Universal Serial Bus (USB) es probablemente una de las interfaces más versátiles del mundo.Fue iniciado originalmente por Intel y Microsoft y presenta el sistema hot plug and play posible.Desde la introducción de la interfaz USB en 1994, después de 26 años de desarrollo, a través de USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, finalmente desarrollado hasta el actual USB4;La velocidad de transmisión también ha aumentado de 1,5 Mbps a los últimos 40 Gbps.En la actualidad, no solo los teléfonos inteligentes recientemente lanzados básicamente admiten la interfaz tipo C, sino que también las computadoras portátiles, cámaras digitales, parlantes inteligentes, fuentes de alimentación móviles y otros dispositivos han comenzado a adoptar la interfaz USB con especificación TYPE-C, que se ha introducido con éxito. en el campo de la automoción.En lugar de USB-A, el nuevo Modelo 3 de Tesla tiene puertos usB-C, y Apple ha convertido completamente sus MacBooks y AirPods Pro en puertos USB Type-C puros para transferencia de datos y carga.Además, de acuerdo con los requisitos de la UE, Apple también utilizará la interfaz USB tipo C en el futuro iPhone15, y no hay duda de que USB4 será la principal interfaz de producto en el mercado futuro.
Requisitos para cables USB4
El mayor cambio en el nuevo USB4 es la introducción de la especificación del protocolo Thunderbolt que Intel compartió con usb-if.Al ejecutarse a través de enlaces duales, el ancho de banda se duplica a 40 Gbps y Tunneling admite múltiples protocolos de visualización y datos.Los ejemplos incluyen PCI Express y DisplayPort.Además, USB4 mantiene una buena compatibilidad con la introducción del nuevo protocolo subyacente, siendo compatible con USB3.2/3.1/3.0/2.0, así como con Thunderbolt 3. Como resultado, USB4 se ha convertido en el estándar USB más complejo hasta la fecha. , lo que requiere que los diseñadores comprendan las especificaciones USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C y USB Power Delivery.Además, los diseñadores deben comprender las especificaciones PCI Express y DisplayPort, así como la tecnología de protección de contenido de ALTA DEFINICIÓN (HDCP) que es compatible con el modo USB4 DisplayPort, y los cables y conectores con los que estamos familiarizados tienen requisitos más altos para cumplir con las Requisitos de rendimiento eléctrico de los productos terminados con cable USB4.
Una versión coaxial de USB4 surgió de la nada
En la era USB3.1 10G, muchos fabricantes adoptaron una estructura coaxial para cumplir con los requisitos de rendimiento de alta frecuencia.La versión coaxial no se aplicó antes en la serie USB, sus escenarios de aplicación son principalmente computadoras portátiles, teléfonos móviles, GPS, instrumentos de medición, tecnología Bluetooth, etc. La aplicación general de la descripción del cable es línea coaxial médica, línea electrónica coaxial de teflón, cable coaxial de radiofrecuencia, etc., con los requisitos de control de costos a granel del mercado, en la era USB3.1 de varados para cumplir con el rendimiento del producto ocupan rápidamente el mercado, pero con el mercado USB4 para los requisitos de transmisión de alta frecuencia cada vez más rigurosos, y de alta- La transmisión de velocidad necesita que el cable tenga una fuerte capacidad antiinterferencias y estabilidad del rendimiento eléctrico. Para garantizar la estabilidad de la transmisión de alta frecuencia, el USB4 convencional actual sigue siendo la versión coaxial principal, el proceso de producción y fabricación coaxial es un proceso complejo, para resolver La aplicación de alta frecuencia y alta velocidad requiere equipos de producción adecuados y un proceso de producción maduro y estable.En la producción del producto, la selección de materiales, los parámetros del proceso y el control del proceso, los parámetros eléctricos de las pruebas de laboratorio especializadas juegan un papel clave, durante todo el cuello de botella del desarrollo de la estructura coaxial, además de sus otros (costo de material, costo de procesamiento costoso) son buenos, pero el desarrollo del mercado siempre gira en torno a cómo lograr el mayor precio de lote. La versión de par de torsión siempre ha estado en la brecha de la investigación, el desarrollo y el avance del desarrollo coaxial.
Se puede ver en la estructura de la línea coaxial, de adentro hacia afuera, respectivamente: conductor central, capa aislante, capa conductora externa (malla metálica), revestimiento de alambre.El cable coaxial es un compuesto compuesto por dos conductores.El hilo central del cable coaxial se utiliza para transmitir señales.La red de protección metálica desempeña dos funciones: una es proporcionar el bucle de corriente para la señal como tierra común y la otra es suprimir la interferencia del ruido electromagnético en la señal como una red de protección.El cable central y la red de blindaje entre la capa de aislamiento de polipropileno semiespumoso, la capa de aislamiento determina las características de transmisión del cable y protegen eficazmente el cable del medio, lo que es costoso y tiene una razón costosa.
¿Viene la versión de par trenzado USB4?
A medida que los circuitos electrónicos funcionan a frecuencias más altas, las características eléctricas de los componentes electrónicos se vuelven más difíciles de dominar.Cuando el tamaño del componente o el tamaño total del circuito en comparación con la longitud de onda de la frecuencia de operación es mayor que uno, el valor de la capacitancia de la inductancia del circuito, o los componentes, el efecto parásito de las propiedades del material, etc., incluso cuando usamos la estructura de pares de cables, Las pruebas de parámetros de frecuencia básicos no pueden cumplir con los requisitos de los clientes y son más flexibles que la versión coaxial de la estructura y su diámetro es mayor. ¿Por qué no puedo aplicar el par USB en lotes?En general, cuanto mayor sea la frecuencia de uso del cable, más corta será la longitud de onda de la señal y cuanto menor sea el tono sesgado, mejor será el efecto de equilibrio.Sin embargo, un paso de empalme demasiado pequeño traerá una baja eficiencia de producción y un esguince del cable central aislado.El paso del par de líneas es muy pequeño, el número de torsión es elevado y la tensión de torsión en la sección se concentra seriamente, lo que resulta en deformaciones y daños graves de la capa de aislamiento y, finalmente, provoca la distorsión del campo electromagnético, afectando a algunos Indicadores eléctricos como valor SRL y atenuación.Cuando existe excentricidad del aislamiento, la distancia entre los conductores cambia periódicamente debido a la revolución y rotación de la línea aislante, lo que provoca fluctuaciones periódicas de la impedancia.El período de fluctuación es relativamente largo.En la transmisión de alta frecuencia, este cambio lento puede ser detectado por ondas electromagnéticas y afectar el valor de la pérdida de retorno.La versión de par USB4 no se puede utilizar en lotes.
No al suelo, pero no quiero usar su coaxial muerto, por lo que la gente comenzó a verificar las diferentes formas de blindaje USB4 para hacer el producto, el mayor inconveniente es que el conductor se tuerce fácilmente y la diferencia con el paquete paralelo directamente para la tarea. Evite el esguince del conductor, como todos sabemos, actualmente UTILIZA la diferencia de SAS, SFP +, etc., que se usan en líneas de alta velocidad. Suficiente para demostrar que su rendimiento debe ser mayor que la versión trenzada, un papel importante de la línea de datos de alta frecuencia es para transmitir señales de datos, pero cuando lo usamos puede aparecer todo tipo de información de interferencia desordenada.Pensemos si estas señales de interferencia ingresan al conductor interno de la línea de datos y se superponen a la señal transmitida original, ¿es posible interferir o cambiar la señal transmitida original, causando así pérdida o problemas de señal útil?Y la diferencia de la capa de papel de aluminio es transferirnos información para desempeñar el papel de protección y blindaje, que se utiliza para reducir la interferencia de señales externas independientes para la transmisión, el material principal de la correa del paquete y el tirón del papel de aluminio se utiliza para sellado y blindaje de papel de aluminio. , revestimiento de una o dos caras sobre la película plástica, lu: su lámina compuesta que se utiliza como blindaje del cable.La lámina para cables requiere menos aceite en la superficie, sin agujeros y altas propiedades mecánicas.El proceso de envoltura consiste en juntar dos cables centrales aislados y cables de tierra a través de una máquina de envoltura.Al mismo tiempo, se utiliza una capa de papel de aluminio y una capa de cinta de poliéster autoadhesiva en el pan exterior para proteger el par de cables y estabilizar la estructura de los cables centrales envolventes.Este proceso tiene un efecto importante en las propiedades del cable, incluida la impedancia, la diferencia de retardo y la atenuación, porque esto debe producirse estrictamente según los requisitos del fabricante y realizar pruebas de las propiedades eléctricas para garantizar que el cable con núcleo enrollado cumpla con los requisitos.Por supuesto, no todas las líneas de datos tienen dos capas de blindaje.Algunos tienen varias capas, otros tienen una sola capa o ninguna.El blindaje es una separación metálica entre dos regiones espaciales para controlar la inducción y radiación de ondas eléctricas, magnéticas y electromagnéticas de una región a la otra.Para ser específico, el núcleo conductor está rodeado por un cuerpo de protección para evitar que se vean afectados por el campo electromagnético/señal de interferencia externa y para evitar que el campo/señal electromagnética de interferencia se propague hacia afuera.La prueba de señal de alta frecuencia del par diferencial USB puede ser comparable al cable coaxial USB4 del par diferencial.
Hora de publicación: 16 de agosto de 2022
