¿Por qué HDMI 2.1 necesita más cables coaxiales extremadamente delgados?

Con la rápida evolución de las tecnologías de visualización hacia especificaciones de alta gama como 8K, 120Hz, HDR, HDMI 2.1 se ha convertido en el estándar de interfaz de transmisión de video de alta velocidad. Su ancho de banda total de 48Gbps plantea exigentes requisitos para la cadena de señales, y el cableado, como componente clave de la cadena de transmisión, tiene un impacto directo en la integridad de la señal, la capacidad de resistencia a interferencias y el diseño estructural del equipo. En escenarios de alta velocidad de HDMI 2.1, los ingenieros deben elegir entre cables blindados de par trenzado tradicional y cables coaxiales muy delgados.
Este artículo analizará desde las características de transmisión, las diferencias en la estructura y la práctica ingenieril por qué el Cable Micro Coaxial es más adecuado para sistemas HDMI 2.1.

Un, el desafío de la alta velocidad de transmisión de HDMI 2.1

El soporte de HDMI 2.1 para una banda ancha de 48Gbps permite la salida de imágenes sin comprimir en 8K@60Hz y 4K@120Hz. En altas frecuencias superiores a los 10GHz, la integridad del señal, la consistencia de la impedancia, la supresión del EMI y el control de la interferencia se convierten en puntos clave del diseño. Especialmente en aplicaciones de longitudes de línea, cableado flexible o espacio limitado, los materiales del cable, su estructura y el método de blindaje afectan significativamente la estabilidad de la conexión. Esto hace que los esquemas de cableado tradicionales enfrenten gradualmente presión en el rendimiento bajo HDMI 2.1.

Segundo, limitaciones de la supresión de cables trenzados en alta velocidad

Los cables trenzados se utilizaron ampliamente en la era HDMI 1.4/2.0, poseyendo ventajas como su ligereza y bajo costo, pero bajo la especificación de 48Gbps, sus debilidades se volvieron más evidentes, incluyendo la dificultad de garantizar la consistencia de la impedancia diferencial, el aumento de las pérdidas de alta frecuencia, la insuficiente supresión de la intermodulación y la interferencia electromagnética. Sobre todo, en la transmisión paralela de múltiples canales, la耦合 entre los canales es más fácil de causar el colapso de la eye diagram y la interferencia entre los bits. Por lo tanto, en el diseño de HDMI 2.1, el cable trenzado tradicional ya es difícil de garantizar la estabilidad de la señal de alta banda ancha.

Tres, las ventajas de los cables coaxiales muy delgados en HDMI 2.1

Muy delgados cables coaxiales de estructura coaxial independiente, que consisten en conductor central, capa aislante, capa de shielding y cubierta protectora, cada núcleo forma un canal de shielding independiente, naturalmente poseen impedancia precisa y excelente capacidad de supresión de EMI. En entornos de transmisión con frecuencia de hasta decenas de GHz, la estructura coaxial puede reducir significativamente la reflexión, la interferencia cruzada y las pérdidas, asegurando la integridad del señal. Su uso de materiales de aislamiento de baja constante dieléctrica y conductores de cobre recubierto de plata puede reducir aún más la衰减 de transmisión. Al mismo tiempo, los cables coaxiales flexibles con diámetro de solo 0.3~0.5 mm son muy adecuados para dispositivos compactos, cableado plegable, módulos de visualización 8K y sistemas de imágenes de alta velocidad. Esto también es la razón principal por la que los cables de datos HDMI 2.1 de alta gama y los módulos visuales integrados tienden cada vez más a adoptar el esquema Micro Coax.

La alta velocidad de transferencia de 48Gbps en la era de HDMI 2.1 hace que las líneas de par trenzado tradicionales se manifiesten gradualmente como una barrera en el rendimiento, mientras que los cables coaxiales extremadamente delgados, con su impedancia precisa, excelente supresión EMI, bajo consumo de alta frecuencia y capacidad de disposición flexible, están convirtiéndose en la solución preferida para sistemas de video de alta gama y interfaces de alta velocidad integradas. A medida que la tecnología de visualización continúa desarrollándose hacia resoluciones más altas y tasas de refresco más altas, el Micro Coax se colocará en una posición dominante en más escenarios de interconexiones de alta velocidad.

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