マイクロコアックスケーブルの長さの差が高速信号の同期に与える影響

高速電子システムにおいて、極細同軸線束（Micro Coaxial Cable Bundle）はデジタル信号伝送、差分信号、および高速時钟配分に広く用いられています。その直径が小さく、柔軟性が高くて遮蔽効果が良いため、スペースが限られており、重量が問題となるアプリケーションシーンに非常に適しています。しかし、複数の極細同軸線束がセットで使用される場合、長さの違いがもたらす影響はしばしば無視されがちですが、高速信号の同期性とシステムの安定性にとって非常に重要です。本稿では、長さの違いによる影響と対応方法を詳細に分析し、設計に参考となる情報を提供します。

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信号遅延と線長の関係

信号が同軸線で伝播する速度は材料の絶縁係数によって決定され、通常光速よりも低いです。線の長さに差がある場合、たとえ差がミリメートルレベルであっても、ピコ秒レベルの時間遅延が生じます。これは高速システムでは非常に敏感です。例えば、10Gbpsシステムでは、1ビット周期は約100ピコ秒です。極細の同軸線束間の長さ差が5ピコ秒の遅延を引き起こすと、ビット周期の5%に相当し、信号のアライメントに影響を与えデータのサンプリングエラーを引き起こすことが十分です。

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二、極細同軸線束長度差の主な影響

マルチチャンネル同期問題：並行インターフェースやマルチチャンネルサンプリングシーンにおいて、異なるチャンネルの信号が長さの違いから到達時間が異なり、システムがデータを同一のクロックサイクルで正しく処理できないことがあります。

差分信号の信頼性低下：二本の同軸線が差分対を構成する際、長さの差が正負信号の時間ずれを引き起こし、干渉耐性を弱め、共模ノイズに変換される可能性があり、電磁干渉（EMI）を増加させる。

誤码率の上昇：時序のずれは受信端の眼図を収縮させ、時間余裕が減少し、誤码率（BER）が顕著に増加し、システムの安定性に影響を与えます。

環境と構造の重疊効果：極細同軸線は温度、曲げ半径、製造公差に非常に敏感です。製造時の長さが厳しく制御されていても、使用環境の変化によって追加の遅延差が生じる可能性があります。

 

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第三、どうして長さの差の影響を減らすか

線長の厳格な制御：設計段階で複数の同軸線束の長さが可能な限り一致することを確保し、特に成対の差分線に関して。

2. 延迟マッチング工法を採用します：位相差マッチングまたは延迟マッチングを提供する同軸線製品を選択することで、延迟誤差を非常に小さい範囲に抑えることができます。

合理的配線と固定：システムの組み立てにおいて、線束の過度な曲がりや迂回を避け、走行経路がなるべく対称になるようにしてください。

システムレベルの補償：高要求のアプリケーションでは、回路やチップレベルに遅延校正機構を追加し、物理的な線長の差異による偏移をさらに排除することができます。

高速信号システムにおいて、極細同軸線束の長さの差は信号の同期、差分の完全性、およびシステムの誤码率に直接影響を与えます。信号の速度がどんどん高くなるにつれて、設計者は線長の一致に対する要求がより厳しくなります。設計、製造、および適用の全過程で線長の一貫性を重視し、遅延の一致と適切な布線措置を講じることがなければ、高速システムの安定性および信頼性を確保することはできません。

私は【蘇州汇成元電子科技】，長期専念高速信号ラインバンドと極細同軸線バンドの設計・カスタマイズ、お客様に安定信頼性の高い高速接続ソリューションを提供することに専念しています。技術コンサルタントのご相談や詳細な情報をご希望の場合、お問い合わせください：尹経理 18913280527（ライン同号）。