12 Gbps SDI電纜性能介紹及12 Gbps SDI電纜性能估算

在整個(gè)廣播工作室或現(xiàn)場(chǎng)體育場(chǎng)館傳輸視頻是一個(gè)困難的主張。使問題復(fù)雜化的是市場(chǎng)向諸如4K超高清（UHD）等分辨率所需的更高帶寬的轉(zhuǎn)變。通過傳統(tǒng)的串行數(shù)字接口（SDI）以12 Gbps的速度移動(dòng)UHD視頻，同時(shí)重用現(xiàn)有的同軸電纜基礎(chǔ)設(shè)施帶來了額外的挑戰(zhàn)。

現(xiàn)代電子電纜均衡器解決了其中的一些挑戰(zhàn)，盡管性能因選擇而顯著不同同軸電纜。通過檢查電纜損耗特性，可以使用給定的均衡器對(duì)多種電纜類型進(jìn)行比較分析。

視頻傳統(tǒng)上使用75Ω同軸電纜在整個(gè)廣播工作室中傳輸。設(shè)備在工作室內(nèi)的物理位置可能需要超過30-50米的電纜，因此需要額外的電子設(shè)備來調(diào)節(jié)接收端的信號(hào)。電纜均衡器大大延長了兩個(gè)視頻設(shè)備之間的可用工作長度。

電纜均衡器的首頁數(shù)據(jù)表規(guī)格是最大電纜長度。該規(guī)范通常假定理想條件，不會(huì)因串?dāng)_，信號(hào)路徑中的附加連接器或接收器的BNC連接器和電纜均衡器之間的長FR4而導(dǎo)致額外損耗。然而，并非所有電纜都是相同的，并且電纜選擇對(duì)系統(tǒng)的最大工作電纜長度有顯著影響。

從根本上說，電纜均衡器包括兩部分：一個(gè)非常低噪聲的放大器和一個(gè)高電平 - 通過過濾器。放大器性能在很大程度上決定了理想條件下的最大電纜長度。雖然通常不包括在電纜均衡器數(shù)據(jù)手冊(cè)中，但通道“提升”（以分貝為單位）是放大器性能的一般指標(biāo)。給定量的增強(qiáng)可以補(bǔ)償由傳輸介質(zhì)施加的相等量的衰減;在這種情況下，電纜。根據(jù)這種理解，讓我們檢查電纜衰減特性，并相互比較不同的電纜，重點(diǎn)是最大電纜長度。

業(yè)界最常見的電纜類型是Belden 1694A和1855A。 Belden 1855A適用于機(jī)架到機(jī)架的連接，而1694A幾乎用于其他任何地方。除了這些示例之外，針對(duì)極低衰減量身定制的精品電纜可顯著影響最大工作電纜長度; Belden 1794A和Canare L-8CHD就是兩個(gè)例子。雖然它們是技術(shù)上優(yōu)越的電纜，但成本和可用性使它們幾乎不能用于所有安裝。低損耗電纜有時(shí)會(huì)更厚，并且在安裝時(shí)需要在彎角處彎曲電纜時(shí)會(huì)帶來獨(dú)特的挑戰(zhàn)。

圖1繪制了所提到的電纜類型的損耗曲線。有線數(shù)據(jù)通常可以從制造商的網(wǎng)站以表格形式（Belden）獲得，或者可以從已發(fā)布的圖表[1]（Canare）中復(fù)制。廣播的一個(gè)趨勢(shì)是采用4Kp60視頻，這需要數(shù)據(jù)速率推動(dòng)12 Gbps（6 GHz）。在所有情況下，制造商都沒有以這種速度對(duì)其電纜進(jìn)行表征，盡管在對(duì)數(shù) - 對(duì)數(shù)圖表上檢查電纜損耗曲線顯示出相對(duì)線性的傳遞函數(shù)。超出測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)的推斷是可能的。

圖1電纜傳輸功能是相對(duì)線性的，可以外推到12 Gbps（6 GHz）。

在特定頻率下對(duì)電纜損耗進(jìn)行歸一化和制表（表1）顯示并非所有電纜均等。

表1特定頻率下的電纜損耗

藍(lán)色值：從制造商數(shù)據(jù)表中的表格數(shù)據(jù)復(fù)制

紅色值：從圖1中的圖表數(shù)據(jù)中插值

在電纜長度上繪制衰減（圖2）可以快速比較給定的電纜均衡器與各種電纜的性能。在此示例中，使用Belden 1694A可以在12 Gbps下補(bǔ)償38 dB損耗的電纜均衡器將提供大約65 m的電纜覆蓋范圍。像Canare L-8CHD這樣的精品電纜幾乎可以達(dá)到兩倍：120米。

圖2在給定的數(shù)據(jù)速率下，電纜長度上的繪圖損耗可以輕松比較電纜類型。

雖然沒有替代臺(tái)架測(cè)試的計(jì)算這里執(zhí)行的是一個(gè)很好的起點(diǎn)，可以通過給定的電纜均衡器獲得多種電纜類型的近似比較范圍。請(qǐng)注意，此處顯示的計(jì)算僅表示由電纜引起的損耗。由BNC連接器引起的損耗＆amp; PCBs，串?dāng)_或其他干擾都沒有考慮在內(nèi)。雖然可以進(jìn)行比較分析，但由于這些額外的損失源，直接定量分析會(huì)顯示出一些誤差。