Universal Serial Bus (USB) është ndoshta një nga ndërfaqet më të gjithanshme në botë. Fillimisht u iniciua nga Intel dhe Microsoft dhe ofron veçorinë më të shpejtë të plug and play. Që nga prezantimi i ndërfaqes USB në vitin 1994, pas 26 vitesh zhvillimi, përmes USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x, më në fund u zhvillua në USB4 të tanishëm; Shkalla e transmetimit është rritur gjithashtu nga 1.5Mbps në 40Gbps më të fundit. Aktualisht, jo vetëm telefonat inteligjentë të sapo lançuar mbështesin në thelb ndërfaqen Type-C, por edhe kompjuterët notebook, kamerat dixhitale, altoparlantët inteligjentë, furnizimet me energji mobile dhe pajisje të tjera kanë filluar të përvetësojnë ndërfaqen USB të specifikimit TYPE-C, e cila është prezantuar me sukses në fushën e automobilave. Në vend të USB-A, Model 3 i ri i Teslës ka porta usB-C, dhe Apple i ka konvertuar plotësisht macBook-et dhe AirPods Pro të saj në porta të pastra USB Type-C për transferimin e të dhënave dhe karikimin. Përveç kësaj, sipas kërkesave të BE-së, Apple do të përdorë gjithashtu ndërfaqen USB type-c në iPhone 15 të ardhshëm, dhe nuk ka dyshim se USB4 do të jetë ndërfaqja kryesore e produktit në tregun e ardhshëm.
Kërkesat për kabllot USB4
Ndryshimi më i madh në USB4 të ri është prezantimi i specifikimit të protokollit Thunderbolt që Intel ndau me usb-if. Duke funksionuar mbi lidhje të dyfishta, gjerësia e brezit dyfishohet në 40Gbps, dhe Tunneling mbështet protokolle të shumëfishta të dhënash dhe shfaqjeje. Shembujt përfshijnë PCI Express dhe DisplayPort. Përveç kësaj, USB4 ruan përputhshmëri të mirë me prezantimin e protokollit të ri themelor, duke qenë i përputhshëm me prapavijë me USB3.2/3.1/3.0/2.0, si dhe Thunderbolt 3. Si rezultat, USB4 është bërë standardi më kompleks USB deri më sot, duke kërkuar që projektuesit të kuptojnë specifikimet USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C dhe USB Power Delivery. Përveç kësaj, projektuesit duhet të kuptojnë specifikimet PCI Express dhe DisplayPort, si dhe teknologjinë HIGH-DEFINITION content protection (HDCP) që është e përputhshme me modalitetin USB4 DisplayPort, dhe kabllot dhe lidhësit me të cilët jemi të njohur kanë kërkesa më të larta për të përmbushur kërkesat e performancës elektrike të produkteve të përfunduara të kabllove USB4.
Një version koaksial i USB4 doli nga hiçi
Në epokën USB3.1 10G, shumë prodhues miratuan strukturën koaksiale për të përmbushur kërkesat e performancës me frekuencë të lartë. Versioni koaksial nuk ishte aplikuar më parë në serinë USB, skenarët e aplikimit të tij janë kryesisht laptopë, telefona celularë, GPS, instrumente matëse, teknologji Bluetooth, etj. Zbatimi i përgjithshëm i kabllit përshkruhej si linja koaksiale mjekësore, linja elektronike koaksiale tefloni, tela koaksiale me frekuencë radioje, etj., me kërkesat e kontrollit të kostos në treg, në epokën USB3.1 të fijeve për të përmbushur performancën e produktit që pushtoi shpejt tregun, por me tregun USB4 për kërkesat gjithnjë e më rigoroze të transmetimit me frekuencë të lartë, dhe transmetimi me shpejtësi të lartë kërkon tela me një aftësi të fortë anti-ndërhyrje dhe stabilitet të performancës elektrike. Për të siguruar stabilitetin e transmetimit me frekuencë të lartë, USB4 aktual kryesor është ende versioni kryesor koaksial, prodhimi dhe procesi i prodhimit koaksial është një proces kompleks, për të zgjidhur aplikimet me frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë kërkon pajisje të përshtatshme prodhimi dhe një proces prodhimi të pjekur dhe të qëndrueshëm. Në prodhimin e produktit, përzgjedhjen e materialit, parametrat e procesit dhe kontrollin e procesit, parametrat elektrikë të testeve laboratorike të specializuara luajnë një rol kyç, gjatë gjithë zhvillimit të strukturës koaksiale, përveç (kostos së materialit, kostos së përpunimit të shtrenjtë) të tjera janë të mira, por zhvillimi i tregut gjithmonë sillet rreth asaj se si të arrihet çmimi më i lartë i serisë, çifti i versioneve të përdredhura ka qenë gjithmonë në boshllëkun e kërkimit dhe zhvillimit të zhvillimit koaksial dhe përparimit.
Nga struktura e linjës koaksiale, nga brenda në jashtë, përkatësisht mund të shihet: përçuesi qendror, shtresa izoluese, shtresa e jashtme përçuese (rrjetë metalike), lëkura e telit. Kablli koaksial është një përbërës i përbërë nga dy përçues. Teli qendror i kabllit koaksial përdoret për të transmetuar sinjale. Rrjeta mbrojtëse metalike luan dy role: njëri është të sigurojë qarkun e rrymës për sinjalin si tokë të përbashkët, dhe tjetri është të shtypë ndërhyrjen e zhurmës elektromagnetike në sinjal si një rrjet mbrojtës. Teli qendror dhe rrjeti mbrojtës midis shtresës izoluese të polipropilenit gjysmë-shkumëzuese, shtresa izoluese përcakton karakteristikat e transmetimit të kabllit, dhe mbron në mënyrë efektive telin e mesëm, për shkak të kostos së lartë.
A po vjen versioni USB4 me çift të përdredhur?
Ndërsa qarqet elektronike funksionojnë në frekuenca më të larta, karakteristikat elektrike të komponentëve elektronikë bëhen më të vështira për t'u zotëruar. Kur madhësia e komponentit ose e gjithë madhësia e qarkut në krahasim me gjatësinë e valës së frekuencës së funksionimit është më e madhe se një, vlera e induktancës së qarkut, ose komponentët kanë efekt parazitar të vetive të materialit etj., edhe kur përdorim strukturën e çiftit të telave, testimi i parametrave bazë të frekuencës nuk mund të përmbushë kërkesat e klientëve, dhe është fleksibël se versioni koaksial i strukturës dhe diametri i saj është shumë më i madh. Pse nuk mund ta aplikoj çiftin USB në grupe? Në përgjithësi, sa më e lartë të jetë frekuenca e përdorimit të kabllit, aq më e shkurtër është gjatësia e valës së sinjalit dhe sa më i vogël të jetë hapi i pjerrët, aq më i mirë është efekti i ekuilibrit. Megjithatë, hapi shumë i vogël i bashkimit do të sjellë efikasitet të ulët të prodhimit dhe shtrembërim të telit të izoluar. Hapi i çiftit të linjës është shumë i vogël, numri i torsioneve është i madh dhe stresi i torsionit në seksion është i përqendruar seriozisht, duke rezultuar në deformim dhe dëmtim serioz të shtresës izoluese, dhe së fundmi duke shkaktuar shtrembërim të fushës elektromagnetike, duke ndikuar në disa tregues elektrikë siç janë vlera SRL dhe dobësimi. Kur ekziston ekscentriciteti i izolimit, distanca midis përçuesve ndryshon periodikisht për shkak të rrotullimit të linjës së vetme izoluese, gjë që sjell luhatje periodike të impedancës. Periudha e luhatjes është relativisht e gjatë. Në transmetimin me frekuencë të lartë, ky ndryshim i ngadaltë mund të zbulohet nga valët elektromagnetike dhe të ndikojë në vlerën e humbjes së kthimit. Versioni i çiftit USB4 nuk mund të përdoret në grupe.
Jo në tokë, por nuk dua të përdor kabllon koaksial të vdekur, kështu që njerëzit filluan të verifikojnë ndryshimin midis mënyrave mbrojtëse USB4 për të bërë produktin, për të shtrydhur disavantazhi më i madh është përçuesi që përdridhet lehtësisht, dhe ndryshimi me paketën paralele direkt për detyrat e shtëpisë, për të shmangur shtrembërimin e përçuesit, siç e dimë të gjithë, aktualisht PËRDORET ndryshimi i SAS, SFP + etj. përdoren në linja me shpejtësi të lartë. Mjafton të tregohet se performanca e tij duhet të jetë më e lartë se versioni i bllokuar. Një rol i rëndësishëm i linjës së të dhënave me frekuencë të lartë është transmetimi i sinjaleve të të dhënave, por kur e përdorim atë përreth mund të shfaqen të gjitha llojet e informacionit të ndërhyrjes së çrregullt. Le të mendojmë nëse këto sinjale ndërhyrjeje hyjnë në përçuesin e brendshëm të linjës së të dhënave dhe mbivendosen mbi sinjalin origjinal të transmetuar, a është e mundur të ndërhyhet ose të ndryshohet sinjali origjinal i transmetuar, duke shkaktuar kështu humbje të sinjalit ose probleme të dobishme? Dhe ndryshimi i shtresës së fletës së aluminit është se na transmeton informacion për të luajtur rolin e një mbrojtësi dhe mburojë, e përdorur për të zvogëluar ndërhyrjen e sinjaleve të jashtme të pavarura për transmetim, materiali kryesor i paketimit të rripit dhe tërheqja e fletës së aluminit është përdorimi i fletës së aluminit për vulosje dhe mburojë, veshja njëanëshe ose dyanëshe në filmin plastik, lu: su fletë kompozite që përdoret si mburojë e kabllit. Fleta e kabllit kërkon më pak vaj në sipërfaqe, pa vrima dhe veti të larta mekanike. Procesi i mbështjelljes është që të mblidhen dy tela të izoluar dhe tela të tokëzuar së bashku përmes makinës së mbështjelljes. Në të njëjtën kohë, një shtresë fletë alumini dhe një shtresë shiriti poliesteri vetëngjitës në bukën e jashtme përdoren për të mbrojtur çiftin e telave dhe për të stabilizuar strukturën e mbështjelljes së telave të bërthamës. Ky proces ka një efekt të rëndësishëm në vetitë e telit, duke përfshirë impedancën, ndryshimin e vonesës, dobësimin, sepse kjo duhet të prodhohet në mënyrë strikte sipas kërkesave të artizanatit, të kryhen testime për vetitë elektrike, në mënyrë që të sigurohet që mbështjellja e telit të bërthamës është në përputhje me kërkesat. Sigurisht, jo të gjitha linjat e të dhënave kanë dy shtresa mbrojtjeje. Disa kanë shtresa të shumëfishta, disa kanë vetëm një shtresë, ose asnjë fare. Mbrojtja është një ndarje metalike midis dy rajoneve hapësinore për të kontrolluar induksionin dhe rrezatimin e valëve elektrike, magnetike dhe elektromagnetike nga një rajon në tjetrin. Për të qenë specifik, bërthama e përçuesit është e rrethuar nga një trup mbrojtës për të parandaluar ndikimin e tyre nga fusha/sinjali i ndërhyrjes elektromagnetike të jashtme dhe për të parandaluar përhapjen e fushës/sinjalit elektromagnetik të ndërhyrjes nga jashtë. Testimi i sinjalit me frekuencë të lartë të çiftit diferencial USB mund të jetë i krahasueshëm me kabllon koaksial, çifti diferencial USB4 po vjen.
Koha e postimit: 16 gusht 2022
