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12 Gbps SDI电缆性能先容及12 Gbps SDI电缆性能估算

在整个广播工作室或现场体育场馆传输视频是一个困难的主张。使问题复杂化的是市场向诸如4K超高清(UHD)等分辨率所需的更高带宽的转变。通过传统的串行数字接口SDI)以12 Gbps的速度移动UHD视频,同时重用现有的同轴电缆基础设施带来了额外的挑战。

现代电子电缆均衡器解决了其中的一些挑战,尽管性能因选择而显着不同同轴电缆。通过检查电缆损耗特性,可以使用给定的均衡器对多种电缆类型进行比较分析。

视频传统上使用75Ω同轴电缆在整个广播工作室中传输。设备在工作室内的物理位置可能需要超过30-50米的电缆,因此需要额外的电子设备来调节接收端的信号。电缆均衡器大大延长了两个视频设备之间的可用工作长度。

电缆均衡器的首页数据表规格是最大电缆长度。该规范通常假定理想条件,不会因串扰,信号路径中的附加连接器或接收器的BNC连接器和电缆均衡器之间的长FR4而导致额外损耗。然而,并非所有电缆都是相同的,并且电缆选择对系统的最大工作电缆长度有显着影响。

从根本上说,电缆均衡器包括两部分:一个非常低噪声的放大器和一个高电平 - 通过过滤器。放大器性能在很大程度上决定了理想条件下的最大电缆长度。虽然通常不包括在电缆均衡器数据手册中,但通道“提升”(以分贝为单位)是放大器性能的一般指标。给定量的增强可以补偿由传输介质施加的相等量的衰减;在这种情况下,电缆。根据这种理解,让大家检查电缆衰减特性,并相互比较不同的电缆,重点是最大电缆长度。

业界最常见的电缆类型是Belden 1694A和1855A。 Belden 1855A适用于机架到机架的连接,而1694A几乎用于其他任何地方。除了这些示例之外,针对极低衰减量身定制的精品电缆可显着影响最大工作电缆长度; Belden 1794A和Canare L-8CHD就是两个例子。虽然它们是技术上优越的电缆,但成本和可用性使它们几乎不能用于所有安装。低损耗电缆有时会更厚,并且在安装时需要在弯角处弯曲电缆时会带来独特的挑战。

图1绘制了所提到的电缆类型的损耗曲线。有线数据通常可以从制造商的网站以表格形式(Belden)获得,或者可以从已发布的图表[1](Canare)中复制。广播的一个趋势是采用4Kp60视频,这需要数据速率推动12 Gbps(6 GHz)。在所有情况下,制造商都没有以这种速度对其电缆进行表征,尽管在对数 - 对数图表上检查电缆损耗曲线显示出相对线性的传递函数。超出测量数据点的推断是可能的。

12 Gbps SDI电缆性能先容及12 Gbps SDI电缆性能估算

图1电缆传输功能是相对线性的,可以外推到12 Gbps(6 GHz)。

在特定频率下对电缆损耗进行归一化和制表(表1)显示并非所有电缆均等。

表1特定频率下的电缆损耗

电缆类型 电缆损耗(dB/m) SMPTE 259M
270 Mbps SMPTE 292M
1.5 Gbps SMPTE 424M
3.0 Gbps SMPTE ST-2082
12 Gbps 135 MHz 750 MHz 1.5 GHz 6 GHz Belden 1855A 0.1250 0.3028 0.4265 0.8935 Belden 1694A 0.0735 0.1804 0.2621 0.5951 Belden 1794A 0.0479 0.1342 0.2001 0.4607 Canare L-8CHD 0.0389 0.0863 0.1376 0.3215

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蓝色值:从制造商数据表中的表格数据复制

红色值:从图1中的图表数据中插值

在电缆长度上绘制衰减(图2)可以快速比较给定的电缆均衡器与各种电缆的性能。在此示例中,使用Belden 1694A可以在12 Gbps下补偿38 dB损耗的电缆均衡器将提供大约65 m的电缆覆盖范围。像Canare L-8CHD这样的精品电缆几乎可以达到两倍:120米。

12 Gbps SDI电缆性能先容及12 Gbps SDI电缆性能估算

图2在给定的数据速率下,电缆长度上的绘图损耗可以轻松比较电缆类型。

虽然没有替代台架测试的计算这里实行的是一个很好的起点,可以通过给定的电缆均衡器获得多种电缆类型的近似比较范围。请注意,此处显示的计算仅表示由电缆引起的损耗。由BNC连接器引起的损耗& PCBs,串扰或其他干扰都没有考虑在内。虽然可以进行比较分析,但由于这些额外的损失源,直接定量分析会显示出一些误差。

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