В приложениях, чувствительных к пространству, таких как камеры ноутбуков, медицинские эндоскопы и передатчики дронов, очень тонкие коаксиальные кабели (Micro Coaxial Cable) почти всегда являются наиболее常用的高速 схемой передачи сигналов. Они обладают хорошей гибкостью, высокой устойчивостью к помехам и способностью поддерживать стабильное сопротивление. Однако, когда скорость передачи достигает уровня Gbps, потери сигнала становятся наиболее важной проблемой для инженеров. В этой статье мы рассмотрим анализ с точки зрения источников потерь, типичных значений, зависимости от скорости и методов контроля.
Первый раздел: Источники потерь в сверхтонких коаксиальных пучках
Мощность потерь тонких коаксиальных пучков складывается из множества факторов:
1. Потери проводника: при высоких частотах возникает эффект глубины проникновения, ток скапливается на поверхности导体, эффективная площадь поперечного сечения уменьшается, сопротивление растет, потери на inserter растут с увеличением частоты.
М介质ные потери: диэлектрическая постоянная и тангенс угла потерь изоляционных материалов определяют распад энергии сигнала. У PTFE и FEP потери низкие, у PVC потери значительные.
3. экранирование и потери из-за излучения: недостаточное экранирование или плохое подключение могут привести к утечке энергии и наводкам.
Контактные соединения и переходные потери: несоответствие сопротивления в гнездах или соединителях вызывает отражения и дополнительные потери, что особенно чувствительно для высокоскоростных сигналов.
Раздел II. Типичные потери различных марок проводов
Диаметр провода, длина и среда direttamente влияют на уровень потерь:
Примерный внешний диаметр провода: около 1.0 мм. В частотном диапазоне 1 ГГц потери вставки составляют около 1.5–2.5 дБ/м, в диапазоне 6 ГГц — около 5–7 дБ/м. Длина 30 см при передаче данных с скоростью 5 Гбит/с в коде NRZ приводит к потерям около 1.5–2 дБ, которые могут быть компенсированы системой均衡ации.
Давление сверхтонкой проволоки с наружным диаметром 0,3–0,5 мм: при частоте 10 ГГц потери могут достигать 16–22 дБ/м, даже при длине 10–15 см значительно уменьшается амплитуда сигнала, требуется зависимость от компенсации передней и задней частей.
可见, сигнал доступной длины зависит от соответствия скорости и диаметра провода, в высокоскоростных приложениях обычно выбирают провод с наружным диаметром 1,0 мм, слишком маленький диаметр требует компенсирующих средств.
Третий раздел: связь между скоростью и потерями
Высокоскоростные сигналы можно оценить потери через «преобразование частоты в скорость».
NRZ сигнальная полоса ≈ 0.5 × скорость данных.
2. Например, сигнал 5 Гбит/с NRZ соответствует ключевой частоте成份 около 6–12 ГГц.
Это означает, что если потерь в кабельной системе при частоте 10 ГГц будет слишком много, это приведет к сжатию眼 diagrams и увеличению вероятности ошибок.
Четыре, стратегии управления издержками
1. Укорачивание линий: чем короче линия, тем меньше потери.
Выберите больший наружный диаметр: более низкие потери на толстые провода.
3. Предпочтение следует отдавать низкодебаражным диэлектрикам: например, PTFE, FEP.
4. Дизайн плавного перехода: непрерывность импеданса на плате, уменьшение отражений.
5. Использование балансировки: предварительное усиление передатчика, компенсация CTLE/DFE на приемнике, может улучшить插入ательноеloss на 2–5 дБ.
Практическое подтверждение闭环: с помощью TDR, VNA и тестирования眼 diagrams подтверждается фактическая производительность.
Высокочастотные сигналы в очень тонких коаксиальных кабелях теряются в основном под влиянием частоты, диаметра провода, диэлектрика и дизайна порта. Выбор материалов, соответствие диаметра провода, короткое прокладывание и балансировка порта позволяют контролировать потери в приемлемых пределах, обеспечивая стабильную передачу сигналов Gbps, что соответствует требованиям для применения в камерах ноутбуков, медицинские эндоскопы, передача изображений для дронов и т.д.
Я
Сучжэнь Хуичэнюань электронная техника, долгосрочное сосредоточение на разработке и изготовлении высокоскоростных жгутов проводов и сверхтонких коаксиальных жгутов, предоставление стабильных и надежных решений для высокоскоростного подключения. Если нужно узнать больше или заказать услуги, свяжитесь, пожалуйста:
Зhang jingli 18913228573 (Viber takzhe)。
