极细同轴线束跳线连接与低传输损耗板连接的传输比较

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目录: 


1) 内部损耗值参考规范; 损失的预算
2) USB4典型内部连接方式(20Gbps (10GHz) / Lane) 
3) 极细同轴线束跳线与低传输损耗板连接的传输对比测试结果  
4) 高速传输用I-PEX极细同轴连接器  
5) 测试条件  

 

内部损耗值参考规范; 损失的预算


随着大容量存储设备的使用增加,在个人电脑、平板电脑、智能手机等消费产品上可以更容易欣赏高分辨率图像和视频。  因此,需要在这些设备上处理的信息量急剧增加,设备中的信号速度越来越快。

但是,传输信号的速度越高,在传输路径中出现的导体损耗、介质损耗等传输损耗就越大,使得信号的传输更加困难。因此,根据传输标准,有称为损耗预算的内部损耗值的参考规格 。   
例如,在USB4(*1)规范Ver. 1.0 [Thunderbolt 4(*2)]的情况下,这是一个20Gbps (10GHz)/Lane高速传输,设备A、线缆和设备B的损失预算指定为-7.5 dB,如下图所示。 

 * 1: USB4是USB-IF标准组织定义的标准名称。
* 2: Thunderbolt 4是Intel公司开发的高速数据传输技术。 
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简化USB4外接图像(实际情况或有不同)

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USB4典型内部连接方式(20Gbps (10GHz) / Lane)


如果能够在-7.5 dB的损失预算范围内在PCB板上长距离传输高速信号,设计者在设计他们的PCB板时就会有更大的灵活性。 (1) USB4等高速信号在传输距离达到一定的情况下,可以使用低传输损耗板进行传输。但是,传输距离越长,传输路径中的损耗就越大,在损耗预算范围内传输信号就越困难。因此,如果传输路径较长,就需要采取措施抑制传输路径中产生的损耗。  

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虽然可以通过使用超低传输损耗板来延长传输距离,但这可能导致产品大规模生产的成本显著增加。  在抑制损失的同时延长所需传输距离的其他措施可能是:(2)使用适用于高速传输的跳线传输路径,或(3)使用Retimer IC来校正衰减的信号波形并再现原始波形。 

在本节中,我们对(1)低传输损耗板和(2)极细同轴线跳线进行了传输损耗比较测试

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极细同轴线束跳线与低传输损耗板连接的传输对比测试结果  


  1. 传输损耗的比较 
    CABLINE®-VS II极细同轴线束跳线 < 低传输损耗板
  2. 传输距离(USB4 (Thunderbolt 4)规范(20Gbps (10GHz) / Lane) 
    CABLINE®-VS II极细同轴线束装跳线 > 低传输损耗板 
    1.    采用极细同轴线束跳线传输:2英寸,4英寸,8英寸,10英寸
    2.    采用低损耗板传输:2英寸、4英寸
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根据上述实测结果计算出每个传输路径损耗为-7.5 dB的最大传输长度(供参考)  
在任何传输速度下,CABLINE®-VS II极细同轴线束跳线传输距离约为使用低传输损耗板传输距离的2至3倍。 

 

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总结

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高速传输用I-PEX极细同轴连接器 


I-PEX提供了许多具有EMC屏蔽和机械锁扣功能的极细同轴连接器系列,适用于USB4 [20 Gbps (10 GHz)/Lane]的跳线连接 

  • CABLINE®-VS II (本次测试中所使用的连接器) 
    0.5 mm 间距,水平对插款式
  • CABLINE®-CA II
    0.4 mm 间距,水平对插款式(狭窄空间的款式)
  • CABLINE®-CA II PLUS
    0.4 mm 间距,水平对插款式(较宽空间的款式)
  • CABLINE®-UM
    0.4 mm 间距,90度出线垂直插拔款式

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测试条件


低损耗板*

  1. 介电常数:3.7
    (*一般FR-4板的介电常数约为4.7 ~ 5.0) 
  2. 极细同轴线束规格:Article-image_6_MCXvsPCB_SC.PNG

     

  • 传动方式:差动传动
  • 测试设备:Network analyzer Keysight technologies E5071C
  • 测量频率:20MHz~20GHz 
  • 被测位置:1,2,3,4 (G,S,S,G) 

样本图像 

制作不同长度(2、4、8和10英寸)的低传输损耗板和CABLINE®-VS II极细同轴线束跳线,并比较插入损耗。

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样本照片

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