USB是由世界著名計(jì)算機(jī)和通信公司等共同推出的新一代接口標(biāo)準(zhǔn)，全稱為Universal Serial Bus（通用串行總線），是一種快速、靈活的總線接口。它是為了解決日益增加的PC外設(shè)與有限的主板插槽和端口之間的矛盾而制定的一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)。

USB一般分為USB低速，USB全速，USB高速和USB超高速,其分別對(duì)應(yīng)于USB1.0,USB1.1,USB2.0和USB3.0，而USB3.0又分了GEN1，GEN2等。最新一代是USB4，傳輸速度為40Gbit/s，三段式電壓5V/12V/20V，最大供電100W ，新型Type C接口允許正反盲插。

USB應(yīng)用十分廣泛，并具有下述優(yōu)點(diǎn)：

①適用于多種外設(shè)，使它不需要為不同的外設(shè)準(zhǔn)備不同的接口和協(xié)議；

②Windows能自動(dòng)檢測(cè)到USB設(shè)備的熱插拔，并自動(dòng)配置；

③PC機(jī)上的接口線非常緊缺，而USB設(shè)備并不需要用戶設(shè)置端口故無(wú)論從用戶使用方便性，或從對(duì)資源的占用方面看，USB都很優(yōu)秀；

④當(dāng)接入一個(gè)USB設(shè)備時(shí)，全速USB接口可達(dá)12Mbit/s?？紤]到狀態(tài)、控制和出錯(cuò)信息，最大理論速度仍可達(dá)到9.6Mbit/s，這是其他串行接口協(xié)議所不能比擬的，且USB也支持1.5Mbit/s的低速傳輸；

⑤USB接口芯片價(jià)格低廉，這也大大促進(jìn)USB設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

在USB出現(xiàn)之前，計(jì)算機(jī)典型接口有并行口、串行口、鼠標(biāo)口、鍵盤口、顯示器口，及各種卡式接口等，與這些接口對(duì)應(yīng)的有各種不同的電纜，在傳輸速度方面，這些接口都存在速度偏低的問(wèn)題。在技術(shù)方面，這種設(shè)計(jì)容易產(chǎn)生I/O沖突，中斷不夠用，以及對(duì)于每一種新的外設(shè)都必須設(shè)計(jì)新的接口卡等缺點(diǎn)。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，都在追求高速度和高通用性。USB接口適應(yīng)了這種要求，并以其速度快、使用方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，迅速得到了眾多PC廠商和半導(dǎo)體廠商的大力支持，外設(shè)向USB過(guò)度成為必然趨勢(shì)。

USB插頭對(duì)各USB協(xié)議規(guī)范的支持：

USB接口自1994年推出以來(lái)，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，經(jīng)過(guò)USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.x，最終發(fā)展到了現(xiàn)在的USB4；傳輸速率也從最開(kāi)始的1.5Mbps，大幅提高到了最新的40Gbps。

而隨著傳輸速率的增加，對(duì)于USB線束的帶寬測(cè)量也顯得尤為重要。所以，利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)四條不同的USB線的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了實(shí)測(cè)比對(duì)。

測(cè)試產(chǎn)品：

左：A口線纜測(cè)試連接 右：C口線纜測(cè)試連接

測(cè)試環(huán)境：

USB A口1米長(zhǎng)線纜兩根，編號(hào)A001和A002；

USB A口2米長(zhǎng)線纜兩根，編號(hào)A003；

USB C口線纜一根，編號(hào)C001；

測(cè)試儀器：Prosund SP800系列矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

測(cè)試夾具：海凌克電子USB A和C口測(cè)試夾具；

測(cè)試結(jié)果未做夾具去嵌入；

夾具損耗：A口0.35dB@2.5GHz，0.6dB@5GHz；C口公頭0.85dB@5GHz，母口0.63dB@5GHz；

測(cè)試結(jié)果：

A001和A003阻抗低于90歐姆；A002阻抗正常；

A001損耗略大，A003損耗嚴(yán)重超標(biāo)，且有諧振；

C001線纜阻抗正常；2.5GHz損耗略大，扣除夾具損耗~1.5dB后，線纜損耗為7.9dB@2.5GHz，已輕微超標(biāo)；

損耗標(biāo)準(zhǔn)：

USB 5Gbps速率（又稱Super Speed Gen1）

USB 3.0規(guī)范A口：7.5dB@2.5GHz；

USB 3.1規(guī)范A口：3.5dB@2.5GHz；

USB 3.1規(guī)范C口：7dB@2.5GHz；

USB 10Gbps速率（又稱Super Speed Gen2)

所有規(guī)格線纜：6dB@5GHz；

初步結(jié)論：

USB 5Gbps：

A001剛好滿足插損要求，但是沒(méi)有任何余量，且阻抗不合格；

A002滿足插損及阻抗要求；

A003不滿足插損和阻抗要求；

C001插損略超要求，阻抗合格；

USB 10Gbps：

A002滿足插損及阻抗要求；

其余線纜均不滿足要求。

普尚SP800系列矢網(wǎng)搭配海凌克的高速測(cè)試夾具，可以很方便進(jìn)行USB線束的關(guān)鍵參數(shù)測(cè)量，例如傳輸損耗，時(shí)域阻抗等，也可提供針對(duì)光模塊/電纜/光纜測(cè)試夾具，HDMI測(cè)試夾具，PCIe測(cè)試夾具等高速測(cè)試相關(guān)產(chǎn)品的一攬子解決方案。

西安海凌克電子科技有限公司（簡(jiǎn)稱“海凌克電子”）專注于高速測(cè)試相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，包括測(cè)試夾具、測(cè)試儀表、芯片驗(yàn)證電路板等領(lǐng)域。所有測(cè)試夾具均符合相關(guān)協(xié)議要求，包括MSA、SFF、IEEE 802.3、HDMI CTS、PCIe CEM等。

審核編輯：湯梓紅