Warum müssen in Hochgeschwindigkeitssystemen extrem dünne Koaxialkabel streng gleich lang sein?

In Hochgeschwindigkeits-Signalübertragungssystemen wird das extrem dünne Koaxialkabel (Micro Coaxial Cable) aufgrund seiner hervorragenden Abschirmungseigenschaften, stabiler Impedanzkontrolle und niedriger Störsignaleigenschaften breit eingesetzt in AI-Geräten, Kamera-Modulen, AR/VR-Terminals und verschiedenen Hochgeschwindigkeitsdatenverbindungen. Allerdings kommen viele Probleme in den tatsächlichen Projekten nicht aus dem Chip oder dem Protokoll selbst, sondern aus den Details der Kabelbündelkontrolle, wobei die Einheitlichkeit der Kabellängen der am leichtesten vernachlässigte, aber umso wichtigere Faktor ist. In Hochgeschwindigkeits- und parallelen Mehrkanal-Übertragungsszenarien können selbst geringste Unterschiede in der Kabellängen vergrößert werden, bis hin zu Systemebenen von Signalproblemen.

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Ein, von ungleich langen Linien verursachtes Timing-Problem.

Die Geschwindigkeit der Hochfrequenzsignale in extrem dünnen Koaxialkabeln liegt in der Regel bei etwa 70% bis 80% der Lichtgeschwindigkeit, was bedeutet, dass die Signale sehr empfindlich auf Änderungen der physischen Länge reagieren. In Multiport-Parallel-Interfaces kann eine unterschiedliche Länge der Kanäle zu einer ungleichmäßigen Übertragungsverzögerung (Skew) führen. Bei Geschwindigkeiten von mehreren Gbps und höher kann selbst eine geringe Längenunterschiede von einigen Millimetern zu einer picosekundenartigen Verzögerungsabweichung führen, die die zeitliche Ausrichtung der Daten am Empfangsende direkt zerstören kann. Dieses Problem tritt besonders häufig in Kameramodulen und AI-Datenerfassungssystemen auf und äußert sich in Fehlpositionen der Frames, Datenfluktuationen oder intermittierenden Datenverlusten, und es ist oft schwer frühzeitig zu entdecken.

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Zweites Kapitel: Differenzialsignalverlust und Verringerung der Interferenzunterdrückungsfähigkeit

In MIPI, LVDS, SerDes und anderen Hochgeschwindigkeitssystemen werden in der Regel extrem dünne Koaxialkabel paarweise verwendet. Das ursprüngliche Designziel besteht darin, durch eine strenge elektrische Symmetrie die Störfestigkeit zu verbessern. Wenn jedoch die Längen der beiden Drähte ungleich sind, kann die Differenzsignal nicht ideale Phasen- und Amplitudenabstimmung beibehalten, und ein Teil der Differenzenergie wird in Gemeinschaftsmodus-Störungen umgewandelt. Dies schwächt nicht nur die Störfestigkeit des Systems gegenüber äußeren Störungen, sondern erhöht auch das eigene elektromagnetische Strahlungsniveau, was zu einer Verschlechterung der EMI-Kennwerte führt. Auf Systemebene zeigt sich dieses Problem oft in einer erhöhten EMC-Testschwierigkeit, und es kann erforderlich sein, die Kabelbündelung oder die Strukturdesigns neu zu gestalten.

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Drei, Impedanzungleichheit und Signalreflexionssumme

Sehr dünne Koaxialkabel haben in der Regel 50Ω oder 45Ω als Zielimpedanz, um eine stabile Übertragung von Hochgeschwindigkeitssignalen zu gewährleisten. In Systemen mit mehreren Abschnitten von Kabeln oder mehreren Schnittstellenverbindungen kann es jedoch zu unsichtbaren Impedanzdiskontinuitäten an Steckverbindungen, Übergangsgebieten oder Biegungen kommen. Wenn Hochgeschwindigkeitssignale diese Positionen durchlaufen, werden Reflektionssignale mit dem Hauptsignal addiert und führen zu Echo-Rauschen und Anstiegen von Verzerrungen, die letztlich in einer Verkleinerung des Augendiagramms, vermehrten Verzerrungen und steigender Fehlerrate resultieren. Im Vergleich zu Problemen bei einem einzigen Link haben diese Reflektionen oft eine Zufälligkeit, was die Systemdiagnose schwieriger macht.

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Die Konsistenz der Länge von extrem dünnen Koaxialkabeln ist nicht nur ein optimernder Punkt, der auf einem guten Grund gelegt wird, sondern eine der grundlegenden Bedingungen für die stabile Funktion von Hochgeschwindigkeitssignalssystemen. Vom Planen der Verlegepfade in der frühen Designphase bis zur Kontrolle der Längenabweichungen im Herstellungsprozess der Kabelbündel und bis zur Verwaltung der Konsistenz der Verlegung in der Montagephase sollte die Übereinstimmung und Konsistenz als zentrale Prinzipien betrachtet werden. Nur wenn die Verzögerung, die Impedanz und die Symmetrie auf physischer Ebene kontrolliert sind, kann die hervorragende Leistung von extrem dünnen Koaxialkabeln in Hochgeschwindigkeits- und geringer Störverteilungsanwendungen wirklich genutzt werden.

Ich bin[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristig auf die Design und Anpassung von Hochgeschwindigkeitssignalbündeln und extrem dünnen Koaxialkabelbündeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeitsverbindungslösungen bereitzustellen. Wenn Sie weitere Informationen wünschen oder nach entsprechenden Anforderungen suchen, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme.Zhang Manager: 18913228573 (WeChat same number)。