¿Por qué USB4 utiliza cable coaxial en lugar de cable trenzado?

Noviembre 11, 2020

Con el desarrollo de los cables USB 3.2, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, HDMI 2.1, la velocidad de transmisión de datos es cada vez más rápida, pero el diámetro del cable es cada vez más pequeño. Cuando el diámetro del cable se hace más pequeño, la impedancia diferencial del conductor se hace más grande y la atenuación de la señal de alta frecuencia es grave (la impedancia diferencial del conductor es inversamente proporcional al área del conductor y proporcional a la longitud del cable). El cable tradicional de estructura de conductor trenzado ya no puedeencontrar Los requisitos de transmisión de datos de la nueva norma, por lo que el cable coaxial previamente impopular vuelve al campo de visión de las personas 

Pero, ¿por qué USB4 usa cable coaxial en lugar de cable trenzado?


   
El cable coaxial tiene características de autoblindaje. Su característica obvia es que hay una capa de blindaje trenzada de metal fuera del conductor, tEl metalredPuede proteger la interferencia electromagnética. Parte de la interferencia electromagnética del cable proviene del exterior, y la otra parte proviene del campo magnético generado por sí mismo al transmitir señales cambiantes, Cuando el cable coaxial tiene una red de blindaje metálica, la interferencia electromagnética externa no puede pasar a través de la capa de blindaje y el campo magnético interno no puede pasar a través de la capa de blindaje.también. Por lo tanto, la atenuación de la señal cuando se transmite en el cable coaxial solo está relacionada con la distancia de transmisión y la frecuencia de la señal en sí.
   
Otra diferencia obvia entre el cable coaxial y el s tradicionalEl cable tranded es que el bucle del cable coaxial no está torcido.elsEl cable tranded tendrá un parámetro de velocidad de torsión, es decir, si la velocidad de torsión es 1.1, entonces vemosCuando la longitud del cable es de 1,0 metros, la longitud real del cable del núcleo es de 1,1 metros, y cuando vemos que la longitud del cable coaxial es de 1,0 metros, la longitud real del cable del núcleo sigue siendo de 1,0 metros. La longitud es un factor muy importante que afecta a la impedancia de alta frecuencia. Cuanto más corto sea el cable, mejor será el rendimiento. Por lo tanto, la longitud del USB 3.1 GEN2 que vemos suele ser inferior a 1.0M, el Thunderbolt 3 es generalmente de 0.7 metros, y el Apple Thunderbolt 3 es de 0.8 metros.

   Entonces, ¿cuáles son las ventajas del cable coaxial en comparación con el cable trenzado?                                                                                                                                                                                                 
 
S
Entrenadocablees un modo de transmisión de señal tradicional. La impedancia de alta frecuencia de lasEntrenadocabletiene una gran diferencia en el rango de más o menos 10%, y el cable coaxial puede ser más o menos 3%. Teóricamente, USB4 puede usarsEntrenadocables, pero en el proceso de producción real, será muy difícil para elsEntrenadoCables para cumplir con los requisitos
1. El cable coaxial es súper suave;

2. Resistencia a la flexión: la vida útil del swing puede ser más de 5000 veces, y el sEl alambre tranded es aproximadamente 3000 veces;

3. Diámetro pequeño; La S tradicionalalambre tranded, un bucle está retorcido por dos cables, lo que es casi equivalente a dos cables uno al lado del otro, pero el cable coaxial utiliza elMetal trenzadocapa de blindaje comosuy el diámetro es solo un poco más grande que un solo cable. El diámetro es mucho menor queel alambre trenzado con dos cables uno al lado del otro;

    Desventajas de los cables coaxiales:

1. Caro: Debido a que cada cable de señal de alta frecuencia necesita una capa de blindaje trenzada separada, la eficiencia de producción es baja y el teflón más caro se utiliza para reemplazar el material de aislamiento de PE original;

2. La tecnología de procesamiento es complicada: porque el conductor es muy delgado, al pelar la capa de aislamiento interior y exterior y la trenza metálica del cable del núcleos , no puede usar máquinas tradicionales, pero usar corte por láser;

Con el advenimiento de 5G, incluso la era de big data 6G, la transmisión de datos de alta velocidad requiere un gran ancho de banda y alta velocidad. Solo el cable coaxial puede cumplir con este requisito. El cable coaxial será la tendencia de la próxima generación de cables de alta velocidad.