我們生活中常用的USB數據線提供了一種將外圍設備和設備連接到計算機的便捷方式。但是,線纜長度會影響數據傳輸的質量,并且有許多因素會限制USB數據線長度和數據速率。
USB標準和最大長度
每個人都遇到過這種情況,當你需要將USB設備連接到計算機或其他設備,但你無法移動任何一臺設備。又沒有無線選項,因此有線連接是唯一的方法。然而,您家中或辦公室中唯一的USB數據線長度都有限制。為什么?為什么USB數據線受到限制,它們能有多長?你可能希望每一代USB在更長的距離上都有更好的數據傳輸速率,但事實恰恰相反。USB數據線越長,信號降級的可能性就越大。
USB類型 | 米 | 腳 |
USB1.0/1.1接口 | 5 | 16 |
USB2.0接口 | 5 | 16 |
USB3.0接口 | 3 | 9 |
USB3.1第1代 | 3 | 9 |
USB3.1第2代 | 3 | 9 |
USB3.2代1*1處理器 | 3 | 9 |
USB3.2代2*1處理器 | 3 | 9 |
USB3.2代2*2處理器 | 3 | 9 |
USB4接口 | 0.8 | 2.6 |
一般來說,隨著USB發展到更快的最大數據速率,從USB1.5中的低速(1.0Mbps)到今天的USB4的快速80/120Gbps,最大電纜長度已經減少。這主要與在越來越高的速度下保持信號完整性有關。
限制USB數據線長度的因素
有幾個技術因素限制了USB數據線的長度:
信號衰減:所有電纜都充當低通濾波器,衰減高頻信號分量。在USB3.x速度下,信號包含高達GHz的高頻分量,這些分量會隨著距離的流逝而衰減。這種失真表現為干擾、數據錯誤和較低的最大數據速率。
信號干擾:較長的電纜更容易受到電磁干擾,充當天線,從附近的組件拾取噪聲。這會損壞和扭曲 USB 信號。適當的屏蔽有助于緩解此問題。
供電:細USB數據線每單位長度具有一定的電阻。在長距離上,由于USB-C可能提供高功率,因此該電纜電阻會導致可測量的壓降。這會影響流向已連接設備的穩定功率。
時序:電纜中的傳播延遲意味著USB信號的時序與其源相比可能會漂移和抖動。這會扭曲信號眼圖和時鐘恢復,可能導致數據錯誤或設備握手失敗。
使用更長的USB數據線
雖然USB規范提供了建議的最大長度,但仍可以使用更長的USB數據線,并且有幾種方法可以延長USB數據線的長度(或信號或數據必須使用多根數據線傳輸的距離)。
例如,由于1.1Mbps信號速率較慢,低速設備(USB 5.x)可能在較長的電纜上正常運行。這不是給定的,與數據線質量和其他因素有關,但它可能會發生。然后,擁有帶有內置中繼器的有源數據線,可以再生和恢復長達15-20米的USB信號。
長USB數據線的潛在問題
數據速率和性能問題是與長USB數據線相關的最常見問題。例如,一根三米長的USB 3.2 Gen 2x2數據線可能只能可靠地支持10Gbps,而幾乎肯定會遇到長度超過4米的USB4數據線的數據傳輸速率問題(USB和USB-C不是一回事?。?/p>
根據USB數據線長度和USB規格,可能會發現某些設備和服務無法正常工作,而糾錯造成的帶寬開銷也可能影響性能。
還有通過USB供電的問題。簡而言之,如果USB數據線太長并且沒有從主機設備獲取所需的功率,則某些設備根本無法工作。