CN113196420B - 高频同轴线缆 - Google Patents

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Abstract

高频同轴线缆具备内部导体、包裹该内部导体的外周的绝缘体、包裹该绝缘体的外周的屏蔽导体以及包裹该屏蔽导体的外周的包覆,所述高频同轴线缆用于高频的信号传输,其中,所述内部导体是将多根镀银软铜基线压缩而成的压缩导体。

Description

高频同轴线缆
技术领域
本公开涉及高频同轴线缆。
本申请要求以2019年3月15日提交的日本申请第2019-047870号作为优先权,并援引上述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
电子设备间的数据传送速度日益高速化。
伴随于此,对于连接电子设备间的线缆而言,所要求的传输速度及频带也逐渐变得高速及高频。
鉴于此,作为用于在这样的高频带中进行高速传输的同轴线缆,已知有具备如下各部分的同轴线缆:作为由镀锡铜合金线构成的绞线导体的内部导体、设置为覆盖内部导体的外周的绝缘体以及设置为覆盖绝缘体的外周的外部导体,外部导体具有第一外部导体和第二外部导体,该第一外部导体由在绝缘体的外周螺旋状地卷绕第一基线而成的缠绕屏蔽构成,该第二外部导体设置为覆盖第一外部导体的外周并由编织第二基线而成的编织屏蔽构成(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6409993号
发明内容
本公开的一方面涉及的高频同轴线缆具备内部导体、包裹该内部导体的外周的绝缘体、包裹该绝缘体的外周的屏蔽导体以及包裹该屏蔽导体的外周的包覆,所述高频同轴线缆用于高频的信号传输,其中,所述内部导体是将多根镀银软铜基线压缩而成的压缩导体。
附图说明
图1是本公开的实施方式的高频同轴线缆的剖视图。
图2是本公开的实施方式的高频同轴线缆的主要部分放大剖视图。
图3是整理了本公开的实施例与比较例的关系的表。
具体实施方式
本公开所要解决的技术问题
作为评价这样的高速传输用同轴线缆的特性值,已知有利用相同长度且同种类的两根同轴线缆的延迟时间之差定义的值即时延差(Skew)。
另外,同轴线缆的延迟时间一般由内部导体的外径、绝缘体的外径、同轴线缆所具有的静电电容这三个参数决定。
在作为高速通用数据输送技术之一并已经实际应用的雷电3(Thunderbolt3)中,所要求的时延差小于10ps/m,在比雷电3更高速的数据传送标准中,要求时延差的值比10ps/m小的可能性高。
因此,关于时延差的偏差,也需要比现有的要求值小。
为了减小时延差的偏差,需要减小同轴线缆的延迟时间的偏差,但由于标准等的制约,内部导体的外径及绝缘体的外径的调整余地小,因此,为了减小时延差的偏差,需要减小同轴线缆所具有的静电电容的偏差。
然而,专利文献1中记载的同轴线缆由于使用绞线导体作为内部导体,因而容易在内部导体与绝缘体之间随机产生空隙,难以抑制时延差的偏差。
本公开是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供时延差的偏差小的高频同轴线缆。
本公开的效果
根据上述内容,能够提供时延差的偏差小的高频同轴线缆。
[本公开的实施方式的说明]
首先,列出本公开的实施方面的内容来进行说明。
(1)本公开的一方面涉及的高频同轴线缆具备内部导体、包裹该内部导体的外周的绝缘体、包裹该绝缘体的外周的屏蔽导体以及包裹该屏蔽导体的外周的包覆,所述高频同轴线缆用于高频的信号传输,其中,所述内部导体是将多根镀银软铜基线压缩而成的压缩导体。
由此,不仅镀银软铜基线间的空隙以及内部导体与绝缘体之间的空隙变少,而且内部导体对反复应力的耐久性增加,因此,能够确保作为线缆的耐久性并减小时延差的偏差。
(2)在上述高频同轴线缆中,所述内部导体的外形为圆形,所述镀银软铜基线由形成所述内部导体的外形的多根外形形成基线和仅与所述外形形成基线抵接的芯基线构成,通过所述外形形成基线的所述绝缘体一侧的外形的虚拟圆的中心均一致。
由此,内部导体与绝缘体之间的空隙进一步变少,因此,作为高频同轴线缆的静电电容的偏差变小,能够进一步减小时延差的偏差。
(3)在上述高频同轴线缆中,所述镀银软铜基线的芯基线在剖视的情况下呈六边形,所述外形形成基线为六根。
由此,内部导体成为密堆积结构,因此,内部导体内的空隙变得更少,能够进一步减小时延差的偏差。
(4)在上述高频同轴线缆中,所述绝缘体为氟树脂制。
由此,能够具备耐热性和耐油性且易于弯曲。
(5)在上述高频同轴线缆中,所述屏蔽导体由多根屏蔽基线形成。
由此,屏蔽导体对反复应力的耐久性增加,因此,能够增加作为线缆的耐久性。
(6)在上述高频同轴线缆中,所述内部导体的外径为0.1mm以上且0.5mm以下,所述绝缘体的外径为0.2mm以上且2.0mm以下。
[本公开的实施方式的详细内容]
参照图1和图2对本公开的实施方式涉及的高频同轴线缆进行说明。
图1是本公开的实施方式的高频同轴线缆的剖视图,图2是本公开的实施方式的高频同轴线缆的主要部分放大剖视图。
需要说明的是,本公开并不限定于这些例示,而是通过权利要求书示出,意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
本公开的实施方式的高频同轴线缆100是传输速度为40Gbps、衰减量频段为35GHz这样的使用高频带的高速数据传输用的高频同轴线缆。
而且,如图1所示,该高频同轴线缆100具备内部导体110、包裹该内部导体110的外周的绝缘体120、包裹该绝缘体120的外周的屏蔽导体130、以及包裹该屏蔽导体130的外周的包覆140。
内部导体110是将多根镀银软铜基线压缩而形成的压缩导体,其外形呈大致圆形。
如图2所示,作为压缩导体的内部导体110由剖视时剖面形状呈六边形的芯基线111、和与该芯基线111的各边抵接且形成内部导体110的外形的六根外形形成基线112构成。
因此,作为镀银软铜基线的芯基线111仅与外形形成基线112抵接。
作为镀银软铜基线的外形形成基线112剖视时剖面形状呈梯形。
该梯形的剖面形状由与芯基线111抵接的内周侧边112a、与该内周侧边112a对置且与绝缘体120抵接的外周侧边112b、以及朝向绝缘体120的方向延伸的左侧边112c和右侧边112d划分。
通过作为外形形成基线112的绝缘体120一侧的外形的外周侧边112b的虚拟圆P1、P2、P3、P4、P5、P6的中心大致一致。
并且,虚拟圆P1、P2、P3、P4、P5、P6的半径r1、r2、r3、r4、r5、r6大致相等。
绝缘体120是FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)制,即氟树脂制。
该绝缘体120通过拉拔成型而覆盖于内部导体110。
在此,内部导体110为压缩导体,因此,内部导体110与绝缘体120之间的空隙极少,能够减小高频同轴线缆100的合成介电常数的偏差。
因此,延迟时间的偏差变小,能够减小时延差的值。
屏蔽导体130是缠绕(横向缠绕)多根屏蔽基线131而成的。
屏蔽基线131的材质例如为硬铜线。
包覆140由与屏蔽导体130抵接的屏蔽层(未图示)和与该屏蔽层抵接的外覆层构成。
屏蔽层例如是将铜蒸镀聚酯带重叠卷绕而成的。
外覆层例如是将聚酯带卷绕而成的。
实施例
接着,根据作为整理了本公开的实施例与比较例的关系的表的图3,对本公开的实施例进行说明。
需要说明的是,本实施例只不过是一个实施例,并不限定本公开的范围。
[实施例1]
实施例1的高频同轴线缆是本公开的一个实施例。
内部导体是将多根镀银软铜基线压缩而形成的压缩导体,其外径为0.16mm。
绝缘体是FEP制,其外径为0.45mm。
由此,实施例1的高频同轴线缆的阻抗为45Ω。
屏蔽导体是缠绕硬铜线的屏蔽基线而成的,屏蔽基线直径为0.03mm(从图3可知,基线直径为0.03mm)。
包覆的屏蔽层由铜蒸镀聚酯带形成。
包覆的外覆层由聚酯带形成,包覆的外覆层的外径(即,包覆的外径)为0.55mm。
[比较例1]
接着,对比较例1的高频同轴线缆进行说明。
内部导体是由一根镀银软铜基线构成的单线导体,其外径为0.16mm。
绝缘体是FEP制,其外径为0.45mm。
由此,比较例1的高频同轴线缆的阻抗为45Ω。
屏蔽导体是缠绕硬铜线的屏蔽基线而成的,屏蔽基线的直径为0.45mm。
包覆的屏蔽层由铜蒸镀聚酯带形成。
包覆的外覆层由聚酯带形成,包覆的外覆层的外径(即,包覆的外径)为0.55mm。
[比较例2]
接着,对比较例2的高频同轴线缆进行说明。
内部导体是将七根镀银软铜基线绞合而形成的绞线导体,其外径为0.19mm。
绝缘体是FEP制,其外径为0.45mm。
由此,比较例2的高频同轴线缆的阻抗为43Ω。
屏蔽导体是缠绕硬铜线的屏蔽基线而成的,屏蔽基线的直径为0.45mm。
包覆的屏蔽层由铜蒸镀聚酯带形成。
包覆的外覆层由聚酯带形成,包覆的外覆层的外径(即,包覆的外径)为0.55mm。
[评价方法1:时延差的最大值]
为了评价上述实施例及比较例,利用数字串行分析仪对两根规定长度的高频同轴线缆输送电脉冲,并测量了每1m的延迟时间。
从多个样本中求出最大延迟时间减去最小延迟时间而得的值,并将该值作为“时延差的最大值”示于图3中。
由图3所示可知,实施例1(压缩导体)和比较例1(单线导体)与比较例2(绞线导体)相比,时延差的最大值更小。
[评价方法2:弯曲次数]
为了评价上述实施例及比较例,利用芯棒直径为2mm的芯棒夹住各例的高频同轴线缆并在铅直下方施加200g的载荷,在该状态下,对高频同轴线缆反复施加使其弯曲90度的动作。
图3示出持续对高频同轴线缆施加弯曲动作而使高频同轴线缆断裂时施加的屈曲动作的次数。
需要说明的是,“次数”的计数是将弯曲往复一次时计为一次。
由图3所示可知,实施例1(压缩导体)和比较例2(绞线导体)与比较例1(单线导体)相比,对弯曲的耐久性更为优异。
[评价方法3:衰减量]
为了评价上述实施例和比较例,测定了各例的高频同轴线缆在5GHz下的衰减量(S参数S21)。
由图3所示可知,实施例1(压缩导体)和比较例1(单线导体)与比较例2(绞线导体)相比,衰减量更少。
[各例的比较]
在通过评价方法1~3对上述实施例和比较例进行评价的情况下可以确认,实施例1(压缩导体)不仅时延差的最大值和衰减量与比较例1(单线导体)同等,而且还具有与比较例2(绞线导体)同等的耐弯曲性。
因此,在实施例1中,能够确认同时实现了电气特性和机械特性,可以说实施例1的高频同轴线缆具有比现有的高频同轴线缆更优异的特性。
需要说明的是,在内部导体的剖面照片中,实施例1中在内部未见空隙。
实施例1中的芯基线的剖面形状呈六边形,六根外形形成基线的各外周侧边形成同心圆。
进而,确认在实施例1中的六根外形形成基线的各外周侧边之间存在缩陷C。
[变形例]
在本公开的实施例中,内部导体的外径为0.16mm,但是,只要是压缩导体,内部导体的外径也可以为0.1mm以上且0.5mm以下。
另外,在本公开的实施例中,绝缘体的外径为0.45mm,但是,只要同轴线缆的阻抗在30Ω至60Ω的范围内,则绝缘体的外径也可以为0.2mm以上且2mm以下。
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不限定于上述内容。
另外,前述的实施方式所具备的各要素只要技术上可行便能够进行组合,只要包含本公开的特征,则它们的组合也包含在本公开的范围内。
附图标记说明
100…高频同轴线缆
110…内部导体
111…芯基线
112…外形形成基线
112a…内周侧边
112b…外周侧边
112c…左侧边
112d…右侧边
120…绝缘体
130…屏蔽导体
131…屏蔽基线
140…包覆
P1、P2、P3、P4、P5、P6…虚拟圆
r1、r2、r3、r4、r5、r6…虚拟圆的半径
C…缩陷。

Claims (7)

1.一种高频同轴线缆对,由两根高频同轴线缆构成,其中,
所述高频同轴线缆具备内部导体、包裹该内部导体的外周的绝缘体、包裹该绝缘体的外周的屏蔽导体以及包裹该屏蔽导体的外周的包覆,所述高频同轴线缆用于高频的信号传输,
所述内部导体是将多根镀银软铜基线压缩而成的压缩导体,
所述内部导体的外形为圆形,
所述镀银软铜基线由形成所述内部导体的外形的多根外形形成基线和仅与所述外形形成基线抵接的芯基线构成,
在所述外形形成基线的各外周侧边之间设置有缩陷,
所述绝缘体为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物制,
包裹所述屏蔽导体的外周的包覆由聚酯带形成,
所述高频同轴线缆对的时延差为4.5ps/m以下,
所述高频同轴线缆的阻抗为30Ω~60Ω。
2.根据权利要求1所述的高频同轴线缆对,其中,
通过所述外形形成基线的所述绝缘体一侧的外形的虚拟圆的中心均一致。
3.根据权利要求2所述的高频同轴线缆对,其中,
所述镀银软铜基线的芯基线在剖视的情况下呈六边形,
所述外形形成基线为六根。
4.根据权利要求1所述的高频同轴线缆对,其中,
所述高频同轴线缆的阻抗为45Ω。
5.根据权利要求1所述的高频同轴线缆对,其中,
所述屏蔽导体由多根屏蔽基线形成。
6.根据权利要求1所述的高频同轴线缆对,其中,
所述内部导体的外径为0.1mm以上且0.5mm以下,
所述绝缘体的外径为0.2mm以上且2.0mm以下。
7.根据权利要求1至4、6中任一项所述的高频同轴线缆对,其中,
所述内部导体的外径大于所述绝缘体的膜厚,
所述屏蔽导体由多根屏蔽基线构成,所述屏蔽基线的基线直径大于所述包覆的膜厚。
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