如果将多条非活动 USB 电缆连接在一起,使得组合电缆的长度超过正常 USB 长度限制,但放置在两个有源 USB 集线器之间,那么这是否可以有效地创建活动电缆并且即使它比应有的长度更长也可以正常工作?
提出这个问题的最初原因是想买一根特定颜色的有源延长线,但找不到这种颜色的延长线出售,所以想尝试其他解决方案。出于美观原因,每隔 15 英尺放置一个集线器不是一个选择。
答案1
将无源扩展器串联起来是一个非常糟糕的想法。
在 USB 2.0 中,电缆长度受限于差分双绞线电缆上的信号衰减。USB 2.0 不具备 USB 3.0 的任何先进功能,例如链路训练期间的信号预加重和接收器自适应均衡,而是依赖于链路伙伴之间传输线的简单质量。
线路质量会因 (a) 频率相关损耗(高频边缘衰减)和 (b) 线路缺陷引起的多次反射导致的符号间干扰而恶化。即使是均匀扭曲的差分线路也存在一定程度的缺陷,因此线路末端会累积显著的抖动,接收器无法解码数据流并恢复嵌入时钟。
现在,考虑一下 USB 连接器是如何制造的。首先,配对的连接器(插座-插头)具有完全不同的几何形状,并且阻抗匹配并不总是很好。然后,连接器不是为自动组装而设计的。必须切割电缆,将电线展开以适合连接器间距,然后手工焊接。从阻抗匹配的角度来看,连接器模具内部的大多数电缆组件都很糟糕。因此,当您连接单个扩展器时,您会将四 (4!) 个坏段(电缆分支 1 -> 插座 -> 插头 -> 电缆分支 2)引入传输链路。结果,可怕的反射沿着线路从所有方向传来,信号恶化到无法接受的程度。这就是 USB 规范明确禁止任何无源扩展器的原因。如果您放置更多的扩展器,情况会变得非常糟糕。
上述考虑适用于具有两个接头(主机端和设备端)的电缆。有源扩展器通常使用“固定电缆”,该电缆直接焊接在设备端,因此至少省去了一对连接器元件和一个电缆分叉,因此固定电缆在信号完整性方面可以做得更好一些,并且可以具有更长的功能电缆。
简而言之,用几个可机械互换的部分来制作 USB 电缆是一个非常糟糕的想法。
答案2
USB 2.0 的设计最大长度为 5 米(~16 英尺),而 USB 3.0 的建议长度小于 3 米。为了安全地超过此限制,请使用有源集线器和/或中继器电缆。
如果目标是多色电缆,而不是增加长度,使用多色电缆或者组合短彩色电缆。
还要考虑到菊花链连接(将电缆串联起来)会增加连接器在不合适的时间松动的可能性,并会降低信号质量,因此传输速率可能会变慢或容易出错。