D-SUB konektöründen USB 3.0 bağlantısını geçin

Bir USB kablosunu sadece D-SUB geçit flanşlarına sahip olduğumuz vakum odası duvarından geçirmem gerekiyor. Böylece bir USB kablosunu ikiye böldüm ve her yarıya bir D-SUB konektörü lehimledim. USB 2.0 bağlantıları için, bu sorunsuz çalışır, ancak çalışmak için USB 3.0 bağlantısı alma konusunda sorun yaşadım.

Özellikle, bilgisayar, kablo takılı olduğunda birkaç saniyede bir tekrar tekrar bağlan / bağlantı kesme sesi çıkarır. Tek geçici çözüm, aygıt tanınana kadar, esas olarak bir USB 2.0 bağlantısını zorlayarak konektörü yavaşça içeri itmektir.

Bunun bir USB 3.0 bağlantısı almak için yetersiz korumadan kaynaklandığını düşünüyorum.

Bireysel bağlantılar, her biri için <3Ω dirençli ve kısa devre olmadan iyi görünüyor. Aşağıda kabloları konektörden nasıl geçirdiğimin bir şeması bulunmaktadır:

Şekilde gösterildiği gibi, blendajı her iki tarafa da bağlamak için blendaj konektörün kabuğuna bağlanır. Her iki taraftaki yaklaşık 3 cm kaldırılarak, tahrip edilmiş koruma miktarını düşük tutmaya çalıştım.

Bu başarısızlığın en muhtemel nedeni nedir ve mümkünse gelecekte nasıl önlenebilir?

Bunun bir USB 3.0 bağlantısı almak için yetersiz korumadan kaynaklandığını düşünüyorum.

Süper hızlı iletkenlerin iletken çiftlerini, iletişimin düzgün bir şekilde gerçekleşmeyeceği şekilde ayırarak çok önemli bir empedans kesmesi yapmanız daha olasıdır.

Bu başarısızlığın en muhtemel nedeni nedir ve mümkünse gelecekte nasıl önlenebilir?

Dediğim gibi, USB3'ün iletkenlerini yalnızca keyfi olarak ayıramazsınız: sinyal iletkenler arasında elektromanyetik alan olarak taşınır; USB3'ün sinyal frekansları tamamen mikrodalga aralığında olduğundan, iletken çifti ayırmanız temel olarak enerji aktarımını bozduğunuz anlamına gelir.

Muhtemelen bu durumu mevcut D-SUB konektörlerinizi kullanarak çözemezsiniz. Bu konektörleri, USB3 SS konektör çiftlerinin nominal 90Ω empedansını en azından yaklaşık olarak koruyanlarla değiştirmeniz gerekecektir. Bunu başarmanın en kolay yolu USB3 konektörleri aracılığıyla gerçekleşmesidir.

Burada iki problem mevcut:

1) Bir USB kablosu çalışırken değiştirilebilir, yani güç pinleri önce takılır (veri pinlerinden daha uzundurlar). Sıcak takma için bir d-sub konektör takılı değildir, pimlerin hepsi aynı uzunluktadır ve bazıları D-sub'un takılı olduğu açıya bağlı olarak ilk önce birbirine geçer ve olası sorunlara neden olabilir

2) Diferansiyel hatların empedansı (daha önce belirtildiği gibi) 90Ω olmalıdır, aksi takdirde hızlı diferansiyel sinyaller uygun şekilde eşleşmediğinde yansıtır ve zayıflar. Konektör ayrıca içinden hızlı sinyalleri iletmek için empedansla kontrol edilmelidir.

USB 3.0 spesifikasyonu, diğer tarafla bir bağlantı başlatmak için düşük frekanslı sinyal (10-50 MHz) kullanır. SFP + alıcı-vericileri genellikle bu aralıkları kapsamaz, en azından veri sayfalarında (daha fazla 300-2500 MHz veya daha fazla). Dolayısıyla bu hayati sinyal diğer tarafa düzgün şekilde ulaşamayabilir ve bu nedenle bağlantı kurma başarısız olabilir. Kaynak: http://billauer.co.il/blog/2015/12/usb-superspeed-parallel/

D-sub ile ilgili sorun muhtemelen aşağıda gösterilenlere benzeyen bir kapasitans \ endüktansa sahip olmasıdır ve USB 3.0'ın hızlı 2.5GHz sinyalini geçmek için yeterince hızlı değildir.

Kaynak: https://www.farnell.com/datasheets/66098.pdf

Peki bu konuda ne yapabilirsiniz?

USB 3.0'a sahip olmanız gerekmiyorsa, yalnızca GND, Vcc, D + ve D-çizgileri kullanmayı deneyebilirsiniz. D-sub'ın sıcak şekilde takılması en iyi şekilde önlenebilirse (göbeğe giden konektörü takın).

Tabağınızda başka bir delik delmek veya boru içine sokmanın başka bir yolunu bulmak istiyorsanız UHV uyumlu USB 3.0 bağlantı noktası geçişlerini de yaparlar.

DB-9 konektörüyle ilgili sorun, "empedans kontrollü" olmaması ve sinyal çiftleri arasında blendajsız olmasıdır (konektör boyunca diferansiyel çiftleri kullanmanız ve bunları diğer fark çiftlerinden korumanız gerekir). USB 3.0, 2,5 GHz sinyal hızında çalışır ve "3 cm gevşek kablo" bunun için bir ölümdür. Empedans uyuşmazlığı çok sayıda sinyal yansıması oluşturur ("semboller arası parazite" adı verilir) ve Rx ve Tx çiftleri arasındaki önemli karşılıklı konuşma sinyal tutarlılığını öldürür ve büyük bağlantı düşmelerine neden olur. USB 3.x teknik özellikleri, empedans ve kablo üzerindeki yakın ve uzak uç karışmalar için çok güçlü gereksinimlere sahiptir.

Dahili kameranızla USB 3.x bağlantınız olması için, vakum dereceli USB konektörleri (varsa, varsa) ağır bir arama yapmanız veya RF sınıfı 50 dereceli koaksiyel çoklu pimli besleme özelliğini kullanmanız gerekir. konektörler, uzay dereceli. İkiz eksenel Sub-D boyutlu konektörler vardır, buna benzer en az iki twinaxial kanala ihtiyacınız vardır:

Ayrıca, ethernet bağlantısı için kullanılan bağlayıcıları kullanabilirsiniz, eğer bunları vakum dereceli versiyonda bulabilirseniz, bunun gibi bir şey

En kötü durumda, dört geçişli SMA tipi konektör kullanabilir ve ara bağlantı testinde ve kablo sertifikasyonunda USB-IF'nin kullandığı gibi bir USB-SMA adaptörü yapabilirsiniz:

Vakum dereceli besleme çözümleri için bazı kaynaklar Pave Teknolojisi , MDC Vakum Ürünleri ve muhtemelen diğerleridir.

Her durumda, DB-9 konektörlerini kullanarak güvenilir bir USB SuperSpeed ​​kanalına sahip olma şansım olmadı ve odanız üzerinde ciddi bir yeniden çalışmaya ihtiyacınız olacak.