Evrensel Seri Veri Yolu (USB), muhtemelen dünyanın en çok yönlü arayüzlerinden biridir. Başlangıçta Intel ve Microsoft tarafından başlatılmış ve mümkün olan en yüksek tak-çalıştır özelliğine sahiptir. USB arayüzünün 1994 yılında piyasaya sürülmesinden bu yana, 26 yıllık geliştirme sürecinin ardından, USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x ve nihayet mevcut USB4'e kadar geliştirilmiştir; iletim hızı da 1,5 Mbps'den en son 40 Gbps'ye yükselmiştir. Günümüzde, yalnızca yeni piyasaya sürülen akıllı telefonlar temel olarak Type-C arayüzünü desteklemekle kalmamış, aynı zamanda dizüstü bilgisayarlar, dijital kameralar, akıllı hoparlörler, mobil güç kaynakları ve diğer cihazlar da otomotiv sektörüne başarıyla tanıtılan TYPE-C özellikli USB arayüzünü benimsemeye başlamıştır. Tesla'nın yeni Model 3'ünde USB-A yerine USB-C bağlantı noktaları bulunurken, Apple, veri aktarımı ve şarj için MacBook ve AirPods Pro'larını tamamen USB Type-C bağlantı noktalarına dönüştürmüştür. Ayrıca AB gereklilikleri doğrultusunda Apple'ın gelecekteki iPhone 15'lerde de USB Type-C arayüzünü kullanacağı ve gelecek pazarda ana ürün arayüzünün USB4 olacağı şüphesiz.
USB4 kabloları için gereksinimler
Yeni USB4'teki en büyük değişiklik, Intel'in usb-if ile paylaştığı Thunderbolt protokol spesifikasyonunun tanıtılmasıdır. Çift bağlantı üzerinden çalıştırıldığında bant genişliği iki katına çıkarılarak 40 Gbps'ye çıkar ve Tünelleme birden fazla veri ve görüntüleme protokolünü destekler. Örnekler arasında PCI Express ve DisplayPort bulunur. Ayrıca, USB4, USB3.2/3.1/3.0/2.0 ve Thunderbolt 3 ile geriye dönük uyumluluğa sahip olarak yeni temel protokolün tanıtılmasıyla iyi bir uyumluluğu korumaktadır. Sonuç olarak, USB4 bugüne kadarki en karmaşık USB standardı haline gelmiş ve tasarımcıların USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C ve USB Güç Dağıtımı spesifikasyonlarını anlamasını gerektirmiştir. Ayrıca, tasarımcıların PCI Express ve DisplayPort spesifikasyonlarının yanı sıra USB4 DisplayPort moduyla uyumlu YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ içerik koruma (HDCP) teknolojisini anlamaları gerekir ve aşina olduğumuz kablolar ve konektörler, USB4 kablo bitmiş ürünlerinin elektriksel performans gereksinimlerini karşılamak için daha yüksek gereksinimlere sahiptir.
USB4'ün koaksiyel versiyonu birdenbire ortaya çıktı
USB3.1 10G döneminde, birçok üretici yüksek frekans performans gereksinimlerini karşılamak için koaksiyel yapıyı benimsedi. Koaksiyel versiyonu daha önce USB serisinde uygulanmamıştı, uygulama senaryoları esas olarak Dizüstü Bilgisayar, cep telefonu, GPS, ölçüm cihazı, Bluetooth teknolojisi vb.'dir. Kablo tanımının genel uygulaması tıbbi koaksiyel hat, teflon koaksiyel elektronik hat, Radyo frekansı koaksiyel tel vb.'dir, pazar toplu maliyet kontrol gereksinimleri ile, USB3.1 döneminde ürünün performansını karşılamak için bükülme hızla pazarı işgal eder, ancak USB4 pazarı ile yüksek frekanslı iletim gereksinimleri giderek daha titizdir ve yüksek hızlı iletim, telin güçlü bir anti-parazit özelliğine ve elektriksel performans kararlılığına sahip olmasını gerektirir, Yüksek frekanslı iletim kararlılığını sağlamak için, mevcut ana akım USB4 hala ana koaksiyel versiyondur, koaksiyel üretim ve imalat süreci karmaşık bir süreçtir, yüksek frekans ve yüksek hızlı uygulamayı çözmek için uygun üretim ekipmanı ve olgun ve istikrarlı bir üretim süreci gerektirir. Ürünün üretiminde, malzeme seçimi, proses parametreleri ve proses kontrolü, özel laboratuvar testlerinin elektriksel parametreleri, koaksiyel yapının geliştirme darboğazı boyunca önemli bir rol oynar, buna ek olarak (malzeme maliyeti, işleme maliyeti pahalı) diğerleri iyidir, ancak pazarın gelişimi her zaman en büyük parti fiyatına nasıl ulaşılacağı etrafında döner, Büküm versiyonu çifti her zaman koaksiyel geliştirme araştırma ve geliştirme ve atılım boşluğunda olmuştur.
Koaksiyel hattın yapısından içten dışa doğru sırasıyla şunlar görülebilir: merkezi iletken, yalıtım tabakası, dış iletken tabaka (metal örgü), tel kılıf. Koaksiyel kablo, iki iletkenden oluşan bir kompozittir. Koaksiyel kablonun merkezi teli, sinyalleri iletmek için kullanılır. Metal ekranlama ağı iki rol oynar: biri sinyal için ortak topraklama görevi gören akım döngüsünü sağlamak, diğeri ise sinyale gelen elektromanyetik gürültünün parazitini ekranlama ağı olarak bastırmaktır. Orta tel ve yarı köpük polipropilen yalıtım tabakası arasındaki ekranlama ağı, yalıtım tabakası kablonun iletim özelliklerini belirler ve orta teli etkili bir şekilde korur, pahalı olmasının nedeni de budur.
USB4 twisted pair versiyonu geliyor mu?
Elektronik devreler daha yüksek frekanslarda çalıştıkça, elektronik bileşenlerin elektriksel özelliklerini kavramak daha zor hale gelir. Bileşen boyutu veya tüm devre boyutu, çalışma frekansının dalga boyuna kıyasla birden büyük olduğunda, devre endüktans kapasitans değeri veya bileşenlerin malzeme özelliklerinin parazit etkisi vb., çift tel yapısı kullanıyor olsak bile, temel frekans parametrelerinin testi müşteri gereksinimlerini karşılayamaz ve yapının koaksiyel versiyonundan daha esnektir ve çapı çok daha büyüktür. Neden çift USB'yi gruplar halinde uygulayamıyorum? Genel olarak, kablo kullanım frekansı ne kadar yüksekse, sinyalin dalga boyu o kadar kısa ve eğik adım ne kadar küçükse, denge etkisi o kadar iyi olur. Ancak, çok küçük ekleme adımı, düşük üretim verimliliğine ve yalıtımlı çekirdek telinin burkulmasına neden olur. Çift telin adımı çok küçük, burulma sayısı çok fazla ve kesitteki burulma gerilimi ciddi şekilde yoğunlaşarak yalıtım katmanında ciddi deformasyon ve hasara yol açar ve nihayetinde elektromanyetik alanın bozulmasına neden olarak SRL değeri ve zayıflama gibi bazı elektriksel göstergeleri etkiler. Yalıtım eksantrikliği mevcut olduğunda, iletkenler arasındaki mesafe, tek yalıtkan hattın dönüşü ve dönüşü nedeniyle periyodik olarak değişir ve bu da empedans dalgalanmalarına neden olur. Dalgalanma periyodu nispeten uzundur. Yüksek frekanslı iletimde, bu yavaş değişim elektromanyetik dalgalar tarafından algılanabilir ve geri dönüş kaybı değerini etkileyebilir. USB4 çiftli versiyon toplu olarak kullanılamaz.
Yere değil, ama ölüm koaksiyelini kullanmak istemiyorum, bu yüzden insanlar ürünü yapmanın farklı USB4 ekranlama yollarını doğrulamaya başladılar, en büyük dezavantajı sıkmak için iletken kolayca bükülür ve paralel paket ile farkı doğrudan ödev için, iletken burkulmasını önlemek, hepimizin bildiği gibi, şu anda SAS, SFP + vb. arasındaki farkı KULLANIYOR yüksek hızlı hatlarda kullanılıyor, performansının telli versiyondan daha yüksek olması gerektiğini göstermeye yeter, yüksek frekanslı veri hattının önemli bir rolü veri sinyallerini iletmektir, ancak etrafta kullandığımızda her türlü dağınık girişim bilgisi görünebilir. Bu girişim sinyallerinin veri hattının iç iletkenine girip orijinal iletilen sinyalin üzerine binmesi durumunda, orijinal iletilen sinyali engellemek veya değiştirmek mümkün müdür, böylece yararlı sinyal kaybına veya sorunlarına neden olur mu? Alüminyum folyo katmanının farkı, bize bilgi aktararak koruyucu ve kalkan görevi görmesi ve dışarıdan gelen bağımsız sinyallerin iletiminde paraziti azaltmak için kullanılmasıdır. Ana paket kayış malzemesi ve alüminyum folyo çekimi, alüminyum folyo sızdırmazlık ve kalkanlama, plastik film üzerinde tek taraflı veya çift taraflı kaplama ve kablonun kalkanı olarak kullanılan kompozit folyodur. Kablo folyosu yüzeyinde daha az yağ, delik bulunmaması ve yüksek mekanik özelliklere sahip olması gerekir. Sarma işlemi, iki yalıtımlı çekirdek teli ve topraklama telini bir sarma makinesinde bir araya getirmektir. Aynı zamanda, tel çiftini korumak ve çekirdek tellerinin yapısını sabitlemek için dış kısımda bir alüminyum folyo tabakası ve kendinden yapışkanlı polyester bant kullanılır. Bu işlem, empedans, gecikme farkı ve zayıflama gibi tel özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Çünkü bu, kesinlikle gerekliliklere göre üretilmeli ve çekirdek telinin gerekliliklere uygun olduğundan emin olmak için elektrik özelliklerine göre testler yapılmalıdır. Elbette, tüm veri hatlarında iki katman kalkanlama yoktur. Bazılarında birden fazla katman, bazılarında ise tek katman veya hiç katman yoktur. Ekranlama, elektrik, manyetik ve elektromanyetik dalgaların bir bölgeden diğerine indüksiyonunu ve yayılımını kontrol etmek için iki uzamsal bölge arasında metalik bir ayırmadır. Daha spesifik olmak gerekirse, iletken çekirdek, harici elektromanyetik alan/girişim sinyalinden etkilenmelerini ve girişim elektromanyetik alan/sinyalinin dışarıya yayılmasını önlemek için bir ekranlama gövdesiyle çevrilidir. USB diferansiyel çift yüksek frekanslı sinyal testi, koaksiyel ile karşılaştırılabilir; diferansiyel çift USB4 kablosu yakında geliyor.
Gönderi zamanı: 16 Ağustos 2022
