Utilice AOC para extender USB-C y HDMI a largas distancias en entornos difíciles

Cuando conseguí mi primer portátil USB-C, fue como magia. Se fue el nido de ratas de cables de un solo propósito, todos reemplazados por una sola conexión.

Una transformación similar está en marcha en los sistemas de defensa, industriales y otros sistemas informáticos resistentes. Los conectores específicos para aplicaciones están siendo reemplazados por tecnologías comerciales listas para usar (COTS), como los cables USB-C y HDMI, cuya comodidad de conectar y jugar mejora significativamente la usabilidad.

Tomemos como ejemplo el centro de mando móvil. Estos centros incluyen tanto computadoras, pantallas y otros equipos críticos como sea posible, todos ellos requieren conexiones. Los cables tradicionales son engorrosos de instalar, lo que los hace poco adecuados para un sistema que debe instalarse, desmontar y volver a cablear en el terreno.

USB-C ofrece una alternativa atractiva para conectar dispositivos digitales. Además de reemplazar varios cables, la interfaz negocia automáticamente las configuraciones de datos, visualización y alimentación. HDMI aporta beneficios similares. Como interfaz predeterminada para la mayoría de las pantallas, soporta mecanismos de descubrimiento que permiten que las pantallas se iluminen en cuanto se conectan.

Desafíos de adaptar USB-C y HDMI a entornos de campo

Aunque estos beneficios son innegables, implementar USB-C y HDMI en entornos de campo puede ser un desafío. Uno de los mayores problemas es la longitud de los cables. A diferencia de los cables cortos de mi ahora ordenada encimera, las aplicaciones de campo suelen requerir tramos que superan con creces el alcance de los cables estándar de cobre.

Una forma de solucionar este problema es añadir repetidores o extensores potenciados a una tirada larga. Alternativamente, las señales de alta velocidad pueden pasar por fibra óptica. Sin embargo, ambas opciones implican equipamiento adicional con sus propias fuentes de alimentación, lo que socava la simplicidad que hace que el USB-C y el HDMI sean tan atractivos.

Los cables de fibra óptica resistentes USB-C y HDMI integran electrónica activa

Para abordar este dilema, Amphenol ha creado versiones reforzadas con cable óptico activo (AOC) de sus ofertas USB-C y HDMI. Estos cables cuentan con electrónica activa integrada en una arquitectura híbrida de cobre/fibra. Extraen energía directamente del equipo al que se conectan, por lo que no hay fuente externa. El conjunto se comporta como un cable convencional "conectar y usar", solo que con mayor alcance.

Ambas familias comparten el mismo diseño básico: un extremo del cable es un conector COTS estándar, mientras que el otro es un conector reforzado. El extremo resistente utiliza una carcasa estilo MIL-DTL-38999 Serie III con acoplamiento roscado, está homologada conforme a IP68 cuando está acoplada y resiste choques, vibraciones y tracción. Viene en una variedad de rechapados, incluyendo cadmio oliva, níquel y níquel negro de zinc.

Al estar suministrados como conjuntos totalmente terminados, los cables no requieren herramientas para conectarse. Ambas familias cuentan con un ecosistema de receptáculos y accesorios resistentes montados en panel, incluyendo cubiertas protectoras.

Los AOC USB-C suministran datos, video y alimentación

La familia USB-C tiene longitudes de hasta 15 metros (m), en comparación con aproximadamente 1 m para los cables USB-C pasivos de cobre que funcionan a pleno rendimiento. Los cables soportan USB Power Delivery de 60 vatios a 5 y 10 m, bajando a 40 vatios a 15 m.

El soporte USB 3.2 Gen 2 permite velocidades de transferencia de datos de hasta 10 gigabits por segundo (Gbits/s). El vídeo en modo alternativo DisplayPort admite hasta 8K a 60 hercios (Hz) o 4K a 120 Hz.

Un ejemplo típico es el AOCUSB3CFTV6N050 (Figura 1), un cable de 5 m con un conector USB-C estándar en un extremo y un enchufe USB3CFT en el otro. Los conectores están niquelados y el cable entrega 60 vatios. Como todos los miembros de la familia, tiene un extremo resistente con una carcasa tamaño 11 y está clasificado para 500 ciclos de acoplamiento.

Figura 1: El cable sólido AOC USB-C de 5 m de AOCUSB3CFTV6N050 utiliza conectores niquelados y entrega 60 vatios. (Fuente de la imagen: Amphenol)

El enchufe USB3CFT AOCUSB3CFTV6N050 se acopla al receptáculo de montaje USB3CFTV22N panel (Figura 2). También acabado en níquel, este receptáculo se instala en un panel o mamparo y proporciona la mitad fija de la conexión.

Figura 2: El receptáculo USB3CFTV22N se monta en un panel y acepta el enchufe resistente USB3CFT del cable AOCUSB3CFTV6N050. (Fuente de la imagen: Amphenol)

Los AOC HDMI transmiten video en alta definición a largas distancias

Los resistentes cables HDMI AOC alcanzan los 100 m, muy por encima del límite práctico de aproximadamente 5 m del HDMI de cobre. Son compatibles con HDMI 2.0 a 18 Gbits/s y video 4K a 60 Hz.

Los cables HDMI se ofrecen en una variedad de estilos de extremos resistentes, todos en tamaño de carcasa 17: un enchufe, un receptáculo de brida cuadrada o un receptáculo con contratuerca. Las versiones de brida cuadrada y contratuerca son de montaje en panel, pensadas para su instalación permanente en un panel o mamparo, con un tapón acoplado conectado a ellas. 

Un ejemplo típico es el OAHDMIFTV6AG0100 (Figura 3). Este cable de 10 m utiliza el estilo de extremo de enchufe y el chapado de cadmio. Cuenta con un acoplamiento roscado de tres entradas con un dispositivo antidesacoplamiento que mantiene el cable acoplado bajo golpes y vibraciones.

Figura 3: El cable HDMI AOC resistente de 10 m de OAHDMIFTV6AG0100 cuenta con un acoplamiento roscado de entrada triple con un dispositivo antidesacoplamiento. (Fuente de la imagen: Amphenol)

El enchufe OAHDMIFTV6AG0100 se acopla con el receptáculo de brida cuadrada HDMIFTV2AGF459 (Figura 4). Este componente montado en panel y con acabado en cadmio se atornilla a un mamparo mediante su brida cuadrada.

Figura 4: El receptáculo de brida cuadrada HDMIFTV2AGF459 está diseñado para montaje permanente en paneles. (Fuente de la imagen: Amphenol)

Conclusión

La universalidad de USB-C y HDMI ya estaba simplificando el diseño y la usabilidad de los sistemas de campo. Ahora, con los resistentes cables USB-C y HDMI AOC de Amphenol, la comodidad de estas tecnologías COTS se extiende a distancias mucho mayores. Combinados con sus tomas y accesorios correspondientes, estos cables abordan los desafíos de conectividad en aplicaciones de defensa, industriales y otras aplicaciones informáticas resistentes.