Universal Serial Bus (USB) น่าจะเป็นหนึ่งในอินเทอร์เฟซที่หลากหลายที่สุดในโลกเดิมทีริเริ่มโดย Intel และ Microsoft และมีคุณสมบัติแบบพลักแอนด์เพลย์ที่ร้อนแรงที่สุดนับตั้งแต่เปิดตัวอินเทอร์เฟซ USB ในปี 1994 หลังจากพัฒนามา 26 ปี ผ่าน USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x ในที่สุดก็พัฒนาเป็น USB4 ปัจจุบันอัตราการส่งข้อมูลยังเพิ่มขึ้นจาก 1.5Mbps เป็น 40Gbps ล่าสุดในปัจจุบัน ไม่เพียงแต่สมาร์ทโฟนที่เพิ่งเปิดตัวใหม่โดยทั่วไปจะรองรับอินเทอร์เฟซ Type-C แล้ว แต่ยังรวมถึงคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก กล้องดิจิตอล ลำโพงอัจฉริยะ อุปกรณ์จ่ายไฟมือถือ และอุปกรณ์อื่นๆ ก็เริ่มใช้อินเทอร์เฟซ USB สเปค TYPE-C ซึ่งได้รับการเปิดตัวอย่างประสบความสำเร็จ เข้าสู่วงการยานยนต์แทนที่จะเป็น USB-A โมเดล 3 ใหม่ของ Tesla มีพอร์ต usbB-C และ Apple ได้แปลง macbooks และ AirPods Pro ให้เป็นพอร์ต USB Type-C ล้วนๆ สำหรับการถ่ายโอนและชาร์จข้อมูลนอกจากนี้ ตามข้อกำหนดของสหภาพยุโรป Apple จะใช้อินเทอร์เฟซ USB type-c ใน iPhone15 ในอนาคต และไม่ต้องสงสัยเลยว่า USB4 จะเป็นอินเทอร์เฟซผลิตภัณฑ์หลักในตลาดอนาคต
ข้อกำหนดสำหรับสาย USB4
การเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุดใน USB4 ใหม่คือการแนะนำข้อกำหนดโปรโตคอล Thunderbolt ที่ Intel แชร์กับ usb-ifการใช้งานผ่านลิงก์คู่ แบนด์วิดท์จะเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็น 40Gbps และ Tunneling รองรับโปรโตคอลข้อมูลและการแสดงผลที่หลากหลายตัวอย่าง ได้แก่ PCI Express และ DisplayPortนอกจากนี้ USB4 ยังรักษาความเข้ากันได้อย่างดีด้วยการเปิดตัวโปรโตคอลพื้นฐานใหม่ ซึ่งเข้ากันได้กับ USB3.2/3.1/3.0/2.0 รุ่นเก่า รวมถึง Thunderbolt 3 ด้วยเหตุนี้ USB4 จึงกลายเป็นมาตรฐาน USB ที่ซับซ้อนที่สุดในปัจจุบัน โดยกำหนดให้นักออกแบบต้องเข้าใจข้อกำหนด USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C และ USB Power Deliveryนอกจากนี้ นักออกแบบต้องเข้าใจข้อกำหนดของ PCI Express และ DisplayPort ตลอดจนเทคโนโลยีการป้องกันเนื้อหา HIGH-DEFINITION (HDCP) ที่เข้ากันได้กับโหมด USB4 DisplayPort และสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อที่เราคุ้นเคยก็มีข้อกำหนดที่สูงกว่าเพื่อให้เป็นไปตาม ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปสาย USB4
USB4 เวอร์ชันโคแอกเซียลมาจากไหนไม่รู้
ในยุค USB3.1 10G ผู้ผลิตหลายรายนำโครงสร้างโคแอกเชียลมาใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของประสิทธิภาพความถี่สูงเวอร์ชันโคแอกเซียลไม่ได้ใช้ในซีรีส์ USB มาก่อน สถานการณ์การใช้งานส่วนใหญ่เป็นโน้ตบุ๊ก โทรศัพท์มือถือ GPS เครื่องมือวัด เทคโนโลยีบลูทูธ ฯลฯ การใช้งานทั่วไปของคำอธิบายสายเคเบิลคือสายโคแอกเซียลทางการแพทย์, สายอิเล็กทรอนิกส์โคแอกเชียลเทฟลอน, สายโคแอกเซียลความถี่วิทยุ, ฯลฯ ด้วยข้อกำหนดการควบคุมต้นทุนจำนวนมากในตลาด ในยุค USB3.1 ของการควั่นเพื่อตอบสนองประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์อย่างรวดเร็วครอบครองตลาด แต่ด้วยตลาด USB4 สำหรับความต้องการการส่งผ่านความถี่สูงที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ และสูง ความต้องการการส่งผ่านความเร็วลวดมีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่งและเสถียรภาพทางไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของการส่งความถี่สูง USB4 หลักในปัจจุบันยังคงเป็นรุ่นโคแอกเชียลหลัก การผลิตโคแอกเซียลและกระบวนการผลิตเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนในการแก้ปัญหา การใช้งานความถี่สูงและความเร็วสูงต้องใช้อุปกรณ์การผลิตที่เหมาะสมและกระบวนการผลิตที่ครบถ้วนและมีเสถียรภาพในการผลิตผลิตภัณฑ์ การเลือกใช้วัสดุ พารามิเตอร์กระบวนการ และการควบคุมกระบวนการ พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของการทดสอบในห้องปฏิบัติการเฉพาะทางมีบทบาทสำคัญในคอขวดการพัฒนาของโครงสร้างโคแอกเชียล นอกเหนือจาก (ต้นทุนวัสดุ ต้นทุนการประมวลผลแพง) อื่นๆ เป็นสิ่งที่ดี แต่การพัฒนาของตลาดมักจะหมุนรอบวิธีการเพื่อให้ได้ราคาชุดที่ใหญ่ที่สุด รุ่นคู่บิดมักจะอยู่ในช่องว่างของการวิจัยและพัฒนาการพัฒนาโคแอกเชียลและการพัฒนา
สามารถมองเห็นได้จากโครงสร้างของเส้นโคแอกเชียลจากภายในสู่ภายนอก ตามลำดับ: ตัวนำกลาง ชั้นฉนวน ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าด้านนอก (ตาข่ายโลหะ) ผิวลวดสายโคแอกเซียลเป็นส่วนประกอบที่ประกอบด้วยตัวนำสองตัวสายกลางของสายโคแอกเซียลใช้ในการส่งสัญญาณตาข่ายป้องกันโลหะมีบทบาทสองประการ ประการแรกคือการจัดเตรียมวงจรกระแสสำหรับสัญญาณเป็นกราวด์ทั่วไป และอีกอย่างคือเพื่อระงับการรบกวนของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้ากับสัญญาณในฐานะตาข่ายป้องกันสายกลางและเครือข่ายป้องกันระหว่างชั้นฉนวนโพรพิลีนกึ่งโฟม ชั้นฉนวนกำหนดลักษณะการส่งผ่านของสายเคเบิล และปกป้องสายกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ ราคาแพงมีเหตุผลราคาแพง
USB4 รุ่น twisted pair กำลังมา?
เนื่องจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงานที่ความถี่สูงกว่า คุณลักษณะทางไฟฟ้าของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จึงยากต่อการควบคุมมากขึ้นเมื่อขนาดส่วนประกอบหรือขนาดวงจรทั้งหมดเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นของความถี่ในการทำงานมีค่ามากกว่าหนึ่งค่าความจุตัวเหนี่ยวนำของวงจรหรือส่วนประกอบที่มีผลต่อคุณสมบัติของวัสดุและอื่น ๆ แม้ว่าเราจะใช้โครงสร้างคู่สายก็ตาม การทดสอบพารามิเตอร์ความถี่พื้นฐานไม่สามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้ และมีความยืดหยุ่นมากกว่าโครงสร้างรุ่นโคแอกเชียลและเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ไกล ทำไมฉันไม่สามารถใช้ USB คู่เป็นชุดได้?โดยทั่วไป ยิ่งความถี่ในการใช้สายเคเบิลสูงเท่าใด ความยาวคลื่นของสัญญาณก็จะยิ่งสั้นลง และยิ่งระยะพิทช์เอียงน้อยลง เอฟเฟกต์ความสมดุลก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้นอย่างไรก็ตาม ระยะห่างของการต่อที่น้อยเกินไปจะทำให้ประสิทธิภาพการผลิตต่ำและการแพลงของแกนลวดที่หุ้มฉนวนระยะพิทช์ของเส้นคู่มีขนาดเล็กมาก จำนวนแรงบิดมีมากมาย และความเค้นบิดบนส่วนนั้นมีความเข้มข้นอย่างจริงจัง ส่งผลให้เกิดการเสียรูปและความเสียหายอย่างรุนแรงของชั้นฉนวน และในที่สุดก็ทำให้เกิดการบิดเบือนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผลกระทบต่อบางส่วน ตัวบ่งชี้ทางไฟฟ้าเช่นค่า SRL และการลดทอนเมื่อมีความเยื้องศูนย์กลางของฉนวน ระยะห่างระหว่างตัวนำจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะเนื่องจากการหมุนและการหมุนของฉนวนเส้นเดียว ซึ่งทำให้อิมพีแดนซ์ผันผวนเป็นระยะระยะเวลาผันผวนค่อนข้างนานในการส่งสัญญาณความถี่สูง การเปลี่ยนแปลงที่ช้านี้สามารถตรวจพบได้ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และส่งผลต่อค่าการสูญเสียที่ส่งคืนเวอร์ชันคู่ USB4 ไม่สามารถใช้เป็นแบตช์ได้
ไม่ลงพื้น แต่ไม่ต้องการใช้โคแอกเซียลมรณะของคุณ ดังนั้นผู้คนจึงเริ่มตรวจสอบวิธีป้องกัน USB4 ที่แตกต่างในการทำผลิตภัณฑ์ เพื่อบิดข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดคือตัวนำบิดเบี้ยวได้ง่าย และความแตกต่างกับแพ็กเก็ตแบบขนานโดยตรงสำหรับการบ้าน หลีกเลี่ยงการแพลงของตัวนำดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่าปัจจุบันใช้ความแตกต่างของ SAS, SFP + ฯลฯ ที่ใช้ในสายความเร็วสูง เพียงพอที่จะแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพจะต้องสูงกว่ารุ่นที่ควั่นซึ่งบทบาทสำคัญของสายข้อมูลความถี่สูงคือ เพื่อส่งสัญญาณข้อมูล แต่เมื่อเราใช้ไปรอบๆ อาจปรากฏข้อมูลรบกวนที่ยุ่งวุ่นวายทุกชนิดลองคิดดูว่าถ้าสัญญาณรบกวนเหล่านี้เข้าไปในตัวนำด้านในของสายข้อมูลและซ้อนทับกับสัญญาณที่ส่งดั้งเดิม เป็นไปได้หรือไม่ที่จะรบกวนหรือเปลี่ยนสัญญาณที่ส่งดั้งเดิม ซึ่งส่งผลให้สัญญาณสูญหายหรือเกิดปัญหาและความแตกต่างของชั้นอลูมิเนียมฟอยล์คือการถ่ายโอนข้อมูลมาให้เรามีบทบาทในการป้องกันและป้องกัน ใช้เพื่อลดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณอิสระภายนอกในการส่งสัญญาณ วัสดุสายพานแพ็คเกจหลักและการดึงอลูมิเนียมฟอยล์คือใช้การปิดผนึกและป้องกันอลูมิเนียมฟอยล์ , การเคลือบด้านเดียวหรือสองด้านบนฟิล์มพลาสติก, ฟอยล์คอมโพสิต lu: su ที่ใช้เป็นชีลด์ของสายเคเบิลฟอยล์เคเบิลใช้น้ำมันบนพื้นผิวน้อย ไม่มีรู และมีคุณสมบัติทางกลสูงกระบวนการห่อคือการรวบรวมลวดแกนหุ้มฉนวนและสายกราวด์สองเส้นเข้าด้วยกันโดยใช้เครื่องพันในเวลาเดียวกัน ชั้นของอลูมิเนียมฟอยล์และชั้นของเทปโพลีเอสเตอร์แบบมีกาวในตัวบนขนมปังด้านนอกจะถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันคู่ลวดและทำให้โครงสร้างของการพันสายไฟหลักมีความเสถียรกระบวนการนี้มีผลกระทบสำคัญต่อคุณสมบัติของสายไฟ รวมถึงอิมพีแดนซ์ ผลต่างการหน่วง การลดทอน เนื่องจากจะต้องผลิตอย่างเคร่งครัดตามความต้องการของช่างฝีมือ ดำเนินการทดสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่าลวดแกนพันจะเป็นไปตามข้อกำหนดแน่นอนว่าไม่ใช่ทุกสายข้อมูลจะมีการป้องกันสองชั้นบางอันมีหลายชั้น บางอันมีชั้นเดียวหรือไม่มีเลยการป้องกันคือการแยกโลหะระหว่างบริเวณอวกาศสองส่วนเพื่อควบคุมการเหนี่ยวนำและการแผ่รังสีของคลื่นไฟฟ้า แม่เหล็ก และแม่เหล็กไฟฟ้าจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่งกล่าวโดยเจาะจง แกนตัวนำถูกล้อมรอบด้วยตัวป้องกันเพื่อป้องกันไม่ให้ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า/สัญญาณรบกวนภายนอก และเพื่อป้องกันไม่ให้สนาม/สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวนแพร่กระจายออกไปด้านนอกการทดสอบสัญญาณความถี่สูงคู่ดิฟเฟอเรนเชียล USB สามารถเทียบเคียงได้กับสาย USB4 คู่ดิฟเฟอเรนเชียลที่กำลังจะมา
เวลาโพสต์: 16 ส.ค.-2022
