Tilsætningen af signalforstærkere i begge ender af 7-meter og 10 meter USB 3.0A til USB C-skruekabler er primært designet til at adressere signaldæmpning og integritetsudfordringer i forhold til lange afstande. Her er hvorfor:
1. kompensere for lange distancesignaldæmpning
Den standard maksimale effektive transmissionsafstand på USB 3.0 er 3-5 meter (uden relæ), ud over hvilket signalet vil blive markant svækket af kabelimpedans og elektromagnetisk interferens (EMI), hvilket resulterer i datafejl eller forbindelsesafbrydelser.
Signalforstærkere (såsom redriver/retimer -chips) Forbedrer signalet i begge ender for at sikre, at højfrekvensen (5Gbps) superspeed differentialsignal kan overføres fuldt ud til terminalindretningen.
2. To-vejs kommunikationskrav
USB 3.0 bruger fuld-duplex-kommunikation, herunder separate transmitter (TX) og modtage (RX) kanaler. Enkeltforstærkning kan ikke løse det inverse signaldæmpningsproblem.
Tilsætningen af forstærkere i begge ender kan forbedre signalstyrken for både opstrøms (vært for enhed) og nedstrøms (enhed til vært), hvilket sikrer stabiliteten af tovejsdatatransmission.
3. vedligeholdelse af højfrekvent signalintegritet
Højhastighedsoverførslen af 5 Gbps er følsom over for signaltiming og bølgeform. Lange kabler introducerer jitter og støj, hvilket øger bitfejlhastigheden.
Signalforstærkeren gendanner signalbølgeformen og reducerer risikoen for fejl gennem retiming og omforringende funktioner.
4. håndtere industrielle miljøforstyrrelser
Skruelås design bruges ofte i industrielt, medicinsk eller udendørs udstyr, hvor der kan være stærk elektromagnetisk interferens eller mekanisk vibration. Lange kabler er mere modtagelige for interferens, og forstærkeren forbedrer anti-interferens ved at øge signal-til-støjforholdet (SNR).
5. Strømforsyning og strømtab
Modstanden for det lange kabel får strømforsyningsspændingen til at falde (IR -fald), hvilket kan påvirke enhedsopladning eller drift. I nogle designs kan forstærkere også integrere strømstyringsfunktioner for at optimere kraftoverførsel.
6. Kompatibilitet og standard gennembrud
Traditionelle passive kabler kan ikke bryde standardlængde-grænsen for USB-IF. Det aktive kabel (inklusive forstærkeren) muliggør ultra-lang rækkevidde-kompatibilitet gennem aktiv signalbehandling, mens USB 3.0-overførselshastigheden opretholdes (5 Gbps).
Eksempler på faktiske applikationsscenarier
- Industriel automatisering: Tilslut fjernsensorer til controllere til vibrationsmodstand (skruelåsning) og stabil datatransmission.
- Professionel lyd- og videoudstyr: Transmission med lang afstand af 4K-videosignaler (såsom USB-C-skærme) for at undgå billedforsinkelse.
- Medicinsk udstyr: Sørg for pålideligheden af realtidsdata fra Vital Sign Monitoring Equipment.
Teknisk implementeringsdetaljer
- REDRIVER (REDRIVER): Amplificerer kun signalamplituden, omkostningerne er lave, men timing -jitteren har ingen reparationsevne.
- Retimer: rekonstruerer signalet fuldstændigt med Clock Data Recovery (CDR) for at eliminere jitter, egnet til længere afstande, men til en højere pris.
Sammenfattende er designet af integrerede signalforstærkere i begge ender en nødvendig løsning til at tage hensyn til langdistance, høj hastighed og industriel stabilitet.
