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不同長(zhǎng)度lvds屏線的傳輸數(shù)率及信號(hào)衰減程度深度剖析
- 作者: 阿勇
- 來(lái)源: 鑫美特FFC排線
- 日期 : 2022-06-15
lvds屏線的傳輸數(shù)率隨著4K及8K信號(hào)的普及成為人們不得不談及一個(gè)重要話題,也是終端產(chǎn)品制造廠家對(duì)我們排線一個(gè)重要性能考核指標(biāo)。
信號(hào)衰減最常見的原因是插入損耗及數(shù)據(jù)路徑中,任何設(shè)備及介質(zhì)的信號(hào)功率損失,高頻電子信號(hào)(1080p/1440p/4K/5k/8K)在線纜傳輸時(shí),由于基本材料電阻產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度電壓降低以外,還有因高頻引發(fā)的阻抗(特性阻抗),導(dǎo)致電子信號(hào)強(qiáng)度在被降低,基本電阻的衰減取決于導(dǎo)體材質(zhì),可稱作為直流衰減。電容電感的衰減取決于信號(hào)頻率的高低,可稱交流衰減,且頻率越高,此衰減越嚴(yán)重。不管哪種衰減,都與線纜長(zhǎng)度有著密切的關(guān)系。
測(cè)試線纜傳輸數(shù)率原理:信號(hào)產(chǎn)生器可編輯一連續(xù)串的數(shù)編碼,輸入待測(cè)線纜分析待測(cè)線纜在這些連續(xù)編碼的高頻信號(hào)傳輸,因高頻效應(yīng)的Skew/Rise Time/Indepance與Cross Talk,用TDR觀察交叉衍生的接收端信號(hào)質(zhì)量,TDR所呈現(xiàn)出來(lái)結(jié)果圖像稱為“眼圖”。 眼圖具體是怎么形成的,我們沒(méi)必要弄得很明白,但是我們要會(huì)看眼圖。簡(jiǎn)單的說(shuō),眼圖的原理就是用數(shù)百萬(wàn)個(gè)信號(hào)打進(jìn)待測(cè)線纜,再用示波器來(lái)接受,并將每個(gè)量到的信號(hào)重疊在一起就成了眼圖,也就是說(shuō)測(cè)試圖會(huì)看到一只張的很開的眼睛,當(dāng)信號(hào)很完整時(shí),眼圖的眼睛會(huì)張的很大,代表線纜傳輸質(zhì)量好。當(dāng)信號(hào)通過(guò)質(zhì)量不好的線纜時(shí),測(cè)得的眼圖眼睛會(huì)比較閉起,或者根本看不到眼睛。一般來(lái)說(shuō),我們?cè)趯?duì)線纜進(jìn)行傳輸數(shù)率測(cè)試時(shí),會(huì)給定一個(gè)測(cè)定數(shù)率,然后通過(guò)測(cè)試看眼睛框會(huì)不會(huì)接觸到信號(hào)的波形的內(nèi)壁,如果沒(méi)有接觸到或者離的很遠(yuǎn),說(shuō)明這根線纜質(zhì)量很好,那么繼續(xù)提供測(cè)試數(shù)率標(biāo)準(zhǔn),一直到眼睛框剛好但是又沒(méi)有接觸到信號(hào)波形圖內(nèi)壁,那么這樣測(cè)出的傳輸數(shù)率就是此線纜的極限通過(guò)傳輸數(shù)率,一般用Gbps表示。
為滿足大家的期望,在此我以PH0.5-51p系列lvds屏線為列詳細(xì)講述一下各種長(zhǎng)度的lvds屏線的傳輸數(shù)率,用網(wǎng)絡(luò)分析儀器來(lái)測(cè)試待測(cè)lvds屏線的傳輸數(shù)率。用下面幾個(gè)案例來(lái)說(shuō)明
(1)0.5x51x180單面一體材。此lvds屏線0.5間距,51位,180mm長(zhǎng),上層絕緣層常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣層是普通一體材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:15Gbps
(2)0.5x51x300單面一體材。此lvds屏線0.5間距,51位,300mm長(zhǎng),上層絕緣層常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣層是普通一體材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:10.5Gbps
(3)0.5x51x1000單面后貼吸波材。此lvds屏線0.5間距,51位,1000mm長(zhǎng),上下兩層絕緣層為常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣膜后貼一層T0.23的黑色吸波材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:2.2Gbps
(3)0.5x51x1400單面后貼吸波材。此lvds屏線0.5間距,51位,1400mm長(zhǎng),上下兩層絕緣層為常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣膜后貼一層T0.23的黑色吸波材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:1.6Gbps
通過(guò)上面的幾個(gè)規(guī)格的lvds屏線,可以很明顯的顯示出,隨著線纜的長(zhǎng)度加長(zhǎng),傳輸數(shù)率遞減。因此,如果在應(yīng)用lvds屏線時(shí),尤其是對(duì)線纜長(zhǎng)度有要求時(shí),要充分考慮到信號(hào)衰減的問(wèn)題。一米長(zhǎng)的lvds屏線能否傳輸4K信號(hào),以上面我們驗(yàn)證的第三例,1.005米長(zhǎng)傳輸數(shù)率只有2.2Gbps,而4K信號(hào)對(duì)lvds屏線要求傳輸數(shù)率達(dá)到6Gbps。顯然用普通材料做的lvds屏線,如果線纜長(zhǎng)度達(dá)到1米長(zhǎng)度,顯然是不滿足傳遞4K信號(hào)的,那有沒(méi)有辦法能做到呢?答案是有的,需要用到高頻絕緣膜做,由于高頻膜的熱熔膠層采用了介電更低的聚烯烴類型熱熔膠,介電常數(shù)低于2.6,損耗因子小于0.008。可以滿足USB3.0/USB3.1、高清4K
大尺寸面板電視信號(hào)傳輸要求。此文主要是說(shuō)明lvds屏線傳輸數(shù)率與長(zhǎng)度的一個(gè)相對(duì)變化關(guān)系與程度的解析,有關(guān)高頻lvds屏線傳遞4K信號(hào),我們下一章再來(lái)論述。
lvds屏線在信號(hào)傳輸過(guò)程中隨著線纜長(zhǎng)度的增加,信號(hào)會(huì)逐漸衰減
.因而不同長(zhǎng)度的lvds屏線能傳輸多高的信號(hào)傳輸數(shù)率,是大家普遍關(guān)心的一個(gè)指標(biāo)。信號(hào)衰減的方式因傳輸介質(zhì)不同而有所差異,包括FFC、FPC、PCB等銅纜或光纜,信號(hào)線上的元器件及連接器,信號(hào)在時(shí)域和頻域都會(huì)失真。信號(hào)衰減最常見的原因是插入損耗及數(shù)據(jù)路徑中,任何設(shè)備及介質(zhì)的信號(hào)功率損失,高頻電子信號(hào)(1080p/1440p/4K/5k/8K)在線纜傳輸時(shí),由于基本材料電阻產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度電壓降低以外,還有因高頻引發(fā)的阻抗(特性阻抗),導(dǎo)致電子信號(hào)強(qiáng)度在被降低,基本電阻的衰減取決于導(dǎo)體材質(zhì),可稱作為直流衰減。電容電感的衰減取決于信號(hào)頻率的高低,可稱交流衰減,且頻率越高,此衰減越嚴(yán)重。不管哪種衰減,都與線纜長(zhǎng)度有著密切的關(guān)系。
測(cè)試線纜傳輸數(shù)率原理:信號(hào)產(chǎn)生器可編輯一連續(xù)串的數(shù)編碼,輸入待測(cè)線纜分析待測(cè)線纜在這些連續(xù)編碼的高頻信號(hào)傳輸,因高頻效應(yīng)的Skew/Rise Time/Indepance與Cross Talk,用TDR觀察交叉衍生的接收端信號(hào)質(zhì)量,TDR所呈現(xiàn)出來(lái)結(jié)果圖像稱為“眼圖”。 眼圖具體是怎么形成的,我們沒(méi)必要弄得很明白,但是我們要會(huì)看眼圖。簡(jiǎn)單的說(shuō),眼圖的原理就是用數(shù)百萬(wàn)個(gè)信號(hào)打進(jìn)待測(cè)線纜,再用示波器來(lái)接受,并將每個(gè)量到的信號(hào)重疊在一起就成了眼圖,也就是說(shuō)測(cè)試圖會(huì)看到一只張的很開的眼睛,當(dāng)信號(hào)很完整時(shí),眼圖的眼睛會(huì)張的很大,代表線纜傳輸質(zhì)量好。當(dāng)信號(hào)通過(guò)質(zhì)量不好的線纜時(shí),測(cè)得的眼圖眼睛會(huì)比較閉起,或者根本看不到眼睛。一般來(lái)說(shuō),我們?cè)趯?duì)線纜進(jìn)行傳輸數(shù)率測(cè)試時(shí),會(huì)給定一個(gè)測(cè)定數(shù)率,然后通過(guò)測(cè)試看眼睛框會(huì)不會(huì)接觸到信號(hào)的波形的內(nèi)壁,如果沒(méi)有接觸到或者離的很遠(yuǎn),說(shuō)明這根線纜質(zhì)量很好,那么繼續(xù)提供測(cè)試數(shù)率標(biāo)準(zhǔn),一直到眼睛框剛好但是又沒(méi)有接觸到信號(hào)波形圖內(nèi)壁,那么這樣測(cè)出的傳輸數(shù)率就是此線纜的極限通過(guò)傳輸數(shù)率,一般用Gbps表示。
為滿足大家的期望,在此我以PH0.5-51p系列lvds屏線為列詳細(xì)講述一下各種長(zhǎng)度的lvds屏線的傳輸數(shù)率,用網(wǎng)絡(luò)分析儀器來(lái)測(cè)試待測(cè)lvds屏線的傳輸數(shù)率。用下面幾個(gè)案例來(lái)說(shuō)明
(1)0.5x51x180單面一體材。此lvds屏線0.5間距,51位,180mm長(zhǎng),上層絕緣層常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣層是普通一體材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:15Gbps
(2)0.5x51x300單面一體材。此lvds屏線0.5間距,51位,300mm長(zhǎng),上層絕緣層常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣層是普通一體材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:10.5Gbps
(3)0.5x51x1000單面后貼吸波材。此lvds屏線0.5間距,51位,1000mm長(zhǎng),上下兩層絕緣層為常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣膜后貼一層T0.23的黑色吸波材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:2.2Gbps
(3)0.5x51x1400單面后貼吸波材。此lvds屏線0.5間距,51位,1400mm長(zhǎng),上下兩層絕緣層為常規(guī)熱熔膠膜,下層絕緣膜后貼一層T0.23的黑色吸波材。測(cè)的傳輸數(shù)率為:1.6Gbps
通過(guò)上面的幾個(gè)規(guī)格的lvds屏線,可以很明顯的顯示出,隨著線纜的長(zhǎng)度加長(zhǎng),傳輸數(shù)率遞減。因此,如果在應(yīng)用lvds屏線時(shí),尤其是對(duì)線纜長(zhǎng)度有要求時(shí),要充分考慮到信號(hào)衰減的問(wèn)題。一米長(zhǎng)的lvds屏線能否傳輸4K信號(hào),以上面我們驗(yàn)證的第三例,1.005米長(zhǎng)傳輸數(shù)率只有2.2Gbps,而4K信號(hào)對(duì)lvds屏線要求傳輸數(shù)率達(dá)到6Gbps。顯然用普通材料做的lvds屏線,如果線纜長(zhǎng)度達(dá)到1米長(zhǎng)度,顯然是不滿足傳遞4K信號(hào)的,那有沒(méi)有辦法能做到呢?答案是有的,需要用到高頻絕緣膜做,由于高頻膜的熱熔膠層采用了介電更低的聚烯烴類型熱熔膠,介電常數(shù)低于2.6,損耗因子小于0.008。可以滿足USB3.0/USB3.1、高清4K
大尺寸面板電視信號(hào)傳輸要求。此文主要是說(shuō)明lvds屏線傳輸數(shù)率與長(zhǎng)度的一個(gè)相對(duì)變化關(guān)系與程度的解析,有關(guān)高頻lvds屏線傳遞4K信號(hào),我們下一章再來(lái)論述。
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