Memahami Kecepatan Maksimum yang dapat Ditransmisikan melalui Kabel

8

Saya mencoba mencari sumber kabel FFC / FPC untuk USB3.0 (+ 5gbps). Ini membawa saya ke pertanyaan tentang transmisi sinyal. Saya agak pemula dalam topik ini. Saya tahu bahwa Anda harus mencocokkan impedansi pada PCB Anda dengan konektor / kabel Anda untuk meminimalkan refleksi.

Saya bertanya-tanya bagaimana cara mengetahui seberapa cepat sinyal yang dapat Anda kirim melalui kabel. Khususnya parameter kabel seperti apa yang mempengaruhi kecepatan transmisi? Bantuan apa pun dihargai.

— Nick
sumber

1

Pertanyaan cepat: apakah Anda lebih tertarik pada sifat fisik kabel atau apakah Anda lebih tertarik pada kekhasan protokol transmisi cepat.

— Simon Marcoux

sifat fisik

— Nick

2

jangan lupa untuk menerima jawaban setelah semua pertanyaan Anda dijawab.

— Simon Marcoux

Ketika Anda meningkatkan frekuensi, gelombang em cenderung merambat bebas (sama dengan antena). Ini adalah alasan penggunaan pemandu gelombang atau kabel koaksial (yang merupakan hal yang sama) untuk propagasi gelombang mikro. Konduktor eksternal membatasi gelombang untuk mengikuti jalan

— Gianluca Conte

21

Frekuensi maksimum sebagian besar terkait dengan karakteristik kehilangan kabel yang bergantung pada frekuensi. Akhirnya Anda sampai ke frekuensi di mana Anda tidak mendapatkan sinyal yang cukup di ujung lain untuk digunakan.

Kerugian resistif pada konduktor (termasuk efek kulit)
Kerugian dielektrik dalam bahan isolasi
Kehilangan radiasi jika kabel tidak sepenuhnya terlindung

Semua ini cenderung meningkat dengan frekuensi.

Inilah sebabnya kami umumnya beralih ke teknologi lain pada frekuensi sangat tinggi: pandu gelombang untuk peralatan radio gelombang mikro dan serat optik untuk data kecepatan tinggi.

— Dave Tweed
sumber

Saya akan mendukung tetapi saya tidak memiliki cukup perwakilan. Terimakasih atas tanggapan Anda!

— Nick

Apakah kehilangan sinyal karena hambatan pada kabel?

— Nick

1

Sebagian resistansi pada konduktor, dan juga kerugian dielektrik. Ada juga kerugian radiasi jika kabel tidak sepenuhnya terlindung. Semua ini cenderung meningkat dengan frekuensi.

— Dave Tweed

2

Sinyal memaksakan medan listrik yang bervariasi waktu di dielektrik yang digunakan dalam kabel. Tuduhan dalam dielektrik itu bergerak sebagai respons terhadap bidang-bidang itu, dan terkadang mereka tidak menghemat semua energi yang digunakan dalam gerakan itu. Sebagai contoh, jika bahannya sama sekali piezoelektrik, sebagian energi berubah bentuk fisiknya, yang akhirnya berubah menjadi panas acak.

— Dave Tweed

2

Jangan lupa tentang dispersi dielektrik (kecepatan fasa berbeda pada frekuensi sinyal berbeda). Secara teknis ini bukan kerugian tetapi menyebabkan distorsi.

— Captainj2001

7

Anda tidak bisa hanya "sumber" kabel FFC / FPC untuk USB 3.x. Kabel ini (dan konektor yang sesuai) tidak memenuhi syarat untuk saluran USB 3.x. Kabel untuk USB 3.0 harus memenuhi banyak persyaratan lebih dari sekadar parameter kawat dan tidak hanya memiliki impedansi diferensial tertentu.

Untuk menggunakan kabel non-standar (tidak dalam konfigurasi yang ditentukan USB), Anda harus menjalankan semua tes kualifikasi kabel USB sendiri, memastikan batas kehilangan penyisipan, crosstalk NEXT / FEXT, impedansi diferensial di seluruh konektor yang dikawinkan, dll., Jika Anda ingin produk Anda berfungsi dengan tingkat keandalan yang wajar.

Untuk menjalankan kualifikasi Anda sendiri, Anda memerlukan setidaknya 8-16GHz osiloskop dan 20-GHz TDR (Time-domain reflectometer) instrumen, ditambah membuat perlengkapan break-out khusus untuk mengakses sinyal dengan cara yang benar. Daftar persyaratan listrik untuk saluran transmisi USB 3.0 diberikan dalam dokumen USB-IF berikut . Meskipun dokumen ini sebagian besar untuk kualifikasi kabel standar dan konektor kawin, lampiran dokumen menunjukkan persyaratan listrik umum yang harus dipenuhi.

— Ale..chenski
sumber

Anda harus belajar menggunakan konektor SMA.

— analogsystemsrf

@analogsystemsrf, bukankah maksud Anda "OP perlu mempelajari konektor SMA"? Dan jangan lupa untuk membeli kunci pas torsi 5/16 dengan benar yang telah ditentukan sebelumnya untuk mereka ... hanya $ 216,26 dari Pasternack misalnya ... :-)

— Ale..chenski

1

@analogsystemsrf Pernahkah Anda melihat konektor USB 3 pada motherboard? Mereka pin header.

— user71659

@ user71659, Pernahkah Anda melihat perlengkapan tes USB 3.0? usb.org/developers/estoreinfo/SuperSpeedTestTopologies.pdf

— Ale..chenski

1

@ Ale..chenski Itu karena kamu ingin fixture-nya mudah di-embedable. Ini tidak perlu untuk operasi normal USB 3.0.

— user71659

4

Frekuensi yang dapat digunakan di dalam kawat sangat tergantung pada efek kulit. Sederhananya, semakin besar kabel, semakin rendah frekuensi yang dapat dibawanya tanpa kehilangan sinyal yang disebabkan oleh peningkatan impedansinya.

Pada frekuensi rendah, sinyal akan terdistribusi secara merata melalui sebagian besar kawat, dengan frekuensi yang lebih tinggi, sinyal akan didistribusikan secara dominan di sekeliling perimeter kawat ('' kulit '').

Kabel yang memungkinkan karakteristik terbaik akan selalu sangat kecil dan dengan banyak konduktor untuk mengurangi efek kulit. Meskipun demikian, semakin tinggi Anda pergi, semakin banyak kerugian yang akan Anda dapatkan. Kemudian langkah protokol dan akan meningkatkan tegangan, menggunakan pasangan diferensial bengkok dan mendorong batas-batas sampai Anda perlu beralih ke teknologi transfer yang berbeda sama sekali.

— Simon Marcoux
sumber

0

Saya bertanya-tanya bagaimana cara mengetahui seberapa cepat sinyal yang dapat Anda kirim melalui kabel. Khususnya parameter kabel seperti apa yang mempengaruhi kecepatan transmisi? Bantuan apa pun dihargai.

Modem Kabel Comcast XB6 akan melakukan lebih dari 1,5 Gbps menggunakan coax cablevision standar Anda. Kecepatan terbatas pada kecepatan last-mile Anda, jika tidak maka akan lebih tinggi.

PCIe 5.0 tidak ~ 4GB / s (atau x16 @ ~ 128GB / s). Koneksi x1, koneksi PCIe terkecil, memiliki satu jalur yang terdiri dari empat kabel. Itu membawa satu bit per siklus di setiap arah.

Jadi 2 buah kawat dapat melakukan ~ 2GB / s dalam prakteknya , secara teori Anda bisa memerasnya lagi. Untuk plain kawat kabel coax adalah yang tercepat karena itu terlindung. Seiring dengan panjang pelindung adalah faktor terpenting berikutnya, dengan jarak terpendek (inci) adalah yang terbaik.

— rampok
sumber