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高速システムでは、極細同軸線が厳しく等長である必要がある理由は以下の通りです。

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高速信号伝送システムでは、極細同軸線(Micro Coaxial Cable)が優れた遮蔽性能、安定したインピーダンス制御、そして低い干渉特性を持つため、AIデバイス、カメラモジュール、AR/VR端末、そして様々な高速データリンクに広く用いられています。しかし、実際のプロジェクトでは、多くの高速リンク問題がチップやプロトコル自体からではなく、線束レベルの詳細な制御から生じていることがあります。高速、多チャンネル並行伝送シーンでは、極小の線長の違いであっても、システムレベルの信号問題として拡大されることがあります。

一、線長不一致によるタイムシフト問題

高速信号在極細同軸線中の伝播速度は通常、光速の約70%~80%です。これは、信号が物理的な長さの変化に対して非常に敏感であることを意味します。多路並行インターフェースでは、異なるチャンネルの線長に差があると、伝播遅延が一貫していない(Skew)ことを引き起こします。速度が数Gbpsに達し、さらに高い場合、数ミリメートルの長さの差でもピコ秒級の遅延偏差が生じ、データが受信端で時間的に整列するのを直接破壊することができます。この問題は特にカメラモジュール、AIデータ収集システムにおいてよく見られ、フレームのずれ、データのジャitterや一時的なパケットの損失として表現され、しばしば早期に発見されることが難しいです。

二、差分信号不平衡と干渉耐性の低下

MIPI、LVDS、SerDesなどの高速差分システムでは、極細同軸線が対が使用され、設計の当初の目的は厳格な電気的対称性を通じて干渉耐性を向上させることです。しかし、二本の線の長さが一致しない場合、差分信号は理想的な位相差と振幅の一致を保てず、一部の差分エネルギーが共模ノイズに変換されます。これにより、システムの外部干渉抑制能力が弱まり、自体の電磁放射レベルが増加し、EMI指標が悪化します。全体として、この問題はEMCテストの難易度が増加し、線束や構造設計の再修正が必要になることがよくあります。

三、阻抗不連続と信号反射の重畳

極細同軸線は通常、50Ωまたは45Ωを目標特性抵抗として使用され、高速信号の安定した伝送を確保します。しかし、多段線缆や多インターフェース接続のシステムでは、線長が一致しない場合、コネクタ、トランジションエリア、または曲げ部分で隠れた抵抗不連続点が形成されることがあります。高速信号がこれらの位置を通過する際には、反射信号が主信号に重なり、回波ノイズや振動の積み重ねが発生し、最終的には眼図の収縮、振動の増加、誤码率の上昇が表れます。単一のリンクの問題よりも、このような反射は通常ランダム性があり、システムのデバッグをより難しくします。

極細同軸線の線長一致性は、装飾的な最適化ではなく、高速信号システムが安定して動作する基礎条件の一部です。設計段階の布線経路計画から、線束製造プロセスにおける長さ公差の管理、そして組み立て段階での走線の一致性管理に至るまで、マッチングと一致性を原則として考えるべきです。時延、抵抗、および対称性を物理的なレベルで適切に制御することで、本当に極細同軸線の高速、低串扰応用における性能優位性を発揮することができます。

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