USB4线缆同轴结构的优势有哪些

先简单介绍下大家都熟知的USB：通用串行总线（Universal Serial Bus，简称USB）可能是这个世界上最通用的接口之一，它最初是由英特尔与微软倡导发起，最大的特点是尽可能实现热插拔和即插即用。USB接口自1994年推出以来，经过26年的发展，经过USB 1.0/1.1、USB2.0、USB 3.0，USB 3.1 Gen 1，USB 3.1 Gen 2 ，USB 3.2，最终发展到了现在的USB4；传输速率也从最开始的1.5Mbps，大幅提高到了最新的40Gbps，USB4电缆将很快将替代USB3.1成为通用统一标准。

根据官方技术规范，USB4基于英特尔协议，当使用兼容的USB-C电缆时，将提供高达40Gbps的带宽。这意味着你不再需要弄清楚你电脑上的端口是USB还是雷电，因为USB3.2的速度只有它的一半。一旦USB4全面进入市场，将会有一个真正的通用接口，提供速度和通用性的最佳结合。由于USB4将向后兼容雷电3、USB 3.2和USB 2.0，您仍然能够连接所有较老的外围设备。

USB4的到来保证了公平的竞争环境，为所有消费者提供同样高水平的性能。USB4接口商用时代来临，USB4线缆需求势必开始增长明显，目前市场对于线缆结构的部分开始争议明显，有支持同轴版本结构线缆的，有支持对绞版本结构线缆的，USB4同轴由于价格高及加工难度问题，仅在系统厂商选用，对绞版本开始在消费市场异军突起，同轴貌似起了一个大早，确赶了一个晚集.

大家怎么看，同轴结构为何更受青睐

同轴电缆，英文名：CoaxtalCabLe。常用于设备与设备之间的连接，或应用在总线型网络拓扑中。同轴电缆中心轴线是一条铜导线，外加一层绝缘材料，在这层绝缘材料外边是由一根空心的圆柱网状铜导体包裹，最外一层是绝缘层；它与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力强、屏蔽性能好、传输数据稳定。

同轴线物理性能的优点：

线材直径可以做小，相比对绞线结构。

线材的柔软性更好，相比对绞线结构。

线材的弯折性能佳，相比对绞线结构。

同轴高频性能的优点

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。同轴电缆是一种由两个导体组成的合成物，同轴电缆的中心导线用于传输信号，金属屏蔽网起了两个作用：一是作为信号的公共地线为信号提供电流回路，二是作为信号的屏蔽网，抑制电磁噪音对信号的干扰。同轴线相对于其他线束来讲，最主要的优点就是抗干扰能力优良。每根同轴线都是自带屏蔽层，直接的屏蔽效果就比电子线强很多倍。再加上带铜箔包覆和外层铜编织，已经是目前最强的屏蔽了。就是放在天线或者其他信号发射源附近也不会收到干扰。

中心导线与屏蔽网介于半发泡的聚丙烯绝缘层之间，绝缘层决定了电缆的传输特性，而且有效保护了中间的导线。如今USB4和雷电4或者HDMI2.1采用两根同轴线进行差分信号传输；顾名思义，以上就总结为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，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。

同轴高频讯号优势明显

高频讯号影响：随着USB4线缆市场对高频传输的要求越来越趋于严谨，而高速传输需要线材拥有极强的抗干扰能力及电气性能稳定性，为了保证高频传输的稳定性,其目前主流仍然是同轴版本为主，但同轴的生产制造工艺是一个复杂的过程，解决高频高速应用需要有合适的生产设备及成熟稳定的生产工艺。

在生产高速产品时，材料选择，工艺参数和过程控制，电气参数的专门的实验室检测都发挥关键作用，所以大家都想在对绞版本上进行突破，因为相对而言，加工简单，工艺成熟，设备通用， 但是对绞线的结构在加工的工艺过程中，由于对绞绞距，覆合总绞绞距的变化和不稳定等因素众多，包括加工剥开铝箔的时候也会伤到对绞结构，导致其讯号在经过线缆后因为介质的低通性、非理想性、集肤效应、阻抗不连续等效应，造成讯号衰减、反射等问题。且由于USB4的频率相比USB3.1已经有质的变化，其结构差异会随着高、低频讯号衰减比例影响而差异无限放大。

物理性能影响：线对互相扭绞的目的就是利用铜导线中电流产生的电磁场互相抵消邻近对之间串扰，并减少来自外界的干扰，提高抗干扰能力，但对绞的结构会直接影响它的阻抗，衰减，串音等，对绞节距﹑对屏蔽松紧﹑对屏蔽厚度﹑成缆节距﹑总屏蔽﹑总屏蔽厚度都是变数，当有高频参数要求的时候，其实对于加工的要求更高，目前对绞结构市场反馈稳定性极差，摇摆不合格，衰减时好时坏均来自于此结构决定。

同轴价格卷出新高度

早在几年前江浙一带早期做视频天线同轴线的厂商开始发现这个商机，开始积极筹备转型并初具成效显现，随着消费市场的持续低迷，江浙商人开始大量拼同轴价格并将其华南的原有百亨，金澜等老牌同轴的价格彻底拉低，近期我们走访华南众多同轴USB4高频的工厂，价格体系已经到和普通线缆工厂相当，目前我们走访到的工厂，30AWG镀银8同轴已经卷到9.9RMB/含税批量出货.

编辑：黄飞