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USB线缆最大长度:USB线缆可以有多长?

2024-09-18 46 0

USB 电缆与所有电缆一样,都有一个建议长度,超过这个长度就属于不受支持的范围。这可能会导致连接不稳定,或者在尝试传输数据时遇到错误,或者根本无法识别连接的设备或配件。但为什么会这样呢?就像太长的以太网电缆或 不符合规格的HDMI 电缆一样 ,信号太弱,无法在另一端充分接收。

USB 电缆的实际最大长度取决于多种因素,其中最主要的是电缆本身的质量。但是,您要使用的 USB 的版本,甚至连接器类型,都会限制其最大长度和潜在性能。

幸运的是,如果您的 USB 电缆长度已达到上限,并希望它能更长一些,您确实有一些选择可以解决这个问题。您可以选择一代最大长度更长的 USB 电缆,可以换用有源 USB 电缆,或者可以使用 USB 延长器延长其长度。

因此,如果您打算使用 USB 电缆,并希望确保遵守USB 最大电缆长度的指导原则(或如何最好地折断它们),请继续阅读。以下是您需要了解的有关 USB 电缆实际长度以及如何充分利用它的所有信息。

USB 线太长会发生什么情况?

大多数 USB 电缆采用双工设计,这意味着它们可以双向通信,即使在从一个设备向另一个设备传输数据时也是如此。当 USB 电缆发送一个数据包时,它会等待另一端的响应,然后再发送下一个数据包。电缆越长,信号沿电缆传输所需的时间就越长,发生“延迟碰撞”错误的可能性就越大。对于超出建议规格长度的电缆,发生此类错误的可能性更大。

过长的 USB 线缆也存在衰减的风险,这是由于布线中的天然电阻,信号在 USB 线缆中传输的距离越长,其强度就越小。对于未超过最大额定长度的 USB 线缆来说,这应该不是问题,因为信号到达末端时仍将保持足够的强度,从而可以有效接收信息。但是,对于超过最大长度的线缆,尤其是如果它们使用不合格材料制造,质量较差,则可能导致信号接收不完整或根本接收不到。新一代 USB 设备的更高数据速率线缆也是如此,数据速率越快,数据包响应的时间就越短(这就是新型 USB 线缆的最大长度往往更短的原因)。

最终结果可能是视频不流畅(如果您传输的是该视频),或者文件传输损坏,或者根本收不到数据。

较长的电缆受到外部干扰的风险也会更大 - 特别是如果电缆比官方规格建议的要长,或者由质量较差的材料制成。

这并不是说不可能使用比 USB 电缆的典型最大长度更长的电缆。你只需要知道如何操作。阅读以下部分,了解有关如何使用超长 USB 电缆的更多信息。

USB 2.0 电缆可以有多长?

USB 2.0 的最大推荐电缆长度为 5 米,即约 16 英尺。这实际上是任何标准、无源 USB 电缆规格的最大长度,而 USB 1.0 电缆的长度仅为 3 米。

您可能会发现一些长度超过 5 米的 USB 2.0 电缆,但它们需要使用较粗的线规,以防止超过该最大值时的信号丢失和干扰。或者,您可以通过使用有源 USB 集线器桥接两根 USB 2.0 电缆来建立更长的 USB 2.0 连接。

USB 3.0/3.1 电缆可以有多长?

USB 3.0 和 3.1 Gen 1 电缆没有官方规定的最大长度,但建议的最大长度约为 2-3 米或 9 英尺。与 USB 2.0 一样,您可以使用有源 USB 集线器延长电缆长度,可以将几根电缆连接在一起以延长电缆长度,但对于更长的 USB 3.0 电缆,还有更好的解决方案。

USB 3.0 和 3.1 的最大长度保留在最终的 USB 3.0 Type-A 规范中,称为 USB 3.2 Gen 2。它也反映在性能更高的 USB 3.2 Gen 2x2 Type-C 连接中,其最大电缆长度也为 9 英尺。

然而,USB4 线缆利用 USB Type-C 连接器,但可以以高达 40 Gbps 的速度传输数据,其最大推荐线缆长度仅为 0.8 米或约 2.6 英尺。这适用于现有的 40 Gbps 线缆和 USB4 80Gbps 规格线缆,后者将在未来几年得到更广泛的使用。

这些线缆可以以比 USB 3.2 Gen 2x2 或更早版本的更高带宽传输数据,这意味着线缆需要更高质量的材料才能确保数据完全传输。不幸的是,这也意味着信号衰减是一个更大的问题,因此 USB4 线缆的最大长度更短。

使用延长线增加 USB 线长度

一旦你弄清楚了 USB 电缆的长度,你就可以学习如何突破这个限制。延长现有 USB 电缆长度的最简单方法是使用USB 转 USB延长线,尤其是如果你想延长而不是更换较短的电缆时。延长线有多种尺寸可供选择 - 最长可达 3 米 - 并且可以根据您的需要选择公头和母头连接器。

如果您已经有一个 USB 延长线,您可以添加另一个,只要不超过该 USB 一代推荐的最大电缆长度即可。理论上,您可以延长更长的电缆,您可以自己做一些测试,看看您可以将电缆延长多长,但一旦超过推荐的最大长度几英尺,您很可能会遇到问题,而且您将无法获得与遵守规格时相同的设备制造商支持。

对于更长的延长线,您可以使用 USB over Ethernet 适配器,这样您就可以使用 USB 协议通过以太网连接传输数据。虽然以太网电缆的最大长度本身就是一个讨论话题,但如果您使用 USB 2.0 电缆、USB 2.0 以太网延长线和高质量 Cat 6 或更新的电缆,则可以将USB over Ethernet 连接延长到大约 150 英尺。对于 USB 3.0 以太网延长线,您可以走得更远,如果您在整个运行过程中使用高质量电缆,则可以将运行距离延长到 300 英尺以上。

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这些类型的延长线非常适合为键盘、鼠标、打印机、扫描仪或其他 USB 设备铺设更长的 USB 电缆,而您无法轻松访问它们,或者您希望它们位于您所在的其他房间。但是,不要将它们与USB 网络适配器混淆。这些旨在为没有 RJ45 连接器的设备添加以太网连接,不会为您提供任何类型的 USB 延长线。

使用有源 USB 线缆,延长使用寿命

如果您想要更简化的解决方案来运行更长的 USB 电缆,则可以使用有源 USB 电缆。这些 USB 电缆两端都配有信号增强器,可延长 USB 电缆的运行时间,这让您对“USB 电缆可以有多长”这个问题有了完全不同的答案。它们对于扩展有线解决方案的虚拟现实耳机范围非常有用,但也被用于扩展 HTC Vive 和 Vive Pro 耳机的无线发射器范围。

对于USB 2.0 有源线缆,它们可以传输的最大距离在技术上可达 30 米,即约 98 英尺,不过这些线缆可能非常昂贵,并且需要外部电源。您通常会发现长约 33 英尺的有源 USB 2.0 线缆,它们可以从 USB 连接中获取所需的所有电力。这可以与 USB 集线器和无源线缆结合使用,以稍微延长一点,但如果您尝试将多个 USB 集线器与有源 USB 线缆一起使用,则会遇到问题。

有源 USB 3.0 电缆和有源 USB 3.1 电缆的最大长度为 18 米,但 33 英尺有源 USB 3.0 和 3.1 Gen 1 电缆更为常见。

至于 USB 3.2 Gen 2、2x2 以及更现代的USB4 和 Thunderbolt 线缆,任何使用 USB-C 连接器的设备,使用有源线缆时,长度都只能达到 3 米。这仍然比 0.8 米的无源最大推荐长度要长得多,但它强调了,对于这些速度更高的线缆,更长距离的选择要有限得多。

关于 USB 电缆长度的常见问题解答

USB 线越短越好吗?

只要您的 USB 线缆符合推荐规格,无论是 USB 2.0 还是较新的 USB4,线缆的长度都无关紧要。从技术上讲,较短的 USB 线缆信号强度更高,受外部干扰的可能性更小,但高质量的 USB 线缆在任何推荐长度下都可以正常工作。

如果您担心较长的 USB 线无法为数据传输提供足够高质量的连接,那么可以考虑使用有源 USB 线,因为它们不仅能够舒适地达到更长的长度,而且还能增强信号以确保其完好无损地到达。

USB 线的长度对充电有影响吗?

是的。事实上,这可能会产生巨大的影响,因为非常短的电缆在较短的时间内提供的电量比较长的电缆多得多。然而,这不仅仅是因为较短的电缆提供更快的充电速度。它还受到您使用的电缆的代数、电线的温度、所插入充电器的额定值、设备是否支持更快的充电标准以及电缆的质量(包括其线规和可能使用的任何屏蔽)的影响。

考虑到所有这些因素,如果您仍然可以获得适合您的设备的质量和版本,那么使用较短的充电线是一个好主意,但这并不是充电速度方面最重要的因素。

不过,不要以为无线充电就是答案。虽然从技术上讲,消除 USB 电缆是使其尽可能短的一种方式,但 Qi 充电并不像 USB 充电那样快——至少目前还不是。除此之外,无线充电还会消耗更多电量来为您的设备提供相同的电量,因此,虽然它可能使同时为多个设备充电变得更容易,并减少 USB 端口的磨损,但目前来说,使用短而现代的高质量 USB 电缆充电要好得多。

长 USB 线会导致延迟吗?

原则上不会。如果您的 USB 电缆长度不超过目标速度的推荐长度,那么就不会有影响。虽然较长的电缆确实有额外的阻力,这意味着信号在较长的 USB 电缆上传输时会比较短的电缆弱,但只要信号到达时没有丢失信息,就不会受到影响。

一旦超出建议的 USB 电缆长度,任何事情都有可能发生,不仅会丢失数据,还可能出现延迟 - 尤其是在长距离传输时。

幸运的是,任何专为游戏或其他对延迟敏感的活动而设计的商用 USB 设备都会配备一根长度不超过最大 USB 电缆长度的 USB 电缆。事实上,他们会尝试将长度保持在尽可能短的水平,以最大限度地减少延迟,同时仍提供足够的长度以将设备或配件放置在最方便的位置。

翻译原文:https://www.cablematters.com/Blog/USB-C/usb-cable-max-length

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