מדוע USB4 משתמש בכבל קואקסיאלי במקום בכבל תקוע?

נוב 11, 2020

עם הפיתוח של כבלי USB 3.2, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4, HDMI 2.1, קצב העברת הנתונים נעשה מהיר יותר ויותר, אך קוטר הכבל הולך וקטן. כאשר קוטר הכבל נעשה קטן יותר, העכבה הדיפרנציאלית של המוליך הופכת גדולה יותר, והנחתת אות בתדר גבוה היא רצינית (העכבה הדיפרנציאלית של המוליך עומדת ביחס הפוך לשטח המוליך ופרופורציונלית לאורך הכבל). כבל מבנה המוליך הגדילים המסורתי אינו יכול עודלפגוש דרישות העברת הנתונים של התקן החדש,כך שהכבל הקואקסיאלי שלא היה פופולרי בעבר חוזר לשדה הראייה של אנשים 

אבל, מדוע USB4 משתמש בכבל קואקסיאלי במקום כבל תקוע?


   
לכבל הקואקסיאלי יש מאפייני מיגון עצמי. התכונה הברורה שלו היא שיש שכבת מיגון קלועה מתכתית מחוץ למוליך, tהוא מתכתרשתיכול להגן על ההפרעה האלקטרומגנטית. חלק מההפרעה האלקטרומגנטית של הכבל מגיעה מבחוץ, והחלק השני מגיע מהשדה המגנטי שנוצר מעצמו בעת העברת אותות משתנים, כאשר לכבל הקואקסיאלי יש רשת סיכוך מתכתית, הפרעה אלקטרומגנטית חיצונית אינה יכולה לעבור דרך שכבת הסיכוך, והשדה המגנטי הפנימי אינו יכול לעבור דרך שכבת הסיכוךגם. לכן, הנחתת האות כאשר הוא מועבר בכבל הקואקסיאלי קשורה רק למרחק השידור ולתדירות האות עצמו
   
הבדל ברור נוסף בין הכבל הקואקסיאלי לבין ה- s המסורתיכבל tranded הוא כי הלולאה של כבל קואקסיאלי אינו מעוות.הsכבל tranded יהיה פרמטר קצב פיתול, כלומר, אם קצב הפיתול הוא 1.1, אז אנחנו רואיםכאשר אורך הכבל הוא 1.0 מטר, אורך חוט הליבה בפועל הוא 1.1 מטר, וכאשר אנו רואים שאורך הכבל הקואקסיאלי הוא 1.0 מטר, אורך חוט הליבה בפועל הוא עדיין 1.0 מטר. האורך הוא גורם חשוב מאוד המשפיע על עכבה בתדר גבוה. ככל שהכבל קצר יותר, כך הביצועים טובים יותר. לכן, אורכו של USB 3.1 GEN2 שאנו רואים הוא בדרך כלל פחות מ -1.0M, Thunderbolt 3 הוא בדרך כלל 0.7 מטר, ו- Apple Thunderbolt 3 הוא 0.8 מטר

   אז מהם היתרונות של כבל קואקסיאלי לעומת כבל תקוע?                                                                                                                                                                                                 
 
S
טרנדדכבלהוא מצב שידור אותות מסורתי. עכבת התדר הגבוה שלsטרנדדכבליש הבדל גדול בטווח של פלוס או מינוס 10%, והחוט הקואקסיאלי יכול להיות פלוס או מינוס 3%. תיאורטית, USB4 יכול להשתמשsטרנדדכבלs, אבל בתהליך הייצור בפועל, זה יהיה קשה מאוד עבורsטרנדדכבלים כדי לעמוד בדרישות
1. הכבל הקואקסיאלי רך במיוחד;

2. התנגדות כיפוף: חיי הנדנדה יכולים להיות יותר מ 5000 פעמים, ואת sחוט tranded הוא בערך 3000 פעמים;

3. קוטר קטן; ה- S המסורתיחוט טרנדי, לולאה מעוותת יחד על ידי שני חוטים, וזה כמעט שווה לשני חוטים זה לצד זה, אבל החוט הקואקסיאלי משתמש במתכת קלועהשכבת סיכוך כשלהלולאה, והקוטר גדול רק במעט מחוט בודד. הקוטר קטן בהרבה מ-החוט התקוע עם שני חוטים זה לצד זה;

    חסרונות של כבלים קואקסיאליים:

1. יקר: מכיוון שכל חוט אות בתדר גבוה זקוק לשכבת מיגון קלועה נפרדת, יעילות הייצור נמוכה, והטפלון היקר יותר משמש להחלפת חומר הבידוד המקורי של PE;

2. טכנולוגיית העיבוד מסובכת: מכיוון שהמוליך דק מאוד, בעת הפשטת שכבת הבידוד הפנימית והחיצונית וצמת המתכת של חוט הליבהs , לא יכול להשתמש במכונות מסורתיות, אבל להשתמש חיתוך לייזר;

עם כניסתו של עידן הביג דאטה 5G אפילו 6G, העברת נתונים במהירות גבוהה דורשת רוחב פס גבוה ומהירות גבוהה. רק כבל קואקסיאלי יכול לעמוד בדרישה זו. כבל קואקסיאלי יהיה המגמה של הדור הבא של כבלים במהירות גבוהה.