CN113838600A - 一种架空绝缘数据传输线及加工成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种架空绝缘数据传输线，包括导体、绝缘支架和包覆层，绝缘支架设置于导体之外，绝缘支架包括绝缘外框及设置于绝缘外框之内的数个支撑条，支撑条外端与绝缘外框相连接，支撑条内端抵顶于导体之上并固定导体位置，使绝缘外框与导体之间形成架空绝缘结构；包覆层包覆于绝缘支架的绝缘外框之外。本发明的导体之外的绝大部分区域均不与绝缘支架相接触，这样能大幅降低信号在介质中传播产生的损耗；本发明省去了包带工艺，彻底杜绝了因包带绕包节距造成的固有衰减谐振现象；本发明绝缘支架和导体数量和结构可根据实际要求灵活控制；本发明的加工成型方法对绝缘支架分板块预制成型，能适应各种截面形状的导体，结构稳定，加工方便。
Description
技术领域
本发明涉及通信电线线缆技术领域，特别涉及一种架空绝缘数据传输线及加工成型方法。
背景技术
随着大数据时代逐渐走进人们的生活，服务器传输流量呈爆炸式的增长，这对数据传输系统尤其是数据传输线提出了更高的要求，而提高传输频率和降低传输损耗则是数据传输体系往前飞跃最重要的两个驱动力。
目前，数据传输线包括导体及包覆于导体之外的绝缘层，绝缘层是通过使用低介电常数和损耗角正切值的绝缘材料，以降低绝缘介质的损耗，如采用发泡材料或微孔材料，但这种结构对传输损耗的降低幅度有限，且材料经发泡后其机械强度和稳定性都将大打折扣。
中国专利申请CN104319027A公开了一种高温极细线发泡铁氟龙的藕状押出方法，其在导体之内覆盖一层藕状发泡氟塑料绝缘体，该藕状发泡氟塑料绝缘体主要目的是达到相同阻抗前提下，使电线线径更小，从而符合后续电子产品需求用线，但是，该专利的导体之外仍然全部覆盖一层绝缘层，绝缘层作为信号传输的主要介质，信号在绝缘层介质中传播产生的损耗较大，且材料经发泡后其机械强度和稳定性都将大打折扣。
中国专利申请CN102931461A公开了一种高阻燃射频电缆及制造方法，多角形聚乙烯骨架式半空气绝缘层的截面中心为管状体，在管状体的外壁上设有数条凸起筋；铜包铝线内导体设置在多角形聚乙烯骨架式半空气绝缘层管状体的管芯内，在多角形聚乙烯骨架式半空气绝缘层的数条凸起筋上依次设有皱纹铜管外导体、挤包一层PVDF 护套。该专利的多角形聚乙烯骨架式半空气绝缘层能够降低介电常数、增强了绝缘强度，但是，该专利的多角形聚乙烯骨架式半空气绝缘层的截面中心为管状体，即导体之外仍然全部覆盖一层绝缘层，绝缘层作为信号传输的主要介质，信号在绝缘层介质中传播产生的损耗较大，此外，数条凸起筋上设置皱纹铜管外导体，相比传统屏蔽层来说，皱纹铜管外导体成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是根据现有技术的不足，提供一种架空绝缘数据传输线，该传输线的导体之外设置绝缘支架，绝缘支架包括绝缘外框及设置于绝缘外框之内的数个支撑条，由支撑条内端较小的区域抵顶于导体之上并固定导体位置，而导体之外的绝大部分区域均不与绝缘支架相接触，使绝缘外框与导体之间形成架空绝缘结构，这样，以架空绝缘结构为信号传输的主要介质，能大幅降低信号在介质中传播产生的损耗；该传输线的绝缘支架省去了传统数据线绝缘层的包带工艺，彻底杜绝了因包带绕包节距造成的固有衰减谐振现象，理论上传输频率可达到无限大；该传输线的绝缘支架和导体数量和结构可根据实际要求灵活控制，以传输一个或多个通道的数据传输。与此同时，本发明还要提供一种该架空绝缘数据传输线的加工成型方法，该加工成型方法对绝缘支架进行分板块预制成型，因此导体为异型导体时（如方形导体、椭圆形导体等），也能保证结构稳定，加工方便。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种架空绝缘数据传输线，包括导体、绝缘支架和包覆层，所述绝缘支架设置于导体之外，所述绝缘支架包括绝缘外框及设置于绝缘外框之内的数个支撑条，支撑条外端与绝缘外框相连接，支撑条内端抵顶于导体之上并固定导体位置，使绝缘外框与导体之间形成架空绝缘结构；所述包覆层包覆于绝缘支架的绝缘外框之外。
优选地，所述绝缘外框的截面形状呈圆形，所述支撑条与绝缘外框一体成型，所述支撑条径向设置。所述绝缘外框之内设置有至少3个支撑条，沿着导体的长度方向，支撑条为连续延伸的带状结构。
优选地，所述绝缘支架的绝缘外框之内充填有空气，或者充填有惰性气体，或者抽真空。
优选地，所述导体的数量为1根、2根或者2根以上；导体的数量为2根或者2根以上时，每根导体之外均设置有一绝缘支架，相邻两根导体之外的绝缘支架相互连接；所述导体为单根或多股的金属线，所述金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，所述导体的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。导体的数量为1根时，用于传输单端信号；导体的数量为2根时，用于传输差分信号；导体的数量为3根时，中间导体设为负电压，两侧导体设为正电压，构成两个差分信号传输通道。
优选地，所述包覆层为金属屏蔽层，或者为护套层，或者从内至外由金属屏蔽层和护套层组合而成；所述屏蔽层为热熔自粘铝箔层、热熔自粘铜箔层、热熔自粘镀银铜箔层、铝箔层、铜箔层、镀银铜箔层、金属镀层、铜丝编织层、镀锡铜丝编织层、镀银铜丝编织层中的任意一种或多种的组合；所述护套层为塑料麦拉带材料层、聚氯乙烯材料层、聚乙烯材料层、聚四氟乙烯材料层、聚全氟乙丙烯材料层、聚烯烃材料层中的任意一种。
优选地，所述绝缘支架的绝缘外框和包覆层之间还设置有地线，地线的数量为1根、2根或者2根以上；所述地线为单根或多股的金属线，所述金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，所述地线的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。
为解决上述第二个技术问题，本发明的第一技术方案是：所述架空绝缘数据传输线的加工成型方法，包括如下加工成型方法：
S1.将数据传输线的绝缘支架和包覆层分成若干个结构板块，并分别预制成型；
S2.在线流水作业，将各个结构板块和导体一起集合成型。
为解决上述第二个技术问题，本发明的第二技术方案是：所述架空绝缘数据传输线的加工成型方法，包括如下加工成型方法：
S1.将数据传输线的绝缘支架分成若干个结构板块，并分别预制成型；
S2.在线流水作业，将各个结构板块和导体一起集合成型；
S3.在绝缘支架之外制作包覆层。
本发明的有益效果是：
其一、本发明的导体之外设置绝缘支架，绝缘支架包括绝缘外框及设置于绝缘外框之内的数个支撑条，由支撑条内端较小的区域抵顶于导体之上并固定导体位置，而导体之外的绝大部分区域均不与绝缘支架相接触，使绝缘外框与导体之间形成架空绝缘结构，这样，以架空绝缘结构为信号传输的主要介质，能大幅降低信号在介质中传播产生的损耗；并且，在本发明优选方式中，绝缘支架的绝缘外框之内充填有空气或者惰性气体，以空气或者惰性气体作为信号传输的主要介质，空气或者惰性气体作为DK和DF值（低介电常数和损耗角正切值）最好的介质，大幅降低了信号在介质中传播产生的损耗，极端情况下采用抽真空的方式，利用真空作为传输介质，使线材的传输损耗降至最低。
其二、本发明的绝缘支架省去了传统数据线绝缘层的包带工艺，彻底杜绝了因包带绕包节距造成的固有衰减谐振现象，理论上传输频率可达到无限大。
其三、该传输线的绝缘支架和导体数量和结构可根据实际要求灵活控制，以传输一个或多个通道的数据传输。绝缘支架和导体数量均可灵活控制且结构完全对称，导体的数量为1根时，用于传输单端信号；导体的数量为2根时，用于传输差分信号；导体的数量为3根时，中间导体设为负电压，两侧导体设为正电压，构成两个差分信号传输通道；导体的数量为3根时，可支持同一根导体同时作为左右两个传输通道的负极使用，相当于三根导线便可形成两个差分信号传输通道，比传统的四根导线两个差分信号通道的线材尺寸和重量均降低了25%。
其四、本发明架空绝缘数据传输线的加工成型方法对绝缘支架进行分板块预制成型，能对各种截面形状的导体进行固定，当导体为异型导体时（如方形导体、椭圆形导体等），也能保证结构稳定，加工方便。
附图说明
图1 为具有一绝缘支架及一导体的架空绝缘数据传输线截面结构示意图。
图2 为具有二绝缘支架及二导体的架空绝缘数据传输线截面结构示意图。
图3 为具有二绝缘支架、二导体及二地线的架空绝缘数据传输线截面结构示意图。
图4 为具有三绝缘支架及三导体的架空绝缘数据传输线截面结构示意图。
图5为具有二绝缘支架及二导体的架空绝缘数据传输线截面结构分结构板块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。
如图1-图4所示，本发明为一种架空绝缘数据传输线，包括导体1、绝缘支架2和包覆层3，绝缘支架2设置于导体1之外，绝缘支架2包括绝缘外框21及设置于绝缘外框21之内的数个支撑条22，支撑条22外端与绝缘外框21相连接，支撑条22内端抵顶于导体1之上并固定导体1位置，使绝缘外框21与导体1之间形成架空绝缘结构；包覆层3包覆于绝缘支架2的绝缘外框21之外。本发明由支撑条22内端较小的区域抵顶于导体1之上并固定导体1位置，而导体1之外的绝大部分区域均不与绝缘支架2相接触，使绝缘外框21与导体1之间形成架空绝缘结构，这样，以架空绝缘结构为信号传输的主要介质，能大幅降低信号在介质中传播产生的损耗。采用绝缘支架，省去了传统数据线绝缘层的包带工艺，彻底杜绝了因包带绕包节距造成的固有衰减谐振现象，理论上传输频率可达到无限大。
如图1-图4所示，绝缘外框21的截面形状呈圆形，支撑条22与绝缘外框21一体成型，支撑条22径向设置，这样能更稳固地对导体1位置进行固定。绝缘外框21之内设置有至少3个支撑条21，沿着导体1的长度方向，支撑条21为连续延伸的带状结构。设支撑条21的数量为N，那么相邻两根支撑条之前的夹角为360/N度，例如，当支撑条21的数量为3个时，相邻两根支撑条之前的夹角为120度；当支撑条21的数量为4个时，相邻两根支撑条之前的夹角为90度；依次类推。本发明的支撑条21数量优选为4个，通过设置4个支撑条21，能从导体1的左、右、上、下四个方向支撑固定。
如图1-图4所示，绝缘支架的绝缘外框之内充填有空气，或者充填有惰性气体，或者抽真空。以空气或者惰性气体作为信号传输的主要介质，空气或者惰性气体作为DK和DF值（低介电常数和损耗角正切值）最好的介质，大幅降低了信号在介质中传播产生的损耗，极端情况下采用抽真空的方式，利用真空作为传输介质，使线材的传输损耗降至最低。
如图1-图4所示，导体1的数量为1根、2根或者2根以上，其中，图1中的导体1数量为1根，图2和图3中的导体1数量为2根，图4中的导体1数量为3根。导体1的数量为2根或者2根以上时，每根导体1之外均设置有一绝缘支架2，相邻两根导体1之外的绝缘支架2相互连接，连接位置的截面形状呈“十”字型；所述导体1为单根或多股的金属线，所述金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，所述导体的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。导体1的数量为1根时，用于传输单端信号；导体1的数量为2根时，用于传输差分信号；导体1的数量为3根时，中间导体1设为负电压，两侧导体1设为正电压，构成两个差分信号传输通道。绝缘支架2和导体1数量和结构可根据实际要求灵活控制，以传输一个或多个通道的数据传输；绝缘支架2和导体1数量均可灵活控制且结构完全对称，导体1的数量为3根时，可支持同一根导体1同时作为左右两个传输通道的负极使用，相当于三根导线1便可形成两个差分信号传输通道，比传统的四根导线两个差分信号通道的线材尺寸和重量均降低了25%。
如图1-图4所示，包覆层3为金属屏蔽层，或者为护套层，或者从内至外由金属屏蔽层和护套层组合而成；屏蔽层为热熔自粘铝箔层、热熔自粘铜箔层、热熔自粘镀银铜箔层、铝箔层、铜箔层、镀银铜箔层、金属镀层、铜丝编织层、镀锡铜丝编织层、镀银铜丝编织层中的任意一种或多种的组合；护套层为塑料麦拉带材料层、聚氯乙烯材料层、聚乙烯材料层、聚四氟乙烯材料层、聚全氟乙丙烯材料层、聚烯烃材料层中的任意一种。
如图3所示，绝缘支架2的绝缘外框21和包覆层22之间设置有地线4，地线4的数量为1根、2根或者2根以上；地线4为单根或多股的金属线，金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，地线的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。地线4的位置可以是上、下、左、右或其它任意位置；作为优选，图3中本实施例地线4数量为2根，分别放置于上、下位置。
本发明所述架空绝缘数据传输线具有两种加工成型方法：
第一种加工成型方法为：首先，将数据传输线的绝缘支架2和包覆层3分成若干个结构板块，并分别预制成型，以图5中所示的具有二绝缘支架2及二导体1的架空绝缘数据传输线为例，将架空绝缘数据传输线将绝缘支架2和包覆层3从左至右，分成A、B、C三个结构板块，以图中虚线框分界，并分别预制成型；然后，在线流水作业，将A、B、C三个结构板块和导体1一起集合成型，成型方式优选为热融成型。
第二种加工成型方法为：首先，将数据传输线的绝缘支架2分成若干个结构板块，并分别预制成型，以图5中所示的具有二绝缘支架2及二导体1的架空绝缘数据传输线为例，将架空绝缘数据传输线将绝缘支架2从左至右，分成A、B、C三个结构板块，以图中虚线框分界，并分别预制成型；然后，在线流水作业，将A、B、C三个结构板块和导体1一起集合成型，成型方式优选为热融成型；最后，在绝缘支架2之外制作包覆层3，如需要设置地线4，则在绝缘支架2和地线4之外制作包覆层3。
以上所述，仅是本发明较佳实施方式，凡是依据本发明的技术方案对以上的实施方式所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种架空绝缘数据传输线，其特征在于：包括导体、绝缘支架和包覆层，所述绝缘支架设置于导体之外，所述绝缘支架包括绝缘外框及设置于绝缘外框之内的数个支撑条，支撑条外端与绝缘外框相连接，支撑条内端抵顶于导体之上并固定导体位置，使绝缘外框与导体之间形成架空绝缘结构；所述包覆层包覆于绝缘支架的绝缘外框之外。
2.根据权利要求1所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述绝缘外框的截面形状呈圆形，所述支撑条与绝缘外框一体成型，所述支撑条径向设置。
3.根据权利要求2所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述绝缘外框之内设置有至少3个支撑条，沿着导体的长度方向，支撑条为连续延伸的带状结构。
4.根据权利要求1所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述绝缘支架的绝缘外框之内充填有空气，或者充填有惰性气体，或者抽真空。
5.根据权利要求1所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述导体的数量为1根、2根或者2根以上；导体的数量为2根或者2根以上时，每根导体之外均设置有一绝缘支架，相邻两根导体之外的绝缘支架相互连接；所述导体为单根或多股的金属线，所述金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，所述导体的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。
6.根据权利要求5所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：导体的数量为1根时，用于传输单端信号；导体的数量为2根时，用于传输差分信号；导体的数量为3根时，中间导体设为负电压，两侧导体设为正电压，构成两个差分信号传输通道。
7.根据权利要求1所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述包覆层为金属屏蔽层，或者为护套层，或者从内至外由金属屏蔽层和护套层组合而成；所述屏蔽层为热熔自粘铝箔层、热熔自粘铜箔层、热熔自粘镀银铜箔层、铝箔层、铜箔层、镀银铜箔层、金属镀层、铜丝编织层、镀锡铜丝编织层、镀银铜丝编织层中的任意一种或多种的组合；所述护套层为塑料麦拉带材料层、聚氯乙烯材料层、聚乙烯材料层、聚四氟乙烯材料层、聚全氟乙丙烯材料层、聚烯烃材料层中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的架空绝缘数据传输线，其特征在于：所述绝缘支架的绝缘外框和包覆层之间还设置有地线，地线的数量为1根、2根或者2根以上；所述地线为单根或多股的金属线，所述金属线为镀银铜金属线、镀锡铜金属线、裸铜金属线、镀银铜包钢金属线、镀银铜包铝金属线中的任意一种，所述地线的截面形状为圆形、椭圆形、扁形、方形或异形。
9.权利要求1-8中任意一项所述架空绝缘数据传输线的加工成型方法，其特征在于，包括如下加工成型方法：
S1.将数据传输线的绝缘支架和包覆层分成若干个结构板块，并分别预制成型；
S2.在线流水作业，将各个结构板块和导体一起集合成型。
10.权利要求1-8中任意一项所述架空绝缘数据传输线的加工成型方法，其特征在于，包括如下加工成型方法：
S1.将数据传输线的绝缘支架分成若干个结构板块，并分别预制成型；
S2.在线流水作业，将各个结构板块和导体一起集合成型；
S3.在绝缘支架之外制作包覆层。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110957537.7A CN113838600A (zh) | 2021-08-20 | 2021-08-20 | 一种架空绝缘数据传输线及加工成型方法 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007250235A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | 同軸ケーブル用中空コア体，同コア体の製造方法，同コア体を用いる同軸ケーブル |
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| JP2007250235A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | 同軸ケーブル用中空コア体，同コア体の製造方法，同コア体を用いる同軸ケーブル |
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