CN109390082A - 数据传输线缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据传输线缆，其包括相邻设置的第一导线和第二导线。所述第一导线和第二导线分别具有位于中心位置处的导体和包覆于导体外围的包覆层。所述第一导线和第二导线的导体外径相同，所述第一导线和第二导线之间的中心间距与前述导体外径之间的比值为1.7至2.35。

Description

数据传输线缆
技术领域
本发明涉及一种数据传输线缆，尤其涉及一种符合要求且高频性能较好的数据传输线缆。
背景技术
在3C产业中，传输线缆可作为两个电子装置之间电性连接的媒介且可稳定地进行所预期的信号传输作业，因此，传输线缆普遍地应用于各种电子装置。其中，与USB、HDMI、DVI、Displayport等接口连接的传输线缆具有传输速率高、距离远、质量高而受大众喜爱，使用数量也日益增加。该等传输线缆内部具有多条金属导线，金属导线外部包覆绝缘层，以隔绝金属信号导线间发生短路现象。但是，随着计算机技术的发展，计算机硬盘及主板等电子产品数据传输的速度愈来愈快，传输频率也愈来愈高，在高频、超高频数据传输领域，控制差分信号线的差分阻抗对高速数字信号的完整性是非常重要的，传统的导线设置已无法满足要求。
有鉴于此，有必要对现有的数据传输线缆予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便达成要求且高频性能较好的数据传输线缆。
为实现上述目的，本发明提供了一种数据传输线缆，包括相邻设置的第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线分别具有位于中心位置处的导体和包覆于导体外围的包覆层；所述第一导线和第二导线的导体外径相同，所述第一导线和第二导线之间的中心间距与前述导体外径之间的比值为1.7至2.35。
作为本发明的进一步改进，所述第一导线和第二导线构成差分信号对，所述包覆层设置为：在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为1.7至2.35时，使得所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为78Ω至107Ω。
作为本发明的进一步改进，在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为1.7至2.0时，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为78Ω至92Ω。
作为本发明的进一步改进，在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为2.05至2.35时，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为93Ω至107Ω。
作为本发明的进一步改进，前述第一导线和第二导线的包覆层分别包括包覆于导体外围的第一包覆层和包覆于第一包覆层外围的第二包覆层，所述第一包覆层的介电系数低于第二包覆层的介电系数。
作为本发明的进一步改进，所述第一包覆层采用绝缘材料制成，所述第二包覆层为吸波层。
作为本发明的进一步改进，在导体外径采用31AWG时，所述第一导线和第二导线之间的中心间距设置为大于0.38mm而小于0.45mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为85Ω。
作为本发明的进一步改进，在导体外径采用32AWG时，所述第一导线和第二导线之间的中心间距设置为0.4mm至0.5mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为100Ω。
作为本发明的进一步改进，在导体外径采用32AWG时，所述第一导线和第二导线之间的中心间距设置为0.37mm至0.38mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为85Ω。
作为本发明的进一步改进，所述第一导线和第二导线构成差分信号对，所述数据传输线缆还包括与第一导线和第二导线并排设置的第三导线，所述第三导线为接地导线，所述第三导线相邻第一导线或第二导线设置，并且也具有位于中心位置处的导体和包覆于导体外围的包覆层，所述第一导线、第二导线和第三导线的导体线规规格相同，并且第三导线与相邻的第一导线或第二导线之间的中心间距与第一导线和第二导线之间的中心间距相同。
本发明通过上述导体外径及相应的第一导线和第二导线之间的中心间距匹配设置，可使得第一导线和第二导线设置为差分信号对时，简单调整包覆层即可使两者之间的差分阻抗得以有效减小，有效控制要求范围内，耦合效应增强，保证高频信号的长距离传输。
附图说明
图1是本发明数据传输线缆一较佳实施例的立体示意图。
图2是图1所示数据传输线缆的横截面示意图。
具体实施例
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请一并参阅图1和图2所示为本发明数据传输线缆100的一较佳实施例。所述数据传输线缆100至少包括一导线组1。所述导线组1包括并排且相邻设置的第一导线11和第二导线12。
在本实施方式中，所述数据传输线缆100还包括与第一导线11和第二导线12并排设置的第三导线2。所述第三导线2相邻第一导线11或第二导线12设置。其中，所述第一导线11和第二导线12为差分信号对，可用于传输高频信号。所述第三导线2为接地导线，可用以抑制差分信号对旁侧的信号干扰。本实施方式中数据传输线缆100包括有若干组通过接地导线间隔设置的所述差分信号对，并且所述差分信号对均并排设置。所述接地导线2可对相邻两组差分信号对产生隔离，防止相互干扰。
请参阅图1和图2所示，所述第一导线11、第二导线12和第三导线2分别具有位于中心位置处的导体13和包覆于导体13外侧的包覆层。所述第一导线11的导体13外径和第二导线12的导体13外径相同，并且所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距与前述导体13外径之间的比值为1.7至2.35。通过该种设置，可简单调整包覆层即可使两者之间的差分阻抗得以有效减小，有效控制一般要求的75Ω至110Ω的范围内，耦合效应增强，保证高频信号的长距离传输。
其中，本发明中所述包覆层设置为：在所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距和前述导体13外径之间的比值为1.7至2.35时，使得所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗为78Ω至107Ω。具体地，在所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距和前述导体13外径之间的比值为1.7至2.0时，所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗为78Ω至92Ω。在所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距和前述导体13外径之间的比值为2.05至2.35时，所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗为93Ω至107Ω。
更进一步地，在所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距和前述导体13外径之间的比值为1.8至1.9时，所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗为80Ω至90Ω。在所述第一导线11和第二导线12之间的中心间距和前述导体13外径之间的比值为2.15至2.25时，所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗为95Ω至105Ω。
在本实施例中，所述第一导线11的包覆层和第二导线12的包覆层设置为分别包括包覆于导体13外围的第一包覆层14、包覆于第一包覆层14外围的第二包覆层15。在本发明中，所述第一包覆层14的介电系数低于第二包覆层15的介电系数。
其中，所述第一包覆层14设置为采用介电系数相对较低的绝缘材料制成，主要用以提供导体13较好的信号传输环境，减少信号的传播延迟，降低信号之间的串扰，保证信号的高速有效传输，减小信号衰减。而所述第二包覆层15设置为介电系数相对较高，主要在于抑制外界电磁干扰，从而对导体13与外界进行有效隔绝，保证高频、超高频信号传输；优选设置为吸波层。
另外，本实施方式中，因所述第三导线2设置为接地导线，从而将其包覆层仅设置为一层，该包覆层采用绝缘材料制成，以对接地导线2的导体13和相邻的第一导线11或第二导线12的导体13构成绝缘隔离。
进一步地，所述数据传输线缆100还包括对所述导线组1的第一导线11、第二导线12和所述接地导线2进行相对定位和保护的外被层3。所述外被层3可为同时包覆于导线组1和接地导线2外侧的外包覆层，或者同时遮盖导线组1和接地导线2的上侧和下侧以进行定位的覆盖膜。所述外被层3采用耐候性较好和抗疲劳性的材料制成，例如热塑性弹性体TPE(Thermoplastic Elastomer)材料制成，以对内部第一、第二和第三导线11、12、2形成较好的保护，提高本发明数据传输线缆100的使用寿命。另外，所述外被层3的介电系数设置为接近第二包覆层15的介电系数，以避免对本发明数据传输线缆100的整体介电系数产生影响，保证高频信号传输。
进一步地，详细举例说明，所述导体13的外径采用31或32美国线规(AWG)；其中，在导体13外径采用31AWG时，将所述第一导线11和第二导线12的中心间距设置为0.38至0.45mm，优选为0.42mm时，通过包覆层的调节设置，例如本发明中上述第一包覆层14和第二包覆层15的设置，可使所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗控制在85Ω。
在导体13外径采用32AWG时，将所述第一导线11和第二导线12的中心间距设置为0.4mm至0.5mm，优选0.45mm，并通过包覆层的调节设置，例如本发明中上述第一包覆层14和第二包覆层15的设置，可使所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗控制在100Ω。
而在导体13外径采用32AWG时，将所述第一导线11和第二导线12的中心间距设置为0.37mm至0.38mm，并通过包覆层的调节设置，例如本发明中上述第一包覆层14和第二包覆层15的设置，可使所述第一导线11和第二导线12之间的差分阻抗控制在85Ω。
结合上述各项具体设置，可根据需求对导线进行针对性地配置，并且本发明中导体13外径相对较小，可对第一包覆层14和第二包覆层15提供更大的设计空间或者减小数据传输线缆100的尺寸。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据传输线缆，包括相邻设置的第一导线和第二导线，所述第一导线和第二导线分别具有位于中心位置处的导体和包覆于导体外围的包覆层；所述第一导线和第二导线的导体外径相同，其特征在于：所述第一导线和第二导线之间的中心间距与前述导体外径之间的比值为1.7至2.35。
2.如权利要求1所述的数据传输线缆，其特征在于：所述第一导线和第二导线构成差分信号对，所述包覆层设置为：在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为1.7至2.35时，使得所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为78Ω至107Ω。
3.如权利要求2所述的数据传输线缆，其特征在于：在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为1.7至2.0时，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为78Ω至92Ω。
4.如权利要求3所述的数据传输线缆，其特征在于：在所述第一导线和第二导线之间的中心间距和前述导体外径之间的比值为2.05至2.35时，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为93Ω至107Ω。
5.如权利要求2所述的数据传输线缆，其特征在于：前述第一导线和第二导线的包覆层分别包括包覆于导体外围的第一包覆层和包覆于第一包覆层外围的第二包覆层，所述第一包覆层的介电系数低于第二包覆层的介电系数。
6.如权利要求5所述的数据传输线缆，其特征在于：所述第一包覆层采用绝缘材料制成，所述第二包覆层为吸波层。
7.如权利要求5所述的数据传输线缆，其特征在于：在导体外径采用31AWG时，所述第一导线和第二导线的中心间距设置为大于0.38mm而小于0.45mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为85Ω。
8.如权利要求5所述的数据传输线缆，其特征在于：在导体外径采用32AWG时，所述第一导线和第二导线之间的中心间距设置为0.4mm至0.5mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为100Ω。
9.如权利要求5所述的数据传输线缆，其特征在于：在导体外径采用32AWG时，所述第一导线和第二导线之间的中心间距设置为0.37mm至0.38mm，所述第一导线和第二导线之间的差分阻抗为85Ω。
10.如权利要求1所述的数据传输线缆，其特征在于：所述第一导线和第二导线构成差分信号对，所述数据传输线缆还包括与第一导线和第二导线并排设置的第三导线，所述第三导线为接地导线，所述第三导线相邻第一导线或第二导线设置，并且也具有位于中心位置处的导体和包覆于导体外围的包覆层，所述第一导线、第二导线和第三导线的导体线规规格相同，并且第三导线与相邻的第一导线或第二导线之间的中心间距与第一导线和第二导线之间的中心间距相同。
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