Універсальна послідовна шина (USB) є, мабуть, одним із найбільш універсальних інтерфейсів у світі.Спочатку він був започаткований Intel і Microsoft і має функцію «гарячого підключення та роботи», наскільки це можливо.З моменту появи інтерфейсу USB у 1994 році, після 26 років розробки, через USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, нарешті розроблений до теперішнього USB4;Швидкість передачі також зросла з 1,5 Мбіт/с до останніх 40 Гбіт/с.В даний час не тільки нещодавно випущені смартфони в основному підтримують інтерфейс Type-C, але й ноутбуки, цифрові камери, розумні колонки, мобільні блоки живлення та інші пристрої почали приймати USB-інтерфейс специфікації TYPE-C, який був успішно представлений в автомобільну сферу.Замість USB-A нова модель Tesla 3 має порти usB-C, а Apple повністю перевела свої macBook і AirPods Pro на чисті порти USB Type-C для передачі даних і заряджання.Крім того, згідно з вимогами ЄС, Apple також використовуватиме інтерфейс USB type-c у майбутньому iPhone15, і безсумнівно, що USB4 стане основним інтерфейсом продукту на майбутньому ринку.
Вимоги до кабелів USB4
Найбільшою зміною в новому USB4 є введення специфікації протоколу Thunderbolt, якою Intel поділився з usb-if.За допомогою подвійних каналів пропускна здатність подвоюється до 40 Гбіт/с, а тунелювання підтримує кілька протоколів даних і відображення.Приклади включають PCI Express і DisplayPort.Крім того, USB4 підтримує хорошу сумісність із запровадженням нового основного протоколу, будучи зворотно сумісним із USB3.2/3.1/3.0/2.0, а також Thunderbolt 3. У результаті USB4 став найскладнішим стандартом USB на сьогоднішній день. , що вимагає від дизайнерів розуміння характеристик USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C і USB Power Delivery.Крім того, розробники повинні розуміти специфікації PCI Express і DisplayPort, а також технологію захисту вмісту HIGH-DEFINITION (HDCP), яка сумісна з режимом USB4 DisplayPort, а кабелі та роз’єми, з якими ми знайомі, мають вищі вимоги, щоб відповідати вимоги до електричних характеристик готової продукції кабелю USB4.
Коаксіальна версія USB4 виникла нізвідки
В епоху USB3.1 10G багато виробників використовували коаксіальну структуру, щоб відповідати вимогам високочастотної продуктивності.Коаксіальна версія раніше не застосовувалася в серії USB, її сценарії застосування в основному включають ноутбук, мобільний телефон, GPS, вимірювальний прилад, технологію Bluetooth тощо. Загальне застосування опису кабелю - медична коаксіальна лінія, тефлонова коаксіальна електронна лінія, радіочастотний коаксіальний дріт, і т.д., з ринковими вимогами до контролю за масовими витратами, в епоху USB3.1 скручування для задоволення продуктивності продукту швидко займає ринок, але з ринком USB4 для високочастотної передачі вимоги стають все більш суворими та високими Для забезпечення стабільності високочастотної передачі поточний USB4 все ще є основною коаксіальною версією, коаксіальне виробництво та виробничий процес є складним процесом, щоб вирішити висока частота та висока швидкість застосування вимагає відповідного виробничого обладнання та зрілого та стабільного виробничого процесу.У виробництві продукту, виборі матеріалу, параметрах процесу та контролі процесу, електричні параметри спеціалізованих лабораторних випробувань відіграють ключову роль, протягом усього розвитку вузького місця коаксіальної структури, на додаток до ваших (вартість матеріалу, вартість обробки дорого) інші є хорошими, але розвиток ринку завжди обертається навколо того, як досягти найбільшої ціни партії, пара твіст версії завжди була в розриві коаксіальних досліджень і розробок та прориву.
Це видно зі структури коаксіальної лінії зсередини назовні, відповідно: центральний провідник, ізоляційний шар, зовнішній провідний шар (металева сітка), дротяна оболонка.Коаксіальний кабель - це композит, що складається з двох провідників.Для передачі сигналу використовується центральний провід коаксіального кабелю.Металева екрануюча сітка виконує дві ролі: одна полягає в забезпеченні струмової петлі для сигналу як загального заземлення, а інша полягає в придушенні перешкод від електромагнітного шуму для сигналу як екрануюча мережа.Центральний дріт і екрануюча мережа між напівпінним поліпропіленовим ізоляційним шаром, ізоляційний шар визначає характеристики передачі кабелю та ефективно захищає середній дріт, дорого має дорогу причину.
Версія USB4 на кручену пару?
Оскільки електронні схеми працюють на вищих частотах, електричні характеристики електронних компонентів стає все складніше освоїти.Коли розмір компонента або розмір усієї схеми порівняно з довжиною хвилі робочої частоти перевищує одиницю, значення ємності індуктивності схеми або компоненти паразитний ефект властивостей матеріалу тощо, навіть якщо ми використовували структуру пари проводів, Тестування базових параметрів частоти не може задовольнити вимоги клієнтів, а гнучкість, ніж коаксіальна версія структури та її діаметр, є далекою. Чому я не можу застосувати пару USB партіями?Загалом, чим вища частота використання кабелю, тим коротша довжина хвилі сигналу, і чим менший крок перекосу, тим кращий ефект балансу.Однак занадто малий крок зрощування призведе до низької ефективності виробництва та розтягування ізольованого дроту.Крок пари ліній дуже малий, число кручень велике, і напруга кручення на ділянці серйозно зосереджена, що призводить до серйозної деформації та пошкодження шару ізоляції та, нарешті, викликає спотворення електромагнітного поля, впливаючи на деякі електричні індикатори, такі як значення SRL і затухання.Коли існує ексцентриситет ізоляції, відстань між провідниками періодично змінюється через обертання і обертання окремої ізоляції, що призводить до періодичних коливань імпедансу.Період коливань відносно тривалий.У високочастотній передачі ця повільна зміна може бути виявлена електромагнітними хвилями та вплинути на значення зворотних втрат.Парну версію USB4 не можна використовувати пакетно.
Не до землі, але не хочу використовувати свій коаксіальний кабель смерті, тому люди почали перевіряти різницю в екрануванні USB4, як зробити продукт, щоб скрутити найбільший недолік – легко скручений провідник, і різницю з паралельним пакетом безпосередньо для домашнього завдання, уникнути розтягнення провідника, як ми всі знаємо, на даний момент ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ відмінність між SAS, SFP + і т.д., які використовуються у високошвидкісній лінії. Достатньо, щоб показати, що його продуктивність має бути вищою, ніж багатожильна версія, важлива роль високочастотної лінії передачі даних для передачі сигналів даних, але коли ми використовуємо його навколо, може з’явитися будь-яка брудна інформація про перешкоди.Давайте подумаємо, якщо ці сигнали перешкод потрапляють у внутрішній провідник лінії передачі даних і накладаються на вихідний переданий сигнал, чи можливо це заважати або змінювати вихідний переданий сигнал, таким чином спричиняючи втрату корисного сигналу або проблеми?І відмінність шару алюмінієвої фольги полягає в тому, щоб передавати нам інформацію, щоб грати роль захисного та екрануючого, використовується для зменшення перешкод зовнішніх незалежних сигналів для передачі, основний матеріал пакувального пояса та алюмінієва фольга тягнуть за допомогою герметизації та екранування алюмінієвої фольги , одностороннє або двостороннє покриття поліетиленової плівки, lu:su композитна фольга, яка використовується як екран кабелю.Кабельна фольга потребує менше масла на поверхні, відсутність отворів і високі механічні властивості.Процес обгортання полягає в зборі двох ізольованих жил і проводів заземлення разом за допомогою машини для обгортання.У той же час, шар алюмінієвої фольги та шар самоклеючої поліефірної стрічки на зовнішньому хлібі використовуються для екранування пари проводів і стабілізації структури обгортання проводів сердечника.Цей процес має важливий вплив на властивості дроту, включаючи імпеданс, різницю затримок, затухання, тому що це має відбуватися суворо відповідно до вимог ремесла, проводити тестування електричних властивостей, щоб переконатися, що обгортання сердечника дроту відповідає вимогам.Звичайно, не всі лінії передачі даних мають два шари екранування.Деякі мають кілька шарів, деякі мають лише один шар або взагалі не мають жодного.Екранування — це металевий розділ між двома просторовими областями для контролю індукції та випромінювання електричних, магнітних і електромагнітних хвиль від однієї області до іншої.Точніше кажучи, сердечник провідника оточений екрануючим корпусом, щоб запобігти впливу зовнішнього електромагнітного поля/сигналу перешкод і поширювати електромагнітне поле/сигнал перешкод назовні.Тестування високочастотного сигналу диференціальної пари USB можна порівняти з коаксіальним кабелем USB4 диференціальної пари.
Час публікації: 16 серпня 2022 р
