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不是所有的电缆都是一样的

2021年2月24日/ by加雷斯·海伍德

不是所有的电缆都是一样的当涉及AV信号交换和扩展的标准铜类电缆,Semtech提供了两个高性能平台:188金宝搏app 下载AVXT用于点对点AV扩展应用的芯片组,以及BlueRiver®avon基于ip的av和基于以太网的软件定义视频系列设备(SDVoE™)基于网络的应用程序。这两种解决方案都利用了标准的以太网技术,通常以10Gbps运行,以支持高带宽4K60视频的传输,图像质量未压缩。bet188软件下载然而,当视频带宽不需要完全的10Gbps时,AVXT和AVP都可以在2.5Gbps和5Gbps以太网速率下运行。在这些较低的数据速率下运行的好处包括,与高性能类别的电缆相比,电缆的延伸距离明显更长,或者重用现有的网络电缆基础设施,设计用于承载较低的数据速率以太网。188金宝搏app 下载

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大量的研发工作、资金和脑力已经投入到硅技术的开发中,以支持在标准类别电缆上高达10Gbps的高数据速率传输。188bet金博宝滚球采用先进的数字信号处理技术来保持信号完整性,补偿信号损失和串扰,同时提供噪声抑制。通过使用完全符合ieee的10G以太网铜PHY, AVP和AVXT都提供了一个健壮的基于标准的解决方案,充分利用了在以太网技术上的巨大投资。188bet金博宝滚球要了解使用标准以太网PHY技术的更多好处,可以观看演示188bet金博宝滚球在这里

标准还定义了类别电缆的关键特性以及满足这些特性时的预期距离。AVP和AVXT支持的各种以太网数据速率在满足100m最大距离时,推荐的线缆类型如下表所示。

接口 推荐类电缆 Max。距离
2.5 gbaset Cat5e 100米
5 gbaset 六类 100米
10 gbaset Cat6a 100米

然而,经常有客户问我:“为什么我必须在你们的解决方案中使用Cat6a电缆?”最简单的答案是,你不知道!您可以使用任何您选择的电缆,但当涉及到电缆到达性能时,您确实需要管理您的期望。你看,并不是所有种类的电缆都是一样的,所以你必须仔细注意你所选择的电缆的规格。理想情况下,选择知名品牌的电缆,遵循行业标准的安装技术,使用高质量的连接器,但引用经典免责声明汽车制造商总是使用,您的里程可能不同!bet188软件下载

《一点物理

通过铜电缆发送高速数据的主要限制因素之一是表皮效应,它会随着信号频率的增加而增加衰减。这种效应是由于信号电流大多在高频时在导体表面(或表面)流动。蒙皮效应由下式定义,其中w为数据传输的频率。由于蒙皮效应,电缆的插入损耗随着它所携带信号频率的平方根而增加。

蒙皮效应导致衰减图的增加

蒙皮效应导致衰减随着频率的增加而增加

其他因素如连接器的介电损耗和阻抗不匹配也限制了高比特率下电缆长度的性能,但在这里讨论的频率超过20米左右时,损耗主要由皮肤效应造成。

简单地说,在更高的数据速率下,电缆变得更“电阻性”,这导致电缆长度更短。降低数据速率,降低蒙皮效应,导致较低数据速率下的电缆长度变长。较厚的铜导体的外壳将比使用薄导体的电缆有更大的表面积。因此,电缆的线规规格越厚(蒙皮越多),它将提供更好的延伸性能。理解吗?

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规格为何重要

让我们来看看一个使用23 AWG实心铜导体的Cat6a额定电缆的真实例子,其插入损耗规格如下表所示。

频率(MHz) 插入损耗(衰减)
One hundred. 19.1 dB / 100米
125 21.5 dB / 100米
200 27.6 dB / 100米
250 31.1 dB / 100米
300 34.2 dB / 100米
400 39.8 dB / 100米
500 45.3 dB / 100米

上表清楚地说明了随频率增加而增加的损耗或信号衰减。在研究所选类别电缆的规格时,了解感兴趣的频率是很重要的。Semtech的AVP和AVXT芯片组支持的以太网数据速率(2.5Gbps、5Gbps和10Gbps)所需的带宽如下表所示。

接口 速度(Mbps) 带宽(MHz)
2.5 gbaset 2500 One hundred.
5 gbaset 5000 200
10 gbaset 10000 400

由于该电缆完全符合类别规格,以10Gbps满足100m电缆长度,我们可以看到,导体必须至少为23 AWG,大约40 dB/100m或更好的插入损耗需要10GBaseT操作。在400MHz下从dB/100m转换为dB/m,然后我们可以计算在2.5GBaseT和5GBaseT节点上运行时的预期电缆长度性能,总结如下表。


接口 频率(MHz) Max。插入损耗(dB / 100) 最大的距离
2.5 gbaset One hundred. 19.1 200米
5 gbaset 200 27.6 140米
10 gbaset 400 39.8 100米

这一分析告诉我们的是,一根额定为100米、10GBaseT的电缆在2.5GBaseT时可以提供两倍的到达性能。换句话说,如果您的视频带宽意味着您可以在较低的以太网节点上运行,那么您可以使用标准兼容的电缆获得良好的到达性能。

根据实际情况选择线缆

正如我们在前面的表格中看到的,通过在10gbaset以下的较低速度下工作,您还可以使用不同类别的电缆,这些电缆被设计为在较低频率下工作,如Cat6和Cat5e。现在让我们回到Pro AV的世界,谈谈视频和它对以太网数据速率选择的影响。下表显示了典型的HD和4K格式,以及它们如何映射到各自的以太网接口和类别电缆。


接口 100m电缆推荐类别 视频格式
2.5 gbaset Cat5e 1080年p60
5 gbaset 六类 4 k30
10 gbaset Cat6a 4 k60

从低成本的数字标牌到企业AV,高清格式仍然在许多Pro AV应用中占主导地位。一个1080p源以每秒60帧的速度运行所需的带宽小于2.5Gbps,而类似采样的4K60视频源需要超过9Gbps。如果您的应用程序只需要高清视频扩展或分发,那么配置AVXT或AVP设备以2.5GBaseT运行意味着您需要考虑以下选项:

  • 如果电缆距离是关键,使用10GBaseT额定Cat6a电缆,达到200米,或

  • 如果需要重用现有的Cat5e网络基础设施,可以达到100米

因此,根据满足您的特定应用程序所需的成本和性能要求,选择何种电缆由您自己决定。基于AVP和AVXT芯片组的产品提供了灵活性,以满足广泛的Pro AV应用,从最苛刻的,性能关键的医疗手术室AV分布,到低成本的点对点AV扩展器。

您可以在网络研讨会中了解更多关于bluerver基于ip的av解决方案的功能和灵活性,bluerver ASIC:启用一类新的SDVoE产品以及为什么AVXT是低成本点对点AV扩展的理想选择。AVXT ASIC:高级AV扩展”研讨会。

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Semtech、Semtech标志和BlueRiver是Semtech公司或其关联公司的注册商标或服务标志。SDVoE是SDVoE联盟的商标或服务标志。

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