Waarom gebruikt USB4 een coaxkabel in plaats van een gevlochten kabel?
11 november 2020
Met de ontwikkeling van USB 3.2-, USB4-, Thunderbolt 3-, Thunderbolt 4- en HDMI 2.1-kabels wordt de gegevensoverdrachtssnelheid steeds sneller, maar de diameter van de kabel wordt steeds kleiner.Wanneer de kabeldiameter kleiner wordt, wordt de differentiële impedantie van de geleider groter en is de verzwakking van hoogfrequente signalen ernstig (de differentiële impedantie van de geleider is omgekeerd evenredig met het geleideroppervlak en evenredig met de lengte van de kabel). De traditionele vastgelopen kabel van de leiderstructuur kan niet langer ontmoetende datatransmissie-eisen van de nieuwe standaard, zodat de voorheen impopulaire coaxkabel terugkeert naar het gezichtsveld van mensen
Maar, Waarom gebruikt USB4 een coaxkabel in plaats van een gevlochten kabel?
De coaxkabel heeft zelfafschermende eigenschappen. Het voor de hand liggende kenmerk is dat er een metalen gevlochten afschermingslaag buiten de geleider is,tHet metaal netkan de elektromagnetische interferentie afschermen. Een deel van de elektromagnetische interferentie van de kabel komt van buitenaf en het andere deel komt van het magnetische veld dat door henzelf wordt gegenereerd bij het verzenden van veranderende signalen,Wanneer de coaxkabel een metalen afschermingsnet heeft, kan externe elektromagnetische interferentie niet door de afschermingslaag gaan en kan het interne magnetische veld niet door de afschermingslaag gaanook. Daarom is de verzwakking van het signaal wanneer het in de coaxkabel wordt verzonden alleen gerelateerd aan de transmissieafstand en de frequentie van het signaal zelf
Nog een duidelijk verschil tussen de coaxkabel en de traditioneletranded kabel is dat de lus van de coaxkabel niet gedraaid is. de sTranded Cable heeft een Twist Rate-parameter, dat wil zeggen, als de Twist Speed 1.1 is, zien we Wanneer de lengte van de kabel 1,0 meter is, is de werkelijke lengte van de kerndraad 1,1 meter, en wanneer we zien dat de lengte van de coaxkabel 1,0 meter is, is de werkelijke lengte van de kerndraad nog steeds 1,0 meter. De lengte is een zeer belangrijke factor die van invloed is op de hoogfrequente impedantie. Hoe korter de kabel, hoe beter de prestaties. Daarom is de lengte van de USB 3.1 GEN2 die we zien meestal minder dan 1.0 meter, de Thunderbolt 3 is over het algemeen 0.7 meter en de Apple Thunderbolt 3 is 0.8 meter
Dus, wat zijn de voordelen van coaxkabel in vergelijking met gevlochten kabel? Stranded kabelis een traditionele signaaloverdrachtsmodus. De hoogfrequente impedantie van de stranded kabelheeft een groot verschil in het bereik van plus of min 10%, en de coaxdraad kan plus of min 3% zijn. Theoretisch kan USB4 gebruik maken van stranded kabelMaar in het eigenlijke productieproces zal het erg moeilijk zijn voor de stranded kabels om aan de eisen te voldoen
1. De coaxkabel is superzacht;
2. Buigweerstand: het schommelingsleven kan meer dan 5000 keer zijn, en sTranded draad is ongeveer 3000 keer;
3. Kleine diameter; De traditionele sgeslepen draad, een lus wordt in elkaar gedraaid door twee draden, wat bijna gelijk is aan twee draden naast elkaar, maar de coaxiale draad maakt gebruik van de metaal gevlochtenafschermingslaag als zijnlus, en de diameter is slechts iets groter dan een enkele draad. De diameter is veel kleiner dan de gevlochten draad met twee draden naast elkaar;
Nadelen van coaxkabels:
1. Duur: Omdat elke hoogfrequente signaaldraad een aparte gevlochten afschermingslaag nodig heeft, is de productie-efficiëntie laag en wordt het duurdere Teflon gebruikt om het originele PE-isolatiemateriaal te vervangen;
2. De verwerkingstechnologie is ingewikkeld: omdat de geleider erg dun is, bij het strippen van de binnen- en buitenisolatielaag en de metalen vlechtvan de kerndraads , kan geen traditionele machines gebruiken, maar lasersnijden gebruiken;
Met de komst van 5G, zelfs het 6G big data-tijdperk, vereist snelle gegevensoverdracht een hoge bandbreedte en hoge snelheid. Alleen een coaxkabel kan aan deze eis voldoen. Coaxkabel zal de trend zijn van de volgende generatie hogesnelheidskabels.