Por que o USB4 usa cabo coaxial em vez de cabo encalhado?

11 de novembro de 2020

Com o desenvolvimento dos cabos USB 3.2, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, HDMI 2.1, a taxa de transmissão de dados está ficando cada vez mais rápida, mas o diâmetro do cabo está ficando cada vez menor. Quando o diâmetro do cabo se torna menor, a impedância diferencial do condutor torna-se maior, e a atenuação do sinal de alta frequência é grave (a impedância diferencial do condutor é inversamente proporcional à área do condutor e proporcional ao comprimento do cabo). O tradicional cabo de estrutura condutora encalhada não pode maisencontrar os requisitos de transmissão de dados do novo padrão, para que o cabo coaxial anteriormente impopular retorne ao campo de visão das pessoas 

Mas, por que o USB4 usa cabo coaxial em vez de cabo encalhado?


   
O cabo coaxial possui características de autoblindagem. Sua característica óbvia é que há uma camada de blindagem trançada de metal fora do condutor, tele metalredepode proteger a interferência eletromagnética. Parte da interferência eletromagnética do cabo vem do exterior, e a outra parte vem do campo magnético gerado por ele mesmo ao transmitir sinais de mudança, Quando o cabo coaxial tem uma rede de blindagem metálica, a interferência eletromagnética externa não pode passar através da camada de blindagem, e o campo magnético interno não pode passar através da camada de blindagemtambém. Portanto, a atenuação do sinal quando ele é transmitido no cabo coaxial está relacionada apenas à distância de transmissão e à frequência do próprio sinal
   
Outra diferença óbvia entre o cabo coaxial e o tradicionalcabo tranded é que o laço do cabo coaxial não é torcido.osO cabo tranded terá um parâmetro de taxa de torção, ou seja, se a taxa de torção for 1.1, então veremosQuando o comprimento do cabo é de 1,0 metros, o comprimento real do fio do núcleo é de 1,1 metros, e quando vemos que o comprimento do cabo coaxial é de 1,0 metros, o comprimento real do fio do núcleo ainda é de 1,0 metros. O comprimento é um fator muito importante que afeta a impedância de alta frequência. Quanto mais curto o cabo, melhor o desempenho. Portanto, o comprimento do USB 3.1 GEN2 que vemos é geralmente inferior a 1.0M, o Thunderbolt 3 é geralmente de 0.7 metros, e o Apple Thunderbolt 3 é de 0.8 metros

   Então, quais são as vantagens do cabo coaxial em relação ao cabo encalhado?                                                                                                                                                                                                 
 
S
trandedcaboé um modo de transmissão de sinal tradicional. A impedância de alta frequência dostrandedcabotem uma grande diferença na faixa de mais ou menos 10%, e o fio coaxial pode ser mais ou menos 3%. Teoricamente, USB4 pode usarstrandedcabos, mas no processo de produção real, será muito difícil para ostrandedcabos para atender aos requisitos
1. O cabo coaxial é super macio;

2. Resistência à flexão: a vida útil do balanço pode ser mais de 5000 vezes, e o sfio tranded é cerca de 3000 vezes;

3. Diâmetro pequeno; O S Tradicionalfio trandado, um laço é torcido entre si por dois fios, o que é quase equivalente a dois fios lado a lado, mas o fio coaxial usa ometal trançadocamada de blindagem comoseuloop, e o diâmetro é apenas um pouco maior do que um único fio. o diâmetro é muito menor do queo fio encalhado com dois fios lado a lado;

    Desvantagens dos cabos coaxiais:

1. Caro: Como cada fio de sinal de alta frequência precisa de uma camada de blindagem trançada separada, a eficiência de produção é baixa, e o Teflon mais caro é usado para substituir o material de isolamento de PE original;

2. A tecnologia de processamento é complicada: porque o condutor é muito fino, ao remover a camada de isolamento interno e externo e a trança de metal do fio do núcleos , não pode usar máquinas tradicionais, mas usar corte a laser;

Com o advento do 5G, até mesmo da era do big data 6G, a transmissão de dados de alta velocidade requer alta largura de banda e alta velocidade. Somente o cabo coaxial pode atender a esse requisito. O cabo coaxial será a tendência da próxima geração de cabos de alta velocidade.