CN112424884B - 用于线缆的低介电常数结构 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种带状线缆，该带状线缆包括多个导体和结构化绝缘带，该多个导体沿线缆的长度延伸，该结构化绝缘带包括形成设置在该结构化绝缘带的主表面上的交替的第一组支撑件和第二组支撑件的多个间隔开的支撑件。每个第一组支撑件包括至少一个较高的第一支撑件，并且每个第二组支撑件包括至少一个较矮的第二支撑件。绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在多个导体周围，使得每个第一组支撑件设置在两个相邻导体之间并且在这两个相邻导体之间维持最小间隔，并且每个第二组支撑件设置在一个或多个导体周围以在导体与带状线缆的外表面之间维持间距。

Description

用于线缆的低介电常数结构

背景技术

用于传输电信号的线缆是众所周知的。一种通用类型的线缆是同轴线缆。同轴线缆通常包括由绝缘材料围绕的导电线材。线材和绝缘体被屏蔽件围绕，并且线材、绝缘体和屏蔽件被护套围绕。另一种通用型的线缆是包括例如由金属箔形成的屏蔽层所围绕的一个或多个绝缘信号导体的屏蔽线缆。

发明内容

在本说明书的一些方面，提供了带状线缆，该带状线缆包括：多个导体，该多个导体沿线缆的长度延伸；以及结构化绝缘带，该结构化绝缘带包括形成设置在其主表面上的交替的第一组支撑件和第二组支撑件的多个间隔开的支撑件。每个第一组支撑件包括至少一个较高的第一支撑件，并且每个第二组支撑件包括至少一个较矮的第二支撑件。绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在导体周围，使得每个第一组支撑件设置在两个相邻导体之间并且在这两个相邻导体之间维持最小间隔，并且两个相邻导体中的每个导体与较高的第一支撑件的侧面接触。每个第二组支撑件设置在一个或多个导体周围，使得每个导体与至少一个较矮的支撑件的顶部接触。

在本说明书的一些方面，提供了导体组，该导体组包括多个导体、结构化绝缘带和导电屏蔽件，该结构化绝缘带包括形成设置在其主表面上的交替的第一组支撑件和第二组支撑件的多个间隔开的支撑件，该导电屏蔽件基本上围绕多个导体和结构化绝缘带。每个第一组支撑件包括至少一个较高的第一支撑件，并且每个第二组支撑件包括至少一个较矮的第二支撑件。绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在导体周围，使得每个第一组支撑件设置在两个相邻导体之间并且在这两个相邻导体之间维持最小间隔，并且两个相邻导体中的每个导体与较高的第一支撑件的侧面接触。每个第二组支撑件设置在一个或多个导体周围，使得每个导体与至少一个较矮的支撑件的顶部接触。

在本发明的一些方面，提供了屏蔽电缆，该屏蔽电缆包括沿线缆的长度延伸并且沿线缆的宽度布置的多个间隔开的基本上平行的导体组。每个导体组包括两个基本上平行的导体和结构化绝缘带，这两个基本上平行的导体沿线缆的长度延伸并且沿线缆的宽度布置，该结构化绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在每个导体组中的导体周围。结构化绝缘带包括设置在其面向两个导体的内主表面上的多个间隔开的第一支撑件和第二支撑件。每个第一支撑件比每个第二支撑件高，并且每个第一支撑件和第二支撑件基本上从结构化绝缘带的第一例向边缘延伸至结构化绝缘带的相对的第二侧向边缘。第一支撑件设置在两个导体之间并且维持该两个导体之间的最小间隔，使得两个导体与第一支撑件的相对侧接触，第二支撑件设置在两个导体周围并且维持该两个导体与结构化绝缘带的内主表面之间的最小间隔，该两个导体与第二支撑件的顶部接触。

在本说明书的一些方面，提供了带状线缆，该带状线缆包括多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体、结构化绝缘带和间隔件，该多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体沿线缆的长度延伸并且沿线缆的宽度布置，该结构化绝缘带包括在其主表面上一体地形成的等高的多个间隔开的支撑件，该间隔件沿线缆的长度设置在每对相邻的未绝缘导体之间并且维持每对相邻的未绝缘导体之间的最小间隔。绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在多个未绝缘导体周围，使得对于每一螺旋缠绕，每个未绝缘导体与至少一个支撑件的顶部接触。间隔件与两个未绝缘导体接触，并且不与绝缘带或未绝缘导体中的任一未绝缘导体一体地形成。

在本说明书的一些方面，提供了带状线缆，该带状线缆包括多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体、绝缘带和间隔件，该多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体沿线缆的长度延伸并且沿线缆的宽度布置，该绝缘带沿线缆的长度成螺旋形地缠绕在未绝缘导体周围，该间隔件沿线缆的长度设置在每对相邻的未绝缘导体之间并且维持每对相邻的未绝缘导体之间的最小间隔。对于每一螺旋缠绕，每个未绝缘导体与绝缘带接触。间隔件与两个未绝缘导体接触，并且不与绝缘带或未绝缘导体中的任一未绝缘导体一体地形成。

附图说明

图1A为根据本发明的实施方案的线缆的透视图；

图1B为根据本发明的实施方案的结构化绝缘带的透视图；

图1C为根据本发明的实施方案的结构化绝缘带的顶视图；

图2A为根据本发明的实施方案的线缆的透视图；

图2B为根据本发明的实施方案的结构化绝缘带的侧面轮廓图；

图3A至图3B为根据本发明的实施方案的线缆的剖视图；

图4A至图4B为根据本发明的实施方案的线缆的剖视图；

图4C为根据本发明的实施方案的绝缘带的透视图；

图5A至图5B为根据本发明的实施方案的线缆的剖视图；

图6A为展示根据本发明的实施方案的缠绕在线缆周围的结构化绝缘带的各种宽度的绘示视图；

图6B为示出根据本发明的实施方案的可与缠绕在线缆周围的结构化绝缘带一起使用的各种缠绕角的绘示视图；并且

图7为展示根据本发明的实施方案的可与线缆一起使用的支撑结构的各种高度和宽度的绘示视图。

具体实施方式

在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

根据本说明书的一些方面，已经发现，结合本文所述的结构的线缆提供优于常规线缆的性能。例如，相比于常规线缆，该线缆可具有以下一种或多种性能变化：沿线缆长度的阻抗变化减小、偏差降低、传播延迟减小、插入损耗降低、抗压性增强、线缆尺寸减小、导体密度增加以及弯曲性能得到改善。

在一些实施方案中，通过创建平面三维(3D)结构化电介质并且然后将该结构化电介质成螺旋形地缠绕在两个或更多个信号导体周围来构造线缆。结构化电介质可以是以不同高度的一系列支撑件为特征的绝缘带。当结构化电介质缠绕在两个或更多个导体周围时，支撑件可在相邻导体之间提供精确间距，以及在导体与置于导体周围的屏蔽薄膜之间提供精确间距，从而将空气结合到线缆中以及提供抗压性。支撑件可具有低有效介电常数和/或低介电损耗(例如，低有效损耗正切)。例如，支撑件可具有高空气(或其他低介电常数材料)含量以提供低有效介电常数。支撑件可为在空隙中具有空气的多孔材料。在一些实施方案中，支撑件的空气含量可大于40％。

在一些实施方案中，每个支撑件可具有小于约2、或小于约1.7、或小于约1.6、或小于约1.5、或小于约1.4、或小于约1.3、或小于约1.2的介电常数。在一些实施方案中，用于由相同振幅和相反极性的差分信号驱动的至少一对相邻导体的线缆的介电常数小于约2.5、或小于约2.2、或小于约2、或小于1.7、或小于约1.6、或小于约1.5、或小于约1.4、或小于约1.3、或小于约1.2。例如，当在线缆的工作频率下确定时和/或当在100MHz、1GHz或10GHz的频率下确定时，支撑件的介电常数可在任何指定范围内。

导体可包括任何合适的导电材料，诸如元素金属或金属合金(例如，铜或铜合金)，并且可具有各种横截面形状和尺寸。例如，在横截面中，导体可为圆形、椭圆形、矩形或任何其他形状。线缆中的一个或多个导体可具有与线缆中的其他一个或多个导体不同的一种形状和/或尺寸。导体可为实心线或绞合线。线缆中的全部导体可为绞合的，全部可为实心的，或者一些可为绞合的且一些为实心的。绞合导体和/或地线可呈现不同尺寸和/或形状。导体可用各种金属和/或金属材料(包括金、银、锡和/或其他材料)来涂覆或电镀。

在一些实施方案中，支撑件可粘附到结构化电介质的绝缘带。支撑件可被放置成使得当结构化电介质成螺旋形地缠绕在两个或更多个导体周围时，支撑件的第一子集设置在相邻导体之间并且维持该相邻导体之间的最小间隔，并且支撑件的第二子集设置在每个导体与周围的屏蔽薄膜之间。在一些实施方案中，支撑件的第一子集可比支撑件的第二子集高。

在一些实施方案中，除了结构化电介质的支撑件之外，还可使用一个或多个单独的间隔件来分离相邻导体。间隔件可与结构化电介质分开形成，并且可由导体保持在适当位置。在一些实施方案中，间隔件可置于相邻导体之间并且然后粘附到结构化电介质，该结构化电介质在形成线缆的过程中成螺旋形地缠绕在导体周围。在一些实施方案中，可使用间隔件来代替支撑件以分离相邻导体。间隔件可由具有低有效介电常数和/或低介电损耗的材料制成。例如，间隔件可具有高空气含量以提供低有效介电常数。

在一些实施方案中，线缆可被制造成具有高均匀性，以保持沿单个传输路径或在不同时间处制造的具有相同设计的线缆之间的阻抗恒定以及相关数据传输性能。在一些实施方案中，线缆中导体之间的间距(例如，中心到中心间距)可不同于(例如，小于)线缆中所包括的屏蔽件之间在与导体平面正交的方向上的间距。这可允许线缆中存在高密度导体，例如，这在一些情况下是非常理想的。

在一些实施方案中，线缆的导体与介电层绝缘。在一些实施方案中，在线缆的绝缘层中结合低有效介电常数材料或结构允许介电层的厚度小于常规线缆的厚度，同时提供期望的线缆阻抗(例如，在70欧姆至110欧姆范围内的差分阻抗)。例如，常规线缆通常具有基本上大于2(例如，约2.8或更高)的绝缘导体直径与绝缘导体的导体直径的比率，而在一些实施方案中，用于本说明书的具有相同阻抗的线缆的该比率可小、于约2。

在一些实施方案中，导电屏蔽件可缠绕或以其他方式放置在导体和结构化电介质周围。屏蔽件可包括设置在电绝缘衬底层上的导电屏蔽层。在一些实施方案中，屏蔽件可包括设置在线缆的顶侧上的第一屏蔽件和设置在线缆的底侧上的第二屏蔽件。屏蔽件可包括覆盖部分和压紧部分，使得覆盖部分创建基本上围绕和包含导体和结构化电介质的通道或气穴，并且压紧部分为其中第一屏蔽件和第二屏蔽件被推到一起或几乎一起并且可不包含导体和结构化电介质的部分。

图1A至图1C示出了根据本发明的实施方案的具有结构化绝缘带的线缆。图1A是带状线缆100的透视图，该带状线缆100包括沿线缆的长度(例如，在图1A的x方向上)延伸的多个电导体10以及沿带状线缆100的长度成螺旋形地缠绕在多个导体10周围的结构化绝缘带20。结构化绝缘带20包括设置在结构化绝缘带20的主表面21上的具有可变高度和尺寸的多个支撑件30。在一些实施方案中，导电屏蔽件60缠绕在导体10和结构化绝缘带20周围或以其他方式包封该导体和结构化绝缘带。

图1B是图1A的结构化绝缘带20在缠绕在导体10周围之前的一部分的透视图。在一些实施方案中，多个支撑件30形成设置在结构化绝缘带20的主表面21上的交替的第一组支撑件31和第二组支撑件32。在一些实施方案中，每个第一组支撑件31包括至少一个较高的第一支撑件30a，并且每个第二组支撑件32包括至少一个较矮的第二支撑件30b。在一些实施方案中，每个第一组支撑件31包括单个较高的第一支撑件30a，并且每个第二组支撑件32包括至少两个间隔开的较矮的第二支撑件30b。在一些实施方案中，每个第一组支撑件31包括单个较高的第一支撑件30a，并且至少一个其他第一组支撑件31包括两个较高的第一支撑件30a。在一些实施方案中，至少一个第二组支撑件32包括单个较矮的第二支撑件30b，并且至少一个第二组支撑件32包括至少两个较矮的第二支撑件30b。所描述的实施方案仅是示例性的，并且不以任何方式进行限制。每个第一组支撑件31可包含任何适当数量的较高第一支撑件30a，包括但不限于1、2、4、6或10个，并且每个第二组支撑件32可包含任何适当数量的较矮第二支撑件30b，包括但不限于1、2、4、6或10个。

如图1A所示，当结构化绝缘带20成螺旋形地缠绕在导体10周围时，每个较高的第一支撑件30a在相邻导体10之间向上延伸并且在该相邻导体10之间维持精确间隔，使得两个相邻导体10中的每个导体与较高的第一支撑件30a的侧面35接触。当结构化绝缘带20成螺旋形地缠绕在导体10周围时，每个较矮的第二支撑件30b被定位成使得其为导体10提供支撑并且在导体10与结构化绝缘带20的主表面21和/或导电屏蔽件60之间维持精确间隔，使得每个导体10与较矮的第二支撑件30b的顶侧36接触。

图1C是图1B的结构化绝缘带20的一部分的顶视图。结构化绝缘带20包括设置在结构化绝缘带20的主表面21上的多个支撑件30。主表面21可以是由聚酯、密拉或任何适当的背衬材料构成的背衬层的顶部薄膜。在一些实施方案中，支撑件30从主表面21的第一例向边缘22延伸至第二侧向边缘23。在其他实施方案中，支撑件30可在主表面21的整个宽度上仅部分地延伸。支撑件30在主表面21上的放置可使得支撑件30的角度A1对应于结构化绝缘带20在其成螺旋形地缠绕在导体10周围时的缠绕角。在一些实施方案中，主表面21可通过与用于形成支撑件30的过程不同的过程形成，并且支撑件30可通过粘合剂粘附到主表面21。在其他实施方案中，主表面21和支撑件30可在单个过程中被创建为单个内聚结构。在其他实施方案中，支撑件30的第一子集可粘附到或以其他方式集成到主表面21，而支撑件30的第二子集可为单独的部件。例如，在实施方案中，较矮的第二支撑件30b(图2)可粘附到主表面21，而较高的第一支撑件30a可为在结构化绝缘带20缠绕在导体10周围之前置于相邻导体10之间的独立部件。

图2A至图2B示出了根据本发明的另选实施方案的具有结构化绝缘带的线缆。图2A是带状线缆100的实施方案的透视图，该带状线缆包括沿线缆的长度(例如，在图2A的x方向上)延伸的多个电导体10以及沿带状线缆100的长度成螺旋形地缠绕在多个导体10周围的结构化绝缘带20。多个电导体10沿线缆100的宽度(例如，在图2A的y方向上)布置。尽管图2A的示例包括四个导体(例如，两根内部信号线和两根外部地线/排扰线)，但是可以使用任何适当数量的导体，包括但不限于1、2、3、4、6、8、12、25或50个导体。结构化绝缘带20包括设置在结构化绝缘带20上的多个支撑件30a和30b。在一些实施方案中，导电屏蔽件60缠绕在导体10和结构化绝缘带20周围或以其他方式包封该导体和该结构化绝缘带。

如在其他地方所描述的，一个或多个较高的第一支撑件30a在相邻导体10之间向上延伸并且在该相邻导体10之间维持精确间隔，并且一个或多个较矮的第二支撑件30b被定位成使得其为导体10提供支撑并且在导体10与导电屏蔽件60之间维持精确间隔。结构化绝缘带20具有定义宽度W和沿线缆的长度的突起宽度W′，并且以节距P缠绕在导体10周围，其中P被定义为从结构化绝缘带20的一次缠绕的侧向边缘22到结构化绝缘带20的紧邻(相邻)的缠绕的相同侧向边缘22′的距离。结构化绝缘带20成螺旋形地缠绕在导体10周围，使得突起宽度W′与节距P之间的差值限定结构化绝缘带20的相邻缠绕之间的螺旋间隙G。在各种实施方案中，宽度W和节距P可发生变化以创建不同的螺旋间隙G。通过增加螺旋间隙G，能够增加带状线缆100的空气含量(即，产生较低有效介电常数和/或较低介电损耗)。在实施方案中，螺旋间隙G可大于或等于结构化绝缘带20的宽度W的两倍。在一些实施方案中，螺旋间隙G可以大于突起宽度W′的至少2倍。在另一实施方案中，螺旋间隙G可小于等于零(即，节距P可被调节成使得结构化绝缘带20的连续相邻缠绕彼此碰触或重叠，从而极大地减小或消除螺旋间隙G)。根据带状线缆100的期望电特性和物理特性，可使用任何适当的宽度W、节距P和间隙G。

在一些实施方案中，第二支撑件30b的高度可在结构化绝缘带20的整个长度上基本上相等，使得在导体10与外部导电屏蔽件60之间维持一致的间距。在其他实施方案中，第二支撑件30b的高度可在结构化绝缘带20的长度上发生变化，使得导体10的第一子集与导电屏蔽件60之间的间距不同于导体10的第二子集与导电屏蔽件60之间的间距。例如，在图2A的四个导体示例中，两根内部线可以是载送数据的差分信号线，并且两根外部线可以是地线/排扰线。在一些实施方案中可能令人期望的是减小或消除外部排扰线与导电屏蔽件60之间的间距，以允许排扰线更强地电耦合。

图2B提供了示出该概念的两个不同的结构化绝缘带20a和20b的侧面轮廓图。如在其他地方所描述的，在结构化示例性带20a/20b的两个实施方案中，支撑件形成设置在结构化绝缘带20的主表面21上的交替的第一组支撑件31和第二组支撑件32。每个第一组支撑件31包括至少一个较高的第一支撑件30a，并且每个第二组支撑件32包括至少一个较矮的第二支撑件30b。在结构化绝缘带20a(顶部)中，每个支撑件30b的高度基本上相等，从而当结构化绝缘带20a成螺旋形地缠绕在导体组周围时始终在导体与导电屏蔽件之间提供一致的间距。在结构化绝缘带20b(底部)的替代实施方案中，子组32a中的第二支撑件30b的高度显著降低或完全去除，使得一旦结构化绝缘带20b成螺旋形地缠绕在导体组周围，位于32a中的导体中的任一导体将间隔更靠近导电屏蔽件60。在该示例中，结构化绝缘带20b的具有减小的或缺失的支撑件30b的区域32a可对应于图2A的示例中的外部导体。

尽管本文提出的示例讨论了改变或消除第二支撑件30b的高度，但是相同的原理也可应用于较高的第一支撑件30a。各种实施方案可使用任何数量的尺寸或形状的支撑件30(包括较高的第一支撑件30a和较矮的第二支撑件30b)来满足不同的带状线缆设计要求。支撑件30可以是任何适当的形状，包括但不限于圆柱形、矩形、角锥形、球形、半球形和十字形。支撑件30可为实心形式或中空的以增加结构中的空气含量。在一个实施方案中，较高的第一支撑件30a的高度可以使得支撑件30a的顶部从结构化绝缘带20向上延伸至经过其间的导体的点。在另一实施方案中，较高的第一支撑件30a的高度可仅向上延伸穿过导体直径的一部分，诸如，导体直径的10％、25％、50％、75％或90％，或导体直径的任何其他适当百分比。在实施方案中，较高的第一支撑件30a的高度可基本上等于较矮的第二支撑件30b的高度。

图3A至图3B为线缆100的替代实施方案的剖视图，其中不与结构化绝缘带20一体地形成的间隔件90用于分离相邻导体10并且在该相邻导体10之间维持间距。如本文所用，与第二元件“一体地形成”的第一元件意指第一元件和第二元件一起制造而不是单独制造并且然后再接合。一体地形成包括制造第一元件，之后在第一元件上制造第二元件。一体地形成还包括在单个制造步骤中制造具有突起特征的第一元件，诸如，例如，将包括一系列突起支撑件的平坦带模制为单个均匀的部件。

转到图3A，带状线缆100包括多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体10和结构化绝缘带20，该多个间隔开的基本上平行的未绝缘导体沿线缆100的长度延伸并且沿线缆100的宽度布置，该结构化绝缘带包括在其主表面21上一体地形成的等高的多个间隔开的支撑件30，结构化绝缘导体20沿线缆100的长度成螺旋形地缠绕在多个未绝缘导体10周围，使得对于每一螺旋缠绕，每个未绝缘导体10与至少一个支撑件30的顶部接触。带状线缆100进一步包括间隔件90，该间隔件90沿线缆的长度设置在每对相邻的未绝缘导体10之间并且在该每对相邻的未绝缘导体10之间维持最小间隔，间隔件90与两个未绝缘导体10接触并且不与结构化绝缘带20或未绝缘导体10中的任一未绝缘导体一体地形成。结构化绝缘带20可被制造成具有多组支撑件30和间隙33的交替图案。间隔件90可包括相对的第一例93和相对的第二侧94，每个第一侧93与非绝缘连接器10中的一个非绝缘连接器接触，每个第二侧94设置在由两个相邻的支撑件30限定的间隙33内。

该间隔件90最初是单独的部件，在一些实施方案中，该单独的部件可通过导体和来自周围的结构化绝缘带20的压力保持在适当位置，而不需要附加地粘附到导体10或带20。在其他实施方案中，间隔件90可被放置在导体10之间，并且在单独的过程中粘附到导体10、结构化绝缘带20和/或支撑件30。间隔件可由具有低有效介电常数和/或低介电损耗的材料制成。例如，间隔件可具有高空气含量以提供低有效介电常数。

在图3B的实施方案中，间隔件90包括相对的第一例91和相对的第二侧92，该相对的第一例91被成形为与绝缘导体10一致地接触，该相对的第二侧92与结构化绝缘带20接触。在实施方案中，每个第一侧91可为凹形圆柱形弧，并且每个第二侧92可为基本上平坦的。在图3B的实施方案中，间隔件90的形状和尺寸被设定成使得带状线缆100的总高度由间隔件90和支撑件30的高度限定。即，间隔件90通过凹形第一例91上的导体10和基本上平坦侧92上的支撑件30保持在适当位置。在所示的实施方案中，结构化绝缘带20将具有覆盖结构化绝缘带20的基本上整个长度的支撑件30的周期性布置。

在一些实施方案中，图3A或图3B的间隔件90的长度L可基本上等于带状线缆100的长度。即，间隔件90可以是设置在导体10之间并且基本上在导体10或带状线缆100的整个长度上分离导体10的连续件，而没有间隙。在其他实施方案中，间隔件90可包括多个较短的单独的分段，其中每个分段的长度L小于带状线缆100的长度，沿带状线缆100的长度彼此间隔开，使得单独的分段与气穴交替以沿带状线缆100的长度形成较低介电常数区域。

图4A至图4B为线缆100的替代实施方案的剖视图，其中绝缘带20a和单独的间隔件90为带状线缆100提供结构和支撑。图4C提供了图4A至图4B的绝缘带20c的透视图，示出绝缘带20c不具有突起的支撑结构(诸如，图1A的支撑件30)。绝缘带20c可为包含空气或具有低介电常数的发泡材料的固体电介质或平坦带结构，而不是支撑件。在实施方案中，绝缘带20c可针对带状线缆100的长度成螺旋形地缠绕在导体10周围，并且导体10可由一个或多个间隔件90隔开。在图4A和图4B的实施方案中，导体10与外部导电屏蔽件(未示出)之间的间距由绝缘带20c的厚度T提供，而不是由支撑件(诸如，图1A的支撑件30)提供。

在图4A的实施方案中，间隔件90可具有圆柱形形状，并且可被放置在相邻导体10之间以提供和维持导体10之间的间距。在一些实施方案中，间隔件90可以是设置在导体10之间并且基本上在导体10或带状线缆100的整个长度上分离导体10的连续件，而没有间隙。在其他实施方案中，间隔件90可包括多个较短的单独的分段，其中每个分段的长度L小于带状线缆100的长度，沿带状线缆100的长度彼此间隔开，使得单独的分段与气穴交替以沿带状线缆100的长度形成较低介电常数区域。在其他实施方案中，间隔件90可具有替代形状，诸如，图4B所示的形状。尽管在图4A和图4B中示出了间隔件90的两个示例性形状，但这些示例并非旨在进行限制。可以使用任何适当形状、尺寸和长度的间隔件90来提供相邻导体10之间的间距。

在一些实施方案中，间隔件90可通过与导体10和/或绝缘带20c接触而保持在适当位置，该绝缘带20c可成螺旋形地缠绕在导体10周围。在一些实施方案中，外部导电屏蔽件和/或线缆护套(未示出)可围绕和包含导体10、间隔件90和绝缘带20c。在其他实施方案中，可在间隔件90与绝缘带20c和/或导体10之间施加粘合剂以将带状线缆100保持在一起。

如图1A和图2A所示，带状线缆100的一些实施方案可具有基本上围绕导体10和结构化绝缘带20的一个或多个导电屏蔽件60(例如，一个或多个导电屏蔽件60可围绕导体10和绝缘带20的至少60％或至少80％或周长，或者可完全围绕导体10和绝缘带20)。导电屏蔽件60可由金属编织绞股、金属带的螺旋绕组、导电聚合物薄膜或任何其他适当的导电屏蔽材料组成。在一些实施方案中，导电屏蔽件60可被包封在保护套(未示出)内，该保护套为带状线缆100提供保护，使其免受可损坏线缆的物品(诸如，例如，水分、机械损坏、火灾和化学暴露)的影响。在一些实施方案中，导电屏蔽件60的目的是减少或消除来自外部来源的电噪声，并且减少由带状线缆100产生的电磁辐射。在一些实施方案中，导电屏蔽件60还可充当通过导体10传播的数据信号的返回路径。在一些实施方案中，导电屏蔽件60可包括设置在电绝缘衬底层上的导电屏蔽层。

在一些实施方案中，导电屏蔽件60可纵向地缠绕在带状线缆100周围。在其他实施方案中，导电屏蔽件60可成螺旋形地缠绕在带状线缆100周围。在其他实施方案中，导电屏蔽件60可包括分别设置在带状线缆100的顶侧和底侧上的第一屏蔽层和第二屏蔽层。图5A示出了根据本发明的实施方案的线缆的剖视图，其中导电屏蔽件60包括设置在带状线缆100的相对侧上的第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b。每个屏蔽层60a和60b可包括设置在电绝缘衬底层78上的导电屏蔽层76。

导电屏蔽层76可包含任何合适的导电材料，包括但不限于铜、银、铝、金及其合金。电绝缘衬底层78可为电磁干扰(EMI)吸收层。例如，电绝缘衬底层78可包括EMI吸收填充材料(例如，铁氧体材料)。另选地或除此之外，在一些实施方案中，包括一个或多个单独的EMI吸收层。导电屏蔽层76和电绝缘衬底层78可以具有0.01mm至0.05mm范围内的厚度，并且线缆的总体厚度可小于2mm或小于1mm。

屏蔽层60a和60b设置在带状线缆100的相应顶侧和底侧上，使得它们包括覆盖部分72和压紧部分74。第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的覆盖部分72相对于彼此对准或以其他方式布置，使得它们组合地围绕带状线缆100。类似地，第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的压紧部分74对准或以其他方式布置以在屏蔽件60中形成压紧部分74，从而基本上包封和隔离导体10和结构化绝缘带20。在一些实施方案中，可在第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的压紧部分74之间使用粘合剂。一个或多个较高的第一支撑件30a从结构化绝缘带20向上延伸，从而在导体10之间维持精确间距，并且一个或多个较矮的第二支撑件30b提供和维持导体10与屏蔽件60之间的间距。

图5B示出了根据本发明的实施方案的屏蔽线缆的剖视图。屏蔽线缆100包括沿线缆100的长度延伸并且沿线缆100的宽度布置的多个间隔开的基本上平行的导体组40。在一些实施方案中，每个导体组40包括沿线缆100的长度延伸并且沿线缆100的宽度布置的两个或更多个基本上平行的导体10。在一些实施方案中，至少一个导体组40中的导体10中的至少一个导体为未绝缘导体。在一些实施方案中，至少一个导体组40中的导体10中的至少一个导体为绝缘导体。结构化绝缘带20沿线缆100的长度成螺旋形地缠绕在每个导体组40中的两个或更多个导体10周围，该结构化绝缘带20包括设置在面向两个或更多个导体10的内主表面21上的多个间隔开的第一支撑件30a和第二支撑件30b，每个第一支撑件30a比每个第二支撑件30b高，每个第一支撑件30a和每个第二支撑件30b基本上从结构化绝缘带的第一例向边缘(参见22，图1C)延伸至结构化绝缘带的相对的第二侧向边缘(参见23，图1C)，每个第一支撑件30a设置在导体组40中的两个相邻导体10之间并且在该两个相邻导体10之间维持最小间隔，两个相邻导体10与第一支撑件30a的相对侧接触，并且每个较矮的支撑件30b设置在两个或更多个导体10之间并且在两个或更多个导体与结构化绝缘带20的主表面(诸如，表面21，图1B)之间维持最小间隔，两个或更多个导体与第二支撑件30b的顶部接触。

在实施方案中，两个或更多个导体组40共用共同的屏蔽件60。屏蔽件60包括设置在导体组40的相应顶侧和底侧上的第一屏蔽层60a和第二屏蔽件60b。每个屏蔽层60a和60b包括设置在电绝缘衬底层78上的导电屏蔽层76。屏蔽层60a和60b设置在带状线缆100的相应顶侧和底侧上，使得它们包括覆盖部分72和压紧部分74。第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的覆盖部分72相对于彼此对准或以其他方式布置，使得它们组合地围绕导体组40。类似地，第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的压紧部分74对准或以其他方式布置以在屏蔽件60中形成压紧部分74，从而基本上围绕和隔离带状线缆100中的每个导体组40。在一些实施方案中，可在第一屏蔽层60a和第二屏蔽层60b的压紧部分74之间使用粘合剂。

在一些实施方案中，屏蔽件60包括设置在带状线缆100的相应顶侧和底侧上的第一屏蔽件60a和第二屏蔽件60b并且包括覆盖部分72和压紧部分74，该覆盖部分72和该压紧部分74被布置成使得在横截面中，第一屏蔽件60a和第二屏蔽件60b的覆盖部分72组合地基本上围绕带状线缆100，并且第一屏蔽件60a和第二屏蔽件60b的压紧部分74组合地在带状线缆100的至少一例上形成导体组的压紧部分。在一些实施方案中，第一屏蔽件60a和第二屏蔽件60b的压紧部分74组合地在带状线缆100的每一例上形成导体组40的压紧部分74。在一些实施方案中，第一屏蔽件60a和第二屏蔽件60b的压紧部分74组合地仅在带状线缆100的一例上形成导体组40的压紧部分。

尽管图5B的示例示出了带状线缆100中的两个导体组40，但可以包括任何适当数量的导体组40。如图所示，每个导体组40可以具有两个导体10，或者可以具有任何适当数量的导体10。例如，导体组40可以具有一个、两个、三个、四个、六个、八个、十个或二十个导体10。每个导体组40可以具有相同数量的导体10，或者导体组40中的一个或多个导体组可以具有不同数量的导体10。一个或多个导体组40可包括设置在包含导体组40并围绕导体组40的覆盖部分72内的附加导电屏蔽件(未示出)。该附加导电屏蔽件可纵向地缠绕或成螺旋形地缠绕在导体组40周围，或者可通过任何适当的屏蔽技术来应用。

图6A至图6B提供了可如何改变结构化绝缘带的宽度和缠绕角以形成具有不同结构特性和电特性的线缆的绘示视图。图6A示出了由结构化绝缘带20(20x、20y、20z)缠绕的三组不同的导体10(10a、10b、10c)。每个结构化绝缘带20具有一组较高的第一支撑件30a，该组较高的第一支撑件30a在两个相邻导体10之间从带20的表面向上延伸，并且每个结构化绝缘带20使用相同的缠绕角A绕着对应的导体10成螺旋形地缠绕。然而，每个结构化绝缘带20具有不同的宽度。结构化绝缘带20x具有宽度W1，结构化绝缘带20y具有宽度W2，并且结构化绝缘带20z具有宽度W3。各种宽度W1-W3和缠绕角A旨在为示例性的并且不以任何方式进行限制。可以使用任何适当的宽度和缠绕角。如在这些示例中可看到的，与使用较宽宽度(例如，图6A中的宽度W3)的线缆相比，使用较窄宽度(例如，图6A中的宽度W2)可形成具有增加的空气含量(即，连续缠绕之间有更多开放空间)以及因此较低介电含量的线缆。另一方面，与使用较窄宽度的带(例如，宽度W2)相比，使用较宽宽度的带(例如，宽度W3)在减小线缆中的开放空间的同时还可提供在结构上更稳固(例如，更抗压碎)的线缆。

图6B示出了由结构化绝缘带20(20u、20v、20w)缠绕的三组不同的导体10(10d、10e、10f)。每个结构化绝缘带20具有一组较高的第一支撑件30a，该组较高的第一支撑件30a在两个相邻导体10之间从带20的表面向上延伸，并且每个结构化绝缘带20绕着对应的导体10成螺旋形地缠绕。在图6B的示例中，每个带20的宽度W0保持恒定，但缠绕角是变化的。结构化绝缘带20u以缠绕角A1进行缠绕，结构化绝缘带20v以角度A2进行缠绕，并且结构化绝缘带20w以角度A3进行缠绕。如在这些示例中可看到的，较小缠绕角(例如，角度A3)减少了所得线缆中的开放空间的量并且增加了存在于相邻导体10之间的较高第一支撑件30a的数量，从而当与使用较大缠绕角(例如，角度A2)的线缆相比时，导致在结构上更稳固的线缆。

应当注意的是，为了简单起见，所提供的示例未示出较矮的第二支撑件或导电屏蔽件。图6A和图6B的目的在于示出改变结构化绝缘带的宽度和缠绕角的效果。

最后，图7为展示根据本发明的实施方案的可与线缆一起使用的支撑结构30a的各种高度和宽度的绘示侧视图。所示的示例仅旨在进行说明，并且不以任何方式进行限制。示例示出了具有各种尺寸的较高第一支撑件30a的各种结构化绝缘带20(20q、20r、20s、20t)。为简单起见，仅示出了导体10、结构化绝缘带20和较高的第一支撑件30a，然而，可存在其他部件。例如，可存在较矮的第二支撑件30b(图1B)，并且其在导体10与结构化绝缘带20的主表面21之间提供间距和支撑。

在示例性结构化绝缘带20q中，支撑件30a的尺寸基本上相等并且沿主表面21以规则的间隔放置。支撑件30a在导体10之间从表面21延伸出去，但不延伸经过导体10。在示例性结构化绝缘带20r中，支撑件30a与带20q中的那些支撑件类似地间隔开，但更长，延伸经过导体10。诸如这些等较长支撑件30a可用于为带状线缆提供附加结构，从而为诸如导电屏蔽件或线缆护套等外部缠绕物提供支撑。在示例性结构化绝缘带20s中，支撑件30a在所得带状线缆的整个长度上在高度和宽度上均发生变化。这可根据需要来进行，以平衡各种权衡，诸如，附加结构支撑(例如，附加抗压性)和较低介电常数。最后，在示例性结构化绝缘带20t中，支撑件30a为宽的，使得支撑件30a跨越主表面21的宽度。如本领域的技术人员可理解的，可以使用任何适当尺寸、形状和数量的支撑件30a来实现线缆中的所需特性。

诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚，则“约”将被理解为是指在指定值的10％以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且该值可为1。

本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“基本上”。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上相等”的使用不清楚，则“基本上相等”将指约大致为如上所述的约的情况。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上平行”的使用不清楚，则“基本上平行”将指在平行的30度以内。在一些实施方案中，描述为彼此基本上平行的方向或表面可以在平行的20度以内或10度以内，或者可以是平行的或标称平行的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上对准”的使用不清楚，则“基本上对准”将指在对准对象的宽度的20％以内对准。在一些实施方案中，描述为基本上对准的对象可在对准对象的宽度的10％以内或5％以内对准。

上述所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。

除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (20)

1.一种带状线缆，所述带状线缆包括：

多个导体，所述多个导体沿所述带状线缆的长度延伸；和

结构化绝缘带，所述结构化绝缘带包括多个间隔开的支撑件，该多个间隔开的支撑件形成设置在所述结构化绝缘带的主表面上的交替的第一组支撑件和第二组支撑件，每个第一组支撑件包括至少一个较高的第一支撑件，每个第二组支撑件包括至少一个较矮的第二支撑件，所述结构化绝缘带沿所述带状线缆的所述长度成螺旋形地缠绕在所述多个导体周围，使得每个第一组支撑件设置在两个相邻导体之间并且维持所述两个相邻导体之间的最小间隔，所述两个相邻导体中的每个导体与所述至少一个较高的第一支撑件的侧面接触，并且每个第二组支撑件设置在一个或多个导体周围，所述一个或多个导体中的每个导体与所述至少一个较矮的第二支撑件的顶部接触。

2.根据权利要求1所述的带状线缆，其中每对相邻导体包括沿所述带状线缆的所述长度间隔开地设置在该对相邻导体之间的多组第一支撑件。

3.根据权利要求1所述的带状线缆，其中每个第一组支撑件包括单个较高的第一支撑件，并且每个第二组支撑件包括至少两个间隔开的较矮的第二支撑件。

4.根据权利要求1所述的带状线缆，其中至少一个第一组支撑件包括单个较高的第一支撑件，并且至少一个其他第一组支撑件包括两个较高的第一支撑件。

5.根据权利要求1所述的带状线缆，其中至少一个第二组支撑件包括单个较矮的第二支撑件，并且至少一个其他第二组支撑件包括至少两个较矮的第二支撑件。

6.根据权利要求1所述的带状线缆，其中所述结构化绝缘带具有沿所述带状线缆的所述长度的突起宽度，并且以大于所述突起宽度的节距缠绕在所述多个导体周围，所述节距与所述突起宽度之间的差值限定所述结构化绝缘带的相邻缠绕之间的螺旋间隙，所述螺旋间隙大于所述突起宽度的至少2倍。

7.根据权利要求1所述的带状线缆，其中所述第一支撑件和所述第二支撑件都是多孔的。

8.根据权利要求7所述的带状线缆，其中所述多孔第一支撑件和所述多孔第二支撑件都具有大于40％体积百分比的空气含量。

9.根据权利要求1所述的带状线缆，其中所述第一支撑件和所述第二支撑件都具有小于1.7的介电常数。

10.根据权利要求1所述的带状线缆，其中所述多个导体仅包括两个导体。

11.一种导体组，所述导体组包括：

根据权利要求1所述的带状线缆；和

导电屏蔽件，所述导电屏蔽件围绕所述带状线缆。

12.根据权利要求11所述的导体组，其中所述导电屏蔽件缠绕在所述带状线缆周围。

13.根据权利要求11所述的导体组，其中所述导电屏蔽件包括设置在所述带状线缆的相应的顶侧和底侧上的第一屏蔽件和第二屏蔽件，并且所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件都包括覆盖部分和压紧部分，所述覆盖部分和所述压紧部分被布置成使得在横截面中，所述第一屏蔽件的所述覆盖部分和所述第二屏蔽件的所述覆盖部分组合地围绕所述带状线缆，并且所述第一屏蔽件的所述压紧部分和所述第二屏蔽件的所述压紧部分组合地在所述带状线缆的至少一侧上形成所述导体组的压紧部分。

14.根据权利要求13所述的导体组，其中所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件中的每一者包括设置在电绝缘衬底层上的导电屏蔽层。

15.根据权利要求13所述的导体组，其中所述第一屏蔽件的所述压紧部分和所述第二屏蔽件的所述压紧部分组合地在所述带状线缆的每一侧上形成所述导体组的所述压紧部分。

16.根据权利要求13所述的导体组，其中所述第一屏蔽件的所述压紧部分和所述第二屏蔽件的所述压紧部分组合地仅在所述带状线缆的一侧上形成所述导体组的所述压紧部分。

17.根据权利要求13所述的导体组，还包括在所述导体组的每个压紧部分中将所述第一屏蔽件和所述第二屏蔽件彼此粘附的粘合剂。

18.一种电缆，所述电缆包括：

多个间隔开的平行的导体组，所述多个间隔开的平行的导体组沿所述电缆的长度延伸并且沿所述电缆的宽度布置，每个导体组包括沿所述电缆的所述长度延伸并且沿所述电缆的所述宽度布置的两个平行的导体；和

结构化绝缘带，所述结构化绝缘带沿所述电缆的所述长度成螺旋形地缠绕在每个导体组中的所述两个平行的导体周围，所述结构化绝缘带包括设置在其面向所述两个平行的导体的内主表面上的多个间隔开的第一支撑件和第二支撑件，每个第一支撑件比每个第二支撑件高，每个第一支撑件和每个第二支撑件都从所述结构化绝缘带的第一侧向边缘延伸至所述结构化绝缘带的相反的第二侧向边缘，所述第一支撑件设置在所述两个平行的导体之间并且维持所述两个平行的导体之间的最小间隔，所述两个平行的导体与所述第一支撑件的相对侧接触，所述第二支撑件设置在所述两个平行的导体周围并且维持所述两个平行的导体与所述结构化绝缘带的所述内主表面之间的最小间隔，所述两个平行的导体与所述第二支撑件的顶部接触。

19.根据权利要求18所述的电缆，其中至少一个导体组中的至少一个导体为未绝缘导体。

20.根据权利要求18所述的电缆，其中至少一个导体组中的至少一个导体为绝缘导体。

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