Bir USB Kablosu Ne Kadar Uzun Olabilir ve Maksimum USB Kablo Uzunluğu Nedir?

USB kabloları, çevre birimlerini ve aygıtları bir bilgisayara bağlamak için kullanışlı bir yol sağlar. Ancak kablo uzunluğu veri aktarımının kalitesini etkiler ve USB kablo uzunluklarını ve veri hızlarını sınırlayan birçok faktör vardır.

USB Standartları ve Maksimum Uzunluklar

Herkes bu senaryoyu yaşadı: Bilgisayarınıza bir USB cihazı bağlamanız gerekiyor veya başka bir şekilde, ancak her iki üniteyi de hareket ettiremiyorsunuz. Kablosuz seçeneği yoktur, dolayısıyla kablolu bağlantı tek yoldur. Ancak evinizdeki veya ofisinizdeki USB kablolarının hepsinin uzunluğu sınırlıdır. Nedenmiş? USB kabloları neden sınırlıdır ve ne kadar uzun olabilirler?

Bunun önemli bir kısmı, dünya çapında USB standartlarını tanımlamaktan ve uygulamaktan sorumlu grup olan USB Uygulayıcıları Forumu'na (USB-IF) geliyor. Her USB neslinin daha uzun mesafelerde daha iyi veri aktarım hızlarına sahip olmasını bekleyebilirsiniz ancak durum tam tersidir. USB kablosu ne kadar uzun olursa sinyalin bozulma olasılığı da o kadar artar.

USB Uygulayıcıları Forumu (USB-IF), farklı USB standartları için maksimum kablo uzunluklarını tanımlamıştır:

Genel olarak USB, USB 1.0'daki Düşük Hızdan (1,5 Mb/sn) USB4'ün günümüzdeki hızlı 80/120 Gb/sn'ye kadar daha hızlı maksimum veri hızlarına doğru geliştikçe, maksimum kablo uzunluğu azaldı. Bu öncelikle sinyal bütünlüğünün daha yüksek ve daha yüksek hızlarda korunmasıyla ilgilidir. Ayrıca şunları yapmanız gerekecek: Hangi USB kablo tipinin kullanılacağını düşünün.

USB Kablo Uzunluğunu Sınırlayan Faktörler

Çeşitli teknik faktörler USB kablosunun uzunluğunu kısıtlar:

• Sinyal Bozulması: Tüm kablolar, yüksek frekanslı sinyal bileşenlerini zayıflatan alçak geçişli filtre görevi görür. USB 3.x hızlarında sinyaller, birkaç GHz'e kadar olan ve mesafeye bağlı olarak zayıflayan yüksek frekanslı bileşenler içerir. Bu bozulma, girişim, veri hataları ve daha düşük maksimum veri hızları olarak kendini gösterir.
• Sinyal Girişimi: Daha uzun kablolar, yakındaki bileşenlerden gelen gürültüyü toplayan anten görevi görerek elektromanyetik girişime daha duyarlıdır. Bu, USB sinyalini bozar ve bozar. Uygun koruma bu sorunun azaltılmasına yardımcı olabilir.
• Güç Dağıtımı: İnce USB kablolarının birim uzunluk başına belirli bir direnci vardır. Uzun mesafelerde bu kablo direnci, USB-C kabloları üzerinden mümkün olan yüksek güç dağıtımı nedeniyle ölçülebilir bir voltaj düşüşüne neden olur. Bu, bağlı cihazlara sabit güç akışını etkiler.
• Zamanlama: Kablolardaki yayılma gecikmeleri, USB sinyallerinin zamanlamasının kaynaklarına göre sapabileceği ve titreşebileceği anlamına gelir. Bu, sinyal göz modellerini ve saat kurtarmayı bozarak veri hatalarına veya başarısız cihaz sıkışmalarına neden olabilir.

Yukarıdaki faktörler göz önüne alındığında, USB-IF daha yavaş hız standartları için üç ila beş metreye karar verdi. En hızlı SuperSpeed ​​sinyalleri ise yalnızca bir metrelik kablo mesafeleri için tasarlanmıştır. verim.

Daha Uzun USB Kabloları Kullanmak

USB özellikleri önerilen maksimum uzunlukları sağlasa da, daha uzun USB kabloları hala kullanılabilir ve USB kablosunun uzunluğunu (veya sinyalin ya da verinin birden fazla kabloyla kat etmesi gereken mesafeyi) uzatmanın çeşitli yolları kablolar).

Örneğin, Düşük Hızlı cihazlar (USB 1.x), 1,5 Mb/sn'lik yavaş sinyal hızı nedeniyle daha uzun kablolarda normal şekilde çalışabilir. Bu kesin değildir ve kablo kalitesi ve diğer faktörlerle ilgilidir, ancak olabilir. Ardından, USB sinyalini 15-20 metreye kadar uzunluklarda yeniden oluşturabilen ve geri yükleyebilen yerleşik tekrarlayıcılara sahip aktif kablolarınız var. Aşağıda aktif USB kabloları hakkında daha fazla bilgi bulunmaktadır; ayrıca şunları da göz önünde bulundurmak isteyebilirsiniz: USB-C ne kadar hızlı.

Tek bir USB kablosu ihtiyacınız olan yere ulaşamıyorsa ve aktif bir USB kablosu kullanma seçeneğiniz yoksa USB genişletici kullanabilirsiniz. USB genişleticiler, sinyali güçlendirmek ve yenilemek için bağlantıyı aralarında bir amplifikatör bulunan iki kablo bölümüne ayırır. Bu, ürün kalitesine bağlı olarak 10 metre veya daha fazla koşuya olanak sağlayabilir ancak daha büyük mesafeleri kat etmek için birden fazla genişleticiye veya röleye ihtiyacınız olabilir. Çok bölümlü bağlantılar için USB hub'larını orta nokta tekrarlayıcılar olarak da kullanabilirsiniz. Hub, sinyali yeniden üreterek toplam kablo uzunluğunun daha uzun olmasını sağlar.

Ancak daha uzun USB kabloları kullanmaya gelince başka hususlar da vardır.

Uygun empedans uyumuna, korumaya ve daha kalın güç iletkenlerine sahip "birinci sınıf" bir USB kablosu, uzun mesafelerde sinyal bütünlüğünü daha iyi koruyacaktır. Alternatif olarak fiber optik USB kabloları, verileri iletmek için elektrik sinyalleri yerine ışık kullanır. Bu, uzunluk sınırlarını ortadan kaldırır ancak adaptörlerin cihazlara bağlanmasını gerektirir; bu da daha maliyetlidir.

Aktif Bir USB Kablosu Kullanmalı mısınız?

Aktif USB kabloları, USB bağlantılarını standart kablo uzunluğunun ötesine uzatmak için bir seçenektir. Aktif bir USB kablosu, sinyali güçlendirmeye ve korumaya yardımcı olacak ekstra bileşenlerle birlikte geldiğinden, normal (pasif) bir kablodan daha pahalıya mal olur.

Tipik olarak aktif bir USB kablosu, sinyalin bozulmadan daha uzağa gitmesine olanak tanıyan bir sinyal tekrarlayıcı içerir. Ancak aktif bir USB kablosu bir güç kaynağı gerektirir. Bu genellikle ana cihazdan (bilgisayarınız gibi) alınır ancak USB adaptör fişi veya benzeri bir elektrik prizinden de gelebilir.

Aktif USB kabloları, daha büyük mesafelerde maksimum veri çıkışı sağlamak için USB 3.x gibi daha yeni USB özellikleriyle daha sık kullanılır. Bununla birlikte, kaliteli bir aktif USB kablosu, verileri 20 metreye kadar güvenilir bir şekilde iletebilir.

Uzun USB Kablolarıyla İlgili Olası Sorunlar

USB kesinlikle esnek olsa da, her kablonun performans açısından ödünleşimleri vardır. Kablo uzunluğunun etkilerini anlamak, USB aygıtlarını satın alırken ve bağlarken sorunları açıklamaya ve bilinçli seçimler yapmanıza yardımcı olur.

Daha uzun bir USB kablosu kullanmak genellikle uygun bir seçenektir ancak karşılaşabileceğiniz bazı sorunlar vardır.

Veri hızı ve performans sorunları, uzun USB kablolarıyla ilgili en yaygın sorunlardır. Örneğin, üç metrelik bir USB 3.2 Gen 2x2 kablosu yalnızca 10 Gbps'yi güvenilir bir şekilde destekleyebilirken, bir metreden uzun bir USB4 kablosuyla veri aktarım hızı sorunları yaşayacağınız neredeyse kesindir (ve hayır, USB4 ve USB-C aynı şey değil!).

USB kablosunun uzunluğuna ve USB özelliklerine bağlı olarak belirli aygıtları ve hizmetler olması gerektiği gibi çalışmaz; hata düzeltmeden kaynaklanan bant genişliği yükü de verim.

USB üzerinden güç dağıtımı sorunu da var. Basitçe söylemek gerekirse, USB kablosu çok uzunsa ve ana cihazdan gerekli gücü çekmiyorsa bazı cihazlar hiç çalışmayacaktır.

İş için Doğru Uzunlukta USB Kablosunu Kullanın

Bir USB kablosunun maksimum uzunluğunu öğrendikten sonra, röle, aktif USB kablosu, USB hub veya başka bir şey satın almadan donanım düzenlemelerinizi daha iyi planlayabilirsiniz. Yine de uzun bir USB kablosu kullanmanın kaçınılmaz olduğu zamanlar vardır, ancak en azından sinyal veya veri kaybı yaşamadan kabloyu ne kadar zorlayabileceğinizi bilirsiniz.