En la era actual de video de alta definición y alta velocidad de conexión de datos, el conector HDMI se ha convertido en uno de los canales de alta velocidad más críticos en los sistemas de imagen. Desde 4K hasta 8K, desde 60Hz hasta 120Hz, la tasa de datos sigue aumentando, lo que plantea requisitos más altos en términos de pérdida de la malla de transmisión, interferencia, blindaje y flexibilidad. Las mallas de cables multicore tradicionales ya han comenzado a mostrar sus limitaciones en escenarios de alta frecuencia, mientras que los cables coaxiales muy delgados (micro coaxial cable) están ganando popularidad como solución central en la interconexión de alta velocidad HDMI, gracias a su alta banda ancha, baja pérdida y excelentes capacidades de blindaje electromagnético.
Este artículo se centrará en tres dimensiones: los desafíos de transmisión, la estructura del cableado y la capacidad de soporte de HDMI 2.1, para analizar las ventajas y el valor de aplicación de los cables coaxiales muy delgados en las interconexiones de alta velocidad.
Primero, el desafío de la alta velocidad de transmisión de señales que trae consigo el conector HDMI.
HDMI como interfaz principal de transmisión de audio y video de alta definición, se utiliza ampliamente en televisores, monitores, cámaras, módulos de VR/AR e sistemas de visión industrial. A medida que la resolución avanza de 4K a 8K y la tasa de refresco se eleva a 120Hz o más, la velocidad de datos de HDMI ya ha crecido desde los 4.95Gbps (HDMI 1.3) hasta los 48Gbps (HDMI 2.1). Las señales de alta velocidad requieren que el medio de transmisión sea mucho más eficiente en términos de pérdida en la banda alta, consistencia de impedancia y rendimiento de shielding, lo que hace que los cables tradicionales de múltiples conductores con shielding en alta frecuencia sean propensos a reflejos, interferencias y problemas de convergencia de eye diagram. En este contexto, los conjuntos de cables coaxiales muy delgados se convierten en la solución ideal para mejorar la estabilidad de las conexiones de alta velocidad.
Segundo, estructuras y ventajas de características de la fibra coaxial ultrafina
Muy delgados cables coaxiales consisten en múltiples cables coaxiales independientes, cuyos diámetros van de 0.3 mm a 0.5 mm. Cada unidad coaxial contiene conductor central, capa aislante, capa de blindaje y cubierta. Sus características fundamentales se reflejan en los siguientes aspectos:
Control de impedancia preciso: la estructura coaxial monopolar puede controlar la impedancia en un 90Ω±10%, satisfaciendo los requisitos de señales diferenciales TMDS y FRL de HDMI.
2. Bajo consumo de energía y bajo desorden: el diseño de blindaje independiente reduce significativamente la耦合 entre señales adyacentes, manteniendo una baja pérdida de inserción y reflexión en la banda de alta frecuencia (más de 3 GHz).
3. Flexibilidad y ligereza: Adecuado para espacios limitados como portátiles, módulos de cámaras, dispositivos plegables, etc., con un radio de curvatura pequeño que no afecta la integridad del señal.
4. Alta capacidad de supresión EMI: La combinación de blindaje de un solo núcleo con el blindaje externo integral (como aluminio y capas tejidas) puede resistir eficazmente las interferencias electromagnéticas externas, garantizando la estabilidad y claridad de la señal de imagen.
Tres, la capacidad de soporte de transmisión alta de la HDMI 2.1 para el束 coaxial extremadamente fino
HDMI 2.1 utiliza la arquitectura FRL (Fixed Rate Link), con una velocidad de transferencia de un solo canal de hasta 12Gbps y un ancho de banda total de 48Gbps. En este requisito de velocidad, si el coaxial extremadamente fino puede soportar estabilmente, depende de factores como el rendimiento de ancho de banda, la integridad del señal y el proceso de terminación.
Ancho de banda y características de pérdida: Utilizando conductores de cobre recubierto de plata y materiales aislantes de FEP/PTFE de baja constante dieléctrica, se puede mantener una baja pérdida de inserción en el rango de frecuencia de 10 GHz a 15 GHz, satisfaciendo los requisitos de transmisión de HDMI 2.1 a alta velocidad.
La integridad de la señal es estable: un conjunto coaxial bien diseñado puede obtener una buena pérdida de reflexión y apertura del ojo, y puede pasar la prueba completa de integridad de la señal en el modo FRL de 12Gbps.
La coincidencia de terminaciones y conectores: la combinación con conectores microscópicos de alta precisión (como la serie I-PEX CABLINE, JAE FI-R) y el control de longitud igual y接地 continuo garantiza el rendimiento estable de la alta velocidad de la cadena HDMI 2.1. Según la experiencia de aplicación en la industria, los cables coaxiales muy finos pueden satisfacer completamente las necesidades de interconexión de alta velocidad para escenarios de visualización 8K 60Hz, 10K y VR/AR.
En los sistemas de imagen de alta velocidad, los cables coaxiales muy delgados, debido a su alta capacidad de ancho de banda, baja pérdida, excelente capacidad de resistencia a interferencias y flexibilidad mecánica, se han convertido en la solución de interconexión clave que satisface los requisitos de interfaces de alta velocidad como HDMI 2.1. Para los ingenieros, la elección racional del material del cable, el control preciso de la impedancia, una buena estructura de blindaje y una técnica de conexión terminal estándar son el núcleo para asegurar la calidad de la imagen y la estabilidad de la transmisión. Con el desarrollo de resoluciones más altas y tasas de cuadros más altas, los cables coaxiales muy delgados continuarán profundizando y mejorando en direcciones de alta frecuencia, flexibilidad y baja ruido, proporcionando un apoyo más confiable y preciso para los nuevos sistemas de interconexión de alta velocidad.
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