CN113096856A - 一种信号传输线材结构及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号传输线材结构及制造方法，其中线材结构，包括填充丝、信号线、包带、地线、电源线、编织层、外被和编纱层，所述信号线的数量为两根，将至少一根信号线、地线、电源线与至少一根填充丝进行总绞成缆线；每根所述信号线包括至少一根信号导线，每根所述信号导线外围均包覆双层聚丙烯绝缘层；本发明对信号线采用双层押出，这样即可以保证线材的外径的一致稳定性，满足长距离的高频信号传输。
Description
技术领域
本发明涉及线材生产制造技术领域，特别涉及一种信号传输线材结构及制造方法。
背景技术
USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一种应用在计算机领域的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快，支持热插拔以及连接多个设备的特点。已经在各类外部设备中广泛的被采用。USB接口有四(五)种:USB1.1，USB2.0，USB3.0和USB3.1(3.1Gen 1和3.1Gen 2)。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps，而USB2.0则可以达到速度480Mbps，并且可以向下兼容USB1.1。
目前，USB线材的信号线绝缘押出均采用一次性押出，但是当信号传输的距离长度较长时，对应线材的外径会须较大，而一次性押出线材时，线材外径的质量不稳，真圆度下降，且两根信号线的匹配性差，高频要求无法达成。
发明内容
本发明的目的是提供一种信号传输线材结构及制造方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种信号传输线材结构，包括填充丝、信号线、包带、地线、电源线、编织层、外被和编纱层，将至少一根信号线、地线、电源线与至少一根填充丝进行总绞成缆线，所述编织层包裹在缆线外面，所述外被包裹在编织层的外面，所述编纱层包裹在外被的外面；每根所述信号线包括至少一根信号导线，每根所述信号导线外围均包覆双层聚丙烯绝缘层。
进一步的，所述填充丝采用防弹丝。
进一步的，每根所述信号导线均采用多根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线绞合形成。
进一步的，每根所述信号线的外径为1.68±0.05mm。
进一步的，所述电源线由多根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线绞合，所述电源线在外层包覆一层聚乙烯绝缘材料，所述电源线外径为1.6±0.05mm。
进一步的，所述地线由多根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线和至少一根尼龙丝绞合形成。
进一步的，所述编织层采用16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线。
进一步的，所述外被采用PVC材料挤压成型。
进一步的，所述编纱层采用涤纶纱线和涤纶纱线编织而成。
一种信号传输线材结构的制造方法，包括以下步骤：
(1)选取多根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成信号导线；
(2)选取步骤(1)中的至少一根信号导线，所述信号导线的外围包覆双层聚丙烯绝缘层，形成外径为1.68±0.05mm的信号线；
(3)选取多根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成电源线；
(4)选取步骤(3)中的所述电源线，在所述电源线的外围包覆一层聚乙烯料，形成所述电源线外径为1.6±0.05mm；
(5)选取多根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线添加至少一根尼龙丝将其绞合形成电源地线；
(6)选取步骤(2)中的绝缘A，绝缘B，步骤(4)绝缘C，步骤(5)导线D，添加至少一根防弹丝进行总绞成缆线；外包裹一层导电铝箔屏蔽层；
(7)选取步骤(6)的线材，外编织一层16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线编织而成；
(8)选取步骤(7)的线材在外挤压一层PVC材质的护套层；
(9)选取步骤(8)的线材再加捻涤纶纱线。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明对信号线采用双层押出，第一层采用透明聚丙烯料和第二层采用带颜色的聚丙烯料，这样即可以保证线材的外径的稳定性，满足长距离的高频信号传输。
附图说明
图1是本发明线材结构示意图；
图2是本发明的差分特性阻抗测试图；
图3是两信号线的延时差的测试图；
图4是本发明的传播延迟测试图；
图5是本发明的衰减测试图。
图中，1、填充丝；2、信号线；3、包带；4、地线；5、电源线；6、编织层；7、外被；8、编纱层；21、信号导线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种信号传输线材结构，包括填充丝1、信号线2、包带3、地线4、电源线5、编织层6、外被7和编纱层8，所述信号线2的数量为两根，将两根信号线2、地线4、电源线5与四根填充丝11进行总绞成缆线，所述编织层6包裹在缆线外面，所述外被7包裹在编织层6的外面，所述编纱层8包裹在外被7的外面；每根所述信号线2包括一根信号导线21，两根所述信号导线21外围均包覆双层聚丙烯绝缘层，其中一根信号导线里层包覆成透明、外层包覆成绿色的信号线2，另一根信号导线里层包覆成透明、外层包覆成白色的信号线2。
优选的，先用50mm型极细押出机在两根信号导线表面押出一层本色聚丙烯的绝缘外径：1.2mm，在本色绝缘完成后再用50mm型极细押出机分别押出一层绿色和白色聚丙烯绝缘外径:1.68mm，形成一根绿色绝缘和一根白色绝缘的信号线。
同样的，可以采用50#极细注条机一次性完成，本色聚丙烯胶料放在主机内，绿色和白色聚丙烯胶料分别放在注条机内，一次性押出外径:1.68mm的一根绿色绝缘和一根白色绝缘的信号线。
优选的，所述填充丝1采用1000D防弹丝。
进一步的，两根所述信号导线均采用7根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线绞合形成。
进一步的，两根所述信号线2的外径为1.68±0.05mm。
进一步的，所述电源线5由41根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线绞合，再在外层包覆一层红色聚丙烯料形成，所述电源线5外径为1.6±0.05mm。
进一步的，所述地线4由52根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线和一根250D尼龙丝绞合形成。
进一步的，所述编织层6采用16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线编织而成。
进一步的，所述外被7采用PVC材料挤压成型。
进一步的，所述编纱层8采用8/4/150D黑色加捻涤纶纱和8/4/150D白色加捻涤纶纱编织而成。
一种信号传输线材结构的制造方法，包括以下步骤：
(1)选取7根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成传输信号导线21，该工序采用400型极细绞铜机完成。
(2)选取步骤(1)中的两根信号导线的外围包覆双层聚丙烯绝缘层，形成外径为1.68±0.05mm的绿色绝缘A和白色绝缘B两根信号线，该工序采用50mm型极细押出机。
(3)选取41根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成电源线，该工序采用500型绞铜机。
(4)选取步骤(3)中的电源线，在电源线的外围包覆一层红色聚丙烯材料，形成电源线外径1.6±0.05mm；该工序采用50mm型极细押出机，形成红色绝缘C。
(5)选取52根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线添加一根250D尼龙丝将其绞合形成电源地线；该工序采用500型绞铜机，形成导线D。
(6)选取步骤(2)中的绝缘A，绝缘B，步骤(4)绝缘C，步骤(5)导线D，再添加4根1000D防弹丝进行总绞成缆；外包裹一层30U 20mm双面导电铝箔屏蔽层；该工序采用1000#集合退扭机。
(7)选取步骤(6)的线材，外编织一层16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线，该工序采用高速编织机。
(8)选取步骤(7)的线材在外挤压一层PVC材质的护套层，该工序采用75mm型PVC专用挤出机；挤出过程中设有非接触式镭射测径仪测定外径尺寸；设有凹凸测试仪检测线材的凹凸点位置，保证线材表面平滑均匀；设有火花测试仪检测线材的表面是否有破损，保证护套层的质量。
(9)选取步骤(8)的线材再增加8/4/150D黑色加捻涤纶纱线+8/4/150D白色加捻涤纶纱线；以增加线材的抗摇摆及线材外观新颖性。
如图2-5所示，对本发明上述实施例线缆，利用type USB2.0的高频测试软件进行高频特性测试，结果如下：
1、测试内容：差分特性阻抗，结合图2：
| 要求 | 测试结果 | 结论 |
| 90±15Ω | 99.706-100Ω | 符合 |
2、测试内容：延时差，结合图3：
说明：对两个信号线进行测试，得到其差值：
15.403-15.337＝0.066ns＝66ps。
3、测试内容：传播延迟，结合图4：
| 要求 | 测试结果 | 结论 |
| 小于20ns | 13.065ns | 符合 |
说明：13.512-0.44665＝13.065ns。
4、测试内容：衰减，结合图5：
综上所述，通过对本发明生产的线材进行高频测试，该线材满足各项指标。
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 (10)
1.一种信号传输线材结构，包括填充丝(1)、信号线(2)、包带(3)、地线(4)、电源线(5)、编织层(6)、外被(7)和编纱层(8)，其特征在于：将至少一根信号线(2)、地线(4)、电源线(5)与至少一根填充丝(11)进行总绞成缆线，所述编织层(6)包裹在缆线外面，所述外被(7)包裹在编织层(6)的外面，所述编纱层(8)包裹在外被(7)的外面；每根所述信号线(2)包括至少一根信号导线(21)，每根所述信号导线(21)外围均包覆双层聚丙烯绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述填充丝(1)采用防弹丝。
3.根据权利要求2所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：每根所述信号导线均采用多根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线绞合形成。
4.根据权利要求3所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：每根所述信号线(2)的外径为1.68±0.05mm。
5.根据权利要求4所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述电源线(5)由多根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线绞合，所述电源线(5)在外层包覆一层聚乙烯绝缘材料，所述电源线(5)外径为1.6±0.05mm。
6.根据权利要求5所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述地线(4)由多根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线和至少一根尼龙丝绞合形成。
7.根据权利要求6所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述编织层(6)采用16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线编织而成。
8.根据权利要求7所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述外被(7)采用PVC材料挤压成型。
9.根据权利要求8所述的一种信号传输线材结构，其特征在于：所述编纱层(8)采用涤纶纱线和涤纶纱线编织而成。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种信号传输线材结构的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)选取多根直径为0.203±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成信号导线；
(2)选取步骤(1)中的至少一根信号导线，所述信号导线的外围包覆双层聚丙烯绝缘层，形成外径为1.68±0.05mm的信号线；
(3)选取多根直径为0.16±0.005mm的镀锡铜线，并将其绞合形成电源线；
(4)选取步骤(3)中的所述电源线，在所述电源线的外围包覆一层聚乙烯料，形成所述电源线外径为1.6±0.05mm；
(5)选取多根直径为0.08±0.005mm的镀锡铜线添加至少一根尼龙丝将其绞合形成电源地线；
(6)选取步骤(2)中的绝缘A，绝缘B，步骤(4)绝缘C，步骤(5)导线D，添加至少一根防弹丝进行总绞成缆线；外包裹一层导电铝箔屏蔽层；
(7)选取步骤(6)的线材，外编织一层16/9/0.1±0.005mm镀锡铜线；
(8)选取步骤(7)的线材在外挤压一层PVC材质的护套层；
(9)选取步骤(8)的线材再加捻涤纶纱线。
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