Hiểu tốc độ tối đa có thể truyền qua cáp

Tôi đang cố gắng cung cấp cáp FFC / FPC cho USB3.0 (+ 5gbps). Điều này đưa tôi đến câu hỏi truyền tín hiệu. Tôi phần nào là người mới bắt đầu trong chủ đề này. Tôi biết rằng bạn nên kết hợp trở kháng trên PCB của bạn với đầu nối / cáp để giảm thiểu phản xạ.

Tôi đã tự hỏi làm thế nào để biết tốc độ tín hiệu bạn có thể truyền qua dây nhanh như thế nào. Cụ thể những loại thông số cáp ảnh hưởng đến tốc độ truyền? Bất kỳ trợ giúp được đánh giá cao.

Tần số tối đa chủ yếu liên quan đến các đặc tính tổn thất phụ thuộc tần số của cáp. Cuối cùng, bạn nhận được một tần số mà đơn giản là bạn không nhận đủ tín hiệu ở đầu kia để sử dụng.

• Mất điện trở trong các dây dẫn (bao gồm cả hiệu ứng da)
• Tổn thất điện môi trong vật liệu cách điện
• Mất bức xạ nếu cáp không được bảo vệ hoàn toàn

Tất cả những điều này có xu hướng tăng theo tần số.

Đây là lý do tại sao chúng ta thường chuyển sang các công nghệ khác ở tần số rất cao: ống dẫn sóng cho thiết bị vô tuyến vi sóng và sợi quang cho dữ liệu tốc độ cao.

Bạn không thể chỉ "nguồn" cáp FFC / FPC cho USB 3.x. Các cáp này (và các đầu nối tương ứng) không đủ điều kiện cho các kênh USB 3.x. Các cáp cho USB 3.0 phải đáp ứng nhiều yêu cầu hơn là chỉ một tham số dây và không chỉ có trở kháng vi sai nhất định.

Để sử dụng cáp không chuẩn (không nằm trong cấu hình được xác định USB), bạn sẽ cần phải tự mình chạy tất cả các thử nghiệm kiểm tra chất lượng cáp USB, đảm bảo giới hạn về mất chèn, nhiễu xuyên âm NEXT / FEXT, trở kháng vi sai trên các đầu nối được giao phối, v.v. bạn muốn sản phẩm của bạn hoạt động với bất kỳ mức độ tin cậy hợp lý nào.

Để chạy trình độ chuyên môn của riêng bạn, bạn sẽ cần ít nhất một máy hiện sóng 8-16 GHz và thiết bị TDR (máy đo độ phản xạ miền thời gian) 20 GHz, cộng với tạo một vật cố ngắt chuyên dụng để truy cập tín hiệu theo cách chính xác. Danh sách các yêu cầu về điện đối với đường truyền USB 3.0 được nêu trong tài liệu USB-IF sau đây . Mặc dù tài liệu chủ yếu dành cho chất lượng của cáp tiêu chuẩn và đầu nối giao phối, phụ lục của tài liệu cho thấy các yêu cầu chung về điện phải đáp ứng.

Tần số có thể được sử dụng bên trong một dây phụ thuộc rất nhiều vào hiệu ứng da. Nói một cách đơn giản, dây càng lớn thì tần số nó có thể mang càng thấp mà không bị mất tín hiệu do tăng trở kháng của nó.

Ở tần số thấp, tín hiệu sẽ được phân phối đều qua hầu hết các dây, với tần số cao hơn, tín hiệu sẽ được phân phối chủ yếu xung quanh chu vi của dây ('' da '').

Các dây cho phép các đặc điểm tốt nhất sẽ luôn luôn thực sự nhỏ và có nhiều dây dẫn để làm giảm hiệu ứng da. Mặc dù vậy, bạn càng lên cao, bạn sẽ càng mất nhiều hơn. Sau đó, các giao thức bước vào và sẽ tăng điện áp, sử dụng các cặp vi sai xoắn và đẩy các ranh giới đến mức tối đa cho đến khi bạn cần chuyển sang một công nghệ chuyển giao hoàn toàn khác.

Tôi đã tự hỏi làm thế nào để biết tốc độ tín hiệu bạn có thể truyền qua dây nhanh như thế nào. Cụ thể những loại thông số cáp ảnh hưởng đến tốc độ truyền? Bất kỳ trợ giúp được đánh giá cao.

Modem cáp Comcast XB6 sẽ thực hiện trên 1,5 Gbps bằng cách sử dụng dỗ cáp tiêu chuẩn của bạn. Tốc độ được giới hạn ở tốc độ dặm cuối của bạn, nếu không nó sẽ cao hơn.

PCIe 5.0 có ~ 4GB / s (hoặc x16 @ ~ 128GB / s). Kết nối x1, kết nối PCIe nhỏ nhất, có một làn được tạo thành từ bốn dây. Nó mang một bit trên mỗi chu kỳ theo mỗi hướng.

Vì vậy, 2 mảnh dây có thể làm ~ 2GB / giây trong thực tế , theo lý thuyết bạn có thể vắt thêm một số thứ nữa. Đối với đồng bằng dây cáp đồng trục là nhanh nhất bởi vì nó được che chắn. Cùng với chiều dài che chắn là yếu tố quan trọng nhất tiếp theo, với khoảng cách ngắn nhất (inch) là tốt nhất.