विभेदक जोड़ी USB4 केबल

यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) संभवतः दुनिया के सबसे बहुमुखी इंटरफेस में से एक है। यह मूल रूप से इंटेल और माइक्रोसॉफ्ट द्वारा शुरू किया गया था और इसमें यथासंभव हॉट ​​प्लग एंड प्ले की सुविधा है। 1994 में USB इंटरफ़ेस की शुरुआत के बाद से, 26 वर्षों के विकास के बाद, USB 1.0/1.1, USB2.0, USB 3.x से होते हुए, अंततः वर्तमान USB4 तक विकसित हुआ; ट्रांसमिशन दर भी 1.5Mbps से बढ़कर नवीनतम 40Gbps हो गई है। वर्तमान में, न केवल नए लॉन्च किए गए स्मार्ट फोन मूल रूप से टाइप-सी इंटरफेस का समर्थन करते हैं, बल्कि नोटबुक कंप्यूटर, डिजिटल कैमरा, स्मार्ट स्पीकर, मोबाइल बिजली की आपूर्ति और अन्य उपकरणों ने भी TYPE-C विनिर्देश USB इंटरफ़ेस को अपनाना शुरू कर दिया है, जिसे ऑटोमोटिव क्षेत्र में सफलतापूर्वक पेश किया गया है। USB-A के बजाय, टेस्ला के नए मॉडल 3 में usB-C पोर्ट हैं इसके अलावा, यूरोपीय संघ की आवश्यकताओं के अनुसार, एप्पल भविष्य के iPhone15 में यूएसबी टाइप-सी इंटरफ़ेस का भी उपयोग करेगा, और इसमें कोई संदेह नहीं है कि यूएसबी 4 भविष्य के बाजार में मुख्य उत्पाद इंटरफ़ेस होगा।

USB4 केबल के लिए आवश्यकताएँ

नए USB4 में सबसे बड़ा बदलाव थंडरबोल्ट प्रोटोकॉल विनिर्देश का परिचय है जिसे Intel ने usb-if के साथ साझा किया है। दोहरे लिंक पर चलने से, बैंडविड्थ दोगुनी होकर 40Gbps हो जाती है, और टनलिंग कई डेटा और डिस्प्ले प्रोटोकॉल का समर्थन करती है। उदाहरणों में PCI Express और DisplayPort शामिल हैं। इसके अलावा, USB4 नए अंतर्निहित प्रोटोकॉल की शुरूआत के साथ अच्छी संगतता बनाए रखता है, USB3.2/3.1/3.0/2.0 के साथ-साथ थंडरबोल्ट 3 के साथ पश्चगामी संगत है। परिणामस्वरूप, USB4 आज तक का सबसे जटिल USB मानक बन गया है, जिसके लिए डिज़ाइनरों को USB4, USB3.2, USB2.0, USB Type-C और USB पावर डिलीवरी विनिर्देशों को समझना आवश्यक है। इसके अलावा, डिज़ाइनरों को PCI Express और DisplayPort विनिर्देशों के साथ-साथ USB4 DisplayPort मोड के साथ संगत हाई-डेफिनिशन कंटेंट प्रोटेक्शन (HDCP) तकनीक को भी समझना चाहिए

USB4 का एक समाक्षीय संस्करण अचानक सामने आया

USB3.1 10G युग में, कई निर्माताओं ने उच्च आवृत्ति प्रदर्शन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए समाक्षीय संरचना को अपनाया। समाक्षीय संस्करण को पहले USB श्रृंखला में लागू नहीं किया गया था, इसके अनुप्रयोग परिदृश्य मुख्य रूप से नोटबुक, मोबाइल फोन, GPS, मापक यंत्र, ब्लूटूथ तकनीक आदि हैं। केबल विवरण का सामान्य अनुप्रयोग चिकित्सा समाक्षीय लाइन, टेफ्लॉन समाक्षीय इलेक्ट्रॉनिक लाइन, रेडियो आवृत्ति समाक्षीय तार आदि है, बाजार की थोक लागत नियंत्रण आवश्यकताओं के साथ, USB3.1 युग में स्ट्रैंडिंग के प्रदर्शन को पूरा करने के लिए उत्पाद तेजी से बाजार पर कब्जा कर लेते हैं, लेकिन USB4 बाजार के साथ उच्च आवृत्ति संचरण आवश्यकताओं के लिए अधिक से अधिक कठोर, और उच्च गति संचरण के लिए तार में एक मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता और विद्युत प्रदर्शन स्थिरता की आवश्यकता होती है, उच्च आवृत्ति संचरण की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, वर्तमान मुख्यधारा USB4 अभी भी मुख्य समाक्षीय संस्करण है, उत्पाद के उत्पादन में, सामग्री चयन, प्रक्रिया मापदंडों और प्रक्रिया नियंत्रण, विशेष प्रयोगशाला परीक्षणों के विद्युत मापदंडों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, समाक्षीय संरचना के विकास की अड़चन के दौरान, आपके (सामग्री लागत, प्रसंस्करण लागत महंगी) के अलावा अन्य अच्छे हैं, लेकिन बाजार का विकास हमेशा सबसे बड़ी बैच कीमत हासिल करने के तरीके के आसपास घूमता है, मोड़ संस्करण की जोड़ी हमेशा समाक्षीय विकास अनुसंधान और विकास और सफलता के अंतराल में रही है।

समाक्षीय केबल की संरचना से, अंदर से बाहर तक, क्रमशः देखा जा सकता है: केंद्रीय कंडक्टर, इन्सुलेट परत, बाहरी प्रवाहकीय परत (धातु जाल), और तार की त्वचा। समाक्षीय केबल दो कंडक्टरों से बना एक संयोजन है। समाक्षीय केबल के केंद्रीय तार का उपयोग संकेतों को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। धातु परिरक्षण जाल दो भूमिकाएँ निभाता है: एक, सिग्नल के लिए सामान्य ग्राउंड के रूप में करंट लूप प्रदान करना, और दूसरा, सिग्नल में विद्युत चुम्बकीय शोर के हस्तक्षेप को परिरक्षण जाल के रूप में दबाना। केंद्र तार और परिरक्षण नेटवर्क के बीच अर्ध-फोमिंग पॉलीप्रोपाइलीन इन्सुलेशन परत होती है। इन्सुलेशन परत केबल की संचरण विशेषताओं को निर्धारित करती है और प्रभावी रूप से मध्य तार की रक्षा करती है, जो महंगी होने का एक कारण है।

USB4 ट्विस्टेड पेयर संस्करण आ रहा है?

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक सर्किट उच्च आवृत्तियों पर संचालित होते हैं, इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विद्युत विशेषताओं को समझना अधिक कठिन होता जाता है। जब घटक का आकार या संपूर्ण परिपथ का आकार, प्रचालन आवृत्ति की तरंगदैर्ध्य की तुलना में एक से अधिक होता है, तो परिपथ का प्रेरकत्व, धारिता मान, या घटकों के भौतिक गुणों का परजीवी प्रभाव आदि, तब भी जब हम तार युग्म संरचना का उपयोग कर रहे थे, बुनियादी आवृत्ति मापदंडों का परीक्षण ग्राहकों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पा रहा था, और संरचना के समाक्षीय संस्करण की तुलना में लचीला था और इसका व्यास बहुत दूर था। मैं USB युग्म को बैचों में क्यों नहीं लगा सकता? सामान्यतः, केबल उपयोग की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, सिग्नल की तरंगदैर्ध्य उतनी ही कम होती है, और तिरछा पिच जितना छोटा होता है, संतुलन प्रभाव उतना ही बेहतर होता है। हालाँकि, बहुत छोटा स्प्लिसिंग पिच कम उत्पादन क्षमता और इंसुलेटेड कोर तार में मोच लाएगा। लाइन युग्म की पिच बहुत छोटी होती है, मरोड़ की संख्या बहुत अधिक होती है, और खंड पर मरोड़ तनाव गंभीर रूप से केंद्रित होता है, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन परत का गंभीर विरूपण और क्षति होती है, और अंततः विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का विरूपण होता है, जिससे SRL मान और क्षीणन जैसे कुछ विद्युत संकेतक प्रभावित होते हैं। जब इन्सुलेशन उत्केन्द्रता मौजूद होती है, तो कंडक्टरों के बीच की दूरी, इन्सुलेशन एकल लाइन के परिक्रमण और घूर्णन के कारण, समय-समय पर बदलती रहती है, जिससे प्रतिबाधा में आवधिक उतार-चढ़ाव होता है। उतार-चढ़ाव की अवधि अपेक्षाकृत लंबी होती है। उच्च आवृत्ति संचरण में, इस धीमे परिवर्तन का पता विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा लगाया जा सकता है और यह वापसी हानि मान को प्रभावित करता है। USB4 युग्म संस्करण का उपयोग बैचों में नहीं किया जा सकता है।

जमीन पर नहीं, लेकिन अपनी मौत के समाक्षीय का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, इसलिए लोगों ने उत्पाद करने के लिए USB4 परिरक्षण के तरीकों में अंतर सत्यापित करना शुरू कर दिया, सबसे बड़ी खामी यह है कि कंडक्टर आसानी से मुड़ जाता है, और होमवर्क के लिए सीधे समानांतर पैकेट के साथ अंतर, कंडक्टर मोच से बचें, जैसा कि हम सभी जानते हैं, वर्तमान में SAS, SFP + आदि के अंतर का उपयोग उच्च गति लाइन में किया जाता है, यह दिखाने के लिए पर्याप्त है कि इसका प्रदर्शन फंसे हुए संस्करण से अधिक होना चाहिए, उच्च आवृत्ति डेटा लाइन की एक महत्वपूर्ण भूमिका डेटा संकेतों को प्रसारित करना है, लेकिन जब हम इसका उपयोग करते हैं तो सभी प्रकार की गड़बड़ हस्तक्षेप जानकारी दिखाई दे सकती है। आइए सोचें कि अगर ये हस्तक्षेप संकेत डेटा लाइन के आंतरिक कंडक्टर में प्रवेश करते हैं और मूल प्रेषित सिग्नल पर आरोपित होते हैं, तो क्या मूल प्रेषित सिग्नल को हस्तक्षेप करना या बदलना संभव है, जिससे उपयोगी सिग्नल हानि या समस्याएं हो सकती हैं? एल्युमिनियम फ़ॉइल परत का अंतर यह है कि यह हमें सूचना प्रेषित करने के लिए एक सुरक्षात्मक और परिरक्षण की भूमिका निभाती है, जिसका उपयोग बाहरी स्वतंत्र संकेतों के हस्तक्षेप को कम करने के लिए किया जाता है। मुख्य पैकेजिंग बेल्ट सामग्री और एल्युमिनियम फ़ॉइल पुलिंग के लिए एल्युमिनियम फ़ॉइल सीलिंग और परिरक्षण का उपयोग किया जाता है। प्लास्टिक की फिल्म पर एक तरफा या दो तरफा कोटिंग की जाती है, जो केबल के परिरक्षण के रूप में उपयोग की जाने वाली मिश्रित फ़ॉइल है। केबल फ़ॉइल की सतह पर कम तेल की आवश्यकता होती है, इसमें कोई छेद नहीं होता और यांत्रिक गुण उच्च होते हैं। रैपिंग की प्रक्रिया में दो इंसुलेटेड कोर तारों और ग्राउंड तारों को रैपिंग मशीन के माध्यम से एक साथ इकट्ठा किया जाता है। साथ ही, बाहरी ब्रेड पर एल्युमिनियम फ़ॉइल की एक परत और स्वयं चिपकने वाले पॉलिएस्टर टेप की एक परत का उपयोग तार के जोड़े को परिरक्षित करने और रैपिंग कोर तारों की संरचना को स्थिर करने के लिए किया जाता है। इस प्रक्रिया का तार के गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जिसमें प्रतिबाधा, विलंब अंतर और क्षीणन शामिल हैं, क्योंकि इसे कड़ाई से शिल्प आवश्यकताओं के अनुसार उत्पादित किया जाना चाहिए, और यह सुनिश्चित करने के लिए विद्युत गुणों का परीक्षण किया जाना चाहिए कि रैपिंग कोर तार आवश्यकताओं के अनुरूप है। बेशक, सभी डेटा लाइनों में परिरक्षण की दो परतें नहीं होती हैं। कुछ में कई परतें होती हैं, कुछ में केवल एक परत होती है, या कोई परत ही नहीं होती। परिरक्षण दो स्थानिक क्षेत्रों के बीच एक धात्विक पृथक्करण है जो एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में विद्युत, चुंबकीय और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के प्रेरण और विकिरण को नियंत्रित करता है। विशेष रूप से, कंडक्टर कोर को एक परिरक्षण निकाय से घेरा जाता है ताकि उन्हें बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र/व्यवधान संकेत से प्रभावित होने से बचाया जा सके, और व्यवधान विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र/संकेत को बाहर की ओर फैलने से रोका जा सके। USB विभेदक युग्म उच्च आवृत्ति संकेत परीक्षण समाक्षीय, विभेदक युग्म USB4 केबल के समान हो सकता है।