In Anwendungen wie Kamerae in Notebooks, medizinischen Endoskopen und Drohnen-Over-The-Air-Übertragungen, die eine extreme Raumempfindlichkeit aufweisen, ist das extrem dünne Koaxialkabel (Micro Coaxial Cable) fast die häufigste Lösung für den schnellen Datenübertragung. Es zeichnet sich durch eine gute Flexibilität, eine starke Störfestigkeit und die Fähigkeit, eine stabile Impedanz zu erhalten aus. Allerdings wird bei Übertragungsgeschwindigkeiten im Gbps-Bereich die Signalverluste zum größten Anliegen der Ingenieure. In diesem Artikel werde ich die Quellen der Verluste, typische Werte, Geschwindigkeitsbeziehungen und Kontrollmethoden aus vier Aspekten analysieren.
Ein, Quellen der Verluste in extrem dünnen Koaxialkabelbündeln
Die Verluste bei äußerst dünnen Koaxialbündeln sind aus mehreren Faktoren zusammengesetzt:
Leiterverlust: Unter hohen Frequenzen tritt das Schichteneffekt auf, der Strom konzentriert sich auf der Oberfläche des Leiters, die effektive Querschnittsfläche verringert sich, der Widerstand steigt, die Insertionsverluste nehmen mit der Frequenz zu.
Die Medienverluste: Die Diälektrizitätskonstante und der Verlustwinkel tangent des Isoliermaterials bestimmen die Energieverluste des Signals. PTFE und FEP haben niedrige Verluste, während PVC höhere Verluste aufweist.
3. Abschirmung und Strahlungsverluste: Unzureichende Abschirmung oder schlechte Anschlüsse können Energieverluste und Störungen verursachen.
4. Stecker und Übergangsdämpfung: Unkontinuierlichkeiten im Widerstand von Steckern oder Verbindern verursachen Reflexionen und zusätzliche Verluste, die besonders bei hochfrequenten Signalen empfindlich sind.
Typische Verluste verschiedener Leiterquerschnitte
Die Leitungsquerschnitt, Länge und das Medium beeinflussen direkt den Verlustpegel:
1. Draht mit einem Außendurchmesser von etwa 1,0 mm: Bei 1 GHz beträgt der Insertionsverlust etwa 1,5–2,5 dB/m, bei 6 GHz etwa 5–7 dB/m. Eine Länge von 30 cm hat bei 5 Gbps NRZ einen Insertionsverlust von etwa 1,5–2 dB, der durch Systemequalisierung ausgeglichen werden kann.
2. Ultradünne Drahtmaterialien mit einem Außendurchmesser von 0,3–0,5 mm: Bei einer Frequenz von 10 GHz können die Verluste bis zu 16–22 dB/m betragen, selbst bei einer Länge von 10–15 cm wird eine erhebliche Signalamplitude verbraucht, was eine Vor- und Nach均衡kompensation erfordert.
Sichtbar hängt die verfügbare Signallaenge von der Übereinstimmung zwischen der Geschwindigkeit und dem Durchmesser der Leitung ab. Bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen ist ein 1,0 mm Außenmaß der Leitung oft eine Kompromisslösung, ein zu geringer Durchmesser erfordert Ausgleichsmittel.
Drei, Geschwindigkeit und Verlustbeziehung
Hochgeschwindigkeitsignale können den Verlust durch "Frequenz durch Geschwindigkeit umrechnen".
NRZ-Signalbandbreite ≈ 0.5 × Datenrate.
Zum Beispiel ein 5 Gbps NRZ-Signal entspricht den Schlüssel-Frequenzkomponenten von etwa 6–12 GHz.
Das bedeutet, dass ein zu hoher Verlust des Kabelbündels bei 10 GHz zu einer Konvergenz des Augendiagramms und einer Erhöhung der Fehlerrate führen wird.
Vier, Strategien zur Kontrolle von Verlusten
Kürzerer Linien verursachen weniger Verlust.
2. Wählen Sie einen größeren Außendurchmesser: Der Fadenverlust ist niedriger.
3. Bevorzugung von Medien mit niedrigem Widerstand: wie PTFE, FEP.
4. Glatter Übergangsdesign: Kontinuierliche Impedanz am Board, Reflexionen reduzieren.
Vorteil des Ausgleichs: Vorverstärkung am Sender, CTLE/DFE-Kompensation am Empfangsgericht, kann die Insertionsverluste von 2–5 dB verbessern.
6. Praktische Überprüfung des Schließens des Kreislaufs: Die tatsächliche Leistung durch TDR, VNA und Eye-Diagrammtests bestätigen.
Hochfrequenzsignaldämpfung in extrem dünnen Koaxialkabelbündeln wird hauptsächlich durch Frequenz, Leitungsquerschnitt, Medium und Port-Design beeinflusst. Durch Materialauswahl, Abstimmung des Leitungsquerschnitts, kurze Leitungslängen und eine ausgewogene Port-Designgestaltung kann die Dämpfung im annehmbaren Bereich gehalten werden, um die stabile Übertragung von Gbps-Signalen zu gewährleisten und die Anforderungen von Anwendungen wie Notebook-Kameras, medizinischen Endoskopen und Drohnen-Over-The-Air-Übertragungen zu erfüllen.
Ich bin
[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristige Konzentration auf die Design und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Leitungssträngen und extrem dünnen Koaxialkabeln, um stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Verbindungslösungen bereitzustellen. Für weitere Informationen oder individuelle Dienstleistungen kontaktieren Sie bitte:
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