USB4极简史

02、USB4可能出现哪些噪声问题

03、降噪：如何应用CMCC是关键

04、辐射噪声的评估

05、内部EMC评估及应对措施

06、信号完整性确认

总结

USB4极简史

作为主要用于在电脑等Host设备和Device设备间传输数据的差动接口标准，USB（Universal Serial Bus）已得到广泛普及。随着市场对于高速通信的大容量数据传输、多个差动接口标准的整合化需求的增加，USB4在2019年9月被规定为全新标准，并以电脑及其周边设备方面为主，得到进一步普及。

USB接口的演变

我们知道，在USB4之前，已经将几个USB连接器标准统一为Type-C连接器这1种（USB3.2）——使用1根Type-C电缆就能兼容各种接口的动向。在笔记本PC当中，只用1根电缆就能实现充电、视频传输和数据传输。

那么，为什么又进化到USB4呢？

欧盟委员会发布的将充电标准统一为Type-C的强制性法律的推动作用，Type-C连接器成为事实上的标准，因此，Thunderbolt与USB进入整合！（见下图）
 

USB4：Thunderbolt与USB接口整合的结果
 

Thunderbolt 3采用了USB Type-C接口，因此也可将Thunderbolt 3的端口作为USB 3.1端口使用。USB4标准可与Thunderbolt 3实现完全兼容。USB4的大部分电气性能参数都以Thunderbolt 3为基础。

USB4拥有与Thunderbolt 3相同的最快数据传输速度。不难看出，未来USB4标准将极大地改善终端用户的使用体验。

USB4可能出现哪些噪声问题

USB4和Thunderbolt 3一样具有更快的数据传输速度。二者在信号振幅等方面虽然存在细微的差别，但其基本规格却是相同的（下图）。

因此，和Thunderbolt 3一样，对于USB4也需要在由数据信号所引起的噪声问题和信号完整性方面采取相应措施。

具体来说，USB4进行通信时，需要处理以下两种类型的噪声问题：

基板和电缆向外界辐射的、对外界造成影响的辐射噪声；

与设备内部的其他电路之间产生干扰、导致出现错误操作或性能降低的内部系统EMC噪声。

USB4进行通信时的噪声问题

划重点：

USB4进行通信时，从USB4设备或电缆会辐射出噪声;

USB4进行通信时，因数据信号而产生的噪声在设备内部干扰Wi-Fi天线，从而降低Wi-Fi通信灵敏度，这是内部系统的EMC问题。

需要说明的是，本文所作验证测试期间，市面上尚不存在可实现USB4通信的设备（截止至2020年2月），因此，下面的结果均为我们利用电气性能参数和USB4基本相同的Thunderbolt 3，对能够通信的设备进行的噪声评估。

降噪：如何应用CMCC是关键

USB4进行通信时的降噪,以下三种措施是关键：

在Host设备和Device设备的差分传输线上装入共模扼流圈（CMCC）

将CMCC安装在IC附近

安装可防止导线辐射的CMCC

在可进行USB4、USB3.1 Gen2、PCI Express、DisplayPort通信的Host设备和Device设备的组合中（下图），利用共模扼流圈（CMCC）降噪，需要考虑装在哪儿（安装位置）？产品规格？如何测试验证？等问题。下面小编为你一一解释。
 

USB4降噪措施示例