In der heutigen Ära hochauflösender Videos und schnellen Datenverbindungen ist der HDMI-Anschluss einer der entscheidenden Hochgeschwindigkeitskanäle im Bildsystem geworden. Von 4K bis 8K, von 60Hz bis 120Hz steigt die Datenrate kontinuierlich, was höhere Anforderungen an die Verluste, Störungen, Abschirmung und Flexibilität der Übertragungsleitungen stellt. Traditionelle Mehrkernleitungen haben in hohen Frequenzbereichen zunehmend ihre Grenzen erreicht, während extrem dünne Koaxialkabel (micro coaxial cable) aufgrund ihrer hohen Bandbreite, niedrigen Verluste und ausgezeichneten elektromagnetischen Abschirmungsfähigkeit zu den zentralen Lösungen für schnelle HDMI-Verbindungen werden.
Dieser Artikel wird sich um die drei Dimensionen der Übertragungsaufgaben, der Kabelstruktur und der Unterstützungsfähigkeit für HDMI 2.1 drehen, um die Vorteile und den Anwendungswert von extrem dünnen Koaxialkabelbündeln in schnellen Vernetzungen zu analysieren.
Erste Stufe: Herausforderungen bei der schnellen Signalübertragung über HDMI-Anschlüsse
HDMI als gängiger Standard für die Übertragung von hochauflösendem Audio und Video wird weit verbreitet in Fernsehern, Monitoren, Kameras, VR/AR-Modulen und industriellen Bildverarbeitungssystemen eingesetzt. Mit der Auflösung, die von 4K zu 8K fortschreitet und die Bildwiederholrate auf 120Hz oder höher steigt, ist die Datenrate von HDMI von den frühen 4.95Gbps (HDMI 1.3) auf 48Gbps (HDMI 2.1) gestiegen. Hochfrequenzsignale erfordern im Hochfrequenzbereich vervielfachte Anforderungen an den Verlust am Übertragungsmittel, die Impedanzkonstanz und die Abschirmungsfähigkeit, und traditionelle mehradrächtige Abschirmungsleitungen zeigen im Hochfrequenzdifferenzialsignal häufig Reflectionen, Cross-Talk und Eye-Diagramm-Konvergenzprobleme. In diesem Kontext wird extrem dünne Koaxialkabelbündelung gerade zur idealen Lösung für die Verbesserung der Stabilität von Hochgeschwindigkeitsverbindungen.
Zweiteil: Struktur und Vorteile der Eigenschaften von extrem dünnen Koaxialkabelbündeln
Sehr dünne Koaxialbündel bestehen aus mehreren unabhängigen Koaxialen mit einem Durchmesser von nur 0,3 mm bis 0,5 mm, wobei jeder Koaxialkern Zentralleiter, Isolationslayer, Abschirmung und Schirmung enthält. Seine Kernmerkmale sind in folgenden Aspekten zu sehen:
Impedanzkontrolle präzise: Die Einzelschichtkoaxialstruktur kann die Impedanz auf 90Ω ± 10% steuern und den Anforderungen der HDMI TMDS und FRL-Differenzsignals entsprechen.
2. Geringer Verlust und geringe Störverzerrung: Die unabhängige Abschirmung entwirft Design reduziert die Kopplung zwischen benachbarten Signalen erheblich, bleibt im hohen Frequenzbereich (3 GHz und höher) jedoch niedriger Insertionsverlust und Reflexion.
Flexibilität und Leichtbau: Geeignet für begrenzte Räume wie Laptops, Kamera-Module, faltbaren Geräten usw., geringer Biegeradius beeinträchtigt nicht die Signalintegrität.
4. Starkes EMI-Underdrückungsvermögen: Die Kombination aus Einzelschicht-Schirmung und einer umfassenden äußeren Schirmung (z.B. Alufolie und Webvlies) kann äußere elektromagnetische Störungen wirksam widerstehen und die Stabilität und Klarheit des Bildsignals gewährleisten.
Drei, die Unterstützungsfähigkeit der extrem dünnen Koaxialkabelbündel für den schnellen Transport von HDMI 2.1.
HDMI 2.1 nutzt die FRL (Fixed Rate Link)-Architektur, bei der die Geschwindigkeit eines einzelnen Kanals bis zu 12 Gbps betragen kann und die Gesamtbreite 48 Gbps beträgt. Unter diesen Geschwindigkeitsanforderungen hängt die Stabilität der Unterstützung durch extrem dünne Koaxialkabel von Faktoren wie der Bandbreitenleistung, der Signalintegrität und der Endverbindungstechnik ab.
Breitband- und Verlusteigenschaften: Verwendet Kupferdraht mit Silberbeschichtung und Isoliermaterial aus FEP/PTFE mit niedriger Permittivitätskonstante, kann in der Frequenzbandbreite von 10 GHz bis 15 GHz niedrige Insertionsverluste aufrechterhalten und den Übertragungsanforderungen des Full-Speed HDMI 2.1 entsprechen.
Signalintegrität stabil: Gut gestaltete Koaxialkabelbündel erzielen eine gute Reflektionsverlustleistung und Eye-Opening, und können unter 12Gbps FRL-Modus den vollständigen Signalintegritätstest bestehen.
Endoskopie und Steckerabstimmung: Die Kombination mit hochpräzisen Mikrosteckern (wie I-PEX CABLINE-Serie, JAE FI-R-Serie) und die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Längenkontrolle sowie einer kontinuierlichen Erdung gewährleistet eine stabile Leistung der HDMI 2.1-Hochgeschwindigkeitsverbindung. Nach Erfahrung aus der Branche können extrem dünne Koaxialkabel vollkommen den Anforderungen an schnelle Vernetzung in 8K 60Hz, 10K-Display und VR/AR-Szenarien gerecht werden.
In Hochgeschwindigkeitsbildsystemen sind extrem feine Koaxialkabel aufgrund ihres hohen Bandbreiten, niedrigen Verlusts, ausgezeichneten Störfestigkeit und mechanischen Flexibilität zu einem entscheidenden Interconnect-Lösung für Anforderungen wie HDMI 2.1 geworden. Für Ingenieure sind eine vernünftige Wahl der Kabel, präzise Impedanzkontrolle, eine gute Abschirmung und eine规范的 Steckverbinderbearbeitung der Schlüssel, um die Bildqualität und die Übertragungsstabilität sicherzustellen. Mit der Entwicklung höherer Auflösungen und höherer Bildraten werden extrem feine Koaxialkabel weiterhin in der Frequenz, Flexibilität und geringen Störungshäufigkeit vertieft und verbessert, um neuen Generationen von Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Systemen eine zuverlässigere und präzisere Unterstützung zu bieten.
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