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不同长度lvds屏线的传输数率及信号衰减程度深度剖析
- 作者: 阿勇
- 来源: 鑫美特FFC排线
- 日期 : 2022-06-15
lvds屏线的传输数率随着4K及8K信号的普及成为人们不得不谈及一个重要话题,也是终端产品制造厂家对我们排线一个重要性能考核指标。
信号衰减最常见的原因是插入损耗及数据路径中,任何设备及介质的信号功率损失,高频电子信号(1080p/1440p/4K/5k/8K)在线缆传输时,由于基本材料电阻产生信号强度电压降低以外,还有因高频引发的阻抗(特性阻抗),导致电子信号强度在被降低,基本电阻的衰减取决于导体材质,可称作为直流衰减。电容电感的衰减取决于信号频率的高低,可称交流衰减,且频率越高,此衰减越严重。不管哪种衰减,都与线缆长度有着密切的关系。
测试线缆传输数率原理:信号产生器可编辑一连续串的数编码,输入待测线缆分析待测线缆在这些连续编码的高频信号传输,因高频效应的Skew/Rise Time/Indepance与Cross Talk,用TDR观察交叉衍生的接收端信号质量,TDR所呈现出来结果图像称为“眼图”。 眼图具体是怎么形成的,我们没必要弄得很明白,但是我们要会看眼图。简单的说,眼图的原理就是用数百万个信号打进待测线缆,再用示波器来接受,并将每个量到的信号重叠在一起就成了眼图,也就是说测试图会看到一只张的很开的眼睛,当信号很完整时,眼图的眼睛会张的很大,代表线缆传输质量好。当信号通过质量不好的线缆时,测得的眼图眼睛会比较闭起,或者根本看不到眼睛。一般来说,我们在对线缆进行传输数率测试时,会给定一个测定数率,然后通过测试看眼睛框会不会接触到信号的波形的内壁,如果没有接触到或者离的很远,说明这根线缆质量很好,那么继续提供测试数率标准,一直到眼睛框刚好但是又没有接触到信号波形图内壁,那么这样测出的传输数率就是此线缆的极限通过传输数率,一般用Gbps表示。
为满足大家的期望,在此我以PH0.5-51p系列lvds屏线为列详细讲述一下各种长度的lvds屏线的传输数率,用网络分析仪器来测试待测lvds屏线的传输数率。用下面几个案例来说明
(1)0.5x51x180单面一体材。此lvds屏线0.5间距,51位,180mm长,上层绝缘层常规热熔胶膜,下层绝缘层是普通一体材。测的传输数率为:15Gbps
(2)0.5x51x300单面一体材。此lvds屏线0.5间距,51位,300mm长,上层绝缘层常规热熔胶膜,下层绝缘层是普通一体材。测的传输数率为:10.5Gbps
(3)0.5x51x1000单面后贴吸波材。此lvds屏线0.5间距,51位,1000mm长,上下两层绝缘层为常规热熔胶膜,下层绝缘膜后贴一层T0.23的黑色吸波材。测的传输数率为:2.2Gbps
(3)0.5x51x1400单面后贴吸波材。此lvds屏线0.5间距,51位,1400mm长,上下两层绝缘层为常规热熔胶膜,下层绝缘膜后贴一层T0.23的黑色吸波材。测的传输数率为:1.6Gbps
通过上面的几个规格的lvds屏线,可以很明显的显示出,随着线缆的长度加长,传输数率递减。因此,如果在应用lvds屏线时,尤其是对线缆长度有要求时,要充分考虑到信号衰减的问题。一米长的lvds屏线能否传输4K信号,以上面我们验证的第三例,1.005米长传输数率只有2.2Gbps,而4K信号对lvds屏线要求传输数率达到6Gbps。显然用普通材料做的lvds屏线,如果线缆长度达到1米长度,显然是不满足传递4K信号的,那有没有办法能做到呢?答案是有的,需要用到高频绝缘膜做,由于高频膜的热熔胶层采用了介电更低的聚烯烃类型热熔胶,介电常数低于2.6,损耗因子小于0.008。可以满足USB3.0/USB3.1、高清4K
大尺寸面板电视信号传输要求。此文主要是说明lvds屏线传输数率与长度的一个相对变化关系与程度的解析,有关高频lvds屏线传递4K信号,我们下一章再来论述。
lvds屏线在信号传输过程中随着线缆长度的增加,信号会逐渐衰减
.因而不同长度的lvds屏线能传输多高的信号传输数率,是大家普遍关心的一个指标。信号衰减的方式因传输介质不同而有所差异,包括FFC、FPC、PCB等铜缆或光缆,信号线上的元器件及连接器,信号在时域和频域都会失真。信号衰减最常见的原因是插入损耗及数据路径中,任何设备及介质的信号功率损失,高频电子信号(1080p/1440p/4K/5k/8K)在线缆传输时,由于基本材料电阻产生信号强度电压降低以外,还有因高频引发的阻抗(特性阻抗),导致电子信号强度在被降低,基本电阻的衰减取决于导体材质,可称作为直流衰减。电容电感的衰减取决于信号频率的高低,可称交流衰减,且频率越高,此衰减越严重。不管哪种衰减,都与线缆长度有着密切的关系。
测试线缆传输数率原理:信号产生器可编辑一连续串的数编码,输入待测线缆分析待测线缆在这些连续编码的高频信号传输,因高频效应的Skew/Rise Time/Indepance与Cross Talk,用TDR观察交叉衍生的接收端信号质量,TDR所呈现出来结果图像称为“眼图”。 眼图具体是怎么形成的,我们没必要弄得很明白,但是我们要会看眼图。简单的说,眼图的原理就是用数百万个信号打进待测线缆,再用示波器来接受,并将每个量到的信号重叠在一起就成了眼图,也就是说测试图会看到一只张的很开的眼睛,当信号很完整时,眼图的眼睛会张的很大,代表线缆传输质量好。当信号通过质量不好的线缆时,测得的眼图眼睛会比较闭起,或者根本看不到眼睛。一般来说,我们在对线缆进行传输数率测试时,会给定一个测定数率,然后通过测试看眼睛框会不会接触到信号的波形的内壁,如果没有接触到或者离的很远,说明这根线缆质量很好,那么继续提供测试数率标准,一直到眼睛框刚好但是又没有接触到信号波形图内壁,那么这样测出的传输数率就是此线缆的极限通过传输数率,一般用Gbps表示。
为满足大家的期望,在此我以PH0.5-51p系列lvds屏线为列详细讲述一下各种长度的lvds屏线的传输数率,用网络分析仪器来测试待测lvds屏线的传输数率。用下面几个案例来说明
(1)0.5x51x180单面一体材。此lvds屏线0.5间距,51位,180mm长,上层绝缘层常规热熔胶膜,下层绝缘层是普通一体材。测的传输数率为:15Gbps
(2)0.5x51x300单面一体材。此lvds屏线0.5间距,51位,300mm长,上层绝缘层常规热熔胶膜,下层绝缘层是普通一体材。测的传输数率为:10.5Gbps
(3)0.5x51x1000单面后贴吸波材。此lvds屏线0.5间距,51位,1000mm长,上下两层绝缘层为常规热熔胶膜,下层绝缘膜后贴一层T0.23的黑色吸波材。测的传输数率为:2.2Gbps
(3)0.5x51x1400单面后贴吸波材。此lvds屏线0.5间距,51位,1400mm长,上下两层绝缘层为常规热熔胶膜,下层绝缘膜后贴一层T0.23的黑色吸波材。测的传输数率为:1.6Gbps
通过上面的几个规格的lvds屏线,可以很明显的显示出,随着线缆的长度加长,传输数率递减。因此,如果在应用lvds屏线时,尤其是对线缆长度有要求时,要充分考虑到信号衰减的问题。一米长的lvds屏线能否传输4K信号,以上面我们验证的第三例,1.005米长传输数率只有2.2Gbps,而4K信号对lvds屏线要求传输数率达到6Gbps。显然用普通材料做的lvds屏线,如果线缆长度达到1米长度,显然是不满足传递4K信号的,那有没有办法能做到呢?答案是有的,需要用到高频绝缘膜做,由于高频膜的热熔胶层采用了介电更低的聚烯烃类型热熔胶,介电常数低于2.6,损耗因子小于0.008。可以满足USB3.0/USB3.1、高清4K
大尺寸面板电视信号传输要求。此文主要是说明lvds屏线传输数率与长度的一个相对变化关系与程度的解析,有关高频lvds屏线传递4K信号,我们下一章再来论述。
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