כבלי USB מספקים דרך נוחה לחבר ציוד היקפי והתקנים למחשב. עם זאת, אורך הכבל משפיע על איכות העברת הנתונים, וישנם גורמים רבים המגבילים את אורכי כבלי ה-USB ואת קצבי הנתונים.
תקני USB ואורכים מרביים
כולם היו בתרחיש הזה: עליך לחבר התקן USB למחשב שלך או אחרת, אך אינך יכול להזיז אף אחת מהיחידות. אין אפשרות אלחוטית, כך שחיבור קווי הוא הדרך היחידה. עם זאת, כבלי ה-USB היחידים בבית או במשרד שלך מוגבלים כולם באורך. למה? מדוע כבלי USB מוגבלים, וכמה זמן הם יכולים להיות?
ובכן, חלק נכבד מזה מסתכם ב-USB Implementers Forum (USB-IF), הקבוצה האחראית על הגדרה והטמעה של תקני USB ברחבי העולם. אתה יכול לצפות שלכל דור USB יהיו קצבי העברת נתונים טובים יותר למרחקים ארוכים יותר, אבל זה ההפך. ככל שכבל ה-USB ארוך יותר, כך גדל הסיכוי שהאות יתדרדר.
פורום מיישמי USB (USB-IF) הגדיר אורכי כבלים מקסימליים עבור תקני USB שונים:
סוג USB |
מטרים |
רגליים |
|---|---|---|
USB 1.0/1.1 |
5 |
16 |
USB 2.0 |
5 |
16 |
USB 3.0 |
3 |
9 |
USB 3.1 Gen 1 |
3 |
9 |
USB 3.1 Gen 2 |
3 |
9 |
USB 3.2 Gen 1x1 |
3 |
9 |
USB 3.2 Gen 2x1 |
3 |
9 |
USB 3.2 Gen 2x2 |
3 |
9 |
USB 4 |
0.8 |
2.6 |
באופן כללי, ככל שה-USB התפתח לקצבי נתונים מקסימליים מהירים יותר, ממהירות נמוכה (1.5Mbps) ב-USB 1.0 ועד ל-80/120Gbps המהירים של USB4 כיום, אורך הכבל המרבי ירד. זה קשור בעיקר לשמירה על שלמות האות במהירויות גבוהות יותר ויותר. גם אתה תצטרך
שקול באיזה סוג כבל USB להשתמש.גורמים המגבילים את אורך כבל ה-USB
מספר גורמים טכניים מגבילים את אורכו של כבל USB:
- השפלת אותות: כל הכבלים פועלים כמסננים במעבר נמוך, ומחלישים את רכיבי האות בתדר גבוה יותר. במהירויות USB 3.x, האותות מכילים רכיבים בתדר גבוה של עד מספר גיגה-הרץ, אשר מוחלשים לאורך מרחק. עיוות זה מתבטא בהפרעות, שגיאות נתונים וקצבי נתונים מרביים נמוכים יותר.
- הפרעות איתות: כבלים ארוכים יותר רגישים יותר להפרעות אלקטרומגנטיות, ופועלים כאנטנות הקולטות רעש מרכיבים סמוכים. זה משחית ומעוות את אות ה-USB. מיגון מתאים יכול לעזור להפחית בעיה זו.
- אספקת חשמל: לכבלי USB דקים יש התנגדות מסוימת ליחידת אורך. לאורך מרחקים ארוכים, התנגדות כבל זו גורמת לירידת מתח מדידה עקב אספקת הכוח הגבוהה האפשרית על כבלי USB-C. זה משפיע על זרימת החשמל היציבה להתקנים המחוברים.
- תִזמוּן: עיכובי התפשטות בכבלים פירושם שהתזמון של אותות USB יכול להיסחף ולעצבן בהשוואה למקור שלהם. זה מעוות את דפוסי עיני האותות והתאוששות שעון, ועלול לגרום לשגיאות נתונים או לחיצות ידיים כושלות של המכשיר.
בהתחשב בגורמים לעיל, ה-USB-IF הסתפק בשלושה עד חמישה מטרים עבור תקני המהירות האיטיים יותר, בעוד האותות המהירים ביותר של SuperSpeed מיועדים רק לריצות כבלים של מטר אחד כדי להבטיח ביצועים.
שימוש בכבלי USB ארוכים יותר
בעוד שמפרטי ה-USB מספקים אורכים מקסימליים מומלצים, עדיין ניתן להשתמש בכבלי USB ארוכים יותר, וישנם כאלה מספר דרכים להאריך את אורך כבל ה-USB (או המרחק שהאות או הנתונים צריכים לעבור עם מספר דרכים כבלים).
לדוגמה, התקני מהירות נמוכה (USB 1.x) עשויים לפעול כרגיל על כבלים ארוכים יותר בשל קצב האות האיטי של 1.5Mbps. זה לא מובן מאליו ומתייחס לאיכות הכבל ולגורמים אחרים, אבל זה יכול לקרות. לאחר מכן, יש לך כבלים פעילים עם משחזרים מובנים שיכולים לשחזר ולשחזר את אות ה-USB לאורכים של עד 15-20 מטר. יש מידע נוסף על כבלי USB פעילים למטה, אם כי אולי כדאי גם לשקול כמה מהיר USB-C.
אם כבל USB בודד לא יכול להגיע לאן שאתה צריך ואין לך אפשרות להשתמש בכבל USB פעיל, אתה יכול להשתמש במרחיב USB. מרחבי USB מפצלים את החיבור לשני מקטעי כבלים עם מגבר ביניהם כדי להגביר ולחדש את האות. זה יכול לאפשר ריצות של 10 מטרים או יותר בהתאם לאיכות המוצר, אבל ייתכן שתזדקק למספר מרחיבים או ממסרים כדי לכסות מרחקים גדולים יותר. אתה יכול גם להשתמש ברכזות USB כמחזרי נקודת אמצע עבור חיבורים מרובי מקטעים. הרכזת מחדשת את האות, ומאפשרת ריצות כבלים ארוכות יותר.
עם זאת, ישנם שיקולים נוספים כשמדובר בשימוש בכבלי USB ארוכים יותר.
כבל USB "פרימיום" עם התאמת עכבה נכונה, מיגון ומוליכי כוח עבים יותר ישמור טוב יותר על שלמות האות לאורך מרחקים ארוכים יותר. לחלופין, כבלי USB עם סיבים אופטיים משתמשים באור כדי להעביר נתונים במקום אותות חשמליים. זה מסיר את מגבלות האורך אך דורש מתאמים לחיבור למכשירים, שעולים יותר.
האם כדאי להשתמש בכבל USB פעיל?
כבלי USB פעילים הם אפשרות אחת להרחבת חיבורי USB מעבר לאורך הכבל הסטנדרטי. כבל USB פעיל יעלה יותר מכבל רגיל (פאסיבי) מכיוון שהוא מגיע עם רכיבים נוספים שיעזרו להגביר ולתחזק את האות.
בדרך כלל, כבל USB פעיל יכיל משחזר אותות המאפשר לאות להמשיך הלאה מבלי להתדרדר. עם זאת, כבל USB פעיל דורש מקור מתח. זה נמשך בדרך כלל מההתקן המארח (כמו המחשב שלך) אך יכול להגיע גם משקע חשמל עם תקע מתאם USB או דומה.
כבלי USB פעילים משמשים לעתים קרובות יותר עם מפרטי USB חדשים יותר, כגון USB 3.x, כדי להבטיח תפוקת נתונים מקסימלית על פני מרחקים גדולים יותר. על זה, כבל USB פעיל באיכות טובה עשוי להיות מסוגל להעביר נתונים בצורה מהימנה עד 20 מטרים.
בעיות פוטנציאליות עם כבלי USB ארוכים
למרות שה-USB בהחלט גמיש, לכל כבל יש פשרות בביצועים. הבנת השפעות אורך הכבל עוזרת להסביר בעיות ולבצע בחירות מושכלות בעת רכישה וחיבור של התקני USB.
שימוש בכבל USB ארוך יותר הוא לרוב אפשרות מעשית, אך ישנן כמה בעיות שאתה עלול להיתקל בהן.
בעיות קצב נתונים וביצועים הן הבעיות הנפוצות ביותר הקשורות לכבלי USB ארוכים. לדוגמה, כבל USB 3.2 Gen 2x2 באורך שלושה מטרים עשוי לתמוך באופן אמין רק ב-10Gbps, בעוד שאתה כמעט בטוח שתחווה בעיות בקצב העברת הנתונים עם כבל USB4 ארוך ממטר אחד (ולא, USB4 ו-USB-C הם לא אותו דבר!).
בהתאם לאורך כבל ה-USB ולמפרט ה-USB, ייתכן שתמצא התקנים מסוימים ו השירותים אינם פועלים כפי שהם צריכים, בעוד שתקורה של רוחב פס מתיקון שגיאות עשויה גם להפריע ביצועים.
יש גם את הנושא של אספקת חשמל דרך USB. במילים פשוטות, מכשירים מסוימים לא יפעלו כלל אם כבל ה-USB ארוך מדי ואינו שואב את הכוח הנדרש מהמכשיר המארח.
השתמש בכבל USB באורך הנכון עבור העבודה
ברגע שאתה יודע את האורך המרבי של כבל USB, אתה יכול לתכנן טוב יותר את סידורי החומרה שלך מבלי לקנות ממסרים, כבלי USB פעילים, רכזות USB או כל דבר אחר. ובכל זאת, יש מקרים שבהם השימוש בכבל USB ארוך הוא בלתי נמנע, אבל לפחות תדע עד כמה אתה יכול לדחוף אותו מבלי לסבול אות או אובדן נתונים.
