Uniwersalna magistrala szeregowa (USB) to prawdopodobnie jeden z najbardziej wszechstronnych interfejsów na świecie.Został on pierwotnie zainicjowany przez firmy Intel i Microsoft i zapewnia możliwie najszybszą obsługę typu „podłącz i używaj”.Od czasu wprowadzenia interfejsu USB w 1994 r., po 26 latach rozwoju, poprzez USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, w końcu opracowano do obecnego USB4;Zwiększono także szybkość transmisji z 1,5 Mb/s do najnowszych 40 Gb/s.Obecnie nie tylko nowo wprowadzone na rynek smartfony zasadniczo obsługują interfejs typu C, ale także komputery przenośne, aparaty cyfrowe, inteligentne głośniki, mobilne zasilacze i inne urządzenia zaczęły przyjmować interfejs USB zgodny ze specyfikacją TYPE-C, który został pomyślnie wprowadzony w branżę motoryzacyjną.Zamiast USB-A nowy Model 3 Tesli ma porty usB-C, a Apple całkowicie przekonwertował swoje MacBooki i AirPods Pro na czyste porty USB typu C do przesyłania danych i ładowania.Ponadto, zgodnie z wymogami UE, Apple będzie również korzystać z interfejsu USB typu C w przyszłym iPhonie 15 i nie ma wątpliwości, że USB4 będzie głównym interfejsem produktu na przyszłym rynku.
Wymagania dla kabli USB4
Największą zmianą w nowym USB4 jest wprowadzenie specyfikacji protokołu Thunderbolt, którą Intel udostępnił usb-if.Dzięki podwójnym łączom przepustowość jest podwojona do 40 Gb/s, a funkcja tunelowania obsługuje wiele protokołów danych i wyświetlania.Przykładami są PCI Express i DisplayPort.Ponadto USB4 utrzymuje dobrą kompatybilność po wprowadzeniu nowego podstawowego protokołu, będąc wstecznie kompatybilnym z USB3.2/3.1/3.0/2.0, a także Thunderbolt 3. W rezultacie USB4 stał się jak dotąd najbardziej złożonym standardem USB , wymagając od projektantów zrozumienia specyfikacji USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C i USB Power Delivery.Ponadto projektanci muszą rozumieć specyfikacje PCI Express i DisplayPort, a także technologię ochrony treści HIGH-DEFINITION (HDCP), która jest kompatybilna z trybem USB4 DisplayPort, a znane nam kable i złącza mają wyższe wymagania, aby spełnić wymagania dotyczące wydajności elektrycznej gotowych produktów kabla USB4.
Koncentryczna wersja USB4 pojawiła się znikąd
W erze USB3.1 10G wielu producentów przyjęło strukturę koncentryczną, aby spełnić wymagania dotyczące wydajności w wysokich częstotliwościach.Wersja koncentryczna nie była wcześniej stosowana w serii USB, jej scenariusze zastosowań obejmują głównie notebooki, telefony komórkowe, GPS, przyrządy pomiarowe, technologię Bluetooth itp. Ogólne zastosowanie opisu kabla to medyczna linia koncentryczna, teflonowa koncentryczna linia elektroniczna, przewód koncentryczny o częstotliwości radiowej, itp., z wymogami kontroli kosztów masowych na rynku, w epoce splatania USB3.1, aby spełnić wymagania wydajności produktu, szybko zajmują rynek, ale rynek USB4 w zakresie wymagań dotyczących transmisji wysokiej częstotliwości jest coraz bardziej rygorystyczny i wysokiej jakości prędkość transmisji wymaga drutu, który ma silne właściwości przeciwzakłóceniowe i stabilność działania elektrycznego. Aby zapewnić stabilność transmisji wysokiej częstotliwości, obecny główny nurt USB4 jest nadal główną wersją koncentryczną, produkcja koncentryczna i proces produkcyjny to złożony proces, aby rozwiązać zastosowanie wysokiej częstotliwości i dużej prędkości wymaga odpowiedniego sprzętu produkcyjnego oraz dojrzałego i stabilnego procesu produkcyjnego.W produkcji produktu, doborze materiałów, parametrach procesu i kontroli procesu, parametry elektryczne specjalistycznych testów laboratoryjnych odgrywają kluczową rolę, w całym wąskim gardle rozwojowym struktury współosiowej, oprócz (koszt materiału, koszt przetwarzania drogie) inne są dobre, ale rozwój rynku zawsze koncentruje się wokół tego, jak osiągnąć największą cenę partii. Wersja pary skrętów zawsze znajdowała się w luce w badaniach i rozwoju koncentrycznym oraz przełomie.
Można to zobaczyć na podstawie struktury linii koncentrycznej, odpowiednio od wewnątrz na zewnątrz: przewodnik centralny, warstwa izolacyjna, zewnętrzna warstwa przewodząca (siatka metalowa), naskórek drutu.Kabel koncentryczny jest kompozytem złożonym z dwóch przewodników.Centralny przewód kabla koncentrycznego służy do przesyłania sygnałów.Metalowa siatka ekranująca spełnia dwie role: jedna polega na zapewnieniu pętli prądowej sygnału jako wspólnej masy, a druga polega na tłumieniu zakłóceń sygnału elektromagnetycznego jako siatka ekranująca.Przewód środkowy i sieć ekranująca pomiędzy warstwą izolacyjną z półspienionego polipropylenu, warstwa izolacyjna określa charakterystykę transmisyjną kabla i skutecznie chronią środkowy przewód, drogie mają drogi powód.
Nadchodzi wersja ze skrętką USB4?
Ponieważ obwody elektroniczne działają na wyższych częstotliwościach, właściwości elektryczne komponentów elektronicznych stają się trudniejsze do opanowania.Gdy rozmiar elementu lub rozmiar całego obwodu w porównaniu do długości fali częstotliwości roboczej jest większy niż jeden, wartość indukcyjności obwodu lub element ma pasożytniczy wpływ właściwości materiału i tak dalej, nawet gdy korzystaliśmy ze struktury pary przewodów, podstawowe testowanie parametrów częstotliwości nie jest w stanie sprostać wymaganiom klientów, a konstrukcja jest elastyczna w stosunku do wersji koncentrycznej, a jej średnica jest znacznie większa. Dlaczego nie mogę zastosować pary USB partiami?Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa częstotliwość używania kabla, tym krótsza długość fali sygnału i im mniejszy skok skosu, tym lepszy efekt balansu.Jednakże zbyt mały odstęp splotu będzie skutkować niską wydajnością produkcji i wykręceniem izolowanego drutu rdzeniowego.Skok pary linii jest bardzo mały, liczba skrętów jest duża, a naprężenia skręcające na przekroju są poważnie skoncentrowane, co powoduje poważne odkształcenie i uszkodzenie warstwy izolacyjnej, a ostatecznie powoduje zniekształcenie pola elektromagnetycznego, wpływając na niektóre wskaźniki elektryczne, takie jak wartość SRL i tłumienie.W przypadku mimośrodu izolacji odległość między przewodnikami zmienia się okresowo w wyniku obrotu i obrotu pojedynczej linii izolacyjnej, co powoduje okresowe wahania impedancji.Okres wahań jest stosunkowo długi.W przypadku transmisji o wysokiej częstotliwości tę powolną zmianę można wykryć za pomocą fal elektromagnetycznych i wpłynąć na wartość strat odbiciowych.Wersja pary USB4 nie może być używana partiami.
Nie do ziemi, ale nie chcę używać kabla koncentrycznego śmierci, więc ludzie zaczęli weryfikować różnice w sposobach ekranowania USB4 w wykonaniu produktu, a największą wadą jest łatwo skręcony przewód, a różnica w przypadku pakietu równoległego bezpośrednio do pracy domowej, jak wszyscy wiemy, unikaj naprężeń przewodnika, obecnie WYKORZYSTUJ różnicę między SAS, SFP + itp., które są używane w liniach o dużej prędkości, co wystarczy, aby wykazać, że jego wydajność musi być wyższa niż w wersji linkowej, ważną rolą linii danych wysokiej częstotliwości jest do przesyłania sygnałów danych, ale kiedy go używamy, mogą pojawić się wszelkiego rodzaju niechlujne informacje o zakłóceniach.Zastanówmy się, czy jeśli te sygnały zakłócające dostaną się do wewnętrznego przewodnika linii danych i nałożą się na pierwotnie przesyłany sygnał, czy możliwe jest zakłócenie lub zmiana pierwotnie przesyłanego sygnału, powodując w ten sposób użyteczną utratę sygnału lub problemy?Różnica w warstwie folii aluminiowej polega na przekazywaniu nam informacji, aby pełnić rolę ochronną i ekranującą, stosowaną w celu zmniejszenia zakłóceń zewnętrznych niezależnych sygnałów do transmisji, głównym materiałem paska opakowania i naciągiem folii aluminiowej jest uszczelnienie i ekranowanie folii aluminiowej , jednostronne lub dwustronne pokrycie folii z tworzywa sztucznego, lu:su folia kompozytowa, która służy jako ekran kabla.Folia kablowa wymaga mniej oleju na powierzchni, nie ma dziur i ma wysokie właściwości mechaniczne.Proces owijania polega na zebraniu razem dwóch izolowanych przewodów rdzeniowych i przewodów uziemiających za pomocą maszyny owijającej.Jednocześnie warstwa folii aluminiowej i warstwa samoprzylepnej taśmy poliestrowej na chlebie zewnętrznym służą do ekranowania pary drutów i stabilizacji konstrukcji owijających drutów rdzeniowych.Proces ten ma istotny wpływ na właściwości drutu, w tym na impedancję, różnicę opóźnień i tłumienie, ponieważ musi to wynikać ściśle z wymagań rzemieślniczych, przeprowadzić testy właściwości elektrycznych, aby upewnić się, że drut z rdzeniem owiniętym jest zgodny z wymaganiami.Oczywiście nie wszystkie linie danych mają dwie warstwy ekranowania.Niektóre mają wiele warstw, inne tylko jedną warstwę lub wcale.Ekranowanie to metaliczne oddzielenie dwóch obszarów przestrzennych w celu kontrolowania indukcji i promieniowania fal elektrycznych, magnetycznych i elektromagnetycznych z jednego obszaru do drugiego.Mówiąc konkretnie, rdzeń przewodnika jest otoczony osłoną ekranującą, aby zapobiec wpływowi na nie zewnętrznego pola elektromagnetycznego/sygnału zakłócającego oraz aby zapobiec rozprzestrzenianiu się zakłócającego pola/sygnału elektromagnetycznego na zewnątrz.Testowanie sygnału wysokiej częstotliwości w parze różnicowej USB może być porównywalne z testowaniem sygnału koncentrycznego, nadchodzi kabel USB4 z parą różnicową.
Czas publikacji: 16 sierpnia 2022 r
