Universal Serial Bus (USB) mungkin merupakan salah satu antarmuka paling serbaguna di dunia. Awalnya diinisiasi oleh Intel dan Microsoft dan menawarkan fitur plug and play yang sangat cepat. Sejak diperkenalkan pada tahun 1994, setelah 26 tahun pengembangan, melalui USB 1.0/1.1, USB 2.0, USB 3.x, akhirnya berkembang menjadi USB4. Kecepatan transmisinya juga meningkat dari 1,5 Mbps menjadi 40 Gbps. Saat ini, tidak hanya ponsel pintar yang baru diluncurkan yang pada dasarnya mendukung antarmuka Type-C, tetapi juga komputer notebook, kamera digital, speaker pintar, catu daya seluler, dan perangkat lainnya telah mulai mengadopsi antarmuka USB dengan spesifikasi TYPE-C, yang telah berhasil diperkenalkan ke bidang otomotif. Alih-alih USB-A, Tesla Model 3 baru memiliki port USB-C, dan Apple telah sepenuhnya mengubah MacBook dan AirPods Pro-nya menjadi port USB Type-C murni untuk transfer data dan pengisian daya. Selain itu, sesuai dengan persyaratan UE, Apple juga akan menggunakan antarmuka USB tipe-c di iPhone15 mendatang, dan tidak diragukan lagi bahwa USB4 akan menjadi antarmuka produk utama di pasar masa mendatang.
Persyaratan untuk kabel USB4
Perubahan terbesar pada USB4 baru adalah pengenalan spesifikasi protokol Thunderbolt yang dibagikan Intel dengan usb-if. Berjalan melalui tautan ganda, bandwidth digandakan menjadi 40Gbps, dan Tunneling mendukung beberapa protokol data dan tampilan. Contohnya termasuk PCI Express dan DisplayPort. Selain itu, USB4 mempertahankan kompatibilitas yang baik dengan pengenalan protokol dasar baru, yang kompatibel dengan USB3.2/3.1/3.0/2.0, serta Thunderbolt 3. Akibatnya, USB4 telah menjadi standar USB paling kompleks hingga saat ini, yang mengharuskan desainer untuk memahami spesifikasi USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C dan USB Power Delivery. Selain itu, desainer harus memahami spesifikasi PCI Express dan DisplayPort, serta teknologi perlindungan konten HIGH-DEFINITION (HDCP) yang kompatibel dengan mode DisplayPort USB4, dan kabel dan konektor yang kita kenal memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk memenuhi persyaratan kinerja listrik dari produk jadi kabel USB4.
Versi koaksial dari USB4 muncul entah dari mana
Di era USB3.1 10G, banyak produsen mengadopsi struktur koaksial untuk memenuhi persyaratan kinerja frekuensi tinggi. Versi koaksial tidak diterapkan dalam seri USB sebelumnya, skenario aplikasinya terutama Notebook, ponsel, GPS, alat ukur, teknologi Bluetooth, dll. Aplikasi umum deskripsi kabel adalah jalur koaksial medis, jalur elektronik koaksial teflon, kawat koaksial frekuensi radio, dll., dengan persyaratan pengendalian biaya massal pasar, di era USB3.1 yang terdampar untuk memenuhi kinerja produk dengan cepat menempati pasar, tetapi dengan pasar USB4 untuk persyaratan transmisi frekuensi tinggi semakin ketat, dan transmisi kecepatan tinggi membutuhkan kawat memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat dan stabilitas kinerja listrik, Untuk memastikan stabilitas transmisi frekuensi tinggi, USB4 arus utama saat ini masih merupakan versi koaksial utama, proses produksi dan manufaktur koaksial adalah proses yang kompleks, untuk memecahkan aplikasi frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi memerlukan peralatan produksi yang sesuai dan proses produksi yang matang dan stabil. Dalam produksi produk, pemilihan material, parameter proses dan kontrol proses, parameter kelistrikan dari uji laboratorium khusus memainkan peran kunci, di seluruh hambatan pengembangan struktur koaksial, di samping (biaya material, biaya pemrosesan mahal) yang lain bagus, tetapi pengembangan pasar selalu berputar di sekitar bagaimana mencapai harga batch terbesar, Versi twist berpasangan selalu berada di celah penelitian dan pengembangan serta terobosan pengembangan koaksial.
Hal ini dapat dilihat dari struktur kabel koaksial, dari dalam ke luar, masing-masing terdiri dari: konduktor pusat, lapisan isolasi, lapisan konduktif luar (jaring logam), dan kulit kawat. Kabel koaksial merupakan komposit yang terdiri dari dua konduktor. Kawat pusat kabel koaksial digunakan untuk mentransmisikan sinyal. Jaring pelindung logam memainkan dua peran: pertama, menyediakan loop arus untuk sinyal sebagai ground bersama, dan yang kedua, sebagai jaring pelindung untuk menekan interferensi derau elektromagnetik terhadap sinyal. Kawat pusat dan jaringan pelindung di antara lapisan isolasi polipropilena semi-berbusa. Lapisan isolasi menentukan karakteristik transmisi kabel, dan secara efektif melindungi kawat tengah, yang mahal.
Versi USB4 twisted pair akan datang?
Karena sirkuit elektronik beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, karakteristik kelistrikan komponen elektronik menjadi lebih sulit dikuasai. Ketika ukuran komponen atau keseluruhan ukuran sirkuit dibandingkan dengan panjang gelombang frekuensi operasi lebih besar dari satu, nilai induktansi kapasitansi sirkuit, atau komponen yang dipengaruhi oleh sifat material dan sebagainya, bahkan ketika kami menggunakan struktur pasangan kabel, pengujian parameter frekuensi dasar tidak dapat memenuhi persyaratan pelanggan, dan lebih fleksibel daripada versi koaksial struktur dan diameternya jauh. Mengapa saya tidak dapat menerapkan pasangan USB secara batch? Secara umum, semakin tinggi frekuensi penggunaan kabel, semakin pendek panjang gelombang sinyal, dan semakin kecil skew pitch, semakin baik efek keseimbangannya. Namun, skew pitch penyambungan yang terlalu kecil akan menyebabkan efisiensi produksi yang rendah dan keseleo pada kawat inti berinsulasi. Pitch pasangan kabel sangat kecil, jumlah torsi banyak, dan tegangan torsi pada bagian tersebut terkonsentrasi secara serius, mengakibatkan deformasi dan kerusakan serius pada lapisan insulasi, dan akhirnya menyebabkan distorsi medan elektromagnetik, yang memengaruhi beberapa indikator kelistrikan seperti nilai SRL dan redaman. Ketika terdapat eksentrisitas isolasi, jarak antar konduktor berubah secara periodik akibat revolusi dan rotasi saluran tunggal isolasi, yang mengakibatkan fluktuasi impedansi secara periodik. Periode fluktuasi ini relatif lama. Dalam transmisi frekuensi tinggi, perubahan lambat ini dapat dideteksi oleh gelombang elektromagnetik dan memengaruhi nilai rugi-rugi balik. Versi USB4 pair tidak dapat digunakan secara batch.
Tidak ke tanah, tetapi tidak ingin menggunakan koaksial kematian Anda, sehingga orang-orang mulai memverifikasi perbedaan cara melindungi USB4 untuk melakukan produk, untuk memeras kelemahan terbesar adalah konduktor yang mudah terpelintir, dan perbedaan dengan paket paralel langsung untuk pekerjaan rumah, hindari keseleo konduktor, seperti yang kita semua tahu, saat ini MENGGUNAKAN perbedaan SAS, SFP + dll digunakan dalam jalur kecepatan tinggi, Cukup untuk menunjukkan bahwa kinerjanya harus lebih tinggi dari versi yang terdampar, peran penting dari jalur data frekuensi tinggi adalah untuk mengirimkan sinyal data, tetapi ketika kita menggunakannya di sekitar mungkin muncul semua jenis informasi interferensi yang berantakan. Mari kita pikirkan jika sinyal interferensi ini memasuki konduktor bagian dalam jalur data dan menumpangkan pada sinyal asli yang ditransmisikan, apakah mungkin untuk mengganggu atau mengubah sinyal asli yang ditransmisikan, sehingga menyebabkan kehilangan sinyal yang berguna atau masalah? Perbedaan lapisan aluminium foil terletak pada transfer informasi kepada kita yang berperan sebagai pelindung dan pelindung, yang digunakan untuk mengurangi interferensi sinyal independen eksternal selama transmisi. Material sabuk paket utama dan tarikan aluminium foil menggunakan penyegelan dan pelindung aluminium foil, lapisan satu sisi atau dua sisi pada film plastik, foil komposit lu:su yang digunakan sebagai pelindung kabel. Foil kabel membutuhkan lebih sedikit minyak di permukaan, tidak berlubang, dan memiliki sifat mekanik yang tinggi. Proses pembungkusan dilakukan dengan menyatukan dua kabel inti berinsulasi dan kabel ground melalui mesin pembungkus. Pada saat yang sama, lapisan aluminium foil dan lapisan pita poliester berperekat pada lapisan luar digunakan untuk melindungi pasangan kabel dan menstabilkan struktur pembungkus kabel inti. Proses ini memiliki pengaruh penting terhadap sifat kabel, termasuk impedansi, perbedaan penundaan, dan atenuasi. Hal ini harus dilakukan secara ketat sesuai dengan persyaratan teknis, dan pengujian sifat kelistrikan harus dilakukan untuk memastikan kabel inti yang dibungkus sesuai dengan persyaratan. Tentu saja, tidak semua jalur data memiliki dua lapisan pelindung. Beberapa memiliki beberapa lapisan, beberapa hanya memiliki satu lapisan, atau bahkan tidak ada sama sekali. Perisai adalah pemisah logam antara dua wilayah spasial untuk mengontrol induksi dan radiasi gelombang listrik, magnetik, dan elektromagnetik dari satu wilayah ke wilayah lainnya. Lebih spesifiknya, inti konduktor dikelilingi oleh badan pelindung untuk mencegahnya terpengaruh oleh medan elektromagnetik/sinyal interferensi eksternal, dan untuk mencegah medan elektromagnetik/sinyal interferensi menyebar ke luar. Pengujian sinyal frekuensi tinggi pasangan diferensial USB dapat dibandingkan dengan kabel koaksial, pasangan diferensial USB4 akan segera hadir.
Waktu posting: 16-Agu-2022
