极细同轴线束跳线连接与低传输损耗板连接的传输比较
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。
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。
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
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
- 传输损耗的比较
CABLINE®-VS II极细同轴线束跳线 < 低传输损耗板 - 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
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。
总结
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
测试条件
低损耗板*
- 介电常数:3.7
(*一般FR-4板的介电常数约为4.7 ~ 5.0) - 极细同轴线束规格:
- 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。
样本照片
