USB4降噪措施詳解（上）

發布時間：2022-05-30作者來源：金航標瀏覽：2252

USB4的標準及普及

作為主要用于在電腦等Host設備和Device設備間傳輸數據的差動接口標準，USB（Universal Serial Bus）現已得到廣泛普及（上圖）。隨著市場對于高速通信的大容量數據傳輸、多個差動接口標準的整合化需求的增加，USB4已在2019年9月被規定為全新標準。

今后，USB4將以電腦及其周邊設備方面為主，將得到進一步普及。

USB和Thunderbolt的整合

Thunderbolt 3采用了USB Type-C接口，因此也可將Thunderbolt 3的端口作為USB 3.1端口使用。USB4標準可與Thunderbolt 3實現完全兼容。USB4的大部分電氣性能參數都以Thunderbolt 3為基礎。

Thunderbolt 3和USB4的規格及比較

USB4擁有與Thunderbolt 3相同的最快數據傳輸速度。

二者在信號振幅等方面雖然存在細微的差別，但其基本規格卻是相同的。

因此，和Thunderbolt 3一樣，對于USB4也需要在由數據信號所引起的噪聲問題和信號完整性方面采取相應措施。

※ 由于USB4標準的制定，過去的USB標準的命名也發生了相應的變更

USB中可能出現的噪聲問題

USB4進行通信時，需要處理以下兩種類型的噪聲問題：基板和電纜向外界輻射的、對外界造成影響的輻射噪聲；與設備內部的其他電路之間產生干擾、導致出現錯誤操作或性能降低的內部系統EMC噪聲。

USB4進行通信時的噪聲問題：(1) 輻射噪聲：從USB4設備或電纜輻射噪聲的噪聲問題; (2) 內部系統EMC(Wi-Fi接收靈敏度低下)：USB4進行通信時，因數據信號而產生的噪聲在設備內部干擾Wi-Fi天線，從而降低Wi-Fi通信靈敏度的噪聲問題。

由于目前市面上尚不存在可實現USB4通信的設備（截止至2020年2月），因此，我們利用電氣性能參數和USB4基本相同的Thunderbolt 3，對能夠通信的設備進行了噪聲評估。

USB4的降噪措施

USB4進行通信時的降噪措施為以下三種：

上述措施是有效降噪的關鍵。

降噪措施示例

上圖為可進行USB4、USB3.1 Gen2、PCI Express、DisplayPort通信的Host設備和Device設備的組合中，共模扼流圈安裝位置的簡易示意圖。

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輻射噪音的測量

為了模擬在電腦內部進行USB4通信時的運作狀態，我們將可以進行Thunderbolt 3、DisplayPort、Ethernet和USB通信的擴展塢連接至電腦，并從3米遠處測量了輻射噪聲等級。

為了排除Host設備和Device設備以外的噪聲，我們對Host設備和Device設備以外的設備及其連接電纜進行了屏蔽加工。

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