија со извиткан пар?

Бидејќи електронските кола работат на повисоки фреквенции, електричните карактеристики на електронските компоненти стануваат потешки за совладување. Кога големината на компонентата или целата големина на колото во споредба со брановата должина на работната фреквенција е поголема од еден, вредноста на индуктивноста на колото, или паразитскиот ефект на компонентите на својствата на материјалот и така натаму, дури и кога користиме структура со пар жици, тестирањето на основните фреквентни параметри не може да ги задоволи барањата на клиентите и е флексибилно од коаксијалната верзија на структурата, а нејзиниот дијаметар е далеку поголем. Зошто не можам да го применам парот USB во серии? Општо земено, колку е поголема фреквенцијата на користење на кабелот, толку е пократка брановата должина на сигналот и колку е помал асиметричниот наклон, толку е подобар ефектот на рамнотежа. Сепак, премалиот наклон на спојувањето ќе доведе до ниска производствена ефикасност и истегнување на изолираната жица. Наклонот на парот линии е многу мал, бројот на торзии е многу, а торзиониот стрес на делот е сериозно концентриран, што резултира со сериозна деформација и оштетување на изолациониот слој, и конечно предизвикува дисторзија на електромагнетното поле, што влијае на некои електрични индикатори како што се SRL вредноста и слабеењето. Кога постои ексцентричност на изолацијата, растојанието помеѓу проводниците периодично се менува поради ротацијата на изолационата единечна линија, што доведува до периодично флуктуирање на импедансата. Периодот на флуктуација е релативно долг. При пренос со висока фреквенција, оваа бавна промена може да се открие со електромагнетни бранови и да влијае на вредноста на повратната загуба. Верзијата со USB4 пар не може да се користи во серии.

Не е на земја, но не сакам да го користам коаксијалниот кабел, па луѓето почнаа да ја проверуваат разликата помеѓу USB4 заштитните начини за да го направат производот, најголемиот недостаток е лесно извиткување на проводникот, а разликата со паралелниот пакет директно за домашна работа, избегнување на извиткување на проводникот, како што сите знаеме, моментално ја користи разликата на SAS, SFP + итн. кои се користат во линии со голема брзина. Доволно е да се покаже дека неговите перформанси мора да бидат повисоки од заглавената верзија. Важна улога на високофреквентната линија за податоци е да пренесува сигнали за податоци, но кога ја користиме наоколу може да се појават секакви неуредни информации за пречки. Ајде да размислиме дали овие сигнали за пречки влегуваат во внатрешниот проводник на линијата за податоци и се надвиснуваат на оригиналниот пренесен сигнал, дали е можно да се мешаат или да се променат оригиналниот пренесен сигнал, со што ќе се предизвика корисен губиток на сигналот или проблеми? Разликата помеѓу слојот од алуминиумска фолија е во тоа што пренесува информации до нас, играјќи улога на заштитна и заштитена, што се користи за намалување на пречките од надворешни независни сигнали за пренос, главниот материјал на пакувањето и алуминиумската фолија се користат за запечатување и заштита од алуминиумска фолија, еднострано или двострано обложување на пластичната фолија, композитна фолија што се користи како штит на кабелот. Фолијата за кабел бара помалку масло на површината, нема дупки и има високи механички својства. Процесот на завиткување е да се соберат две изолирани жици и заземјувачки жици заедно преку машина за завиткување. Во исто време, слој од алуминиумска фолија и слој од самолеплива полиестерска лента на надворешниот дел се користат за да се заштити парот жици и да се стабилизира структурата на завиткување на жиците. Овој процес има важен ефект врз својствата на жицата, вклучувајќи импеданса, разлика во доцнењето, слабеење, бидејќи ова мора строго да се произведе според барањата на занаетчиството, да се изврши тестирање на електричните својства, со цел да се осигури дека завитканата жица е во согласност со барањата. Се разбира, не сите линии за податоци имаат два слоја на заштита. Некои имаат повеќе слоеви, некои имаат само еден слој или воопшто немаат. Заштитата е метално раздвојување помеѓу два просторни региони за контрола на индукцијата и зрачењето на електрични, магнетни и електромагнетни бранови од еден регион до друг. Поконкретно, јадрото на проводникот е опкружено со заштитно тело за да се спречи нивното влијание од надворешното електромагнетно поле/сигнал за пречки и да се спречи ширењето на електромагнетното поле/сигналот за пречки нанадвор. Тестирањето на високофреквентниот сигнал на USB диференцијален пар може да се спореди со коаксијалниот, диференцијален пар USB4 кабел.