USB High-Speed Transmission Essential Solution: Ultra-thin Coaxial Cable Array Analysis

Mit der Entwicklung der Hochgeschwindigkeits-Interkonnektivität hat sich die Datenrate der USB-Schnittstelle von USB2.0 auf USB4 erhöht, von 480 Mbps auf 40 Gbps, was höhere Anforderungen an die interne Kabelstruktur stellt. In Notebooks, industriellen Geräten, VR/AR-Geräten und AI-Kamera-Modulen wird das extrem dünne Koaxialkabel (Micro Coaxial Cable) aufgrund seiner hervorragenden Abschirmungseigenschaften, geringen Verlusteigenschaften und flexiblen Gestaltung zunehmend zur Schlüsseltechnologie für die Verbindung von USB-Hochgeschwindigkeitsschnittstellen.

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1. Struktur und Eigenschaften extrem dünner coaxialer Stränge

Sehr dünne Koaxialkabel bestehen aus Zentralleiter, Isolationsmedium, Abschirmung und Außenhülle und haben einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm. Im Vergleich zu herkömmlichen Adernwechselfäden bietet es eine stabilere Impedanz, niedrigere Signalverluste und bessere Abschirmungseigenschaften. Die präzise Koaxialstruktur ermöglicht es, die Integrität der Signale bei mehrkanaligen, hochgeschwindigkeitsdifferenziellen Signalübertragungen zu erhalten und ist besonders geeignet für Notebooks, Kamera-Module, industrielle Geräte und VR/AR-Geräte, die räumlich empfindlich sind und eine schnelle Übertragung erfordern.

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Zweites Kapitel: Neue Anforderungen an die Leiterung durch den USB-Anschluss-Upgrade

Jedoch bringt jede USB-Upgrade-Version eine höhere Geschwindigkeit und Signalfrequenz mit sich, wobei USB3.x eine Geschwindigkeit von 5 bis 20 Gbps erreicht und USB4 bis zu 40 Gbps erreichen kann. Die traditionelle verdrillte Struktur kann den Anforderungen an die Signalintegrität nicht mehr gerecht werden. In schnellen USB-Systemen muss das Kabel nicht nur Hochfrequenzsignale tragen, sondern auch Stromversorgung, Video und Multikanal-Datentransmission erledigen, was extrem hohen Anforderungen an Impedanzkonsistenz, Signalverlust und Schirmung gestellt wird. Sehr feine koaxiale Kabel zeichnen sich durch ihre stabile Differenzimpedanz, niedrige Verluste und überlegene Schirmung aus und sind daher die ideale Wahl für schnelle USB-Schnittstellen.

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Drei, extrem dünne Koaxialkabel unterstützen die Fähigkeit von USB3.x und USB4.

Die Experimente und Anwendungen zeigen, dass sehr dünne Koaxialbündel Differentialsignale mit einer Geschwindigkeit von 5 Gbps bis 40 Gbps unterstützen können, während sie eine Differenzimpedanz von 90 bis 100 Ω aufrechterhalten und die Öffnung der Signal-Eye-Maps sicherstellen. Im Frequenzbereich von 10 bis 20 GHz können sie weiterhin niedrige Reflexion und niedrige Insertionsverluste aufrechterhalten und die elektrischen Leistungsfähigkeiten von USB Gen2×2 (20 Gbps) und USB4 Gen3 (40 Gbps) erfüllen. Ihre Abschirmungsstruktur kann auch den EMI-Interferenz wirksam reduzieren und die Signalstabilität in einem Umgebungsparallel-Transmissionsmodus mit mehreren Kanälen gewährleisten.

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Vier, Vorteile der Anwendung und Designhinweise

Sehr dünne koaxiale Bündel zeichnen sich in USB-Hochgeschwindigkeitsübertragungen durch hervorragende Signalintegrität, starke Abschirmungsfähigkeit, kleine Baugröße, flexible Verdrahtung und starke Kompatibilität aus. Gleichzeitig haben sie eine hohe Zuverlässigkeit und Biegefestigkeit. Bei der Gestaltung muss auf strenges Kontrollieren der Impedanzanpassung, vernünftige Kontrolle der Kabellängen, Vermeiden von Überbiegungen und Sicherstellen der effektiven Abschirmungserde geachtet werden. Typische Anwendungen umfassen interne USB-C-Module in Notebooks, High-End-Monitore und Docking-Stationen, AI-Kamera-Module und industrielle Automobil-Elektronikgeräte, um in hochgeschwindigkeitsreichen, mehrkanaligen Umgebungen die Signalintegrität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

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Von USB2.0 bis USB4 haben sich extrem dünne Koaxialkabelbündel aufgrund ihrer niedrigen Verluste, hohem Abschirmung, flexiblen Eigenschaften und hoher Stabilität als Kernlösung für den Hochgeschwindigkeitssignaltransport etabliert. In der Design von USB-Hochgeschwindigkeitsanschlüssen kann die vernünftige Anwendung von Micro Coax-Kabelbündeln nicht nur die Systemleistung und Zuverlässigkeit verbessern, sondern auch auf zukünftige Standards für noch höhere Geschwindigkeiten vorbereiten.

Ich bin.[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristig auf die Gestaltung und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Leitungsgebunden und extrem dünnen Koaxialkabeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Lösungen bereitzustellen. Für weitere Informationen oder maßgeschneiderte Lösungen herzlich willkommen zum Kontakt.Yin Manager: 18913280527 (WeChat same number)。