Ich versuche, ein FFC/FPC-Kabel für USB3.0 (+5 Gbit/s) zu beschaffen. Das brachte mich zur Frage der Signalübertragung. Ich bin ein ziemlicher Anfänger in diesem Thema. Ich weiß, dass Sie die Impedanz auf Ihrer Leiterplatte mit Ihrem Stecker / Kabel abgleichen sollten, um Reflexionen zu minimieren.
Ich habe mich gefragt, wie ich feststellen kann, wie schnell ein Signal über ein Kabel übertragen werden kann. Welche Kabelparameter beeinflussen insbesondere die Übertragungsgeschwindigkeit? Jede Hilfe ist willkommen.
Die maximale Frequenz hängt meistens mit den frequenzabhängigen Verlusteigenschaften des Kabels zusammen. Schließlich erreichen Sie eine Frequenz, bei der Sie am anderen Ende einfach nicht genug Signal erhalten, um es zu verwenden.
Alle diese neigen dazu, mit der Frequenz zuzunehmen.
Deshalb weichen wir bei sehr hohen Frequenzen meist auf andere Technologien aus: Wellenleiter für Mikrowellenfunkgeräte und Lichtwellenleiter für Hochgeschwindigkeitsdaten.
Sie können FFC/FPC-Kabel nicht einfach für USB 3.x „beschaffen“. Diese Kabel (und die entsprechenden Anschlüsse) sind nicht für USB 3.x-Kanäle geeignet. Die Kabel für USB 3.0 müssen weitaus mehr Anforderungen erfüllen als nur die Aderparameter und nicht nur eine bestimmte differentielle Impedanz.
Um nicht standardmäßige (nicht innerhalb der USB-definierten Konfiguration) Kabel zu verwenden, müssen Sie alle USB-Kabelqualifizierungstests selbst durchführen, Grenzwerte für Einfügungsdämpfung, NEXT/FEXT-Übersprechen, differentielle Impedanz zwischen gesteckten Steckern usw. sicherstellen Sie möchten, dass Ihr Produkt mit einem angemessenen Maß an Zuverlässigkeit funktioniert.
Um Ihre eigene Qualifikation durchzuführen, benötigen Sie mindestens ein 8-16-GHz-Oszilloskop und ein 20-GHz-TDR-Instrument (Time-Domain-Reflektometer) sowie eine dedizierte Breakout-Vorrichtung, um auf Signale richtig zuzugreifen. Die Liste der elektrischen Anforderungen für USB 3.0-Übertragungsleitungen ist im folgenden USB-IF-Dokument aufgeführt . Obwohl das Dokument hauptsächlich für die Qualifizierung von Standardkabeln und Gegensteckern gedacht ist, zeigt der Anhang des Dokuments die zu erfüllenden allgemeinen elektrischen Anforderungen.
Die Frequenz, die in einem Draht verwendet werden kann, hängt stark vom Skin-Effekt ab. Einfach ausgedrückt, je dicker der Draht, desto niedriger ist die Frequenz, die er übertragen kann, ohne dass ein Signalverlust durch eine Erhöhung seiner Impedanz verursacht wird.
Bei niedriger Frequenz wird das Signal gleichmäßig über den größten Teil des Kabels verteilt, bei einer höheren Frequenz wird das Signal überwiegend um den Umfang des Kabels (die „Haut“) verteilt.
Die Drähte, die die besten Eigenschaften ermöglichen, sind immer sehr klein und mit mehreren Leitern, um den Skin-Effekt zu reduzieren. Trotzdem, je höher Sie gehen, desto mehr Verlust werden Sie bekommen. Dann greift das Protokoll ein und erhöht die Spannung, verwendet verdrillte Differenzialpaare und schiebt die Grenzen auf das Maximum, bis Sie insgesamt auf eine andere Übertragungstechnologie umsteigen müssen.
Ich habe mich gefragt, wie ich feststellen kann, wie schnell ein Signal über ein Kabel übertragen werden kann. Welche Kabelparameter beeinflussen insbesondere die Übertragungsgeschwindigkeit? Jede Hilfe ist willkommen.
Das Comcast XB6-Kabelmodem leistet über 1,5 Gbit/s mit Ihrem Standard-Cablevision-Koaxialkabel. Die Geschwindigkeit ist auf Ihre Geschwindigkeit auf der letzten Meile begrenzt, sonst wäre sie höher.
PCIe 5.0 leistet ~4 GB/s (oder x16 bei ~128 GB/s). Eine x1-Verbindung, die kleinste PCIe-Verbindung, hat eine Lane, die aus vier Drähten besteht. Es überträgt ein Bit pro Zyklus in jede Richtung.
So können 2 Kabelstücke in der Praxis ~ 2 GB / s leisten , theoretisch könnte man noch etwas mehr herausholen. Für einfache Kabel ist Koaxialkabel am schnellsten, weil es abgeschirmt ist. Zusammen mit der Abschirmlänge ist der zweitwichtigste Faktor, wobei die kürzesten Entfernungen (Zoll) die besten sind.
Simon Marcoux
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