CN100361233C - 视频传输线外屏蔽层改进设计 - Google Patents

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CN100361233C CNB200610037923XA CN200610037923A CN100361233C CN 100361233 C CN100361233 C CN 100361233C CN B200610037923X A CNB200610037923X A CN B200610037923XA CN 200610037923 A CN200610037923 A CN 200610037923A CN 100361233 C CN100361233 C CN 100361233C
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Abstract

一种视频传输线外屏蔽层改进设计，由包裹在一组芯线之外的纵包层和编织导线层组合构成，其中，纵包层位于内层，且采用铝箔，编织导线层位于外层，且采用金属丝编织网，其特征在于：所述铝箔上的铝层厚度≥15μm；金属丝编织网由铝镁合金丝编织而成，其编织密度在40%及40%以上。本发明克服了以往传统技术的偏见，在新的外屏蔽设计理念基础上，对原设计方案进行了大胆的改进，提出了在加厚铝层厚度的基础上，采用铝镁合金丝代替原来的镀锡铜丝制作金属编织层的改进方案。经实验测试改进后的视频传输线外屏蔽层完全达到，甚至超过EMI指标，而成本却降低了30%。

Description

视频传输线外屏蔽层改进设计
技术领域
本发明涉及用于电脑、数字电视及多媒体等视频显示装置的一种视频传输线，特别涉及RGB和DVI视频传输线外屏蔽层的一种改进设计方案。通过这种改进使得视频传输线在保证外屏蔽效果的前提下，大幅降低制造成本，从而进一步提高市场竞争力。
背景技术
视频传输线作为视频信号的传输线缆在电脑、数字电视以及多媒体等显示装置上使用非常普遍，其目的是将视频信号传送至显示装置。目前，在电脑、数字电视以及多媒体等领域中，主要采用RGB和DVI两种视频传输线。这两种视频传输线的基本结构都是由一组芯线、外屏蔽层和外护套组成，一组芯线由多根芯线排列位于线缆内部构成信号传输线路，外屏蔽层包裹在一组芯线外围起到抗电磁干扰(EMI)作用，外护套再包裹外屏蔽层起到防护作用。对于视频传输线来说，其质量好坏除了一组芯线所提供的性能以外，主要取决于抗电磁干扰(EMI)性能，而这一性能是由外屏蔽层的设计来保证的。现有技术中，RGB和DVI两种视频传输线的外屏蔽层均采用纵包层和编织导线层构成组合外导体的方案，具体说就是：先采用铝箔(铝塑复合带)在一组芯线外形成整体纵包层，再采用镀锡铜线编织网包裹纵包层形成编织导线层，其中，铝箔上的铝层要求为10μm厚，镀锡铜线编织网的密度要求为85％。
上述外屏蔽设计方案尽管能够满足视频传输线对外屏蔽性能的要求，但是现有方案存在的问题是：外屏蔽需要使用大量的铜质材料，而铜在工业上属于紧缺资源，随着我国制造业的不断发展，近年来一方面铜价不断攀升，另一方面铜材资源紧缺，因此导致产品生产成本居高不下，难以提高市场竞争力。
为了解决上述问题，本领域中的技术人员曾尝试过采用其它金属材料来代替铜制作编织导线层，但均未成功(即抗电磁干扰(EMI)指标达不到要求)。由此本领域技术人员得出结论认为：视频传输线的抗电磁干扰(EMI)性能主要是由编织层的密度和材料导电率决定的，现有设计方案是一种优化设计方案，很难从此突破。
发明内容
本发明提供一种视频传输线外屏蔽层的改进设计方案，其目的是要打破传统技术偏见，解决使用镀锡铜线编织网带来的高成本和资源紧缺问题，从而进一步提高产品的市场竞争力。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种视频传输线外屏蔽层改进设计，由包裹在一组芯线之外的纵包层和编织导线层组合构成，其中，纵包层位于内层，且采用铝箔，编织导线层位于外层，且采用金属丝编织网，所述铝箔的铝层厚度≥15μm；金属丝编织网由铝镁合金丝编织而成，其编织密度在40％及40％以上。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述铝箔为铝塑复合带，其铝层厚度为≥15μm，≤100μm。较佳的铝层厚度为≥15μm，≤50μm。
2、上述方案中，所述编织密度较好的范围在60％～95％。
3、上述方案中，所述铝箔上的铝层为单面或双面结构。
本发明设计原理是：视频传输线外屏蔽层的作用主要是防止电磁干扰，申请人带着本发明课题结合大量实验对视频传输线外屏蔽层的作用机理进行了深入研究，结果发现对电磁干扰起主要屏蔽作用的不是以往传统理论认为的金属丝编织层，而是铝箔，而金属编织层对防止电磁干扰的贡献并不象以往认识的那样显著，特别在高频范围时，金属编织层对电磁干扰的屏蔽能力几乎可以忽略。根据这一理论，申请人对原设计方案进行了大胆的改进，提出了在加厚铝层厚度的基础上，采用铝镁合金丝代替原来的镀锡铜丝制作金属编织层，编织密度控制在40％以上的改进方案。经实验测试改进后的视频传输线外屏蔽层完全达到，甚至超过EMI指标，而成本却降低了30％。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、本发明克服了以往传统技术的偏见，打破了传统技术的垄断，创造出了一种新的外屏蔽设计理念，获得了意想不到的效果，因此具有突出的实质性特点和显著的技术进步。
2、铜在工业上属于紧缺物资，以铝代铜在国际上早被认为是主要发展方向，在电缆行业中尤其如此。成功的用铝镁合金丝代替镀锡软铜丝制作编织网可以有效解决目前铜资源紧缺的现状，在本领域中是一种新的突破。
3、在电缆的屏蔽中，由于组合外导体的纵包层和编织导线层同为铝质材料，这就从根本上消除了电化学腐蚀的存在，从而有效地提高了电缆屏蔽层的使用寿命，保证电缆的屏蔽更加长久持续有效，提高了屏蔽的可靠性。
4、铝镁合金丝的比重是2.7g/cm3，镀锡铜丝的比重是8.9g/cm3，因此大大降低了视频传输线的自身重量，使得产品的重量更轻，更便于运输与使用。
5、单位长度的材料用量成本大大减少，铝镁合金丝的单位成本相比于镀锡铜丝也低很多，新的设计使电缆成本下降30％，且在质量上更加优良，因而可以使企业获得显著的经济效益。
附图说明
附图1为一种DVI视频传输线截面剖视图。
附图2为一种RGB视频传输线截面剖视图。
附图3为DVI视频传输线(单面铝箔，编织密度为40％)的EMI水平方向测试图。
附图4为DVI视频传输线(单面铝箔，编织密度为40％)的EMI垂直方向测试图。
附图5为DVI视频传输线(单面铝箔，编织密度为80％)的EMI垂直方向测试图。
附图6为DVI视频传输线(单面铝箔，编织密度为80％)的EMI水平方向测试图。
以上附图中，1P～4P、信号传输线；5～9、连接线；10、外护套；11、地线；12、铝箔；13、编织导线层；14、水平控制信号线；15、垂直控制信号线；16～19、连接线；R、红色信号传输线；G、绿色信号传输线；B、蓝色信号传输线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种DVI视频传输线，全称Digital VisualInterface，最新的数字视频线，以无压缩技术传送全数码信号，最高传输速度是1.6Gbps，目前已获多数厂家支持的。该视频传输线由一组芯线、外屏蔽层和外护套10组成。一组芯线由多根芯线排列位于线缆内部构成信号传输线路，其中，1P～4P表示四对信号传输线，1P为棕白信号传输线，2P为红白信号传输线，3P为蓝白信号传输线，4P为绿白信号传输线；5～9表示用于连接的五根连接线，依次分别为黑、棕、黄、橙、白连接线。外屏蔽层包裹在上述一组芯线外围起到抗电磁干扰(EMI)作用，外护套10再包裹外屏蔽层起到防护作用。对于视频传输线来说，其质量好坏除了一组芯线所提供的性能而外，主要取决于抗电磁干扰(EMI)性能，而这一性能是由外屏蔽层的设计来保证的。本实施例外屏蔽层由包裹在一组芯线之外的纵包层和编织导线层组合构成，纵包层位于内层，编织导线层位于外层，纵包层与编织导线层之间夹放一根地线11，纵包层采用铝箔12(即铝塑复合带)，铝箔上的铝层为单面或双面，厚度16.4μm。编织导线层13由144根铝镁合金丝编织而成，单丝直径为0.12mm，编织密度为85％.
附图3为DVI视频传榆线(单面铝箔，编织密度为40％)的EMI水平方向测试图。其中：
地点：CHO5-HC实验室
实验条件：CISPR CLASS-B 10m 2004-05-C5水平
电压：110VAC
备注：DVI 1280*1024 75Hz EMC测试，多媒体电脑最大值测试数据如下：
 散点  频率  测试值 超出上限值  控制线 向位            示值
 电压水平   衰减
 MHz  dBuV/m dB  dBuV/m  dBuV   dB/m
 1  177.440  20.38 -9.62  30.00 水平  41.49   3.89
 2   ！  436.430  31.34 -5.66  37.00 水平  43.40   12.94
 3  541.190  29.79 -7.21  37.00 水平  40.02   14.77
 4 max  601.330  32.68 -4.32  37.00 水平  41.84   15.84
 5  861.290  28.07 -8.93  37.00 水平  38.25   14.82
 6  943.740  30.05 -6.95  37.00 水平  39.33   15.72
附图4为DVI视频传榆线(单面铝箔，编织密度为40％)的EMI垂直方向测试图。其中：
地点：CHO5-HC实验室
实验条件：CISPR CLASS-B 10m 2004-05-C5垂直
电压：110VAC
备注：DVI 1280*1024 75Hz EMC测试，多媒体电脑最大值测试数据如下：
 散点   频率  测试值 超出上限值  控制线 向位               示值
 电压水平   衰减
  MHz  dBuV/m dB  dBuV/m  dBuV   dB/m
 1 max   174.530  25.97 -4.03  30.00 垂直  43.20   7.77
 2   230.790  27.25 -9.75  37.00 垂直  41.11   11.14
 3 max   676.990  33.55 -3.45  37.00 垂直  42.67   15.88
 4 ！   861.290  31.74 -5.26  37.00 垂直  39.01   17.73
 5 max  943.740  32.73 -4.27  37.00 垂直 36.57  21.16
 6 ！  992.240  32.60 -4.40  37.00 垂直 38.00  19.60
附图5为DVI视频传榆线(单面铝箔，编织密度为80％)的EMI垂直方向测试图。其中：
地点：CHO5-HC实验室
实验条件：CISPR CLASS-B 10m 2004-05-C5垂直
电压：110VAC
备注：DVI 1280*1024 75Hz EMC测试，多媒体电脑最大值测试数据如下：
 散点  频率  测试值 超出上限值  控制线 向位            示值
 电压水平   衰减
 MHz  dBuV/m dB  dBuV/m  dBuV   dB/m
 1  119.240  22.51 -7.49  30.00 垂直  38.93   8.58
 2  172.590  22.57 -7.43  30.00 垂直  39.71   7.86
 3 ！  211.390  25.48 -4.52  30.00 垂直  40.93   9.55
 4  407.330  27.19 -9.81  37.00 垂直  40.63   11.56
 5 ！  676.990  31.41 -5.59  37.00 垂直  40.53   15.88
6 max 943.740 33.63 -3.37 37.00 垂直  37.47   21.16
 7 max  994.180  33.46 -3.54  37.00 垂直  38.96   19.50
附图6为DVI视频传输线(单面铝箔，编织密度为80％)的EMI水平方向测试图。其中：
地点：CHO5-HC实验室
实验条件：CISPR CLASS-B 10m 2004-05-C5水平
电压：110VAC
备注：DVI 1280*1024 75Hz EMC测试，多媒体电脑最大值测试数据如下：
 散点 频率  测试值 超出上限值   控制线 向位              示值
电压水平  衰减
MHz  dBuV/m dB   dBuV/m dBuV  dB/m
 1 179.380  19.31 -10.69   30.00 水平 40.35  3.96
 2  436.430  26.82 -10.18  37.00 水平 38.88  12.94
 3  541.190  26.70 -10.30  37.00 水平 36.93  14.77
 4  701.240  27.03 -9.97  37.00 水平 37.59  14.44
 5  861.290  27.86 -9.14  37.00 水平 38.04  14.82
实施例二：参见图2所示，一种RGB视频传输线，由一组芯线、外屏蔽层和外护套10组成。一组芯线由多根芯线排列位于线缆内部构成信号传输线路，其中，R、G、B分别表示红、绿、蓝三根信号传输线，14表示水平控制信号线(灰色芯线)，15表示垂直控制信号线(白色芯线)，16～19表示用于连接的四根连接线，依次分别为黑、棕、黄、橙连接线。外屏蔽层包裹在上述一组芯线外围起到抗电磁干扰(EMI)作用，外护套10再包裹外屏蔽层起到防护作用。对于视频传输线来说，其质量好坏除了一组芯线所提供的性能而外，主要取决于抗电磁干扰(EMI)性能，而这一性能是由外屏蔽层的设计来保证的。本实施例外屏蔽层由包裹在一组芯线之外的纵包层和编织导线层组合构成，纵包层位于内层，编织导线层位于外层，纵包层与编织导线层之间夹放一根地线11，纵包层采用铝箔12(即铝塑复合带)，铝箔上的铝层为单面或双面，厚度20μm。编织导线层13由128根铝镁合金丝编织而成，单丝直径为0.12mm，编织密度为85％。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种视频传输线外屏蔽层改进设计，由包裹在一组芯线之外的纵包层和编织导线层组合构成，其中，纵包层位于内层，且采用铝箔，编织导线层位于外层，且采用金属丝编织网，其特征在于：所述铝箔上的铝层厚度≥15μm，≤100μm；金属丝编织网由铝镁合金丝编织而成，其编织密度在40％及40％以上。
2、根据权利要求1所述的视频传输线外屏蔽层改进设计，其特征在于：所述铝箔为铝塑复合带。
3、根据权利要求2所述的视频传输线外屏蔽层改进设计，其特征在于：所述铝层厚度≥15μm，≤50μm。
4、根据权利要求1所述的视频传输线外屏蔽层改进设计，其特征在于：所述编织密度在60％～95％。
5、根据权利要求1所述的视频传输线外屏蔽层改进设计，其特征在于：所述铝箔上的铝层为单面或双面结构。
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