車用電纜：串聯(lián)車聯(lián)網(wǎng)，駛向智能與安全的關鍵未來

隨著人工智能、數(shù)據(jù)庫、半導體制程等新興科技的發(fā)展，汽車不再只是單純的代步工具，更搖身一變成為智能移動載具。車用電子系統(tǒng)的導入，讓駕駛能夠以更安全、更智能、更個人化的方式抵達目的地。然而，串接這一切智能與安全的關鍵，正是看似不起眼的車用電纜。

3項潛在風險 不容忽視

車用電纜負責傳遞車輛傳感器、控制器、執(zhí)行器等各項電氣訊號，扮演著車輛運作的神經(jīng)系統(tǒng)。然而，在復雜的車用環(huán)境中，車用電纜卻面臨以下主要潛在風險：

• 電磁干擾：車輛周邊充斥著各式電磁訊號，若車用電纜抗干擾性不足，恐怕導致傳感器誤判，影響車輛安全系統(tǒng)運作。
• 帶寬不足：隨著車用電子系統(tǒng)功能日益復雜，對傳輸帶寬的需求也隨之提升。若車用電纜帶寬不足，可能引發(fā)訊號傳輸延遲或遺失，影響系統(tǒng)運作。
• 阻抗不良：車用電纜的阻抗會影響訊號傳輸效率。若阻抗設計不良，進而造成傳輸衰減，降低系統(tǒng)效能。

車用電纜應用環(huán)境多元，涵蓋攝影、音響、導航、雷達等系統(tǒng)。我們曾遇到的案例是客戶本身有抽線廠，在開發(fā)車用電纜前需要針對該產(chǎn)品的裸線設計進行測試，目的在于確認裸線組件是否能符合Open Alliance規(guī)范；然而他們沒有能力自己測試，遇到問題時不知從何解決，因此協(xié)尋百佳泰的協(xié)助。

客戶的問題與難處：在嚴苛的測試環(huán)境要求下，如何排除錯誤？

客戶想針對裸線的部分提前確認其產(chǎn)品能夠符合Open Alliance規(guī)范，客戶針對這個需求面對到以下挑戰(zhàn)

嚴苛的測試環(huán)境要求

車用電纜測試環(huán)境必須符合嚴苛的規(guī)范要求，以確保測試結(jié)果的準確性。這對測試設備和治具提出了極高的要求。例如：測試設備需要具備足夠的帶寬和信噪比，以準確測量車用電纜的電氣性能；治具則需要確保待測物與測試設備的良好接觸，并避免引入額外的噪聲干擾。

百佳泰針對車用電纜測試開發(fā)了專用的Conductive Drum，可以有效解決最大長度落于10m、15m的車用電纜架設問題。Conductive Drum采用導電材質(zhì)制成，可以確保待測物與測試設備的良好接觸，并避免測試過程中線材間的訊號相互干擾。

開發(fā)階段的問題分析

在車用電纜的開發(fā)階段，當驗證發(fā)生問題了如何確認與解決問題？這間客戶就是在驗證中發(fā)生下方敘述之問題，客戶對測試結(jié)果完全沒有能力進行解析，更不知道要從何著手進行debug，百佳泰可以協(xié)助客戶分析共模噪聲抑制能力不足的原因，并提供有效的解決方案。

• 共模噪聲抑制能力不足：共模噪聲是指由電源線傳導的噪聲，會對車用電子系統(tǒng)造成干擾。如果車用電纜的共模噪聲抑制能力不足，則會導致傳感器誤判，影響車輛安全系統(tǒng)運作。

解決方案-如何除錯

針對這個需求，百佳泰擁有完整的驗證環(huán)境跟能力幫助客戶完成需要的驗證，同時也為客戶提前發(fā)現(xiàn)了一個重要問題 – Mode Conversion Loss fail，并協(xié)助解決。

車用電纜的Mode Conversion Loss難題

車用電裝設備多數(shù)布局于車室前端，設備間隙相對密集，加上現(xiàn)今主機大多為復合式傳輸接口，一旦訊號傳輸過程中產(chǎn)生的共模噪聲(common mode noise)過大，即有可能造成設備間互相干擾。因此，在車用規(guī)格的高頻控制與檢測中，Mode Conversion Loss是最令人頭疼的項目，共模噪聲看不到摸不著，盡管客戶在線材接地與屏蔽層的處理已極其謹慎，其最終結(jié)果還是不盡人意。

下圖為百佳泰協(xié)助客戶驗證其一款車用電纜，可以看到該款線材的Mode Conversion Loss介于10MHz~100MHz頻率區(qū)間，已超過規(guī)范標準因而判定為Fail，經(jīng)過百佳泰的分析并提供適當建議后，可以發(fā)現(xiàn)原本Fail的數(shù)據(jù)已被控制在標準規(guī)格線下，且同頻段獲得7dB的余量空間。

車用電纜串接的不只是電子設備，更攸關駕駛與乘客的生命安全，嚴格的把關極為重要，因此客戶發(fā)現(xiàn)問題后積極的尋求我們協(xié)助解決，而我們以豐富的經(jīng)驗判斷會發(fā)生Mode Conversion Loss過高的三大原因如下：

1. 訊號對線路長度匹配不良：訊號傳輸線的長度與阻抗特性需相互匹配，若匹配不良則可能導致訊號反射，進而產(chǎn)生共模噪聲。
2. 共地結(jié)構(gòu)問題：車用電纜的共地結(jié)構(gòu)需設計完善，以確保良好的接地效果。若共地結(jié)構(gòu)設計不良，則可能導致共模噪聲增加。
3. 編織密度不足：車用電纜的屏蔽層由金屬編織而成，編織密度越高，對共模噪聲的抑制效果越好。若編織密度不足，則可能導致共模噪聲增加。

在上述案例中，百佳泰經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該款車用電纜的Mode Conversion Loss過高主要原因是編織密度不足。因此百佳泰建議客戶提高編織密度，并提供具體的編織密度參數(shù)?？蛻舾鶕?jù)百佳泰所提出的建議，對產(chǎn)品進行了改進，最終成功將Mode Conversion Loss控制在規(guī)范標準以內(nèi)。

創(chuàng)造價值 Time to Market with Quality！
Faster！Easier！Better！

嚴苛的車規(guī)測試，百佳泰協(xié)助您輕松過關

車用電纜測試不僅要求儀器性能優(yōu)異，還須搭配精密的治具才能確保測試準確度。百佳泰擁有豐富的車用電纜測試經(jīng)驗，不僅可以快速提供測試服務，同時在遇到問題時提供問題分析及修正建議，為客戶提供全方位的測試服務，助您輕松通過嚴苛的車規(guī)測試。

透過我們的專業(yè)服務，百佳泰協(xié)助客戶開發(fā)高質(zhì)量的車用電纜，協(xié)助客戶解決問題，避免被車廠取消他們的交貨資格，我們的服務具備了以下各種優(yōu)勢：

Faster

百佳泰協(xié)助客戶快速執(zhí)行測試并解決問題，在客戶沒有環(huán)境跟能力的情況下，我們憑借著完善的設備、具備專業(yè)的測試能力，替客戶縮短了半年以上的時間，提前把問題確認并提供方案解決，我們憑借以下優(yōu)勢

設備完善

在車用電纜測試中，無屏蔽扭絞對線材（UTP）因缺乏屏蔽層保護，容易受到外部電磁干擾而影響測試準確度。為了解決此問題，百佳泰依據(jù)OPEN Alliance TC-9規(guī)范設計了Conductive Drum，并采用直立式設計取代傳統(tǒng)平面架設方式，不僅節(jié)省空間，更方便繞線和快速架設。

儀器是測試不可或缺的本體，而車規(guī)的嚴謹條件并非每臺設備都可以輕松通過。百佳泰備有Low noise floor網(wǎng)絡分析儀，除了確?？梢苑弦?guī)范外，更輕松地為待測物爭取優(yōu)渥的余量空間。

高頻測試能力

百佳泰在線纜連接器量測擁有多年經(jīng)驗，準確且快速地完成客戶量測需求。

Easier

車規(guī)測試不僅要求儀器性能優(yōu)異，更須搭配精密的治具才能確保測試準確度。治具的設計不僅要考慮連接器的選用，還要滿足PCB阻抗、模式轉(zhuǎn)換損耗等嚴苛的規(guī)范要求。

治具設計的能力

許多客戶欲開發(fā)線材連接器，卻不具備測試治具設計能力，百佳泰在治具設計擁有豐富經(jīng)驗，設計出特性穩(wěn)定、符合測試規(guī)范的高質(zhì)量治具，助您輕松通過車規(guī)測試。

Better

專業(yè)咨詢服務，助力產(chǎn)品質(zhì)量升級

百佳泰不僅擁有高質(zhì)量的車用電纜測試服務，還提供專業(yè)的咨詢服務，協(xié)助客戶解決產(chǎn)品開發(fā)和量產(chǎn)檢測中的難題。

• 豐富的經(jīng)驗：百佳泰擁有豐富的車用電纜測試和咨詢經(jīng)驗，熟悉各種車規(guī)測試標準和要求。
• 專業(yè)的技術：百佳泰專業(yè)線纜的技術團隊，能夠提供專業(yè)的咨詢服務。

如果您正有著車用線纜發(fā)生問題需要解決的煩惱，需要高質(zhì)量的驗證解決方案，百佳泰可以幫助您克服挑戰(zhàn)，實現(xiàn)您的產(chǎn)品目標。立即填寫窗體聯(lián)系我們！

在科技時代快速發(fā)展之下，高頻高速的傳輸線應用無所不在。這些傳輸線不僅廣泛應用于汽車和人工智能服務器等高性能系統(tǒng)，更是保證數(shù)據(jù)傳輸效率的關鍵。
舉例：現(xiàn)代汽車充滿各類精密傳感器和控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)生成龐大的數(shù)據(jù)，為確保安全和效能，車內(nèi)傳輸線系統(tǒng)必須支援高速數(shù)據(jù)傳輸，確保穩(wěn)定可靠。
相同地，人工智能服務器需要高質(zhì)量傳輸線處理大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速計算和正確分析。唯有如此，才能最大化計算資源效能。
高頻高速傳輸線不僅是現(xiàn)代科技進步的象征，更是系統(tǒng)穩(wěn)定性和效能的保證。對傳輸線制造商而言，現(xiàn)今動輒20GHz以上高速傳輸?shù)慕涌?，多通道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量變龐大，若單一通道出問題，就可能造成系統(tǒng)崩潰，像是在自駕車應用中，單一通道出狀況或許就會導致車輛失控，危及安全。因此，每條傳輸線跟每一個通道都必須測過才能安心出貨，全面確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

從問題著手，快速了解客戶的難處

百佳泰長期協(xié)助線纜廠商實現(xiàn)高頻高速應用開發(fā)，隨著科技的發(fā)展與不斷進步，許多線纜制造商被其終端客戶要求出貨的傳輸線需要百百檢測，以實際確保產(chǎn)品品質(zhì)；面對這些要求，諸多廠商已來協(xié)尋百佳泰的協(xié)助，然而在面對市場這樣的需求，客戶也面臨了以下四大問題與挑戰(zhàn)。

1. 檢測量能不足

為了滿足100%檢測的要求，透過手動量測無法滿足測試量能。

2. 客制化測試治具需求

在傳輸線檢驗時需要搭配客制化的測試治具，而客戶端很多沒有能力能力開發(fā)與設計治具。

3. 不穩(wěn)定的量測數(shù)據(jù)

除了快速量測，若產(chǎn)出的檢測結(jié)果缺乏精準度及穩(wěn)定度，容易導致工程人員在生產(chǎn)階段對于設備、料件、加工等問題中混淆方向，檢驗的量測數(shù)據(jù)在手動測試時是難以保持精準跟穩(wěn)定度的。

4. 彈性配合產(chǎn)線需求

百百檢測需要有能力搭配產(chǎn)線快速需求，有別于一般儀器設備以配合研發(fā)目的應用為主，他們需要更符合產(chǎn)線應用的方案、更彈性的軟件功能設定，要能夠進行錯誤校對、更快速的帶入樣品信息，實時顯示測試數(shù)據(jù)、自動化生成報告等，以上這些需求并不是一般儀器廠商開發(fā)的設備足以提供的功能。

百佳泰關鍵解決方案，助企業(yè)效率飆升

在傳輸線生產(chǎn)的過程當中，最令人頭疼的無非是高頻特性的檢測環(huán)節(jié)，因為高頻測試除了耗時，更需具備高頻相關知識的專業(yè)人才，面對高頻高速的發(fā)展，傳輸線百百檢測的市場趨勢，針對客戶面對的難題，百佳泰專家們深知高頻量測的不易與大量測試的難處，對此，技術顧問團隊獨家開發(fā)一套完整的解決方案－『線纜與鏈接器全方位解決方案(ACMS/Allion Cable-Connector Multiport System)』。

ACMS為可客制化的多通道S參數(shù)自動化量測解決方案，目前最高可支持67GHz帶寬的高頻測試能力，透過將百佳泰ACMS series連接至網(wǎng)絡分析儀、64埠開關和測試治具，能夠有效實現(xiàn)高效率的測試和測量，免除測試時的繁瑣與耗時，對于高速傳輸需求產(chǎn)業(yè)非常適用，諸如提升服務器測試的便利性和效率，且適用于多種測試場景和傳輸線與連接器的標準規(guī)格，更可提供客制化服務滿足所有測試需求，最終實現(xiàn)快速、簡單、更有效率的高頻自動化測試，更有效率地推進項目進度。

延伸閱讀?| 專為服務器及線纜鏈接器開發(fā)：線纜與鏈接器全方位解決方案

Time to Market with Quality！
百佳泰ACMS三大優(yōu)勢 協(xié)助您擺脫各種困境，創(chuàng)造價值！

Faster！Easier！Better！憑借著百佳泰與線纜產(chǎn)業(yè)的緊密合作經(jīng)驗及累積多年的專業(yè)知識，我們提供的關鍵解決方案擁有三大優(yōu)勢！協(xié)助客戶達成全方位產(chǎn)線高頻自動化量測能力與產(chǎn)線質(zhì)量履歷的管控系統(tǒng)。

由于產(chǎn)線高頻大量檢測所要求的測試時間分秒必爭，ACMS優(yōu)異的時間表現(xiàn)滿足客戶需求，達到其產(chǎn)能以及檢測的目標。

• 顯著縮短測試時間，實現(xiàn)100%檢測：ACMS卓越的性能使制造商能夠在不犧牲生產(chǎn)效率的條件下實現(xiàn)100% 產(chǎn)品檢測。
  例如：使用ACMS僅需4.5分鐘即可完成測試一條人工測試需要8小時的AI服務器常用內(nèi)部傳輸線 MCIO Cable，測試效率大幅提升100倍以上，協(xié)助廠商實現(xiàn)100%檢測，除了不影響生產(chǎn)量外，也可確保每個產(chǎn)品都符合最高質(zhì)量標準。
• 實時數(shù)據(jù)分析，提升整體生產(chǎn)效率：ACMS提供產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時性，使制造商能夠及時識別并解決潛在問題。這種方法可以防止代價高昂的停機時間，并確保生產(chǎn)效率。

Easier

不僅只擁有優(yōu)異的檢測速度，百佳泰關鍵既解決方案同時幫助客戶在導入方案后更加便利且好用。

• 客制化UI界面：可依照客戶要求，進而設定與客制符合實際需要的線纜規(guī)格接口。

• 彈性設定測試項目：根據(jù)實際需求靈活設定測試項目跟條件，滿足各種不同測試需求。

• 支援多種傳輸線界面：可針對各種傳輸線接口進行測試，且可配合客戶的客制化需求。(包含：USB4, Thunderbolt 4/5, HDMI 2.1 UHS, DisplayPort 2.1, PCIe 5.0/6.0, SAS4, MCIO, GenZ, QSFP28/56, QSFPDD…)
• 協(xié)助治具開發(fā)：幫助客戶開發(fā)對應各種不同傳輸線界面的獨家治具。

• 實時顯示測試結(jié)果：測試過程中的數(shù)據(jù)和結(jié)果可實時呈現(xiàn)，方便測試人員隨時掌握測試最新進度

• 自動化產(chǎn)出測試報告：測試報告自動生成，免去傳統(tǒng)手動測試后還需人工謄寫紀錄報告的困擾，并且避免結(jié)果紀錄錯誤的問題發(fā)生。
• 支援掃碼槍觸發(fā)測試項目：可透過掃碼槍快速啟動測試項目，在大批量的測試過程中，數(shù)據(jù)帶入更便利，提高整理測試效率，縮短時間。

Better

ACMS同時能夠做到與產(chǎn)線云端大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的整合橋接，不只讓產(chǎn)品數(shù)據(jù)一目了然，更可以檢視每一樣品在生產(chǎn)過程中是否發(fā)生跳站、多次重工等信息，并藉此及時反應出該產(chǎn)線在運作上是否出現(xiàn)問題；透過ACMS方案，協(xié)助客戶排除各種難題：

• 減少人為錯誤，確保質(zhì)量一致性：自動化測試和報告生成，以避免人為錯誤的風險。
• 獲得實時數(shù)據(jù)及產(chǎn)品品質(zhì)履歷：實時全面的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，包括：有關每個項目生產(chǎn)過程的詳細信息，實現(xiàn)自動化產(chǎn)品品質(zhì)履歷。
• 及時識別與解決問題：主動地識別和解決生產(chǎn)線問題，以防止停機情況發(fā)生，并確保整體效率。
• 增強時間管理：優(yōu)化生產(chǎn)線時間表，并最大限度地減少停機時間。
• 提高良率：在生產(chǎn)過程的早期識別和消除缺陷，以提升良率。
• 加快故障排除：實施實時故障檢測和解決機制，以最大限度地減少生產(chǎn)中斷。
• 降低生產(chǎn)成本：最小化浪費、返工和停機時間，優(yōu)化整體生產(chǎn)效率并降低總體成本。
• 卓越的產(chǎn)品質(zhì)量，增強市場競爭力：確保始終如一的高質(zhì)量產(chǎn)品，且超出客戶本身期望，并通過快速可靠地向市場交付卓越的產(chǎn)品，幫助客戶獲得在市面上的競爭優(yōu)勢。

如果您正有著傳輸線檢測的煩惱，需要大量高質(zhì)量、高效率的驗證方案，百佳泰可以幫助您克服挑戰(zhàn)，實現(xiàn)您的產(chǎn)品目標。立即填寫咨詢窗體，與我們聯(lián)系。

USB 2.0 & 3.0認證測試介紹

依照USB協(xié)會（USB-IF）的規(guī)范，USB 2.0的測試流程，分為八種測試類別（group）。根據(jù)線纜與連接器的不同產(chǎn)品性質(zhì)做為區(qū)分，依序接受電氣性能、機械特性、及環(huán)境變化的縝密測試。而電氣測試、機械測試、及環(huán)境測試又各自包含了許多不同的子測項。因此，受測產(chǎn)品會接受從數(shù)十小時到長達數(shù)百小時不等的測試。針對系統(tǒng)業(yè)者來說， USB 2.0連接器得接受數(shù)百小時的環(huán)境測試，內(nèi)容包含溫度壽命試驗、混合氣體腐蝕試驗、熱沖擊試驗、及濕度試驗。至于USB 2.0線纜（Cable assembly），因為不需環(huán)境部份的測試，因此整體測試時間會相對地較短。

USB 3.0，又號稱為Super Speed USB，速度最高能支持5Gbps，因此測試項目較多。至于USB 3.0的線纜不用接受環(huán)境測試，所以認證測試時間上相對來說不會那么久。在認證規(guī)范上，并不是所有的兩端有連接器配備的線纜就可以稱作為USB線纜，USB協(xié)會對此有嚴格的規(guī)定，唯有USB協(xié)會制定的連接器樣式才能被視為USB 連接器。也唯有USB協(xié)會認可的線纜類別才可以送測取得認證及Test ID（TID）。不過如果廠商的產(chǎn)品是屬于標準外規(guī)格的話，百佳泰的客制化服務團隊也將協(xié)助客戶與協(xié)會進行討論與爭取能夠得到協(xié)會允許進行產(chǎn)品認證。

根據(jù)協(xié)會規(guī)定，任何一個類別的測項失敗的話，該類別的全部測項得重新測試，這不僅有出貨時間與金錢成本上的壓力，要如何發(fā)現(xiàn)問題的癥結(jié)，更是廠商最在意的事。因此，擁有一個值得信賴的驗證測試伙伴是一件非常重要的事。

新規(guī)線纜總覽

 USB 3.1

USB 3.1被稱為USB 3.0的次世代，擁有高達10Gbps的傳輸速度，并能向下兼容于2.0與3.0。因為其高速關系，在連接器鐵殼上正反兩面共加了四個grounding spring，來抑制EMI與RFI的問題。

表一：USB 3.0裸線纜與USB 3.1裸線纜比較

從表一可以看到USB 3.1裸線纜和USB 3.0裸線纜在線材特性阻抗試驗（Characteristic Impedance Test）和傳遞衰減試驗（Insertion Loss Test）測項上有明顯的差別，顯示為更為嚴格。而不僅是在線纜部分，USB 3.1相關的線纜配件、和連接器的測試規(guī)范都較為嚴謹。

 USB Type C

有鑒于Apple的Lightning技術正反兩面都可以使用，USB協(xié)會也正在開發(fā)Type C，尺寸接近于USB 2.0 Micro B，且也計劃提供高瓦特數(shù)供電傳輸功能（power delivery）。Type C Receptacle分為Full Featured版本和USB 2.0版本，在Full Featured版為單面12 pin、雙面24 pin的設計。2.0版本則將Super speed pairs移除 ，支持正反面連接用。在Type C plug部份只有Full Featured版本，藉由不同的裸線來區(qū)別Full Featured & 2.0。此外，Type C被視為未來手持裝置的充電接口，預計到2016年時，包含現(xiàn)在正使用Lightning接口的Apple采用Type C接口的機會也大大的增加，尤其歐盟正式宣布要統(tǒng)一手機的充電接口，其推波助瀾之下，將會增加Type C的普及率。同時，相關廠商也要注意雖然協(xié)會沒有針對轉(zhuǎn)接頭做任何認證的要求及規(guī)范，但針對Type C和USB 3.1標準Type A的轉(zhuǎn)接頭、Type C和USB 2.0 Micro B的轉(zhuǎn)接頭，USB協(xié)會后續(xù)勢必將強制規(guī)定要通過認證。

圖一：左邊為Type C至USB 2.0 Micro B轉(zhuǎn)接頭；右邊為Type C至USB 3.1 Standard A轉(zhuǎn)接頭

 SAS 4.0

現(xiàn)階段的SAS支持12Gb/s，預計到2016年會變成24Gb/s，而現(xiàn)有的界面將會改版，會有全新的設計。因為帶寬加大的關系，其差分對（Differential Pair）也會加多，從原本的四對變成八對。除了高頻特性改變之外，原本的機構(gòu)特性、環(huán)境特性還是會和SAS 3.0一樣。協(xié)會預計2016年前會正式公布詳細規(guī)格。

OCuLink

待協(xié)會定義完OCuLink的規(guī)格之后，期許OCuLink能夠支持PCIe Gen 3的8Gb/s、PCIe Gen 4的16Gb/s，且能同時支持光纖版本和銅線版本，并能運用在內(nèi)部以及外部用途上。協(xié)會希望未來PCIe SSD在內(nèi)部運作時，能透過OCuLink連接Controller Card和系統(tǒng)。

 Active Optical Cable (AOC)

號稱下一代線纜/連接器的AOC，較銅線輕薄，因為其光纖的特性可以克服銅線的長度限制。AOC并不會因為線纜長度的增加而影響其性能表現(xiàn)（performance），例如：200米的HDMI光纖線纜跟1米的HDMI光纖線纜，其性能表現(xiàn)依舊是一樣的。光纖所費比銅線高昂，但是并不是貴在線纜的本身，而是兩端的光電組件和IC。

表二：五種不同高速接口銅線與光纖線纜傳輸長度比較

由下表三的眼圖（Eye Diagram）分析可以看到，銅線會隨著線纜長度的增加，出現(xiàn)訊號傳輸衰竭的現(xiàn)象；而光纖線纜不管是20m或是100m，其性能表現(xiàn)并不會受到影響。然而，即使光纖線纜能夠支持長米數(shù)應用，協(xié)會也看好未來趨勢將會取代長米數(shù)的銅線線纜外部運用，不過因為光纖現(xiàn)有技術上較不能搭配在系統(tǒng)內(nèi)部的折彎與撓曲等配置，所以尚無法在內(nèi)部線上做廣泛的運用，所以銅線線纜并不會被完全取代，將與之一起并存在市場之上。

表三：銅線線纜與光纖線纜的眼圖比較

線纜與連接器驗證概念

在線纜與連接器質(zhì)量驗證測試上，我們專業(yè)測試團隊建議五個重點項目：

• 電氣測試 Electrical Test （含高頻測試 High Frequency）
• 機械測試 Mechanical Test
• 環(huán)境測試 Environmental Test
• 認證與兼容性測試 Compliance Test Service
• 情境模擬測試 Scenario Test Service

我們以環(huán)境測試作為舉例：一項產(chǎn)品的效能、穩(wěn)定度與整體質(zhì)量可能受到諸多環(huán)境因素的影響，像是溫度、濕度、高度、機械沖擊與震動等等，對許多制造廠商而言，要掌握產(chǎn)品在不同情境下的真實表現(xiàn)與容限更是非常棘手的難題。因此，廠商需要專業(yè)的實驗室及設備儀器，能夠完整重現(xiàn)這些產(chǎn)品在真實世界中可能遭遇的種種狀況，并點出問題風險所在。

而上述的五個重點測試項目中，「情境模擬測試」是屬于綜合其他三種項目的混合型測試?，F(xiàn)實環(huán)境總是復雜且殘酷的，為了要確保廠商的產(chǎn)品質(zhì)量貼近于真實世界，我們設計了一些情境測試，模擬真實的環(huán)境狀況，進行電氣、機械和環(huán)境測試。如圖二所示，上山下海的汽車比一般的消費型電子產(chǎn)品更會接觸到不同的極端使用環(huán)境，因此車機里面的線纜需要接受一系列包含：溫度、濕度、高度、震動、機械沖擊…等較為嚴苛的試驗，才能忠實呈現(xiàn)在不同使用情境之下時，產(chǎn)品的質(zhì)量是否能維持效能表現(xiàn)，以免日后產(chǎn)品產(chǎn)生問題會有更高的回收成本與客訴問題。

圖二：情境模擬測試─模擬汽車在真實情境的使用狀況

不同線纜與連接器有不同的特性，需要完整的高階測試儀器與環(huán)境，諸如端子強度測試儀、線纜搖擺測試器、震蕩測試儀、X光測試儀、焊錫性測試儀器、溫變沖擊試驗機、耐壓測試儀、蒸氣老化與鹽水噴灑測試儀等，才能提升測試效率并完整驗證產(chǎn)品的質(zhì)量。

表四：應用在線纜與連接器的測試儀器一覽表

百佳泰的線纜與連接器專業(yè)測試中心為USB協(xié)會（USB-IF）正式授權(quán)的「USB線纜與連接器測試實驗室（Cable Assemblies and Connector Labs）」，能提供USB 2.0與USB 3.0、3.1規(guī)格版本的線纜與連接器完整相符性認證測試，百佳泰也是HDMI協(xié)會認可的HDMI線纜專屬測試實驗室。除了認證測試之外，亦能針對各式不同技術規(guī)格的線纜與連接器如HDMI連接器，以及DisplayPort、MHL、SATA等，提供包括高頻訊號、機械特性、電氣性能、及環(huán)境變化等類別的精密測試與驗證。更多相關信息，歡迎洽詢百佳泰service@allion.com

我們首先聚焦日本市場的線纜品牌，從日本市面上挑選20款較具代表性且通過HDMI協(xié)會認證的HDMI線纜，選擇的范圍包括各大小品牌、價位從日幣450元至15000元不等，通過一系列線纜與連接器測試項目來進行專業(yè)的驗證與競爭分析，希望可以更進一步了解目前市售的線纜質(zhì)量，并分析價錢與質(zhì)量是否有直接的關聯(lián)性。我們也期許百佳泰的評測報告是一份兼具技術深度的效能評估信息以供所有消費者或采購商參考。

?

在測試項目方面，我們除了參考HDMI協(xié)會所規(guī)定的認證項目以外，更憑借百佳泰豐富的HDMI測試經(jīng)驗，搭配高精密的線纜與連接器測試儀器及環(huán)境（Allion cable assemblies and connector testing center），進而延伸出五類測試項目。測試目的不僅僅是進行基本的HDMI測試，更是根據(jù)現(xiàn)實生活中可能遇到的使用情境去驗證現(xiàn)今HDMI線纜必須具備的質(zhì)量與效能，最終透過20款HDMI線纜的實測結(jié)果來做各品牌間的競爭分析，詳細的測試項目包括：

1.?眼圖測試（Eye Diagram Test）

2.?訊號衰減測試（Attenuation/Insertion Loss Test）

3.?電磁干擾測試（EMI Test）

4.?插拔力測試（Insertion & Withdrawal Force Test）

5.?耐久力測試（Durability Test）

由于不同的測試項目具有相異的技術原理與測試條件，因此我們會先帶大家稍微了解一下各測試項目的理論基礎，緊接著進行實測結(jié)果的分析；特別的是，在各種測試項目中，我們將設定不同的評斷標準（judge criteria），以符合20款HDMI線纜競爭分析的優(yōu)劣要求。

1.?眼圖測試（Eye Diagram Test）

眼圖是一項時間序列的分析工具，可以讓測試結(jié)果清楚顯示時間和訊號強度的誤差，并藉以評估線纜的效能。如表二的示意圖，由于眼圖是非常易于辨識最大抖動以及電壓強度誤差的指標參數(shù)，我們可以直接并清楚地觀察出其眼圖的形狀是否類似一只睜開的眼睛，越完整的眼睛代表其訊號的質(zhì)量越好。然而當訊號誤差增加時，眼圖中心的黑色空間就會縮小，訊號壓到邊界，就會讓屏幕顯示器上產(chǎn)生噪聲、馬賽克、亂屏閃爍、無預警訊息中斷甚至是黑屏的狀況。

因此我們根據(jù)HDMI的規(guī)范標準來測試20條線纜的眼圖形狀是否完好，在高速傳輸?shù)倪^程中能否保持影、音數(shù)據(jù)的完整性。測試結(jié)果如表三所示，大部分牌子線纜的眼圖測試都符合標準，只有少數(shù)幾家的質(zhì)量比較不穩(wěn)定。由此看來，我們隨意從市面上購買的線纜仍存在質(zhì)量上參差不齊的問題，而造成其HDMI線纜質(zhì)量與效能不穩(wěn)定的可能原因為其線材的含銅量過低，使其訊號的阻抗太高；另一方面，如果抗干擾的設計不良，不同訊號間就會互相干擾，使得頻率失準。

2.?訊號衰減/插入耗損測試（Attenuation /Insertion Loss Test）

訊號衰減又稱作插入耗損，指的是連接在輸出埠與輸入埠之間的線纜或組件產(chǎn)生的訊號損耗或衰減，也就是功率的損失或電壓幅度相對于原訊號幅度的落差。這些衰減或損耗通常取決于其線材的加工質(zhì)量或長度，長距離的線材較短距離線材容易產(chǎn)生較多的訊號損失，造成聯(lián)機失敗或不穩(wěn)定狀況，使得影音傳輸中斷如影像閃爍或音頻失真（這次的評測，我們設定了使用2米長的線纜來做測試）。另外，連接器與線纜的阻抗搭配性不良也會讓訊號衰減而降低訊號的幅值。因此，測量訊號衰減／插入耗損能幫助我們了解一條線纜的設計與用料質(zhì)量。以表四為例，我們根據(jù)HDMI協(xié)會的規(guī)范標準得知紅色limit line值（limit line value）代表正常的訊號幅值，當訊號衰減幅度過高以至于低于協(xié)會標準，我們就可判定其線纜質(zhì)量不佳。

有了上述HDMI的最基本規(guī)范標準，我們再分別從825MHz、2475MHz、4125MHz以及5100MHz四個頻率點去測量其訊號的衰減值（test line value），根據(jù)規(guī)范所定義的紅線值減掉實際測到的衰減值（limited line value -test line value）加總， 可以從表五的測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)越大代表其訊號衰減（插入耗損）就越少，其中又以前20％高的HDMI線纜品牌如Vodka、Panasonic、Hypertools以及Victor.JVC表現(xiàn)最佳。

3.?電磁干擾測試（EMI Test）

電磁干擾EMI指的是任何可能降低裝置或系統(tǒng)性能以及對人類自身安全產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象，過高強度的電磁波除了會干擾其他無線裝置如手機、無線調(diào)頻外，長期下來也會對身體有害。如果線材本身的隔離包覆性不夠，就容易使電磁波泄漏，因此電磁干擾EMI測試的目的除了保障消費者的安全以外，也確保電磁不會干擾其線纜的質(zhì)量或效能。值得特別說明的是, 電磁兼容性（EMC）測試標準EN55022明確定義了一條EMI基線。我們根據(jù)此標準更嚴格仔細的測試各HDMI線纜的EMI變化，目的就是希望能得到最可靠的測試結(jié)果，只要超出其紅色limit line基線皆表明其EMI測試失敗。從表六的示意圖就可以發(fā)現(xiàn)，正常產(chǎn)品的EMI測試結(jié)果應在紅色limit line以下，才能符合EMI電磁干擾規(guī)范的要求。

值得注意的是，20款HDMI線纜在這次的電磁干擾EMI測試中全都沒有達到HDMI規(guī)格的基本要求。對此，我們只好將測試結(jié)果先通過這20款進行組內(nèi)相比較的方式來呈現(xiàn)，超過紅色limit line的幅值越小，代表整體的改善空間較高并在EMI干擾的問題上不算太嚴重。反之，如果是幅值超出紅色limit line過多，后續(xù)所需的驗證與修改工作就越多。從表七的結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，大部分線纜的EMI測試結(jié)果都不佳，這不僅說明業(yè)界普遍存在著EMI干擾問題很嚴重外，也透露出EMI測試與驗證的過程中，需要更嚴謹與專業(yè)的實驗室涉入?yún)f(xié)助調(diào)校，才能為廠商找到降低電磁干擾EMI不穩(wěn)定的方法。

4.?插拔力測試（Insertion & Withdrawal Force Test）

插拔力測試對于一條線纜來說是非常重要的，因為這與使用者在使用線纜與連接器的情境息息相關，使用者的手感、力量皆會對相互配對的兩端產(chǎn)生連結(jié)與分離的物理作用力量，像是作用力和接觸力。而測試的目的即是確保插入、拔出的外在力量不會使被連接產(chǎn)品發(fā)生斷訊現(xiàn)象。如果力量太大，就容易損壞裝置上的組件；力量太小，則會使得連接器接觸的效果不好，容易產(chǎn)生畫面干擾與噪聲。因此，我們將通過儀器仿真模擬多次插拔動作，來了解線纜或連接器內(nèi)部的機械構(gòu)造設計是否在經(jīng)過測試過后有異常損壞發(fā)生或難以插拔，導致功能失效或是使用上的不方便。

在評斷標準上，我們定義力量介于大、小之間的中間力量值為最佳。根據(jù)HDMI規(guī)范標準，插入力在44.1N以內(nèi)即合乎標準，因此我們?nèi)≈虚g值22.05N + / – 10％為最佳力道。另一方面，HDMI規(guī)范中標準的拔出力最大為39.2N、最小為9.8N，我們?nèi)≈虚g值24.5N+ / – 10％左右為最佳力道。從表八測試結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，Supra與Sanwa兩個品牌線纜的插拔力剛好處于中間值，其線纜對力量插拔動作的反饋最為穩(wěn)定，長期下來也不會影響功能的表現(xiàn)。

5.?耐久力測試（Durability Test）

耐久力測試是另一項與消費者較直接相關的測試，可以確保線纜在與不同的裝置多次配對后仍可以正常工作，也稱線纜本身的使用壽命或期限。此測試可以評估線纜與連接器在經(jīng)過連續(xù)使用一段時間后，其電鍍層的磨損、松弛狀況，確認線纜與連接器能在使用期限內(nèi)可以滿足其宣告的功能要求，并且在經(jīng)過多次的插拔后，能避免線纜損壞或鏈接器脫落的狀況，間接影響訊號匹配的問題。根據(jù)HDMI的最低要求，線纜與外部裝置鏈接的耐久力為10000次；在我們的評測里，我們將耐久力測試提高到 15000次，之后我們再將線纜分別進行插入力與拔出力的測試。如果測試中的插拔力能一直維持在中間值力道，代表其線纜的質(zhì)量就越佳，不會傷害到鏈接器內(nèi)部的組件或結(jié)構(gòu)等。從表九的結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，線纜產(chǎn)品普遍擁有基本的耐久力，符合HDMI規(guī)范標準的要求，相比較之下各自在插入或拔出力有更突出的表現(xiàn)只有Amazon、PCI、MotionTech以及Pioneer。

線纜與連接器專業(yè)測試?一網(wǎng)打盡驗證關鍵

從各項實測結(jié)果的整合情況來看（表十），雖然普遍認為價格高的產(chǎn)品應采用較好的材料以達到最佳質(zhì)量與效能，但其實不然，許多價格稍低的線纜只要能按照HDMI的規(guī)范標準來生產(chǎn)制造，依舊是可以達到一定水平。換言之，消費者或采購商日后在采購相關線纜時，或許更需要貨比三家以及參照專業(yè)實驗室的評比報告，才能從中挖掘出個中翹楚。

此份競爭分析評鑒報告僅針對百佳泰挑選的部分線纜與連接器進行測試，即發(fā)現(xiàn)在各種不同的測試項目中，這20款市售HDMI線纜就有迥異的性能表現(xiàn)?？此葡∷善匠５木€纜其實在產(chǎn)品設計與驗證的整合上仍需要更專業(yè)的建議與改進，通過反復的測試與驗證才能確保高質(zhì)量，讓C／P值更名符其實。百佳泰作為領航全球的專業(yè)驗證機構(gòu)，已成立線纜與連接器專業(yè)測試中心，除能提供USB 2.0與USB 3.0規(guī)格版本的線纜與連接器完整的相符性認證測試，同時也是HDMI協(xié)會認可的HDMI線纜專屬測試實驗室，針對如HDMI連接器，以及DisplayPort、MHL、SATA等各式不同技術規(guī)格的線纜與連接器，提供包括高頻訊號、機械特性、電氣性能、及環(huán)境變化等類別的精密測試與驗證。隨著線纜與連接器測試中心的成立，我們更希望看到在市面上競爭的產(chǎn)品是質(zhì)量、效能以及成本售價皆能兼具的成熟產(chǎn)品，讓廣大的消費者能從中獲取最大實用利益，未來我們也將針對市場上的其他產(chǎn)品做進一步的評測與分析。（備注：本文所呈現(xiàn)的部分測試數(shù)據(jù)因涉及百佳泰所開發(fā)的評斷指標，因此不予以詳細公開，如欲了解更進一步的測試計劃或報告內(nèi)容并予以參考指教，請直接與百佳泰聯(lián)系。）