Differentialpaar-USB4-Kabel

Universal Serial Bus (USB) ist wahrscheinlich eine der vielseitigsten Schnittstellen der Welt.Es wurde ursprünglich von Intel und Microsoft ins Leben gerufen und bietet möglichst Hot-Plug-and-Play.Seit der Einführung der USB-Schnittstelle im Jahr 1994, nach 26 Jahren Entwicklung, über USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, schließlich bis zum heutigen USB4 weiterentwickelt;Auch die Übertragungsrate wurde von 1,5 Mbit/s auf aktuell 40 Gbit/s erhöht.Derzeit unterstützen nicht nur die neu eingeführten Smartphones grundsätzlich die Typ-C-Schnittstelle, sondern auch Notebooks, Digitalkameras, intelligente Lautsprecher, mobile Netzteile und andere Geräte haben damit begonnen, die USB-Schnittstelle der TYPE-C-Spezifikation zu übernehmen, die erfolgreich eingeführt wurde in den Automobilbereich.Statt USB-A verfügt Teslas neues Model 3 über USB-C-Anschlüsse und Apple hat seine MacBooks und AirPods Pro komplett auf reine USB-Typ-C-Anschlüsse für Datenübertragung und Laden umgestellt.Darüber hinaus wird Apple gemäß den Anforderungen der EU auch im zukünftigen iPhone15 eine USB-Typ-C-Schnittstelle verwenden, und es besteht kein Zweifel, dass USB4 die Hauptproduktschnittstelle auf dem zukünftigen Markt sein wird.

Anforderungen an USB4-Kabel

Die größte Änderung im neuen USB4 ist die Einführung der Thunderbolt-Protokollspezifikation, die Intel mit usb-if geteilt hat.Beim Betrieb über Dual-Links wird die Bandbreite auf 40 Gbit/s verdoppelt und Tunneling unterstützt mehrere Daten- und Anzeigeprotokolle.Beispiele hierfür sind PCI Express und DisplayPort.Darüber hinaus behält USB4 eine gute Kompatibilität mit der Einführung des neuen zugrunde liegenden Protokolls bei und ist abwärtskompatibel mit USB3.2/3.1/3.0/2.0 sowie Thunderbolt 3. Dadurch ist USB4 zum bisher komplexesten USB-Standard geworden , was von Designern verlangt, dass sie die Spezifikationen von USB4, USB3.2, USB2.0, USB Typ-C und USB Power Delivery verstehen.Darüber hinaus müssen Designer die PCI Express- und DisplayPort-Spezifikationen sowie die HIGH-DEFINITION Content Protection (HDCP)-Technologie verstehen, die mit dem USB4 DisplayPort-Modus kompatibel ist, und die uns bekannten Kabel und Anschlüsse stellen höhere Anforderungen, um diese zu erfüllen elektrische Leistungsanforderungen der USB4-Kabel-Endprodukte.

Eine koaxiale Version von USB4 kam aus dem Nichts

Im Zeitalter von USB3.1 10G haben viele Hersteller eine koaxiale Struktur eingeführt, um den Anforderungen der Hochfrequenzleistung gerecht zu werden.Die Koaxialversion wurde bisher nicht in der USB-Serie verwendet. Ihre Anwendungsszenarien sind hauptsächlich Notebooks, Mobiltelefone, GPS, Messgeräte, Bluetooth-Technologie usw. Die allgemeine Anwendung der Kabelbeschreibung ist medizinische Koaxialleitungen, elektronische Teflon-Koaxialleitungen, Hochfrequenz-Koaxialkabel. usw., mit den Marktanforderungen an die Massenkostenkontrolle, in der USB3.1-Ära der Verseilung, um die Leistung des Produkts zu erfüllen, besetzen sie schnell den Markt, aber mit dem USB4-Markt werden die Anforderungen an die Hochfrequenzübertragung immer strenger und hoch- Für die Geschwindigkeitsübertragung ist ein Kabel mit starker Entstörungsfähigkeit und elektrischer Leistungsstabilität erforderlich. Um die Stabilität der Hochfrequenzübertragung sicherzustellen, ist der aktuelle Mainstream-USB4 immer noch die wichtigste Koaxialversion. Der koaxiale Produktions- und Herstellungsprozess ist ein komplexer Prozess, der gelöst werden muss Die Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsanwendung erfordert geeignete Produktionsanlagen und einen ausgereiften und stabilen Produktionsprozess.Bei der Herstellung des Produkts, der Materialauswahl, den Prozessparametern und der Prozesssteuerung spielen neben Ihren (Materialkosten, teuren Verarbeitungskosten) auch die elektrischen Parameter spezialisierter Labortests eine Schlüsselrolle sind gut, aber die Entwicklung des Marktes dreht sich immer darum, wie man den größten Chargenpreis erzielt. Die Paar-Twist-Version befand sich schon immer in der Lücke der koaxialen Entwicklungsforschung und -entwicklung und des Durchbruchs.

Dies ist aus dem Aufbau der Koaxialleitung von innen nach außen ersichtlich: Zentralleiter, Isolierschicht, äußere Leitschicht (Metallgeflecht), Drahthaut.Koaxialkabel ist ein Verbund aus zwei Leitern.Der Mitteldraht eines Koaxialkabels dient der Signalübertragung.Das Metallabschirmnetz erfüllt zwei Aufgaben: Zum einen dient es als gemeinsame Erdung für die Stromschleife des Signals und zum anderen dient es als Abschirmnetz dazu, die Beeinflussung des Signals durch elektromagnetisches Rauschen zu unterdrücken.Der Mitteldraht und das Abschirmungsnetzwerk zwischen der halbschäumenden Polypropylen-Isolierschicht, der Isolierschicht bestimmen die Übertragungseigenschaften des Kabels und schützen den Mitteldraht wirksam, was aus teuren Gründen teuer ist.

Kommt die USB4-Twisted-Pair-Version?

Da elektronische Schaltkreise bei höheren Frequenzen arbeiten, wird es schwieriger, die elektrischen Eigenschaften elektronischer Komponenten zu beherrschen.Wenn die Komponentengröße oder die Größe des gesamten Schaltkreises im Vergleich zur Wellenlänge der Betriebsfrequenz größer als eins ist, ist der Induktivitätswert des Schaltkreises, der Kapazitätswert oder die Komponenten der parasitäre Effekt von Materialeigenschaften usw., selbst wenn wir die Drahtpaarstruktur verwendet haben. Das Testen grundlegender Frequenzparameter kann die Anforderungen der Kunden nicht erfüllen und ist flexibler als die koaxiale Version der Struktur und ihr Durchmesser ist weit. Warum kann ich das Paar USB nicht in Chargen anwenden?Im Allgemeinen gilt: Je höher die Häufigkeit der Kabelnutzung, je kürzer die Wellenlänge des Signals und je kleiner der Skew-Pitch, desto besser ist der Balance-Effekt.Ein zu kleiner Spleißabstand führt jedoch zu einer geringen Produktionseffizienz und einer Verstauchung des isolierten Kerndrahts.Die Steigung des Leitungspaares ist sehr gering, die Anzahl der Torsionen ist groß und die Torsionsspannung auf den Abschnitt ist stark konzentriert, was zu einer ernsthaften Verformung und Beschädigung der Isolationsschicht und schließlich zu einer Verzerrung des elektromagnetischen Feldes führt, was sich auf einige auswirkt elektrische Indikatoren wie SRL-Wert und Dämpfung.Wenn eine Exzentrizität der Isolierung vorliegt, ändert sich der Abstand zwischen den Leitern periodisch aufgrund der Drehung und Rotation der isolierenden Einzelleitung, was zu periodischen Impedanzschwankungen führt.Die Fluktuationsdauer ist relativ lang.Bei der Hochfrequenzübertragung kann diese langsame Änderung durch elektromagnetische Wellen erkannt werden und den Wert der Rückflussdämpfung beeinflussen.Die USB4-Paar-Version kann nicht stapelweise verwendet werden.

Nicht auf den Boden, aber Sie möchten Ihr Koaxialkabel nicht verwenden. Deshalb haben die Leute begonnen, die unterschiedlichen USB4-Abschirmungsmethoden für das Produkt zu überprüfen. Der größte Nachteil besteht darin, dass sich die Leiter leicht verdrehen, und der Unterschied zu parallelen Paketen ist direkt für Hausaufgaben geeignet. Wie wir alle wissen, werden derzeit Unterschiede zwischen SAS, SFP + usw. in Hochgeschwindigkeitsleitungen verwendet, um eine Verstauchung des Leiters zu vermeiden. Dies reicht aus, um zu zeigen, dass seine Leistung höher sein muss als die der verseilten Version, eine wichtige Rolle der Hochfrequenz-Datenleitung um Datensignale zu übertragen, aber wenn wir es verwenden, können alle Arten von unordentlichen Interferenzinformationen auftreten.Stellen wir uns vor, wenn diese Störsignale in den Innenleiter der Datenleitung eindringen und sich mit dem ursprünglich übertragenen Signal überlagern, ist es dann möglich, das ursprünglich übertragene Signal zu stören oder zu verändern und so zu Nutzsignalverlusten oder Problemen zu führen?Der Unterschied zwischen der Aluminiumfolienschicht und der Übertragung von Informationen an uns besteht darin, dass sie die Rolle eines Schutzes und einer Abschirmung spielen, um die Interferenz von externen unabhängigen Signalen für die Übertragung zu reduzieren. Das Hauptmaterial des Verpackungsgürtels und des Aluminiumfolienzugs ist die Verwendung einer Aluminiumfolienversiegelung und -abschirmung , einseitige oder beidseitige Beschichtung der Kunststofffolie, lu:su Verbundfolie, die als Abschirmung des Kabels dient.Kabelfolie benötigt weniger Öl auf der Oberfläche, keine Löcher und hohe mechanische Eigenschaften.Beim Wickelvorgang werden zwei isolierte Kerndrähte und Erdungsdrähte durch eine Wickelmaschine zusammengeführt.Gleichzeitig dienen eine Schicht Aluminiumfolie und eine Schicht selbstklebendes Polyesterband auf dem Außenbrot zur Abschirmung des Adernpaares und zur Stabilisierung der Struktur der umhüllenden Kerndrähte.Dieser Prozess hat wichtige Auswirkungen auf die Leitungseigenschaften, einschließlich Impedanz, Verzögerungsdifferenz und Dämpfung, da dies streng nach handwerklichen Anforderungen erfolgen und Tests der elektrischen Eigenschaften durchgeführt werden müssen, um sicherzustellen, dass der Wickelkerndraht den Anforderungen entspricht.Natürlich verfügen nicht alle Datenleitungen über eine zweischichtige Abschirmung.Manche haben mehrere Schichten, andere nur eine Schicht oder gar keine.Eine Abschirmung ist eine metallische Trennung zwischen zwei Raumbereichen, um die Induktion und Strahlung elektrischer, magnetischer und elektromagnetischer Wellen von einem Bereich in den anderen zu kontrollieren.Konkret ist der Leiterkern von einem Abschirmkörper umgeben, um zu verhindern, dass er durch das externe elektromagnetische Feld/Interferenzsignal beeinflusst wird, und um zu verhindern, dass sich das störende elektromagnetische Feld/Interferenzsignal nach außen ausbreitet.Das Testen von USB-Differentialpaar-Hochfrequenzsignalen kann mit dem koaxialen Differentialpaar-USB4-Kabel vergleichbar sein.