CN103038943A

CN103038943A - 具有改良的阻抗控制和高频性能的接地套管

Info

Publication number: CN103038943A
Application number: CN2011800331437A
Authority: CN
Inventors: P·阿特金逊; J·J·佐治; D·米尔布兰德
Original assignee: Amphenol Corp
Current assignee: Amphenol Corp
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2013-04-10
Also published as: EP2385587A1; US9124009B2; WO2011139946A1; EP2385587B1; US20100294530A1

Abstract

一种导电套管包括：中心部分，其具有前面、后面和侧面；至少一个与中心部分的侧面相匹配的凸缘；电容性部分，其在中心部分的后面从中心部分的一部分延伸。该中心部分适配为设置在电缆的一端上并在该电缆的至少一个导体上延伸。该至少一个凸缘适配为与对接导体连接。该电容性部分具有比中心部分的宽度小的宽度并且适配为与电缆的绝缘体和电缆的另一个导体直接毗连以基本上形成电容性短路。

Description

具有改良的阻抗控制和高频性能的接地套管

相关申请的交叉引用

本发明是于2008年9月29日提交的美国专利申请序列号为12/240,577的，于2010年4月1日公开的美国公开号为2010/0081302的，由Prescott Atkinson等人发明的标题为"具有改善的阻抗控制和高频性能的接地套管"（"Ground Sleeve Having Improved ImpedanceControl and High Frequency Performance"）的部分继续申请案，其整个发明通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及接地套管。更具体地，本发明为用于控制双芯电缆组件中的端接区域的阻抗并提供信号返回路径的基准接地套管。

背景技术

电缆用于在电组件之间传送信号并常常被端接到电连接器上。一种被称作双芯电缆的电缆在一共形屏蔽罩（conforming shield）内提供一对平衡的信号线。差分信号在两个信号线之间传输，且统一的剖面用于提供一带受控阻抗的传输线路。该双芯电缆被屏蔽且被"平衡"（即"对称的"）以允许差分信号通过。该双芯电缆还可具有排扰线，该排扰线与双芯箔或条带接合形成接地基准。该信号线的每一个被绝缘保护覆层分别包围。该绝缘电线对和非绝缘排扰线可一起被包裹在控制电线之间的阻抗的导电箔中，比如镀铝的聚酯薄膜。保护性塑料套包围该导电箔。

屏蔽双芯电缆不仅是为了影响电线的特性阻抗，而且还为了防止分立的双芯电缆对之间的串扰以及形成电缆接地基准。控制阻抗以允许有效传输差分信号并使差分信号与系统特性阻抗相匹配是必要的。排扰线用于将双芯电缆接地屏蔽基准连接至连接器或电元件的接地基准导体。信号线的每一个分别由绝缘介质覆层包裹，然而排扰线通常并非如此。导电箔起双芯电缆接地基准的作用。双芯电缆传输线的特性阻抗由电线在电缆中的空间位置、绝缘材料的介电性能以及导电箔的形状控制。防护性塑胶套包围该导电箔。

然而，为了将电缆的信号线和接地线端接至连接器或电元件，传输线的几何形状必定会在端接区域受到扰乱，也就是，在电缆终止并连接到连接器或电元件的区域。换言之，为了将电缆线连接至连接器，控制电缆线之间的电缆阻抗的导电箔必须被移走。在导电箔被移走的区域（其通常被称为端接区域），阻抗匹配是受扰乱的。

发明内容

因此，本发明的目标是在电缆的端接区域控制阻抗。

本发明的一方面是提供导电套管。该导电套管包含中心部分，其具有前面、后面以及侧面；至少一个凸缘，其与中心部分的侧面匹配；和电容性部分，其从在中心部分后面从该中心部分的一部分延伸。该中心部分适配为设置于电缆的末端之上并在电缆的至少一个导体上延伸。该至少一个凸缘适配为与一对接导体连接。该电容性部分具有比中心部分的宽度小的宽度并且适配为与电缆的绝缘体和电缆的另一个导体直接毗连以基本上形成电容性短路。

当结合附图参考以下描述时，本发明的这些和其他目的，以及其许多预期的优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明优选实施例的具有接地套管的连接器的透视图；

图2是图1中的接地套管被移开以显示端接至引线框的双芯电缆的连接器的透视图；

图3（a）是图1中接地套管以及电缆被移走以显示具有插针和端接平台区域的引线框的连接器透视图；

图3（b）是具有外模的连接器的视图；

图4（a）是接地套管的透视图；

图4（b）-（f）图示本发明取得的奇模和偶模传输的改进；

图5是具有多个图1中的薄块连接器的连接系统的透视图；

图6-9显示了本发明的可替代的实施例，其中，接地套管有一个用于连接两个单线同轴电缆的侧袋；

图10-11显示了根据图6-9的可替代的实施例的接地套管；

图12-14显示了与接地套管一起使用的导电平板；

图15是根据本发明的实施例的电缆的透视图；

图16是图15中图示的电缆的等效电路的原理图；

图17是根据本发明的实施例的具有电容性短路的电缆的详细透视图；

图18是图17中图示的电缆的详细透视图；

图19是图17中图示的电缆的剖面图；

图20是图17中图示的电缆的等效电路的原理图；

图21是用于图17所示的电缆的频率对传输信号幅度的曲线图；

图22是图17所示的电缆的频率与信号反射的曲线图；

图23是根据本发明的另一个实施例的电缆的剖面图；

图24是与导体耦合的、图23图示的电缆的一部分的透视图；

图25是图24图示的电缆的部分与根据本发明的一实施例的导电套管一起的透视图；

图26是图24图示的电缆的部分与根据本发明的另一实施例的导电套管一起的透视图；

图27是图24图示的电缆的部分与根据本发明再另一个实施例的导电套管一起的透视图；

图28是根据本发明的另一个实施例的电缆的剖面图；

图29是耦合到导体的图28图示的电缆的一部分的透视图；

图30是图29图示的电缆的部分与根据本发明的一实施例的导电套管一起的透视图；

图31是图29图示的电缆的部分与根据本发明的另一实施例的导电套管一起的透视图；

图32是图29图示的电缆的部分与根据本发明再另一个实施例的导电套管一起的透视图；

图33-34是频率与信号幅度的曲线图。

具体实施方式

在描述附图中图示的本发明的优选的实施例中，为了清楚起见，将用到具体的术语。但是，本发明并不限制于所选择的具体的术语，可理解，各个具体术语包含所有以相似方式运用以完成相似目的的技术的等同物。

转到附图，图1显示本发明的形成与电缆20一起使用的端接组件的连接器薄块10。连接器10包括塑料注入型引线框架100、接地套管200以及插针300。引线框100插有插针300并接收每个电缆20以使电缆20连接各个端接平台区域130、132、134、136（图3（a））。接地套管200装在电缆20上以控制电缆20的端接区域的阻抗。接地套管200还屏蔽电缆20以减少薄块10之间的串扰。另外，为了维持接地基准，接地套管端接电缆20的排扰线24。

参考图2，电缆20更详细地被显示。在示出的实施例中，提供了两个双轴电缆或双芯电缆。每个电缆20具有形成有差别的一对的信号线22，以及具有维持电缆导电箔28的接地基准的排扰线24。每个信号线22分别地被绝缘保护覆层26围绕。该绝缘电线对22和非绝缘排扰线24一起被包入导电箔28中，比如镀铝的聚酯薄膜，导电箔28将电线22屏蔽，使其从相邻电缆20与其他外部影响隔开。通过将剖面电磁场组态约束到一空间区域，箔28还控制电缆20的阻抗。因此，双芯电缆20在共形屏蔽罩内提供屏蔽的信号对。塑料套30包围导电箔28以便防止薄的和易碎的电线22被损坏。

引线框架100的结构在图3（a）中较好地显示。该引线框架100具有两个端接平台区域110。每一个端接区域110被配置为用于端接双芯电缆20中的一个到它们各自的平台130、132、134、136。因此，每一个端接区域110具有由两个基本上平行的支柱114、116和一个基本上垂直于支柱114、116的中心桥接器118组成的H-型中心分隔器112，以在中间提供横向支撑。空腔120在支柱元件114、116之间的中心分隔器112的底部和顶部形成。

该空腔为控制端接区域的传输线特性阻抗提供了灵活性。如果使用较小规格的双芯电线，该阻抗将增大。增加额外的塑性材料填充到空腔以降低该阻抗。该H-型的形状用于包容不易控制的排扰线的尺寸特性（例如，机械特性，包括尺寸公差，如排扰线弯曲半径、聚酯薄膜套的变形和起皱，以及电学特性，比如高频电磁截头谐振和天线效应），且如果阻抗过低或过高，缝隙能够用来对其调整。因此，这种结构提供较好的特性阻抗控制。空腔在紧密耦合的传输线导体之间提供混合的介电性能。

该端接区域110还具有两个端元件122、124。该端元件122、124的内壁是直的，所以信号线22很容易地被接收到接收部分131、133并被引导到接收部分131、133的底部以与插针300的平台连接。端元件122、124的外表面是弯曲以便与绝缘保护层26的形状基本一致。因此，当信号线22设置在接收部分131、133时，端接区域110的形状基本上与具有绝缘保护层26的电缆20的部分相似，如图2所示。以这种方式，接地套管200均匀地在电缆20从信号线22端部到塑料套30端部的整个端部长度上安装，如图1所示。

图3（a）也详细地显示插针300。在优选的实施例中，有七个插针300，包括信号引线304、306、310、312和接地引线302、308、314。每一个插针300的一端有一个对接部分301，另一端有端接区域或附加部分103。该对接部分301与另一个连接器的导体或引线接合，如图5所示。信号插针304、306、310、312的端接区域103与电缆20的信号线22接合。接地插针302、308、314的端接区域103与接地套管200接合。相邻信号区域130、132、134、136形成各个差分对并连接到电缆20的电线22。

该插针300被设置成直线的形式，因此信号插针304、306、310、312与接地引线302、308、314共面。因此，信号插针304、306、310、312与接地插针302、308、314形成一条线。在优选的实施例中，信号插针304、306、310、312的阻抗由几何形状确定，且所有插针300由铜合金制成。

所有插针300均贯穿引线框架100。引线框架100可以围绕插针300形成，或者在引线框架100形成之后，插针300可以穿过引线框架100的开口。因此，插针300的对接部分301从引线框架100的前面向外延伸，端接区域103从引线框架100的后表面向外延伸。插针还有一个连接对接部分301和端接部分103的中间部分。中间部分至少部分地嵌入引线框架100。

接地插针302、308、314比信号插针304、306、310、312长，因此与信号引线304、306、310、312相比，接地插针302、308、314比可从引线框架100的前面向外延伸得更长。这样，在连接器对接过程中通过首先保证接地可提供"热插拔（hot-plugability）"，并帮助和稳定套管端接。接地插针302、308、314从后面向外延伸与接地套管200的长度相等的距离。

因此，接地套管200的翼222（如图4（a）所示）的整个长度可以连接到接地区域144、146、148。该翼可通过钎焊、多重焊接、导电胶粘剂或机械耦合附接上。

如图3（a）进一步所示，中心分隔器112和端元件122、124限定出两个接收部分131、133。接收部分131、133由中心分隔器112的支柱构件114、116的其中之一和端元件122、124形成。每一个信号插针312、310、306、304的平台端部130、132、134、136分别地延伸至每一个端接区域以位于端元件122、124和各个支柱元件114、116之间。信号插针312、310、306、304的端部130、132、134、136与端元件122、124的后表面和支柱元件114、116的后表面齐平。平台端部130、132、134、136还置于端接区域的底部以形成接收部分内部的端接平台。

该引线框架100是注入成型的并由一绝缘材料制成，比如液晶聚合物（LCP）或塑料。当LCP进行玻璃增强时，其提供优良的模塑性能和高强度。与聚合物相比较，该玻璃填充物具有相对高的介电常数并提供更强的混合电介质阻抗调整能力。沟道140形成于引线框架100的顶部以与外模18形成机械固定联锁，如图3（b）所示。

停止元件142在端接区域110的周围形成。在制造期间，开口（如图1所示）被穿透以移去在模塑引线框架100的工艺过程中用于防止插针300移动的桥接元件。框架100的侧面上的突出部分或凸耳150（图2）形成扣，其可将薄块保持在连接器外壳或后壳14（图5）中，并保证适当的连接器组装。后壳14的封锁作用在同时待决的申请号为12/245,382，标题为“用于连接器组件的单手操作的锁扣装置”（"Latching System with Single-Handed Operation forConnector Assembly"）中被进一步描述，其示教的内容并入本文。凸耳150与连接器外壳14中的结构特征紧密配合以帮助确保板连接器薄块和半电缆薄块的配合件之间的对齐。

参见图2，电缆已准备好与平台103和引线框架100一起端接。通过利用，例如，可将套30剪裁掉的激光器将塑料套30从电缆20上移去。该激光器还剪裁掉箔28以使绝缘保护层26暴露。将箔28从电缆20的端接部分32移除以便电缆20能够在引线框架100处与引线300连接。箔28一直被削减以使排扰线24外露，并防止箔和信号线之间的短路。然后，绝缘被剥去以使电缆20的电线端部34外露。排扰线24被缩短到绝缘26终止的地方。排扰线24被缩短以防止排扰线至暴露的信号线22的任何可能的短路。

然后，电缆20准备好与平台103在引线框架100处端接。电缆20被带入铝质框架100的适当位置。该暴露的无屏蔽的信号端部34被放入信号插针304、306、310、312的平台端部130、132、134、136的顶部的各个接收部分内。因此，该框架100的端接区域完全地容纳信号线端部34的长度。该无屏蔽的电线22被焊接或钎焊到信号引线304、306、310、312的平台130、132、134、136以便与其电连接。该排扰线24紧靠着中心分隔器118的端部。

该引线框架100和套管200被配置为保持电线22和排扰线24的空间组态，如图1所示。该双芯电缆20以几何学方式配置，使得电线22彼此间有一定的距离。该距离连同排扰线、导电箔和绝缘体电介质沿着电缆20的长度保持电线22之间的特性和均匀阻抗。分配器将电线22分开大约等于导线绝缘体26的宽度的距离。以此方式，当电线22分别放在接收部分131、133时其之间的距离与它们被放在电缆20中时的距离是相同的。因此，该引线框架100和套管200协力保持电线22之间的几何结构，该几何结构反过来又维持电线22的阻抗和平衡。此外，套管200在屏蔽的双芯电缆和开式差分共面波导或任何其它开式波导连接器之间的端接区域提供平滑的、受控的过渡。

此外，接地套管200用于，通过在区域144、146和148中的导电附着，联接或对接分开的接地插针302、308、和314（图3（a））。这种连接可防止由套管覆盖着的区域中的那些接地插针之间的驻波谐振。此外，通过减少接地插针的不共同的部分的纵向范围，套管200用于增大连接到那部分的最小的谐振频率。处于同样的目的，类似于接地套管200的导电元件可以用于连接器的连接到板的部分。

参考图4（a），接地套管200的详细结构被显示。该套管200是一个被配置为容纳两个双芯电缆20的单片元件。该套管200具有两个通过中心支撑224联接在一起的H-型接收部分210。套管200，接地引线302、308、314的连接部分103侧和双芯电线构成产生大约100欧姆的电磁场组态或任何其他阻抗的几何结构。该H-型几何结构提供不同几何结构并由此在横截面处具有不同的电磁场组态的两个100欧姆传输线之间的平滑过渡，比如从屏蔽的双芯到开式差分共面波导。套管200的H-型几何结构在双芯电缆的排扰/导电箔接地基准和差分共面波导连接器的接地基准之间形成一种电连接。该差分共面波导是由连接器平台/插针形成的连接器传输线。该套管也适合于其它连接器几何结构。该H-型套管200可提供一几何结构，该结构相比通过去掉排扰线的效果而仅仅无屏蔽的电线，能更加精确地控制这种传输线部分（端接区域）的特性阻抗。

每一个接收部分210容纳一个双芯电缆20并包括两个支柱或弯曲部分212、214，该两个支柱或弯曲部分212、214被形成槽216的中心支撑元件分开。每一个弯曲部分212、214的横截面大约是圆周的四分之一（即，45度），且与电缆箔28的曲率半径相同。为了引导排扰线，相对于弯曲部分212、214，槽216反向弯曲。翼222形成于每一个接地套管200的端部。翼222和中心支撑元件224是平直的并且相互基本上线性地对准。

该槽216并未延伸至弯曲部分212、214的整个长度，因此开口218、220形成在槽216的任意一侧。回到图1，后面的开口218允许排扰线24被带到该套管200的顶面并搁置于在槽216的内部。槽216向下弯曲以便促进排扰线24容纳在该槽216内。此外，该槽216向下的曲线是用于保持排扰线24和信号线22之间的几何结构，该几何结构反过来可保持端接区域的阻抗和对称性质。虽然开口218在图4（a）的实施例中被显示为长槽，但是优选地，开口218为圆孔，使排扰线24能够通过其并延伸。因此，优选地，套管200的后端是封闭的，以便除去电截头（electrical stubbing）。

引线开口220可让接地套管200围绕安装到中心分隔器112的顶部，因此排扰线24能够邻接中心分隔器112（尽管排扰线24无需邻接分配器112）。通过将排扰线24连到套管200的顶部，可将排扰线24电连接到系统接地基准。排扰线24通过焊接被固定到槽216，但可以利用任何其它合适的连接方式。套管200还可将排扰线24从信号线22屏蔽开以便信号线22不会短路。排扰线24使套管200接地，反过来，套管200使接地插针302、308、314接地。这就限定出一个持续的局部接地基准，其有助于在双芯和差分共面波导之间，比如连接区域，提供匹配的特性阻抗。套管200受控的几何结构确保具有不同几何结构的传输线的特性阻抗能够匹配。就是说，该引线框架100和套管200协力保持信号线22之间的几何结构，反过来，该几何结构又保持该信号线22的阻抗和平衡。

电磁场组态是不相同的，且将出现后果不很严重的TEM（横向电磁波（transverse-electric-magnetic））模式的失配。TEM模式传播通常是指电场和磁场矢量垂直于传播的矢量方向的情况。电缆20和插针300设计用于携带TEM传播信号。电缆20和插针300的剖面几何结构是不同的，因此电缆20和插针300的各个TEM场组态也是不同的。因此，电磁场组态并非精确地一致，因此在场组态中存在不匹配。然而，如果电缆20和插针300具有相同的特性阻抗，由于二者在尺寸上相似，因此接地套管200可在两个不同的电磁场组态之间提供作为平滑（几何学上分级的）过渡的中间特性阻抗阶段。当与仅是接地电线的无套管端接相比较，这种分级过渡可在更宽的频率范围内确保每一个差分对上的传播的偶模和奇模的匹配程度更高。

连接器10通常被设计为用作TEM，或更准确地说准-TEM传输线波导。TEM描述传输线中的移动波怎样具有在空间内彼此正交的电场矢量、磁场矢量和传播矢量。因此，电磁场矢量将被严格地限制于沿着传输线与传播的方向正交的横截面均匀的传输线的横截面。这种是用于沿其长度具有均匀横截面的理想传输线。该"准-"是由为了易于制造而沿线产生的某些缺点导致的，如屏蔽孔和导体宽度突然中断。

TEM传输线的几何结构可不同，但是特性阻抗相同。当两个不同的传输线联接在一起形成过渡时，横截面的场力线并不是完全地匹配。用于特别传输线几何结构的电磁场组态的场力线限定出一个模形，或一个"模式"。所以当传输发生在不同的TEM模式之间时，几何结构具有相似的形状或形式和相同的物理尺寸或次序（即，在双芯电缆20和连接器插针300之间）时，存在有一些程度上的传输无效。在中断处未传递到第二传输线的能量会被辐射到空间，反射至其起始的传输线，或转换为串扰干扰周围其它传输线。因为一些入射传播能量即使有相同的特性阻抗也不能到达目的传输线，所以TEM模式不匹配是由所有传输线中断的性质造成的。

设计了过渡/端接区域，因此不匹配基本不会造成影响，这是因为被反射、辐射或变成串扰的入射信号能量的量可忽略。不同传输线之间的适当的过渡结构可使效率最大化。接地套管200在电缆20和插针300之间提供几何结构的分级步骤。该结构是通过接地套管200的几何尺寸本身限定的，其使电缆和插针之间产生足够的（当前，大约110-85欧姆）阻抗匹配。当信号沿着具有相同特性阻抗的两个不同传输线几何结构之间的过渡区传播的过程中，大部分或所有信号能量传输到第二传输线，即，从电缆20到插针300，以便具有高效率。该高效率通常是指高的信号传输效率，其意味着低反射（其是由足够的阻抗实现的）。

返回图1，在电缆20连接到引线框架100之后，接地套管200设置在电缆20之上。套管200可以紧靠引线框架100的停止元件142。翼222与引线框架100接触并被焊接至外部接地引线302、314。类似地，中心支撑224被焊接到中心接地引线308。套管200的接收部分210围绕端接区域110以及电缆20。尽管使用焊接来连接各种引线和电线，但是任何合适的连接都可以被利用。

当套管200被设置在电缆20之上，每一个翼222都与平台144、148对准以与平台144、148接触并与其电连接。此外，套管200的中心支撑224接触并电连接到引线框架100的平台146。接地插针302、308、314通过与接地套管200的连接而接地，接地套管通过与排扰线24连接而接地。

接地套管200用于控制在端接区域32的信号线20上的阻抗。套管200将端接区域内的电磁场组态限定到某空间区域内。即，套管200的接近可允许阻抗匹配被调整到所需阻抗。在应用接地套管200之前，由于没有导电箔28，因此这种结构和整个端接区域32中的无屏蔽信号线端部34具有不匹配的阻抗。

此外，引线框架100和接地套管200可保持信号线22和排扰线24的预定结构。即，引线框架100保持信号线22之间的距离以及信号线22和排扰线24之间的几何结构。该几何结构使串扰最小化并将传输效率和信号线22之间的阻抗匹配最大化。这是通过端接区域的电缆之间的屏蔽和将电磁场组态限制到空间内的一个区域实现的。套管导体提供能够减小端接区域的高频串扰的屏蔽。

参考图5，薄块10在具有第一连接器7和第二连接器9的连接系统5中被显示。第一连接器7与第二连接器9连接起来以便第一连接器7中的每个薄块10的插针300与第二连接器9中相对应的各个接头对接。每个薄块10都被容纳在薄块外壳14内，该薄块外壳14围绕薄块10以保护薄块免受损坏并将薄块配置到连接器组件内。

在连接器后壳14内部，每个薄块10都彼此并排对齐。在这种排列中，接地套管200用作屏蔽罩。由于附近电缆的信号，套管200屏蔽信号线22防止串扰。由于端接区域内的箔已被移走，所以这尤其重要。套管200减少端接区域中信号线之间的串扰。如果没有套管200，在个别应用中串扰能够达到10%以上，有套管200时串扰基本上可被减小到少于1%。套管200还可通过将电磁场组态限制到一个区域使阻抗匹配得到优化。

仅示出了连接器外壳14的一底部部分来图示包含在连接器后壳14内部的薄块10。连接器后壳14具有完全包围薄块10的顶部（未显示）。由于连接器后壳14内部有多个薄块10，多条电缆20以屏蔽外辫（overbraid）16的形式进入连接器后壳14。在电缆20进入连接器后壳14之后，每对电缆20都进入薄块10，且一对双芯电缆20的每一个都端接到引线框架100。薄块10的一种具体排列方式在同一个发明者发明的名称为"单手的闩锁和释放"（"One-Handed Latch andRelease"）的属于同一受让人的未决申请中图示出来，其示教的内容通过引用并入本文中。

优选地，接地套管200是由铜合金制成以便其可导电并能够屏蔽信号线防止被附近的薄块串扰。接地套管的厚度大约为0.004英寸，所以套管并没有通过外模（overmold）18显示。如图3（b）所示，外模18通过注塑成型以覆盖所有连接器薄块10和电缆20的部分特征（features），该外模与沟道140互锁成向下穿过双芯电缆20的紧固体。外模18防止电缆移动，该移动能够以不利的且不可控的方式影响阻抗。沟道140为外模18提供刚性拴系点。该外模18是一种热塑性塑料，如低温聚丙烯，优选地，其从沟道140到越过接地套管200在装置上形成。外模18保护电缆20与引线框架100的接口并提供溢放口。外模18从顶部和底部包围沟道140并进入沟道140中的开口141以绑定到自身上。外模18通常可防止移动，沟道140可进一步防止移动。

套管的长度和宽度大约分别为0.23英寸和0.27英寸，用于具有直径大约为1.34毫米的绝缘信号线的电缆20。接地套管200提供改进的与电缆端接匹配的奇模和偶模。作为说明性的并非要限制本发明或请求保护内容的示例，奇模和偶模阻抗匹配的改善能够根据图4（b）和4（c）分别示出的提高的奇模和偶模传输或图4（d）和4（e）分别图示的降低的奇模的和偶模反射来观察出来。从图4（b）和4（c）中很容易地发现当使用接地套管200时，奇模和偶模的传输效率都较大地得到提高。与图4（d）和4（e）分别示出的奇模和偶模反射类似，由于端接区域使用接地套管200可大大降低反射量。如图4（f）所示，接地套管200所固有的几何对称的深一层的好处是大大降低传输信号能量，该能量从优选的运行方式（奇模）被转换为部分有用信号能量被丢失的不太好的传播模式（偶模）。当然，根据具体应用，可以获得其它范围。

尽管每一个都具有两个信号线22的两个双芯电缆20在本发明的示例性实施例中被显示，但是任何合适数量的电缆20和电线22都可以利用。例如，可提供具有单个电线22的单芯电缆20，该电缆20可称作信号端配置。单端型电缆传输线是具有相关联的接地导体（称为返回通道更合适）的信号导体。这种接地导体可以是电线、同轴瓣（braid）、具有排扰线的导电箔的形式等。该传输线本身具有地线，或与其它单端型信号线共享地线。如果使用单线电缆，比如同轴电缆，则这种传输线的外部屏蔽将被捕获并且在该传输线和单端型连接器的接地/返回/基准导体之间会形成电连接。一双绞线传输线固有用于信号的单线并且和地线（即，二者均为螺旋状并缠绕形成双绞线）卷成螺旋形状。除同轴和双绞线外，还有其它单线或单端型传输线，例如，戈尔四（Gore QUAD^TM）产品线是极高性能电缆的示例。或者，还存在单电缆20，其具有形成两个差分对的四个电线22。

如图1-5所示，优选实施例将电缆20连接至引线框架100上的引线300。然而，明显地，套管200可以适配为与连接到印刷电路板（PCB）而非电缆20的引线框架一起使用。在该实施例中，没有电缆20，而是来自电路板的引线被接地套管覆盖。因此，接地套管将与引线框架的接地插针连接在一起。通过连接到套管或与套管结合的引线，接地套管可为电路板提供直接或间接的导电路径。

本发明的另一个实施例在图6-11中显示。本实施例用于在引线框架420上连接两个单线同轴电缆410到引线430。因此，参考图1-5，讨论了类似于前面实施例的相同特征的连接器400的特征。参考图6和7，在引线框架420上连接两个单电缆同轴电线410到引线430的连接器薄块400被显示。接地套管440覆盖电缆410的端接区域。如图8所示，每一个电缆410都有被导电箔和绝缘体缠绕的信号导体和地线或排扰线412。

返回到图6-7，接地线412沿着接地套管440的侧面延伸并停留在侧袋442上，侧袋442位于接地套管440的弯曲部分上，该弯曲部分沿着接地套管440的侧面。参考图9，引线框架420被显示。因为每个电缆410具有一个单信号导体，每个匹配部分只有一个单一接收部分450且没有中心分隔器。

在图10和11中，接地套管440被详细的显示。接地套管440具有两个弯曲部分446。每个弯曲部分446接收电缆410的其中一个并基本上覆盖接收的电缆410的顶部。替代图4（a）的槽216的是，接地套管440具有侧袋442，侧袋442通过从每个弯曲部分446的一侧向外冲压并向上弯曲形成。侧袋442接收排扰线412并通过接地套管440的翼和中心支撑将排扰线412连接至接地引线430。此外，弯曲部分446的侧面部分444被切除。切除部分444为排扰线412提供窗口以便穿过接地套管440。

参考图12-14，本发明的可替代特征被显示。在本实施例中，提供了一导电弹性体电极平板500。平板500基本上包括在套管200和电缆20表面之上形成的相对为平面的元件。平板500具有两个矩形的支柱部分502，该支柱部分502通过中心支撑部504在一端联接在一起以形成延长的U-型。平板500可以是导电弹性体、环氧树脂或其它聚合物，因此其能够与电缆的轮廓一致。尽管平板500在图12-14的实施例中显示为相对平坦，但是其稍微弯曲以便与电缆20的轮廓相匹配。该弹性体、环氧树脂或聚合物充满高比例的导电粒子。平板500还可以是金属，比如铜箔，平板500优选地应该能够与电缆20的轮廓相一致或紧紧地包裹电缆20。平板500通过，比如环氧树脂、导电胶合剂、钎焊或焊接粘附于接地套管200和电缆20的顶部。

中心支撑部分或连接元件504通常在套管200上延伸，且支柱502从套管200起在电缆20上延伸。因为平板500为一整片，因此连接元件504可便于操作。连接元件504（图12）担当屏蔽罩以屏蔽开口218（图4（a））和排扰线24（图2）之间的小孔和缝隙泄露的少量磁场。

平板500接触并与电缆20的接地电线412电导通。其通过电缆的绝缘套维持电缆20接地返回412的连续性。套式绝缘体用于提供平板500电极与电缆线屏蔽箔28表面之间的电容器介电层。电容耦合在形成电容器的一个电极的平板支柱部分502和形成电容器的第二电极的电缆屏蔽导体箔28之间形成。在物理电接触基本上不可能或不切实际的情况下，在高频（即，大于500MHz）处增强的电容耦合可电“结合”（“commons”）电缆屏蔽箔28。防护绝缘体依然未被改变以便维持易碎的电缆屏蔽导体箔28的机械完整性。曝露非常薄的电缆导体箔28用于导电接触是不切实际的，这是由于其要求许多物理加固，或者是不可能的，这是因为如果电缆屏蔽导体箔28是防护绝缘体套30内部的喷镀金属层，则电缆屏蔽导体箔28太薄并且易碎而不能与平板支柱部分502接触。

参考图14，因为平板500更具反射性，所以具有低阻抗以提供改善的屏蔽是可取的。低阻抗可以通过增加电容和/或介电常数获得。然而，电容受到用于给定应用的电缆20上可用表面面积的量限制。平板的导电性能应该是越具导电性越好（金属的导电性）。例如，在频率大于500MHz时，支柱502和导体箔28之间的串联电容性部分的阻抗应该小于0.50欧姆。假设电容保持不变，随着工作频率增大，阻抗只能变小。并且，介电常数受可用材料限制，可通过使用高介电常数材料增强电容。

平板500或平板支柱502的尺寸可以变化以调整电容器的表面面积，从而调整电容。由于平板500和支柱502形成增强的电容区域的一个电极，所以通常二者应该尽可能地导电。电容取决于应用的尺寸、制造电缆防护套所用绝缘体材料的介电常数特性和用于应用的工作频率。一般地说，在期望的工作频率及以上的接地返回电流的阻抗应该在数量上小于1欧姆。一个简单的平行板形电容器具有电容：

C = \frac{ϵ_{r} ϵ_{0} A}{d}

C代表支柱502和箔28之间的电容，ε₀是真空介电常数，ε_γ是电容器电介质的相对介电常数，A是平行板形电容器表面面积（如，支柱502），d是板表面之间的分隔距离。

平行板形电容器（支柱502和箔28之间）的阻抗大小（|Z|）是：

| Z | = \frac{1}{2 π \cdot f \cdot C}

其中f是频率单位为赫兹，C是电容。

例如在500MHz，平板支柱502的长度是0.2英寸，宽度是0.1英寸，二者形成一个0.02平方英寸的电容器面积。典型的电缆防护套的厚度d大约是0.0025英寸且相对介电常数ε_γ通常为4。这种特定元件的电容大约是730pF。在500MHz时，这种元件的阻抗量级是：

\frac{1}{2 π \cdot 500 \cdot 10^{6} Hz \cdot 730 pF} = 0.43 Ω

对于500MHz以上的频率，该实例的阻抗将相应地降低。

当信号的工作频率增大时，理想的电容器可提供较小的路径阻抗。因此，交流电信号（或在这种情况下，接地返回）电流路径中增大的电容可提供导体表面之间的短路。尽管尺寸和电容可以有很大的改变，但是应注意如果电缆上面的接地套管200的剖面的几何形状不变并被拉伸成两倍的长度，该电容将大约增加两倍，该元件的阻抗将大约减少一半。如此，由于电容耦合在很大程度上被增强，因此在平板500仍然能够提供足够低阻抗的返回通路时，即导体可以通过绝缘薄膜分开，平板500与电缆屏蔽箔28直接接触是不必要的。事实上，绝缘薄膜越薄电容将越大，因此，用于接地返回电流的通路阻抗越低。

由于端接区域周围的更强的屏蔽，平板500还改善了串扰性能，在端接区域，增强的电容耦合可保持高频信号连续性，且泄漏的电流在信号电缆屏蔽导体外部的传播可被抑制。由于增强的电容可提供低阻抗短路阻抗通路，因此返回电流不易受到影响而不易在电缆屏蔽箔28的外部变成泄漏电流，泄漏电流可变成杂散辐射并对周围的电子装备造成干扰。通过将金属电连通到一起，平板500还消除连接器接地屏蔽中的谐振结构。平板500提供短路以抑制接地套管200上的几何结构之间的谐振，否则，其将在一些频率处发生谐振。采用平板500的最终结果是创建由一些材料（导电平板和接地套管200）组成的电均匀导体。

如图13所示，该平板500可以是一个可弯曲弹性体，它具有保持导电性的好处同时仍然可让电缆20与坚硬的导电元件相比提供更大的可弯曲的机械灵活性。这种灵活性是就机械的弹性来说的，如果该电缆20为了一些原因或专门应用需要在接地套管200和电缆20的连接线处弯曲时，那么整个连接线在该区域被套模之前可以有一定程度的弯曲。由于导电的弹性体/环氧树脂是在塑性或液体的未因硫化状态下施加的，它沿着电缆防护绝缘套30的边缘以提供更大的用箔28难以获得的到套管200的连接。由于箔28不符合接地套管200的表面轮廓以及导电的弹性体/环氧树脂，该箔28在弹性体/环氧树脂上会有过度的电容。

尽管平板500被描述和显示为由单片形成的相对薄且平面的U-型元件，但是它能够取决于应用而有其他合适的尺寸和形状。例如，平板500可以是一个或更多的矩形的平板元件（类似于支柱502，但是没有连接元件504），其中的一个或多个放在电缆20的每个信号导体上。

该平板500可优选地与套管200一起使用。该套管200提供一个坚硬表面，平板500能够被连接到该表面并且不需要分开。此外，该套管200是一个在端接区域控制传输线特性阻抗的坚硬的导体。该接地套管200还提供一种在连接器接地插针144、146、148、排扰线24和最后导体箔28之间的电传导。此外，尽管电缆20之上的表面一致性必须非常好，平板500和套管200可以结合成单一块状。通过使平板500和套管200分开，平板500和套管200能够更好地与电缆20的表面相一致。然而，只要平板500使用的区域是十分地坚硬的，或平板500充分地柔软以至于平板500不减损，该平板500可以脱离套管200单独使用。

应进一步注意，为了增加电容，该套管200能够进一步地沿着电缆20延伸到后面。换句话说，套管200可以有冲压的金属支柱作为套管200的部件（类似于支柱502）。然而，利用支柱502的产生的电容将劣于使用平板500所生产的电容，因为支柱502是更加柔软的，因此，其更好地一致于隔离套30的表面，所以外形上尽可能的与箔28接近。因此，该串联电容C将比具有扩展的套管200的情况更高。

该支柱502进一步增加到电缆20的金属化聚酯薄膜套的电连接。优选地，该平板500与套管200的H-型结构一起被利用。该平板500用于减短套管200的两个弯曲部分212、214以防止电截头。相对于使用圆孔作为开口218，套管200的H-型结构是比较容易制造和装配的。

参考图15-22，本发明应用于电缆600的另一个实施例被显示。当与图1-2显示的电缆20或图6显示的电缆410相比较，该电缆600缺乏提供基准电压的排扰线或其他相似的导体。在显示的实施例中，该电缆600是一个同轴电缆。在其他实施例中，该电缆600可以是另一种电缆类型。在电缆600是一个同轴电缆的实施例中，该电缆600包括多个内导体602，基本上包围内导体602的电介体604，基本上包围电介体604的外导体606和基本上包围外导体606的外绝缘体608。在图15-20中，为了图解的目的，所示的电缆600的外绝缘体608被移走，所以内导体602，电介体604和外导体606能够更加清楚地显示出来。

该电缆600包括一个或多个组件，其在导体602或606的其中之一和引线框架420的接地导体430（图6所示）之间形成电容性短路。在显示的实施例中，一个串联电容性短路在外导体606和接地导体430之间形成。当外导体606作为用于信号返回的通道时，串联电容性短路可以在外导体606和接地导体430之间形成。例如，用作信号返回通道的外导体606与这种串联电容性短路对于使用具有相对小的低频交流电（AC）信号内容和基本上没有直流（DC）信号的信号波形的应用是有用的。因此，为了维持传输信号的完整性，用于特低频交流电到直流信号的信号返回通道是不需要的。这种信号波形的一种例子是曼彻斯特不归零制（ManchesterNRZ）波形，其被设计通常用于传达零直流信号内容。

为了确定导电的接地连接或返回通道在高频应用中是不必要的，试验性的电缆如电缆600在图15-20中显示。电缆600的大约12英寸部分在图中被利用和显示。该电缆600包括在相对端的连接器610，所以电缆600能够通过例如网络分析仪设备被测量。在连接器610之间的外绝缘体608已被移走。在显示的实施例中，为了暴露电介体604，外导体606的大约0.4英寸部分被删除。参见图16，电缆600的等效电路被显示。当外导体606在缺口605处被完全地移走大约0.4英寸部分，以便在大约0.4英寸部分的任一侧的导电性的电缆返回通道内产生断开，内导体602基本上保持原封不动。

参见图17，电容性元件612被安装在与缺口605相邻的位置。在显示的实施例中，绝缘带614的两个部分被缠绕在与缺口605的相对端相邻的外导体606上。绝缘带614的每部分大约为0.1英尺宽、0.003英尺厚而且具有大约3的相对介电常数（ε_γ）。绝缘带614的每部分作为两个导体之间的绝缘体，比如外导体606和导电箔616。参见图18，箔616基本上延伸环绕在绝缘带614的每个部分之间并覆盖缺口605。参见图19，电容性元件612的其中之一的截面图被显示。该电容性元件612包括外导体606、绝缘带614的一个部分和基本上围绕绝缘带614的一个部分的箔616，从而形成两个同轴的电容性元件612。这两个电容性元件612毗连缺口605形成。参见图20，具有电容性元件612的电缆600的等效电路被显示，而图16显示的是不具有箔616的等效电路。当传播频率足够高而导致电容性短路时，内导体602和外导体606都有连续的电通道。然而，外导体606与箔616共同形成两个相等的电容器。

参见图21-22，显示了图15中有缺口605的电缆600与图18具有追加的电容性元件612和箔616的电缆600比较的曲线图。转到图21，频率对传送信号幅度的曲线图被显示。对于具有缺口605的电缆600，当频率增大时，传输信号幅度大约在-6分贝和-20分贝之间变化。然而，对于具有电容性元件612和箔616的电缆600，当频率上升到大约1GHz和大约1GHz以上时，信号幅度增大，在-1分贝附近频率稍微地变化。因此，具有电容性元件612和箔616的电缆600在大约1GHz和以上的频率提供较大的传输信号幅度。

转到图22，频率对信号反射的曲线图被显示。对于具有缺口605的电缆600，可看出大约-1分贝到-10分贝的信号反射贯穿0-10GHz频率范围。然而，对于具有电容性元件612和箔616的电缆600，当频率从大约0GHZ增大到大约3.5GHz时，信号反射从大约0分贝下降到大约-35分贝。然后，当频率从大约3.5GHz增大到大约10GHZ时，具有电容性元件612和箔616的电缆600的信号反射大约从-35分贝增大到-15分贝，然后在-15分贝和-10分贝之间变化。

因此，具有电容性元件612和箔616的电缆600有较少的总体信号反射，尤其在3.5GHz周围。

参考图23-27，本发明应用于电缆700的另一个实施例被显示。当与图1-2显示的电缆20或图6显示的电缆410相比较，该电缆700缺乏提供基准电压的排扰线或其他相似的导体。在图23-27显示的实施例中，该电缆700是一个同轴电缆。在其他实施例中，该电缆700可以是另一种类型的电缆，如图28-32中显示的双芯电缆电缆800。

转到图23，在电缆700是同轴电缆的实施例中，该电缆700包括内导体702，基本上围绕内导体702的内绝缘体704，基本上围绕内绝缘体704的外导体706和基本上围绕外导体706的外绝缘体708。在显示的实施例中，该内导体702提供信号传导并且外导体706是由导电箔制成的。而且，所描绘的内绝缘体704提供一个电介体，外绝缘体708形成一用于电缆700的外套。

参见图24，电缆700的内导体702与导体754电耦合。通过焊接、钎焊或其他制成电的、机械的或机电的连接的相似的方法，电缆700的内导体702可以与导体752、754或756电耦合。在显示的实施例中，导体752、754和756是引线框架（未显示）的一部分。该引线框架还可以电耦合到另一个连接器、连接器的一部分、印刷电路板或一些其他装置上。而且，导体752、754或756的一个或多个可以是提供接地或基准电压的接地插针。在显示的实施例中，导体752和756是接地插针。

参见图25，显示了与导电套管720一起的电缆700，该套管720具有电容性部分722。导电套管720的一部分至少与导体或接地插针752或756中的一个电连接。该导电套管720的另一部分形成电容性部分722，其在外导体708之上延伸并与其毗连，从而形成一个电容性短路，其类似于在导体144、146、148的其中之一与电缆箔28（图2和3（a）中显示）之间的电容性短路。通过提供导电部分，比如紧邻外绝缘体708和电缆700的外导体706的电容性部分722，该电容性部分722形成电容性短路。该导电部分（即，电容性部分722）与外导体706（之间有外绝缘体708）形成电容性短路。该电容性部分722可以是从导电套管720的后面的中心延伸的延长部分以形成尾部。该电容性部分722可以设置在外导体706上面或外导体706的整个外部边缘的上面。该电容性部分722可以与导电套管720整体地形成或者分别地形成然后耦合到导电套管720上。因此，在一些实施例中，该电容性部分722可以是导电套管720的整个后面部分。

电容性部分722的精确的长度和宽度取决于提高电缆700中断处的传输和反射性能所需要的预定的电容，比如在中断处电缆700以偶模和奇模方式端接并耦合到另一种装置。电容性部分722的长度和宽度还取决于导电套管720是怎样被制造的。对于一些实施例，导电套管720可以由冲压导电材料形成，并且超薄或超长的电容性部分722可以不需要结构强度。

增加电容性部分722的长度、宽度或两者通常会增加电容性部分722的电容。类似地，减少电容性部分722的长度、宽度或两者通常会降低电容性部分722的电容。所需要的电容可以通过，例如，实际测量、建模（如从有限元分析得到的模型）来确定。电容性部分722为返回电流提供基本上均衡的通路并使电缆700结束的地方成为谐振结构的可能性最小化。电容性部分722减小可能耦合到外导体706的外部的泄漏电场。减少这些泄漏电磁场将减小电缆700的空间辐射。它还能够调整电容，正方形或矩形的尾部722的电容可以轻易地确定。

该电容性短路可以形成用于控制奇模性能、偶模性能、奇模和偶模性能之间的转化或上述的一些组合。例如，在一些应用中，电缆700主要地以奇模运作，但是不良的谐振和反射效应发生在偶模。在其他应用中，因为这种谐振效应能够导致电磁干扰或降低偶模性能，所以希望减小在工作频率范围上的偶模谐振效应。

在显示的实施例中，导电套管720具有中心部分724，其紧邻电缆700的外绝缘体708并大体地延伸在外导体706、内绝缘体704和内导体702之上。该中心部分724是沿着至少电缆700的外部周边的一部分设置的。在一些实施例中，中心部分724可能覆盖电缆700的顶部，在其他实施例中，中心部分724可能覆盖电缆700的侧面。在显示的实施例中，该中心部分724是沿着电缆700的顶部的一部分设置的。尾部722可以做成长的和宽的，然后根据特别的应用再剪裁。尾部722可以在电缆700的顶部形成，但是通过覆盖一个或多个侧面和/或底部或包裹电缆700以形成延长的同轴类型的电容性部分，该电容能够更进一步地增强。

凸缘部分726和728沿着导电套管720的中心部分724的外围纵向地延伸。该凸缘部分726和728被设置用于紧密对接导体752和756并电耦合到导体752和756以提供接地或基准电压。该导电套管720可由铜或其他导电材料制成。而且，在显示的实施例中，电容性部分722的宽度比中心部分724的宽度小并从中心部分724向后延伸，从而形成尾部形状。电容性部分722的宽度是由电缆700与另一个装置的耦合所需的电容补偿所确定的。

所需要的电容可以由，例如，实际测量、建模（如从有限元分析得到的模型）确定。在一些实施例中，可能需要更多的电容，所以提供相对比较长的尾部，如电容性部分722（图25所示），在其他实施例中，可能需要较少的电容，所以提供相对较短的尾部，如电容性部分782（图27所示）。而且，在一些实施例中，为了基本上与电缆700的外部边缘相匹配，电容性部分722可以被弯曲。在其他实施例中，电容性部分722基本上是平坦的。

参见图26，显示了与另一个实施例的导电套管760一起的电缆700。与图25中所示的导电套管720不同，该导电套管760包括装配在电容性部分762上或附近的有损耗材料层770。该有损耗材料层770可以设置在导电套管760的所有部分或一些其他部分的下方。该有损耗材料层770可以设置在套管760内部的任意位置甚至接近或接触信号通路，只要它抑制高频处结构（比如尾部722）的谐振效应。对于特定的应用，如果有损耗材料层770几乎在套管760的任意位置，尤其接近传送的信号通路，它就可以足够应付传送的信号品质的小的退化，只要有损耗材料层770具有谐振衰减功能。

通过连锁的机械耦合比如压合或摩擦装配、化学耦合比如胶粘、上述的一些组合，或能够把有损耗材料层770耦合到电容性部分762或导电套管760的一些其他部分的一些其他耦合，有损耗材料层770能够与电容性部分762或至少导电套管760的一些部分相耦合。类似地，通过连锁的机械耦合比如压合或摩擦装配、化学耦合比如胶粘、上述的的一些组合，或能够把有损耗材料层770耦合到电缆700的外绝缘体708的一些其他耦合，有损耗材料层770可以耦合到外绝缘体708。有损耗材料可被用作为选择性的措施，以抑制电容性部分762固有的谐振或减小谐振的结构的影响。由于电容性部分762的长度在一些离散的高频处成为谐振器，该谐振可以借助于有损耗材料被抑制。由电容性部分762形成的电容耦合能够在与导电套管760的尺寸和形状有关的某些频率处谐振。

该有损耗材料层770，如铁氧体吸波材料，被设置在电容性部分762和电缆700的外绝缘体708之间。该有损耗材料层770能够在谐振频率处吸收储存的电磁能。电有损耗材料，如碳微粒子薄膜，也可以吸收在谐振的电磁场中的储存的能量。吸收的能量作为热能被消散。在一个实施例中，由有损铁氧体吸波材料制成的有损耗材料层770与由长度大约为0.25英寸和宽度大约为0.001英寸的Eccosorb CRS-124的薄片制成的有损耗材料层770同样有效。还减少了能耦合和传播到电缆700的外表面的任何泄漏电磁场的幅度。

参见图27，显示了与另一个实施例的导电套管780一起的电缆700。与图25中所示的导电套管720不同，该导电套管780具有一个相对较短的电容性部分782；且与图26所示的导电套管760不同，该导电套管780没有导电材料770。由于电容的重叠部分（即，电容性部分782）能够成为截断高频并限制这种互联的带宽的不良的谐振器和传输线，所以该套管780具有一个相对较短的电容性部分782。电容的重叠部分的长度被减小以便增加频率，在该频率处电容性部分782是截头谐振器结构。换句话说，构成部分782的几何结构本身是不良的截头谐振器。例如，尾部722或套管760的性质在与其电长度有关的一些频率处会是截头谐振器。结构（比如尾部722）越长，它的固有的谐振性能的频率越低。仅仅通过缩短结构（比如尾部722）的长度，结构（比如尾部722）的谐振性能在频率方面可被提高到在所感兴趣的信号带宽之上，但是这样做的折衷，是减少782的全部电容这样的反比例折衷。

因为电容与平行的板的面积成比例，所以可通过减少电容性部分782的长度或面积使该电容性部分782的有效电容降低。由于电容降低，电容性部分782的阻抗增大，因此，电容性部分782作为截头谐振器结构的频率增大。因此，互联的有用的频宽增大到更高的频率。因为重叠的量的减少将减小重叠部分的电容，电容的重叠部分的低频性能在偶模工作时被减小（类似于同轴电缆的工作情况下，因为电容性部分必须传送偶模激励信号导体的返回电流）。与较长的重叠情况相比，较小的电容的重叠部分能够在更高的频率处成为低阻抗接地返回通道。与较长的电容的重叠情况相比，较短的电容的重叠部分在更高的频率成为功能性的电的短路，所以这将不适合用于近DC信号内容比较重要的一些应用中。在所示的实施例中，与外导体706和外绝缘体708重叠的电容性部分782的部分被减小到大约0.15英寸或更小。

参考图28-32，本发明应用于电缆800的另一个实施例被显示。当与图1-2显示的电缆20或图6显示的电缆410相比较，该电缆800缺乏提供基准电压的排扰线或其他相似的导体。在图28-32显示的实施例中，与图23-27中显示的同轴电缆电缆700不同，该电缆800是双芯电缆。在其他实施例中，该电缆800可以是另一种类型的电缆。

参见图28，在电缆800是双芯电缆的实施例中，该电缆800包括一对内导体802和804，基本上围绕每一个导体802和804的绝缘体806，基本上围绕绝缘体806的外导体808和基本上围绕外导体808的外绝缘体810。在显示的实施例中，导体802和804提供信号传导。尤其，导体802和804传送相反极性的信号，以致于导体802可能传送阳极性信号而导体804可能传送负极性信号。在另一个实施例中，导体802可能传送负极性信号而导体804可能传送阳极性信号。所描绘的外导体808是由导电箔制成的。而且，围绕每个导体802和804的绝缘体806提供电介质，外绝缘体810形成为电缆800的外套。

转到图29，电缆800的内导体802和804与导体854和856电耦合。通过焊接、钎焊或其他制成电的、机械的或机电的连接的相似的方法，电缆800的内导体802和804可以与导体852、854、856或858电耦合。在显示的实施例中，导体852、854、856和858是引线框架（未显示）的部件。该引线框架还可以电耦合到另一个连接器、连接器的一部分、印刷电路板或一些其他装置上。而且，导体852、854、856或858的其中一个或多个可以是提供接地或基准电压的接地插针。在显示的实施例中，导体852和858是接地插针。而且，电缆800显示为不具有接地套管820。

转到图30，电缆800被显示为具有一导电套管820，导电套管820具有一电容性部分822。导电套管820的一部分至少与导体或接地插针852、858中的一个电连接。该导电套管820具有电容性部分822，其紧邻外绝缘体810，从而形成一个电容性短路，类似于在导体144、146、148的其中之一与电缆箔28（图2和3（a）中显示）之间的电容性短路。通过提供紧邻电缆800的外绝缘体810和外导体808的导电部分，比如电容性部分822，该电容性部分822形成电容性短路。该导电部分（即，电容性部分822）与外导体808，以及该两者之间的外绝缘体810，形成电容性短路。

在电缆800以偶模和奇模方式被端接和耦合到另一个装置的地方，该电容性部分822还可以提高电缆800的传输和反射性能。电容性部分822为返回电流提供基本上均衡的通路并且使电缆800端接的地方变成谐振的结构的可能性最小化。实验证据表明类似于电容性部分822的结构减少了可能耦合到外导体808的外部的泄漏磁场。减少这些泄漏磁场可减小电缆800的空间辐射。

该电容性短路可以形成用于控制奇模性能、偶模性能、奇模和偶模性能之间的转化或一些上述的组合。例如，在一些应用中，该电缆800主要地在奇模中工作，但是不良的谐振和反射效应出现在偶模中。在其他应用中，因为这种谐振效应能够导致电磁的干扰或降低偶模性能，所以希望在工作的频率范围内减小偶模谐振效应。

在显示的实施例中，导电套管820具有中心部分824，其被设置成直接毗连电缆800的外绝缘体810并且基本上在外导体808、内绝缘体806和导体802和804上延伸。凸缘部分826和828纵向地沿着导电套管820的中心部分824的外围延伸。该凸缘部分826和828置为与导体852和858接合并且适配于与导体852和858电耦合以提供接地或基准电压。该导电套管820可以由铜或其他导电材料制成。

参见图31，显示了另一实施例的具有导电套管860的电缆800。与图30中所示的导电套管820不同，该导电套管860包括设置在电容性部分862上或其附近的有损耗材料870。有损耗材料可被用作为选择性的措施，以抑制电容性部分862的固有的谐振或减小谐振结构的影响。由于电容性部分862的长度在一些离散的高频处成为谐振器，该谐振可以借助于有损耗材料被抑制。由电容性部分862形成的电容耦合能够在与导电套管860的尺寸和形状有关的某些频率处谐振。该有损耗材料层870，比如铁氧体吸波材料，被设置在电容性部分862和电缆800的外绝缘体810之间。

该有损耗材料870能够吸收在谐振频率处储存的电磁能。电有损耗材料，如碳微粒子薄膜，也可以吸收在谐振的电磁场中储存的能量。吸收的能量作为热能被消散。在一个实施例中，由有损铁氧体吸波材料制成的有损耗材料层870与由长度大约为0.25英寸和宽度大约为0.001英寸的Eccosorb CRS-124的薄片制成的有损耗材料层870同样有效。还减少了能耦合和传播到电缆800的外表面的任何泄漏电磁场的幅度。在所示的实施例中，电容性部分862，与外导体808和外绝缘体810重叠大约0.3英寸，并包括设置在电容性部分862与外导体808和外绝缘体810之间的有损耗导体或铁氧体吸波材料870。

如图25、26、30和31所示，优选的实施例是在中心部分724、824的中心后面形成电容性部分722、762、822、862。然而，参见图31，该套管810可以有多个电容性部分862。例如，可以有两个电容性部分862，每个在各自的信号线上延伸且两个之间带有缝隙。然后，有损耗材料870可以放在电容性部分862的一个或两个的下面和/或电容性部分862之间的缝隙和/或电容性部分862的侧面。更进一步，与在每个信号线之上延伸的电容性部分862一起，第三电容性部分862被设置在中间的缝隙中。因此，任何适当数量的电容性部分862可以提供和安装在电缆20、800上，有损耗材料可以提供在任何合适的位置。电容性部分862不需要在信号线上延伸。

参见图32，显示了与另一实施例的导电套管880一起的电缆800。与图30中所示的导电套管820不同，该导电套管880具有一个相对较短的电容性部分882，与图31所示的导电套管860不同，该导电套管880没有导电材料870。由于电容性重叠部分会成为截断高频并限制这种互联的带宽的不良的谐振器和传输线，所以套管880有一个相对较短的电容性部分882。电容的重叠部分的长度被减小以便增加频率，在此频率处电容性重叠部分是截头谐振器结构。因此，互联的有用的频宽增大到更高的频率。

电容的重叠部分的低频性能在偶模工作时因此被减小（类似于同轴电缆工作情况下，因为电容性部分必须传送偶模激励信号导体的返回电流），因为重叠量的减少将减小重叠部分的电容。与较长的重叠情况相比，较小的电容的重叠部分能够帮助在更高的频率处成为低阻抗接地返回通道。与较长的电容的重叠情况相比，较短的电容的重叠部分在更高的频率成为功能性的电短路，所以这将不适合用于近DC信号内容比较重要的一些应用。在显示的实施例中，与外导体808和外绝缘体810重叠的电容性部分882的部分被减小到大约0.15英寸或更小。

参见图33，显示了两种双芯电缆在偶模运行中频率对信号幅度的曲线图，一个双芯电缆具有电容性部分，比如与外导体808重叠大约0.075英寸的电容性部分882，而另一个具有与外导体808重叠大约0.3英寸的电容性部分822。因此，具有不同重叠长度的电缆，其电容耦合的有效电容是不同的。如曲线图所示，通过使重叠的长度变成四倍，电容性部分822和外导体808之间的有效电容实际上也变成四倍。对于具有大约0.3英寸的重叠长度的电缆700，传输效率的顶点大约出现在2GHz而不是5-6GHz附近。

然而，由于电容性部分822，特别是被包含在电容耦合的部分，谐振发生在更高的频率处。在曲线图中，对于具有大约0.3英寸的重叠长度的电缆，信号幅度在大约8GHz到大约9GHz的频率范围内下降。但是，具有增大的重叠长度的电缆可以用于5-10GHz的应用中，其中，具有效率的偶模传输是需要的。如先前所述，该输入波形应该有可忽略的、频率接近直流的信号内容，例如曼彻斯特不归零制（Manchester NRZ）编码。

参见图34，显示了两种双芯电缆在偶模运行中频率对信号幅度的曲线图，其中一个双芯电缆具有与外导体808重叠大约0.3英寸的电容性部分822，另一个双芯电缆则包括有损铁氧体吸波材料，如有损耗材料870。如图所示，与仅仅具有与外导体808重叠的电容性部分822的电缆相比，具有有损铁氧体吸波材料的电缆为谐振提供更好的补偿。对于具有有损铁氧体吸波材料的电缆，信号幅度在8GHz附近达到大约-20分贝的低点，然而对于具有与外导体808重叠的电容性部分822的电缆，信号幅度在8GHz附近降低至大约-28分贝。该有损铁氧体吸波材料吸收谐振的能量或在谐振时储存在电磁场中的能量。因此，利用有损铁氧体吸波材料，该有损耗材料870抑制发生在高频处的谐振。在显示的实施例中，有损铁氧体吸波材料抑制发生在大约8-9GHz的谐振，所以信号幅度从大约-28分贝增大到大约-20分贝。

前述的描述和附图仅仅是本发明的原理的例证。本发明可被配置成各种形状和尺寸，而不希望被优选的实施例所限制。对于本领域中的技术人员来说，本发明可有很多应用。因此，不希望本发明被公开的具体例子或显示和描述的精确的结构和操作所限制。而是，所有的合适的修改和同等物都属于本发明范围内。

Claims

1.一种导电套管，所述导电套管包括：

中心部分，其适配为设置在电缆的一端部上面并在所述电缆的至少一个导体之上延伸，所述的中心部分具有前面、后面和侧面；

至少一个凸缘，其连接在所述中心部分的侧面并且适配为与对接导体耦合；和

电容性部分，其在所述中心部分的后面从所述中心部分的一部分延伸，所述电容性部分具有比所述中心部分的宽度小的宽度并适配为设置在所述电缆的绝缘体和所述电缆的另一导体的顶部以便基本上形成电容性短路。

2.根据权利要求1所述的导电套管，进一步包括设置在所述电容性部分上且在所述电容性部分与所述电缆的绝缘体之间的有损耗材料。

3.根据权利要求2所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由铁氧体吸波材料制成的。

4.根据权利要求2所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由电有损合成物制成的。

5.根据权利要求4所述的导电套管，其中，所述电有损合成物进一步包括碳微粒子薄膜。

6.根据权利要求2所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由Eccosorb CRS-124制成的。

7.根据权利要求1所述的导电套管，其中，所述导电套管是由铜制成的。

8.一种导电套管，所述的导电套管包括：

中心部分，其适配为设置在电缆的一端部上面并在所述电缆的至少一个导体之上延伸，所述中心部分具有前面、后面和侧面；

至少一个凸缘，其连接在中心部分的侧面并且适配为与对接导体耦合；

电容性部分，其在所述中心部分的后面从所述中心部分的一部分延伸，所述电容性部分具有比所述中心部分的宽度小的宽度并适配为设置在所述电缆的绝缘体和所述电缆的另一个导体的顶部以便基本上形成电容性短路；和

有损耗材料，其设置在所述电容性部分上并且适配为紧邻所述电缆的绝缘体。

9.根据权利要求8所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由铁氧体吸波材料制成的。

10.根据权利要求8所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由电有损合成物制成的。

11.根据权利要求10所述的导电套管，其中，所述电有损合成物进一步包括碳微粒子薄膜。

12.根据权利要求8所述的导电套管，其中，所述有损耗材料是由Eccosorb CRS-124制成的。

13.根据权利要求8所述的导电套管，其中，所述导电套管是由铜制成的。

14.一种电缆组件，所述电缆组件包括：

电缆，所述电缆包括，

至少一个导体，

基本上包围所述至少一个导体的绝缘体，基本上包围所述绝缘体的另一个导体，和

基本上包围所述另一个导体的外绝缘体；和设置在电缆上的导电套管，所述的导电套管包括，

中心部分，其适配为设置在电缆的一端部上面并在所述电缆的至少一个导体之上延伸，所述中心部分具有前面、后面和侧面，

至少一个凸缘，其连接在所述中心部分的侧面并适配为与所述电缆对接的对接导体耦合，和

电容性部分，其在所述中心部分的后面从所述中心部分的一部分延伸，所述电容性部分具有比所述中心部分的宽度小的宽度并适配为与所述电缆的外绝缘体和所述电缆的另一导体紧邻地设置以基本上形成电容性短路。

15.根据权利要求14所述的电缆组件，进一步包括毗连绝缘体设置的排扰线。

16.根据权利要求14所述的电缆组件，其中，所述的导电套管进一步包括设置在所述电容性部分上且在所述电容性部分与所述电缆的绝缘体之间的有损耗材料。

17.根据权利要求16所述的电缆组件，其中，所述有损耗材料是由铁氧体吸波材料制成的。

18.根据权利要求16所述的电缆组件，其中，所述有损耗材料是由电有损合成物制成的。

19.根据权利要求16所述的电缆组件，其中，所述有损耗材料是由Eccosorb CRS-124制成的。

20.根据权利要求14所述的电缆组件，其中，所述导电套管是由铜制成的。