为什么USB4和雷电5 一定要用到90Ω差分极细同轴线？

在高速接口的发展过程中，传输速率不断提升是最直观的趋势。USB4 和雷电5（Thunderbolt 5）都已经进入 40Gbps 甚至更高的带宽等级，这对线材的性能提出了极高要求。此时，传统的多股线束或者屏蔽线已无法满足稳定性与信号完整性的需求，于是 90Ω差分阻抗的 micro coaxial cable（极细同轴线束） 成为必然选择。


一、什么是 USB4 和雷电5？
USB4 是 USB 接口的最新版本，它融合了 USB 与 Thunderbolt 技术，最高可支持 40Gbps 的数据传输速率，同时兼容 DisplayPort 视频输出和电力传输。它的目标是统一接口标准，让一根线就能完成数据、视频和供电的多功能任务。


雷电5（Thunderbolt 5） 则是 Intel 推出的新一代高速接口，传输速率进一步提升到 80Gbps，并且通过带宽倍增模式（Bandwidth Boost），在某些场景下甚至可以达到 120Gbps。它同样支持多屏输出、高速外设连接以及大功率供电，是面向高性能计算、专业图形和未来 VR/AR 应用的重要接口标准。


二、为什么是 90Ω 差分？
USB4 与雷电接口的数据传输采用高速差分信号。差分对要求严格的阻抗控制，否则会出现反射、串扰，直接导致高速信号畸变。90Ω 作为标准阻抗值，既能保证接口协议的兼容性，又能确保信号完整性与低误码率。


三、极细同轴线的优势
与普通线材相比，micro coaxial cable 直径更小，内部同轴结构可以提供更好的电磁屏蔽效果，降低干扰。同时在高速传输中，它能保证一致的阻抗控制和极低的损耗，非常适合短距离高带宽应用，例如笔记本电脑、扩展坞、VR头显以及高性能外设连接。


四、应用层面的必然性
USB4 和雷电5 不仅传输数据，还需要同时兼顾视频信号（如 DisplayPort Alt 模式）和供电。这意味着单根线束要同时承载高速信号与电力供应，空间有限却要保证稳定性。极细同轴线束的设计刚好能在有限空间内提供高密度布线和可靠的屏蔽性能，是业界普遍采用的最佳方案。


90Ω差分极细同轴线并不是可有可无的“高配”，而是高速接口实现稳定传输的基础条件。随着接口速率继续提高，线束设计和材料的选择将越来越重要。
我是【苏州汇成元电子科技】，主要研究精密电子连接与极细同轴线束解决方案，期待在贴吧和大家交流极细同轴线在高速传输中的应用与经验。