En la transmisión de señales de alta velocidad, ¿es realmente mejor que la línea sea más gruesa?

En la percepción tradicional, "cuanto más gruesa la línea, mejor es el rendimiento" se considera un resultado obvio. Pero en el campo de la transmisión de señales de alta velocidad, especialmente en cables coaxiales extremadamente delgados utilizados internamente en dispositivos, esta lógica a menudo no se cumple. Cuando la velocidad de la señal alcanza varios Gbps e incluso decenas de Gbps, lo que realmente determina el rendimiento ya no es el tamaño del diámetro de la línea, sino la coincidencia de impedancia, la estructura de blindaje y la integridad de la señal en general.

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Un, bajo señales de alta velocidad, ¿por qué el dicho "más grueso, mejor" deja de funcionar?

En entornos de baja frecuencia o de alimentación, el aligeramiento del conductor realmente puede reducir la resistencia y mejorar la capacidad de conducción de corriente; sin embargo, en señales de alta velocidad, debido al efecto de piel, la corriente se concentra principalmente en la superficie del conductor, y el material interno del conductor prácticamente no participa en la conducción eléctrica. Esto significa que aumentar simplemente el diámetro del cable no mejora efectivamente el rendimiento de alta velocidad, sino que puede destruir la impedancia característica, desencadenar reflejos, interferencias cruzadas y empeoramiento de las imágenes oculares y otros problemas. Por lo tanto, en transmisiones de alta velocidad en el rango de GHz, que el cable "suficiente" es más importante que "suficientemente grueso".

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Segundo, el valor fundamental de la línea coaxial ultrafina: integridad de la señal

MIPI, LVDS, USB, PCIe, SERDES entre otros, interfaz de alta velocidad, para la integridad del señal requieren extremadamente alta, el núcleo radica en el ambiente de impedancia estable y controlable. La impedancia de coaxial extremadamente fino está determinada conjuntamente por el tamaño del conductor interior, el grosor del medio, la estructura de la pantalla y la constante dieléctrica, el objetivo de diseño es generalmente la precisión de ajuste de 50Ω o 90Ω diferencial. Si se engrosa ciegamente el conductor o la capa de pantalla, se romperá este equilibrio, lo que causará un aumento en la reflexión y en la tasa de errores. Por esta razón, el interior del módulo de alta velocidad utiliza generalmente coaxial micro con un diámetro de aproximadamente 0.3mm ~ 0.5mm, en lugar de coaxial grueso tradicional.

Tres, el espacio y la artesanía determinan "delgado y fuerte"

En los dispositivos inteligentes, módulos de IA y sistemas de cámaras, el espacio es extremadamente limitado. Los cables no solo deben transmitir señales de alta velocidad, sino que también deben tener una buena flexibilidad y resistencia a la flexión. Los cables coaxiales extremadamente delgados tienen un diámetro externo pequeño y un radio de curvatura bajo, lo que les permite cablear de manera flexible en estructuras pequeñas. Además, mediante la utilización de un blindaje de alta densidad tejido, metal foil y procesos precisos, se inhibe eficazmente la interferencia cercana (NEXT) y la interferencia lejana (FEXT). No dependen de "grueso" para mejorar el rendimiento, sino que logran el mejor equilibrio entre volumen y rendimiento a través del diseño estructural y la precisión de fabricación.

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En la transmisión de señales de alta velocidad dentro de los dispositivos, el diámetro de la línea no es un factor determinante de rendimiento. Lo que realmente afecta la estabilidad del sistema es la consistencia de la impedancia, la estructura de blindaje, la integridad de la señal y el nivel general de la tecnología de fabricación. El coaxial extremadamente fino es una manifestación de este equilibrio de ingeniería: con un volumen más pequeño, logra una transmisión de alta velocidad más estable. Para las interconexiones de alta velocidad, no es que cuanto más grueso mejor, sino que el tamaño justo es la solución óptima.

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