我知道 USB 数据传输是在传输线效应可能发挥作用的各种速度下完成的（最大 480Mbps，这意味着考虑到方波谐波/边缘速率，最大频率要高得多，可能是 2.4GHz 最大有效信号频率的 5 次谐波内容）作为差分对，该对中的每条单独的线具有受控的 90 欧姆差分阻抗或 45 欧姆对地。
我的问题是，任何能够传输数据的 USB 电缆是否必须具有以精确方式制造的 D+/D- 线，以保持沿电缆长度的阻抗。如果是这样，这是如何完成的？当然，这必须需要一些复杂的计算，包括电感/电容以及电线和周围接地屏蔽之间的非常特定的间距，必须在电缆的长度上保持恒定，对吧？所有电缆制造商是否真的考虑到这一点？
还是我错了，电缆根本不需要达到这个特性阻抗？它是否取决于电缆的长度，以至于正常的电缆长度不需要担心这一点？
从谷歌上随机取一张 USB 电缆图片，数据线似乎没有得到任何特殊处理......
USB 电缆确实需要一些精密工程。对差分阻抗值、互连质量和每根电缆的损耗量有严格的要求。USB 电缆的高速部分，即使在 USB 2.0 480 Mbps 数据速率下，也是由双绞线制成，全部包裹在屏蔽层中。这使其成为“双轴”电缆。通过执行良好的制造纪律，电缆尽可能均匀，这可以减少信号转换/边缘沿通道传播时的波反射/散射。
然而，所有“复杂的计算”都是在 570 年前完成的，最终结果相当简单。
双绞线（或平面波导或同轴电缆）的特性阻抗是导体几何形状和导体之间绝缘体的介电常数的函数。为了使其成为 90 欧姆差分，将两条具有一定芯径和一定厚度绝缘体的线绞合在一起（以每米一定的捻数）。绞合确保导线之间的距离保持恒定，因为它是定义传输线均匀性的主要参数。出于同样的原因，绝缘厚度也应该得到很好的控制。每单位长度的捻数也很重要，但程度较轻。
现在，绝缘直径定义了两个信号导体之间的距离，并且很久以前就计算了这种几何形状的电气特性。因此，USB 电缆（我的意思是散装电缆）的制造商知道选择什么直径，使用哪种绝缘材料，以及如何扭曲。电线参数的最终选择经过试验，其中电缆质量和参数由专用设备测量。之后，原始电缆投入生产，并出售给电缆制造商，后者将其大块焊接到一对 USB 连接器上，并通过压力成型封装末端。
所以，USB信号线确实有特殊处理。
阻抗控制电缆旨在满足数据速率、阻抗和容差。阻抗失配容限以回波损耗 RL [dB] 为单位测量，也称为 s11，它是双端口器件的四个散射参数之一。
同轴电缆的射频阻抗。由外导体与内导体的比率定义，该比率由相对介电常数决定。类似的复数比率用于双绞线、微带线和带状线。这些比率相当一致，包括导体的集肤效应。
所有电缆供应商都必须遵守这些几何设计标准，并且其设计通过回波损耗进行测试。这并不意味着每条电缆的每个制造商都在生产中按照这些要求进行测试，或者每条电缆都经过精心设计和验证，但优质电缆最能验证可制造性的设计和公差。
随着数据速率越来越高，柔性电缆可能会变得更加坚硬，以获得更好的一致性。
随着导体变薄或间隔越来越远，绝缘层之间的气隙越大，阻抗就会上升。
差分信号阻抗通常是每个单端阻抗之和
此处使用的这个阻抗术语称为“特性阻抗”，其中电缆长度约为信号频谱中最高频率波长的 >=5%。
在此频率以下，电缆电感或电容分别对于瞬态电流和高阻抗电路更为重要，当然还有直流绝缘电阻。