Hochgeschwindigkeits-Interkonnektion: Vergleich von extrem dünnen Koaxialkabeln und Fasern

Bei der Wahl der Übertragungsart in elektronischen Geräten und Kommunikationssystemen bestimmt oft die Auswahl das Gesamtleistungsniveau. Mit der Entwicklung von Hochgeschwindigkeitsübertragung und Miniaturisierung sind extrem dünne Koaxialkabel (micro coaxial cable) und Glasfaser zu zwei Lösungen geworden, die von Ingenieuren oft miteinander verglichen werden. Welche der beiden Methoden ist im Hinblick auf den Signalverlust besser geeignet?

Erste Phase: Merkmale extrem dünner coaxialer Leitungen
Sehr dünne Koaxialkabel bestehen aus dem inneren Leiter, der IsolationsSchicht und der Abschirmungsschicht und ermöglichen die schnelle Übertragung von Signale bei sehr kleinen Durchmessern. Die Abschirmungsschicht kann äußere elektromagnetische Störungen effektiv widerstehen und die Stabilität des Signals gewährleisten. Allerdings wird das Koaxialkabelsignal in Form von Strom in dem metallischen Leiter übertragen und daher gibt es mehrere Arten von Verlusten: Leiterverlust: Die Leiter haben eine Widerstandsfähigkeit, und die Skin-Effekt bei hohen Frequenzen erhöht den Verlust; Materialverlust: Die Isolationsmaterialien absorbieren einen Teil der Energie; Abhängigkeit von der Länge: Je länger das Kabel, desto größer der Verlust, besonders im GHz-Bereich; Montagefaktoren: Biegungen, schlechte Verbindungen, Impedanzunpassungen usw. erhöhen die Signalreflexion und den Verlust. Daher sind sehr dünne Koaxialkabel besser für kurze Distanzen und schnelle Verbindungen geeignet, z.B. für interne Verbindungen in Handys, Tablets, medizinischen Geräten oder automatisierten Geräten.

Zweite Frage: Merkmale von Fasern
Faser überträgt Daten durch Lichtsignale und realisiert Datenübertragung durch den Prinzip der Totalreflexion. Sein größter Vorteil ist die extrem geringe Verluste: Singlemode-Faser hat bei der gebräuchlichen Wellenlänge von 1550nm eine Absorption von nur 0,2 bis 0,3 dB/km; bei Entfernungen von einigen hundert Metern bis zu einigen Kilometern gibt es fast keine Bedenken hinsichtlich des Energieverlusts. Gleichzeitig ist Faser nicht von elektromagnetischen Störungen betroffen und hat eine weit überlegene Störungsunterdrückungsfähigkeit im Vergleich zum Koaxialkabel. Natürlich entstehen bei der Verkleidung oder Verbindung von Faser geringfügige Verluste, und eine zu kleine Biegungsradius führt auch zu zusätzlichen Absorptionen, aber die Gesamtabnahme ist viel niedriger als die des Koaxialkabels bei langen Entfernungen.

Drei, Anwendungsszenarien-Vergleich
Kurze Entfernung (Zentimeter bis einige Meter): extrem feine Koaxkabel haben in räumlich begrenzten Bereichen und bei schnellen Verbindungen klare Vorteile, sind kostengünstig und leicht zu installieren.
Fern- und Mittelstrecken (hundert Meter bis Kilometer): Optical Fasern sind fast unersetzlich, da ihr niedriger Verlust und ihre Störfestigkeit die stabile und zuverlässige Übertragung gewährleisten.
Bei speziellen Umgebungen, die eine hohe Flexibilität, wiederholtes Biegen und eine kleine Bauform erfordern, ist das extrem dünne Koaxialkabel flexibler; bei der Verfolgung von Bandbreite und niedrigem Verlust ist das Glasfaserkabel die beste Wahl.

Insgesamt betrachtet, wenn nur der Signalverlust als Maßstab genommen wird, ist Faseroptik in der Langstreckenübertragung明显优于sehr dünne Koaxkabel, und es kann eine geringe Absorption und eine hohe Klarheit der Übertragung erreichen. Bei kurzen, schnellen Verbindungen ist das sehr dünne Koaxkabel jedoch unersetzlich, und es besitzt in Bezug auf Größe, Weichheit und Ingenieurpassung einzigartige Vorteile. Das Verständnis der Eigenschaften und Anwendungsszenarien beider ist erforderlich, um in der Praxis die beste Wahl treffen zu können.
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