CN109859884A - 一种音视频传输线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音视频传输线，属于电缆领域，具有使电子信号不易被干扰的效果。本发明的音视频传输线合理运用同轴线作为线束的屏蔽层，即将八根同轴线绕包于电子线外，同时再包覆外屏蔽层，因同轴线基本没有辐射损耗，不受外界信号干扰，因此同轴线自身能够进行稳定的信号传输并且具有良好的屏蔽效果，实现传输线的电信号不易被干扰；同时同轴线使音视频传输线本身更加柔软、同等规格下线径更细小，产品在制作时长度也可更长，适用性更强。本发明适用于机外使用手机数据线或音频信号传输线。

Description

一种音视频传输线

技术领域

本发明涉及电缆的技术领域，特别涉及一种音视频传输线。

背景技术

高速数据采集系统广泛应用在许多行业中，诸如航空航天、铁道交通、电子、机械等行业。在高速数据采集系统中，有大部分数字电路的时钟频率在50MHz以上，也就是所谓的高速电路；并行采样与串行采样相对应，区别主要在采样频率上，并行采样的采样频率一般可以达到50MHz，而串行采样的采样频率则高出许多，一般可以达到200MHz。目前广泛使用的高速数据采集系统采样频率一般在200KS/s~100MS/s，分辨率16bit~24bit，高频数数据采集系统中通常会使用大量的高频传送信号线(如USB数据线)和电源线的高速接口线缆。

公告号为CN205080917U的中国专利公开了一种USB3.0软电缆，其包括从内至外依次布置的芯线、铜箔层、缠绕层以及外护套层，所述芯线包括两根对绞线、一根对绞线、一根导体线以及五根第二电子线；所述铜箔层在芯线外Z向绕设；所述缠绕层在铜箔层外S向缠绕；所述外护套层设置于缠绕层外。

上述这种USB软电缆中,其内部的电子线只是依靠外侧的铜箔层实现信号屏蔽功能，在电缆长期使用过程中会不断地弯折而使铜箔散开或发生损坏，这就会导致电子线的信号容易被干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种音视频传输线，具有使电子信号不易被干扰的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种音视频传输线，包括电缆本体，所述电缆本体包括由内至外依次设置的芯线、外屏蔽层、外金属编织层以及外绝缘层，所述芯线包括沿同一方向进行绞合的八根同轴线、一根对绞线、四根第一电子线以及四根第二电子线；

八根所述同轴线与外屏蔽层的内侧贴合，且均匀分布于同一圆周上形成屏蔽环，四根所述第一电子线均布于屏蔽环与外屏蔽层之间，对绞线与四根所述第二电子线分布于屏蔽环内；

所述同轴线、对绞线、第一电子线以及第二电子线之间的空余部分由柔性的缓冲层填充。

通过采用上述技术方案，同轴线基本没有辐射损耗，几乎不受外界信号干扰，因此同轴线自身能够进行稳定的信号传输。由八根同轴线围绕成屏蔽环而具有良好的屏蔽效果，外部电磁干扰不易穿过屏蔽环而影响其内部的对绞线以及第二电子线的正常信号传输，不易出现丢包现象。同时同轴线的合理使用，还能够使得整个电缆本体弯曲更加柔软、直径更加细化，保障了外屏蔽层不易因电缆本体因弯曲变形强度过大而发生损坏，整个产品的长度也可以更长。

本发明进一步设置为：轴线包括由内至外依次设置的多根同轴线导体、同轴线绝缘层、同轴线外导体层和同轴线外披层；

所述同轴线外导体层与同轴线外披层之间设有同轴线屏蔽层。

通过采用上述技术方案，同轴线屏蔽层能够进一步对外部电磁干扰信号进行遮蔽，增强了屏蔽环的屏蔽效果。

本发明进一步设置为：所述同轴线外导体层为铜合金线，所述铜合金线倾斜且横向卷绕于同轴线绝缘层外侧，倾斜角度为25°～30°。

通过采用上述技术方案，铜合金线所构成的同轴线外导体层能够对同轴线导体形成屏蔽，同时以横向且倾斜的方式缠绕铜合金线，还能够使得电缆本体具有较好弯折强度与柔韧度。

本发明进一步设置为：所述同轴线屏蔽层由铜箔麦拉绕包于同轴线外导体层外侧，且所述铜箔麦拉的铜面朝向同轴线外导体层。

通过采用上述技术方案，铜箔麦拉绕包于同轴线外导体上能够对铜合金线形成良好的包覆效果。一方面，铜箔麦拉在绕包的过程中能够更加充分的与铜合金线表面接触，能够保护同轴线外导体层的结构稳定性；另一方面，铜面朝向同轴线外导体层能够对其进行有效的屏蔽，使同轴线不易受外界干扰。

本发明进一步设置为：所述对绞线包括绝缘层以及包裹于绝缘层内的接地线和两根电源线，两根电源线位于接地线左右两侧，所述绝缘层为铝箔，所述铝箔的导电面与接地线抵接。

本发明进一步设置为：所述绝缘层与同轴线外披层均为热熔麦拉带。

通过采用上述技术方案，能够使绝缘层与同轴线外披层具有良好的电绝缘性、抗蠕变性、耐疲劳性、尺寸稳定性，在长期使用的过程中使同轴线以及对绞线不易损坏，同时在多次弯折之后也不易发生长度上的变化，进而使整根电缆本体的结构稳定性较好。

本发明进一步设置为：所述外屏蔽层由铝箔绕包于屏蔽环上构成，并且所述铝箔的导电面朝向屏蔽环。

通过采用上述技术方案，铝箔绕包于屏蔽环上，即铝箔绕包在八根同轴线外侧，能够增加与同轴线之间以及同轴线与内部的对绞线、第一电子线的接触面积，并且对各条线的结构进行约束，使屏蔽环具有良好的结构稳定性。在空余部分处填充柔性缓冲层能进一步增加屏蔽环的稳定性，使电缆本体整体结构更加的饱满。铝箔所绕包形成的外屏蔽层具有良好的屏蔽效果，使外界不易干扰电缆整体的正常使用。

本发明进一步设置为：所述芯线的绞合方向与铝箔的绕包方向相反。

通过采用上述技术方案，在电缆本体发生扭曲的情况下，若电缆本体扭曲方向与铝箔绕包方向相反时，芯线的绞合方向便与扭曲方向相同，即屏蔽环的旋转方向与扭曲方向相同，此时屏蔽环具有趋向于更加紧密的趋势，从而减小了电缆本体内空余部分的空隙率，从而具有更好的屏蔽效果。若电缆本体扭曲方向与铝箔的绕包方向相同时，电缆本体扭曲方向便与屏蔽环相反，此时的铝箔会在扭曲的作用下而缠绕的更紧密，由于铝箔绕包在屏蔽环上，同样能够将屏蔽环绕包地更紧密，使得屏蔽环不易散开，不易使屏蔽环产生缝隙而导致对绞线、第一电子线受外界信号干扰。

本发明进一步设置为：所述电缆本体的两端分别为焊线端与自由端，所述电缆本体的硬度沿着焊线端朝向自由端的方向呈逐渐增大的趋势。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过由八根同轴线形成的屏蔽环，达到了位于其内部的对绞线与第二电子线、对绞线不易受外界信号干扰、不丢包的效果，同时该设计还能够高效地将各个线缆配置在同一狭窄的空间内，如将第一电子线设置于同轴线与外屏蔽层之间因相切关系而必然存在的空间处，因此能够实现电缆本体的小型化；

2.由于同轴线的独特设计，达到了同等规格下的整体电缆本体更柔软、直径更细化的效果，且尤其针对音视频传输线长度大于0.3m的产品，相比传统技术中使用的双绞线而言，同轴线的效果更优，因此能够对产品的长度进行扩长，增加了产品的实用性。

附图说明

图1是本发明中用于体现电缆本体的横截面剖视图；

图2是本发明中用于体现整体的结构示意图；

图3是现有技术中斜纹组织“一上二下右斜”的最小组成单元示意图；

图4为现有技术中斜纹组织“三上一下右斜”的最小组成单元示意图。

图中，1、电缆本体；2、同轴线；21、同轴线导体；22、同轴线绝缘层；23、同轴线外导体层；24、同轴线屏蔽层；25、同轴线外披层；3、外屏蔽层；4、外金属编织层；5、外绝缘层；6、屏蔽环；7、第一电子线；8、第二电子线；9、对绞线；91、第三电子线；92、接地线；93、绝缘层；10、缓冲层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1所示，为本发明公开的一种音视频传输线，包括由内至外依次设置的芯线、外屏蔽层3、外金属编织层4以及外绝缘层5。芯线包括沿同一方向进行绞合的八根同轴线2、一根对绞线9和八根电子线，八分电子线包括四根第一电子线7以及四根第二电子线8。八根同轴线2均匀分布于同一圆周上形成屏蔽环6，并用于传输高速信号或音视频信号，外屏蔽层3绕包于屏蔽环6上，外绝缘层5套设在外屏蔽层3上。

如图1所示，四根第一电子线7均布于屏蔽环6外侧与外屏蔽层3之间，并用于信号的辅助传输；对绞线9与四根第二电子线8分布于屏蔽环6之内，其中有三根第二电子线8用于电源线，另外一根第二电子线8为地线。在电缆本体1内的空余部分均由柔性的缓冲层10填充，该空余部分包括对绞线9、第一电子线7和屏蔽环6三者之间以及第二电子线8与屏蔽环6之间的空余部分。本实施例中采用的缓冲层10为线棉，由线棉填充上述空余部分后能够提高电缆本体1的抗拉性能，并且在电缆本体1受到挤压时，由于空余部分被充分的填充，使屏蔽环6、第一电子线7、对绞线9和第二电子线8不易往空余部分挤压而产生变形或损坏。

如图1和2所示，同轴线2包括由内至外依次设置的同轴线导体21、同轴线绝缘层22、同轴线外导体层23、同轴线外屏蔽层24和同轴线外披层25。同轴线导体21的数量优选为六根，且同轴线导体21之间可相互平行抑或绞合设置，并由单芯线或绞合线形成；同轴线绝缘层22由FEP材料构成，其能够在-200℃至260℃范围内稳定地使用，并且具有优异介电及电绝缘性能，电性能基本上不受电场频率及环境湿度变化的影响，电性能在很宽的范围内保持稳定。

如图1所示，同轴线外导体层23由若干根铜合金线缠绕于同轴线绝缘层22上，缠绕方式为且横向倾斜绕卷，且倾斜角度为25°～30°，本实施例中的铜合金线为镀锡铜线，且倾斜角度优选为30°，此种做法能够使得电缆本体1具有较好弯折强度与柔韧度；同轴线外屏蔽层24由铜箔麦拉绕包于同轴线外导体层23上，并且铜箔麦拉的铜面朝向同轴线外导体层23；同轴线外披层25由热熔麦拉绕包于同轴线外屏蔽层24上，热熔麦拉带能够使同轴线外披层25具有良好的电绝缘性、抗蠕变性、耐疲劳性、尺寸稳定性，在长期使用的过程中使同轴线2不易损坏，同时在多次弯折之后也不易发生长度上的变化，进而使整根电缆本体1的结构稳定性较好。

如图1所示，同轴线导体21与同轴线外导体层23之间通过由FEP材料构成的同轴线绝缘层22实现绝缘，将同轴线外导体层23接地，因此同轴线导体21的电磁场被限定在同轴线导体21与同轴线外导体层23之间，使同轴线2基本没有辐射损耗，同轴线外屏蔽层24的设置使同轴线导体21几乎不受外界信号干扰，再由同轴线外屏蔽层24对同轴线外导体层23进行屏蔽，使得整个同轴线2能够对外屏蔽而不易受外界信号干扰。

如图1所示，对绞线9包括绝缘层93以及包裹于绝缘层93内的两根第三电子线91和接地线92，绝缘层93采用铝箔，对绞线9用于传输USB2.0信号。

如图1所示，外屏蔽层3由铝箔绕包于屏蔽环6上构成，并且铝箔导电面朝向屏蔽环6，铝箔的绕包方向与芯线的绞合方向相反。在电缆本体1发生扭曲的情况下，若电缆本体1扭曲方向与铝箔绕包方向相反时，芯线的绞合方向便与扭曲方向相同，即屏蔽环6的旋转方向与扭曲方向相同，此时屏蔽环6具有趋向于更加紧密的趋势，从而减小了电缆本体1内空余部分的空隙率，从而具有更好的屏蔽效果。若电缆本体1扭曲方向与铝箔的绕包方向相同时，电缆本体1扭曲方向便与屏蔽环6相反，此时的铝箔会在扭曲的作用下而缠绕的更紧密，由于铝箔绕包在屏蔽环6上，同样能够将屏蔽环6绕包地更紧密，使得屏蔽环6不易散开，不易使屏蔽环6产生缝隙而导致对绞线9、第一电子线7受外界信号干扰。

如图1所示，外金属编织层4由非磁性材料编织而成。将电缆本体1的两端分别定义为焊线端与自由端，由于音视频传输线绞合完成后，需手持焊线端并与PCB板进行焊接，若此处线缆的硬度过大时不便于操作，因此将电缆本体1的硬度沿着焊线端朝向自由端的方向设置呈逐渐增大的趋势。在具体实施过程中，可将电缆本体1分为三段，且该三段的硬度调节可通过外金属编织层4的编织材料、编织方法、编织经纬密度组合进行改变。编织材料可为编织铜网或铝镁，其自身硬度可通过硬度计测出，编织网编织方式可采用1/2↗(即一上二下右斜，参见图3)或3/1↗(三上一下右斜，参见图4)等斜纹组织结构的编织形式，编织经纬密度可由密度镜直接测量得出，编织经纬密度越大，则外金属编织层4的柔韧性越好。

通过此种做法可使得电缆本体1的焊线端具有更好的延展性与可控性，不会过于僵硬，同时焊接后整个电缆本体1若发生弯曲变形时，焊接的线缆也不易从PCB板上脱落。

电缆本体1各段的硬度测试方法如下：

步骤一：沿焊线端至自由端的方向从电缆本体1的节段上依次截取相同长度的测试样品；

步骤二：将测试样品的两端固定，利用拉力计拉动测试样品的中间部分，读出拉力值，拉力值越大则对应节段的硬度值越大；

步骤三：根据各个节段拉力值的大小对外金属编织层4的编织材料、编织方法、编织经纬密度进行调节，直至各节段的硬度沿着焊线端至自由端的方向呈逐渐扩大的趋势。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种音视频传输线，包括电缆本体(1)，其特征在于：所述电缆本体(1)包括由内至外依次设置的芯线、外屏蔽层(3)、外金属编织层(4)以及外绝缘层(5)，所述芯线包括沿同一方向进行绞合的八根同轴线(2)、一根对绞线(9)、四根第一电子线(7)以及四根第二电子线(8)；

八根所述同轴线(2)与外屏蔽层(3)的内侧贴合，且均匀分布于同一圆周上形成屏蔽环(6)，四根所述第一电子线(7)均布于屏蔽环(6)与外屏蔽层(3)之间，对绞线(9)与四根所述第二电子线(8)分布于屏蔽环(6)内；

所述同轴线(2)、对绞线(9)、第一电子线(7)以及第二电子线(8)之间的空余部分由柔性的缓冲层(10)填充。

2.根据权利要求1所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述同轴线(2)包括由内至外依次设置的多根同轴线导体(21)、同轴线绝缘层(22)、同轴线外导体层(23)和同轴线外披层(25)；

所述同轴线外导体层(23)与同轴线外披层(25)之间设有同轴线屏蔽层(24)。

3.根据权利要求2所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述同轴线外导体层(23)为铜合金线，所述铜合金线倾斜且横向卷绕于同轴线绝缘层(22)外侧，倾斜角度为25°～30°。

4.根据权利要求2所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述同轴线屏蔽层(24)由铜箔麦拉绕包于同轴线外导体层(23)，且所述铜箔麦拉的铜面朝向同轴线外导体层(23)。

5.根据权利要求2所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述对绞线(9)包括绝缘层(93)以及包裹于绝缘层(93)内的接地线(92)和两根第三电子线(91)，两根第三电子线(91)位于接地线(92)左右两侧，所述绝缘层(93)为铝箔，所述铝箔的导电面与接地线(92)抵接。

6.根据权利要求5所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述绝缘层(93)与同轴线外披层(25)均为热熔麦拉带。

7.根据权利要求1所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述外屏蔽层(3)由铝箔绕包于屏蔽环(6)上构成，并且所述铝箔的导电面朝向屏蔽环(6)。

8.根据权利要求7所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述芯线的绞合方向与铝箔的绕包方向相反。

9.根据权利要求1所述的一种音视频传输线，其特征在于：所述电缆本体(1)的两端分别为焊线端与自由端，所述电缆本体(1)的硬度沿着焊线端朝向自由端的方向呈逐渐增大的趋势。