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科普:为什么雷电3线普遍不超过0.5m

2018-07-12 06:19:17 | 来源:ithome | 作者:
双绞线缺乏金属屏蔽层,采用相互缠绕的方式,内部和外部电磁产生的干扰信号会相互抵消掉一部分,所以它具有抗干扰能力强的优点。如果规定需具备抗强干扰能力,就必须使用屏蔽双绞线了。我们常见的超六类网线就是非屏蔽双绞线

日常生活中,我们会接触到各种各样的线材,比如视频传输线、音频传输线,网线、电力传输线,如果不看接头,普通人很难分辨的出来。拿在手中最直观的差别是就是有的粗,有的细,有的硬,有的软。粗和细比较好理解,比如需要大功率电力传输,导线就会粗很多,需要传输更多组数据,如USB2.0和USB3.0,数据线数量也会更多,线材也会更粗。为什么同样粗细的线,有的很硬,有的则比较软呢?这就和线材的内部结构有很大的关系了。

市面上的信号线可分为同轴线和双绞线。顾名思义,同轴线是由一层层的绝缘层包裹着中央铜导体,金属网状层包裹在绝缘层外面构成的,由于外层金属网和中心轴线在同一个轴心上,故称为同轴线。金属网可屏蔽外层的电磁干扰,如下图所示。

从同轴线的解剖结构图中可看到,从内到外分别为:中心导线、绝缘层、外层导电层(金属网)、线材外皮。

多组同轴线再加上独立的电力传输线构成雷电线。与同轴线相对的就是双绞线了,双绞线是把两根具有绝缘保护层的导线,按一定螺旋度相互缠绕在一起。

▲上图为6组双绞线组成的信号线。

这两种线的区别在哪里?

数据线的干扰一部分来自外部磁场,另一部分来自传输变化的信号时自身产生的磁场。

同轴电缆由于金属屏蔽网的存在,外部磁场不能穿过屏蔽层,内部磁场也不能穿过屏蔽层。当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。对于高频信号,传输距离越远,信号衰减越大。为了达到高频信号远距离传输的目的,通常会使用同轴放大器对信号进行放大和补偿。

英特尔的雷电3数据线使用的就是同轴线,由于同轴线存在高频衰减,对于长度在0.5m的雷电3线,只需要被动芯片即可,而超过0.5m时,则需要主动芯片对信号进行放大,主动芯片和被动芯片价格相差好几倍,因此雷电3线普遍不超过0.5m。当然,苹果使用被动芯片做出了一条0.8m的雷电3数据线,已然是极限。

▲CHOETECH的2m雷电3数据线采用的就是主动类型的芯片,售价达五六百人民币

双绞线缺乏金属屏蔽层,采用相互缠绕的方式,内部和外部电磁产生的干扰信号会相互抵消掉一部分,所以它具有抗干扰能力强的优点。如果规定需具备抗强干扰能力,就必须使用屏蔽双绞线了。我们常见的超六类网线就是非屏蔽双绞线,七类线则为屏蔽双绞线。另外双绞线还有传输距离远、布线容易、价格低等许多优点,当然,手感方面就不如同轴线了。

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