通过D-SUB连接器通过USB 3.0连接

我需要将USB电缆穿过真空室壁，为此我们仅提供D-SUB直通法兰。因此，我将USB电缆切成两半，然后将D-SUB连接器焊接到每一半。对于USB 2.0连接，此方法没有任何问题，但在使USB 3.0连接正常工作时遇到了麻烦。

具体地说，插入电缆时，计算机每隔几秒钟就会重复发出连接/断开声音。唯一的解决方法是将连接器缓慢推入，直到设备被识别为止，这实际上是在强制USB 2.0连接。

我认为这是由于屏蔽不足导致无法获得USB 3.0链接吗？

各个连接似乎很好，每个连接的电阻都小于3Ω，并且没有短路。下图显示了如何通过连接器布设电缆：

如图所示，屏蔽层连接到连接器的外壳，以将两侧的屏蔽层连接在一起。我试图将被破坏的屏蔽层的数量保持在较低水平，将任一侧的3cm处都移开了。

导致此故障的最可能原因是什么，以及在将来可能的情况下如何避免该故障？

我认为这是由于屏蔽不足导致无法获得USB 3.0链接吗？

通过分离超速导体的导体对以至于无法正确进行通信，您很可能只是引入了如此重要的阻抗中断。

导致此故障的最可能原因是什么，以及在将来可能的情况下如何避免该故障？

如上所述，您不能随便分开USB3的导线：信号在导线之间以电磁场的形式传输；因为USB3的信号频率始终在微波范围内，所以分开导体对本质上就意味着您在破坏能量的传输。

您可能根本无法使用当前的D-SUB连接器解决这种情况。您需要将这些连接器替换为至少近似保留USB3 SS连接器对的标称90Ω阻抗的连接器。最简单的方法很可能是通过USB3连接器本身实现。

这里有两个问题：

1）USB电缆是可热插拔的，这意味着电源引脚先被接合（它们比数据引脚长）。d-sub连接器不是为热插拔而设计的，插针的长度都相同，并且某些插针会先插入，具体取决于D-sub插入的角度，并可能引起问题

2）差分线的阻抗（如前所述）必须为90Ω，否则，如果不正确匹配，快速差分信号将反射并衰减。还需要对连接器进行阻抗控制，以使快速信号通过它。

USB 3.0规范使用低频信令（10-50 MHz）来发起与另一侧的链接。SFP +收发器通常不在此范围内，至少不在其数据表中涵盖（更像是300-2500 MHz左右）。因此，该重要信号可能无法正确到达另一侧，因此链接建立可能会失败。资料来源：http : //billauer.co.il/blog/2015/12/usb-superspeed-parallel/

d-sub的问题在于它可能具有与以下所示类似的电容\电感，并且不够快，无法通过USB 3.0的快速2.5GHz信号传输

资料来源：https : //www.farnell.com/datasheets/66098.pdf

所以你对此能做些什么？

如果不需要USB 3.0，则可能只想尝试使用GND，Vcc，D +和D-线。如果可以避免D-sub的热插拔，那可能是最好的方法（插入集线器的连接器）。

如果您想在板上钻另一个孔或找到另一种将其插入的方法，它们还可以制成UHV兼容的USB 3.0端口馈通。

DB-9连接器的问题在于它不受“阻抗控制”，并且在信号对之间没有屏蔽（您需要通过连接器使用差分对并将它们与其他差分对屏蔽）。USB 3.0以2.5 GHz的信号速率运行，“ 3厘米松散的电线”是它的杀手。阻抗不匹配会产生大量信号反射（导致所谓的“符号间干扰”），Rx和Tx对之间的显着串扰将杀死信号相干性，从而导致大量链路丢失。USB 3.x规范对电缆上的阻抗以及近端和远端串扰有非常严格的要求。

要与内部相机建立USB 3.x连接，您需要大量搜索真空级USB连接器（如果存在，则可能），或使用RF级50-Ω同轴多引脚馈通空间级连接器。有双轴Sub-D尺寸的连接器，您至少需要两个双轴通道，与此类似：

您还可以使用用于以太网连接的连接器，如果可以在真空级版本中找到它们，例如

在最坏的情况下，您可以使用四个馈通SMA型连接器，并制作一个USB到SMA适配器，类似于USB-IF在互连测试和电缆认证中使用的适配器，如下所示：

真空级直通解决方案的一些来源包括Pave Technology，MDC真空产品，还有很多其他来源。

无论如何，我认为没有机会使用DB-9连接器建立可靠的USB SuperSpeed通道，并且您需要对腔室进行认真的返工。