Grundlagen der Hochgeschwindigkeitsübertragung: Analyse der Impedanz und der Differenzcharakteristik extrem dünner Koaxialbündel

Mit dem Fortschritt in der Geschwindigkeit und Leichtigkeit elektronischer Geräte wird das extrem dünne coaxiale Kabelbündel (Micro Coaxial Cable Harness) aufgrund seiner präzisen Impedanzkontrolle und hervorragenden Störungssicherheit zunehmend zum Schlüsselbestandteil von Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Systemen. Für Ingenieure ist das Verständnis von Impedanz und Differenzialmerkmalen nicht nur die Grundlage für die Kabelbündelgestaltung, sondern auch das Herzstück der Sicherstellung der Stabilität von Hochgeschwindigkeits-Verbindungen.
Dieser Artikel wird diese Schlüsselparameter auf einfache Weise erklären und die Eigenschaften von extrem dünnen Koaxialkabelbündeln berücksichtigen, um dem Leser ein klareres Verständnis zu vermitteln.


 

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Impedanz ist die Eigenschaft eines elektrischen Systems, Widerstand, Kapazität und Induktivität zu kombinieren, um die Strom- und Spannungsbeziehung zu beeinflussen. Warum ist sie in Hochgeschwindigkeitsübertragungen entscheidend?

Bei der Übertragung von Hochgeschwindigkeitssignalen entspricht das Widerstand nicht einfach der Gleichstromwiderstand, sondern besteht aus einer Kombination aus Widerstand, Induktivität, Kapazität und Leitfähigkeit in einem Hochfrequenzumfeld. Wenn die Übertragungsimpedanz eines extrem dünnen Koaxialkabels nicht mit der Impedanz des Systems oder des Interfaces übereinstimmt, wird im Übertragungsweg ein Reflexions- und Verzerrungseffekt auftreten, was die Signalintegrität verringert. Bei tatsächlichen Designs sind gängige Impedanzkontrollwerte 50Ω (einseitig) und 100Ω (differenzial). Zum Beispiel stellen Standards wie HDMI, USB, MIPI, Thunderbolt strenge Anforderungen an die Impedanzkonstanz, daher ist eine hochpräzise Impedanzkontrolle die Grundlage für die zuverlässige Funktion von Hochgeschwindigkeitssystemen.

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Zwei, Differenz-Übertragung und die Bedeutung der Differenz-Charakteristika

Differential Übertragung ist eine Art der Signalübertragung mit hoher Interferenzfestigkeit, bei der gleichgroße, gegensätzliche Signale über zwei vollkommen identische Leitungen gesendet werden. Wenn äußere elektromagnetische Störungen gleichzeitig auf beide Leitungen wirken, kann der Empfangsseite diese stören und die Interferenzfestigkeit erheblich verbessern.

Sehr dünne koaxiale Stränge haben in differenzialen Anwendungen einen natürlichen Vorteil:

Jedes gleiche Achsenkabel hat eine unabhängige Abschirmung, die den Einfluss von äußeren Störungen effektiv reduziert.

2.2 Bei paralleler Verdrahtung mehrerer gleicher Axialkabel im Strang ist es einfacher, eine einheitliche Impedanzkontrolle zu gewährleisten.

2.3 Besonders geeignet für schnelle Differentialstandards wie MIPI D-PHY, C-PHY, PCIe und USB4, zeigt sich hervorragend in Miniaturisierung und hoher Bandbreite.

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Drei, die Schlüsselpunkte der Impedanz und Differenzierungseigenschaften im Design

3.1 Struktur bestimmt Impedanz: Dies umfasst die Größe des Zentralleiters, die Dicke des Mediums, den Durchmesser des Abschirmungsschichtes usw., wobei jeder Parameter direkt den Impedanzverhalten beeinflusst.

3.2 Materialstabilität: Die Diälektrizitätskonstante der Mediumsmaterialien und die Webdichte der Abschirmungsschichten beeinflussen die Stabilität hochfrequenten Signals.

3.3 Die Differenzpaare erfordern eine hohe Übereinstimmung: Die beiden Differenzleitungen müssen in der Länge und der geometrischen Struktur genau übereinstimmen, um Signalfehler durch Verzögerungsunterschiede zu vermeiden.

3.4 Stecker und Abschlußtechnologie: Geometrische abrupte Änderungen im Bereich der Steckerkontakte von extrem dünnen Koaxialkabeln führen am häufigsten zu Impedanzunregelmäßigkeiten, daher muss die Abschlußtechnologie und die Designgestaltung der Schnittstellenstruktur präzise kontrolliert werden.

Impedanz und Differentialeigenschaften sind die Kernfaktoren, die die Hochgeschwindigkeits-Übertragungsfähigkeit extrem dünner Koaxialkabelbündel bestimmen. Nur durch umfassende Optimierung in den Bereichen Strukturdesign, Materialauswahl, Fertigungstechnik und Endverbindungskomponenten kann sichergestellt werden, dass Signale in begrenztem Raum schnell, mit geringem Verlust und geringer Störung übertragen werden. Für Hochgeschwindigkeitssystemingenieure ist das Verständnis dieser Schlüsselkonzepte eine wichtige Voraussetzung, um hochstabile Verbindungsösungen zu schaffen.

Ich bin[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristig auf die Gestaltung und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Signal-Kabelbündeln und extrem dünnen Koaxialkabelbündeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Lösungen bereitzustellen. Wenn Sie relevante Bedürfnisse haben oder mehr erfahren möchten, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme:Yin Manager 18913280527 (WeChat same number)。