CN114388193A - 一种高频信号线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高频信号线，包括由内而外依次设置的芯线、热熔金属箔和金属包带，金属包带中包括一设于内侧的一黏胶层；热熔金属箔以直包形式包覆该芯线，且热熔金属箔沿芯线延伸方向的若干径向截面为一致；本申请通过热熔金属箔直包等手段，代替传统线材的高成本材料，能够在不影响高频信号传输质量的前提下，极大的减少线材的成本。

Description

一种高频信号线

技术领域

本申请涉及信号传输线材领域，尤其是涉及一种高频信号线。

背景技术

随着数字化技术的迅猛发展，以及传输信息量的急剧增加，对于数据传输电缆的数量需求和质量需求也在同步提升，需要能够以比以往更快的速度传输数据的传输电缆。

由于目前市场对USB4.0 cable、TBT4.0 cable、VR Cable、Active cable等高速传输线材需求日益增大，在传输高频信号时，一般常用线材作为差分讯号进行数据传输，线材的市场需求逐渐增大；传统线材是在芯线上先缠绕覆盖一层铜丝，然后在包覆铜蒸煮及彩色麦拉带，减少在传输过程中高频段产生的衰减共振状况。

针对上述中的相关技术，发明人认为传统的线上的铜丝和铜蒸煮的原料较贵，且加工工艺复杂，存在生产成本较高的缺陷。

发明内容

为了在不影响高频信号传输质量的前提下，减少线材的成本，本申请提供一种高频信号线。

一种高频信号线，包括由内而外依次设置的芯线、热熔金属箔和金属包带，所述金属包带中包括设于内侧的一黏胶层；所述热熔金属箔以直包形式包覆所述芯线，且所述热熔金属箔沿芯线延伸方向的若干径向截面为一致。

通过采用上述技术方案，信号线自内而外通过芯线输送信号，通过热熔金属箔和金属包带包覆芯线并作为屏蔽层，使线材具有稳定且平衡的电容，对信号进行屏蔽；从芯线中心到热熔金属箔的距离是一致的，且热熔金属箔截面一致，在不会破坏热熔金属箔表面金属材质光滑性的前提下，同时又可将热熔金属箔完整覆盖在绝缘芯线上，避免在高频信号传输过程中产生衰减共振，确保信号的连续性、稳定性传输，在性能上能够达到传统同轴线材的水准；与传统同轴线材相比，热熔金属箔和金属包带大大降低的单根线材的成本，具有较高的性价比和经济效益；同时，在进行生产加工时，只需镭射、CO2剥离步骤，直接减少加工工序，在量产时直接节省一条生产流水线，便于加工，提高成品组装的生产效率。

可选的，所述热熔金属箔包括一体设置的覆盖部和重叠部，所述覆盖部包覆在所述芯线，所述重叠部与覆盖部一端重叠且所述重叠部贴合在所述覆盖部外侧。

通过采用上述技术方案，覆盖部用于包覆芯线，重叠部保证覆盖部包裹的完整性，避免出现热熔金属箔过窄时无法包全芯线，而造成信号传输不连续状况，以保证信号的屏蔽效果。

可选的，所述重叠部重叠的部分小于(不足)覆盖部外周周长的四分之一。

通过采用上述技术方案，对重叠部的大小需要一定的限制，避免出现热熔金属箔过宽时出现褶皱、表面不平直的状况，保证线材电容的稳定性，减少共振。

可选的，所述覆盖部对应重叠部的一端面为一斜面，所述重叠部的至少一部分覆盖贴合在所述斜面上。

通过采用上述技术方案，覆盖部沿斜面覆盖在覆盖部外侧，使得重叠部以较为平缓的角度贴合在覆盖部外侧，减少重叠部与覆盖部交汇处与芯线的空隙，便于覆盖部与芯线贴合的紧密性并改善阻抗。

可选的，所述热熔金属箔包括金属层、粘胶层及麦拉层，所述粘胶层黏合金属层及麦拉层，所述麦拉层位于金属层和芯线之间，并覆盖所述芯线；所述金属包带以螺旋缠绕方式包覆在所述金属层外。

通过采用上述技术方案，热熔金属箔包通过两层粘连的金属层和麦拉层对高频信号进行屏蔽，通过金属包带缠绕在金属层山，与热熔金属箔配合对芯线传送的高频信号进行屏蔽，屏蔽性能更好，且对芯线的固定效果更好。

可选的，还包括麦拉带，所述麦拉带设置在所述热熔金属箔与金属包带之间，且所述麦拉带包裹热熔金属箔，并以螺旋缠绕方式设在所述热熔金属箔上，所述金属包带以螺旋缠绕方式粘贴在所述麦拉带上。

通过采用上述技术方案，麦拉带卷包在热熔金属箔上，一方面对热熔金属箔有一定的固定效果，保证热熔金属箔对芯线直包的屏蔽效果，另一方面能够使得线材便具有稳定的结构，具有良好的抗弯折性，进而保证线材的质量。

可选的，所述芯线包括绝缘层和至少一根导体，所述绝缘层包覆在所述导体外侧，所述导体设置为金属导线。

通过采用上述技术方案，设置绝缘层能够对导体进行包裹以起到保护作用，通过导体进行信号的传输，金属导线传输效果更好，减少信号的损失。

可选的，所述导体数量为两根或以上且所述导体的数量为双数，且若干所述根导体互相绞合设置。

通过采用上述技术方案，导体绞合设置，能够优化线芯组合，受力相等、结构圆整、改变电容分布，抵消产生的磁场。

可选的，所述芯线设置有两组子芯线以及填充层，所述填充层包裹所述两组子芯线，且所述填充层设置在所述两组子芯线与热熔金属箔之间。

通过采用上述技术方案，设置的填充层，能够对两组子芯线的对之进行定位，保证两组子芯线的相对位置，提高整体性，进而使得传输的信号更加稳定，是信号的另一种传输方式。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.极佳的高频性能；本申请的一例中通过热熔金属箔直包、金属包带和麦拉带的绕包，使得信号线具有稳定的结构，具有良好的抗弯折性，同时使得信号线具有稳定的特性阻抗和极小的对内延迟差，线材损耗很小，减少因为信号不连续产生共振的状况，具有极佳的屏蔽效果，为线材传输完整的信号提供了一定的保证。

2.成本低廉；传统的同轴线材结构由内至外，依序为导体、绝缘、铜丝编织或缠绕、铜蒸煮、彩色麦拉带，本申请的一例中使用热熔金属箔和金属包带替换铜屏蔽及铜蒸煮这两种高成本材料，解决同轴线材成本高的缺陷，在保证同轴信号线的性能的前提下极大地降低了成本。

3.易加工性；连接器加工厂商在加工同轴线时，需要先将用镭射切掉彩色麦拉带，然后再外翻缠绕，包上铜箔，最后再用镭射切掉绝缘；本申请的一例中的信号线只需镭射去除金属箔后再剥离绝缘，然后焊接共用地线即可,可以直接省去一条生产流水线，提高成品组装的生产效率和生产成本。

附图说明

图1是本申请的实施例1高频信号线的整体结构示意图。

图2是本申请的实施例2热熔金属箔直包的示意图。

图3是本申请的实施例1热熔金属箔沿线材径向的剖视图。

图4是本申请的实施例1热熔金属箔的叠构图。

图5是本申请的实施例3结构示意图。

附图标记说明：1、芯线；11、导体；12、绝缘层；13、子芯线；14、填充层；2、热熔金属箔；21、热熔胶层；22、麦拉层；23、粘胶层；24、金属层；2A、覆盖部；2B、重叠部；3、麦拉带；31、粘胶包带层；32、麦拉包带层；4、金属包带；41、黏胶层；42、金属包带层。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高频信号线。

实施例1：

参照图1，高频信号线包括由内而外依次设置的芯线1、热熔金属箔2、麦拉带3和金属包带4，热熔金属箔2以直包形式包覆芯线1，且热熔金属箔2沿芯线1延伸方向的若干径向截面为一致，其形式可参照图2的另一实施例的热熔金属箔2的形态。麦拉带3和金属包带4依次螺旋缠绕在热熔金属箔2上。

参照图2，热熔金属箔2沿芯线1延伸方向的若干径向截面为一致，所谓一致，是指排除工差后，热熔金属箔2在线材不同水平长度位置的垂直截面的轮廓是实质相同的。举例来说，若热熔金属箔2为螺旋纒绕于芯线1外，则其每个截面的封口必位于不同的位置，即非一致。反之，本案采用直包时，每个截面的封口位置为实质相同，故为一致。截面为一致时，其每个截面产生的阻抗变动较少，有效改善讯号品质。

参照图1，芯线1包括绝缘层12和至少一根导体11，本申请实施例导体11设置为1根；导体11设置为金属导线，导体11更具体采用镀银铜。绝缘层12采用FEP(特氟龙)材质对导体11进行包裹。绝缘层12包覆在导体11外侧，能够更加有效的对导体11进行保护，隔热隔温，扩大信号线的实用环境，提高信号线的使用寿命。

参照图3和图4，热熔金属箔2采用热熔铝箔，其包括热熔胶层21，利用线材外披覆压出的热能产生粘着，保证能在较低预热温度下，具有良好的热熔粘结效果，且保持长期稳定，加固牢度好，密合优异，后段加工简单，便于多导体控制线材的干扰遮蔽。

参照图3和图4，热熔金属箔2沿信号线径向，以外至内，包括金属层24、粘胶层23、麦拉层22和热熔胶层21。粘胶层23黏合金属层24及麦拉层22，金属层24采用铝箔，热熔胶层21能够在一定温度下粘接在物体上。热熔胶层21粘连在麦拉层22上，即麦拉层22位于金属层24和绝缘层12之间，热熔胶层21粘连绝缘层12和麦拉层22，并覆盖绝缘层12。

热熔金属箔2另一种实施方式，热熔胶层21粘连在金属层24上，即金属层24位于麦拉层22和绝缘层12之间，热熔胶层21粘连绝缘层12和金属层24，并覆盖绝缘层12。惟热熔金属箔2的设计并不以前例为限，需要时，也可以应用其他能实现类似前述热熔金属箔2对芯线的包裹和屏蔽效果的结构来取代前设计亦可。

参照图2和图3，热熔金属箔2以直包的形式、并采用直放低张力包带技术完整包裹在芯线1上，即确保不会破坏热熔金属箔2表面金属材质光滑性，同时又可将金属箔完整覆盖在绝缘芯线上。热熔金属箔2在包裹上芯线1后沿信号线周向包括一体设置的覆盖部2A和重叠部2B，覆盖部2A包覆在芯线1，重叠部2B与覆盖部2A一端重叠且重叠部2B贴合在覆盖部2A外侧；且重叠部2B与覆盖部2A的重叠的部分小于(不含本数)覆盖部2A外周周长的四分之一，亦即其不足百分之25。原因在于，受限工艺，重叠部2B与覆盖部2A的重叠比例一旦超过百分之二十五，其产生折痕的机会会呈指数上升，导致阻抗不均，影响线材讯号品质，且该工差无法控制。亦即，只要重迭比例不足百分之25，兼顾屏蔽效果及预防折痕的效果随重迭比例的增加而渐较，重迭比例较佳为大于百分之10、15或20且小于百分之25。

另外，参照图3和图4，覆盖部2A对应重叠部2B一端面为一斜面，重叠部2B的覆盖贴合在该斜面上，便于重叠部2B在与覆盖部2A重叠处更加贴合芯线。斜面的设置有效改善覆盖部2A对应重叠部2B的接合，进一步改善缆线阻抗。

参照图1，麦拉带3包括麦拉包带层32和粘连在麦拉包带层32一侧的粘胶包带层31，麦拉带3包裹热熔金属箔2，并以螺旋缠绕方式设在热熔金属箔2上，并通过粘胶包带层31粘连固定在热熔金属箔2外侧。

参照图1，金属包带4包括金属包带层42和粘连在金属包带层42一侧的黏胶层41，金属包带4包裹麦拉带3，并以螺旋缠绕方式粘贴在麦拉带3上，并使得黏胶层41朝向内侧粘连固定在麦拉包带层32上。

本申请实施例一种高频信号线的实施原理为：本申请通过热熔金属箔2直包、麦拉带3和金属包带4依次绕包，以达到与传统同轴信号线相同水准的性能，同时代替传统同轴线材中成本较高的铜屏蔽及铜蒸煮，极大的减少了成本，提高了此款线材的性价比，提高了市场成本竞争力，迎合对于特性及成本的需求，并且通过绕包的形式，使得线材具有稳定的结构和良好的抗折弯性，提高线材的使用寿命。

实施例2：

参照图2，本申请实施例与实施例1的不同之处在于：导体11的数量可选择性地设置为两根或以上，且导体11数量设置为双数并互相绞合设置。承实施例1的设计，在本申请实施例中，导体11数量设置为两根，两根导体11互相绞合并包裹在绝缘层12内。

实施例3：

参照图5，本申请实施例与实施例1的不同之处在于，芯线1设置有两组子芯线13以及填充层14，子芯线13结构与实施例1芯线1结构相同，填充层14与绝缘层12采用同样的材质并包裹两组子芯线13，热熔金属箔2包裹并粘连固定在填充层14外侧。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高频信号线，其特征在于：包括由内而外依次设置的芯线（1）、热熔金属箔（2）和金属包带（4），所述金属包带（4）中包括一设于内侧的一黏胶层（41）；所述热熔金属箔（2）以直包形式包覆该芯线（1），且所述热熔金属箔（2）沿芯线（1）延伸方向的若干径向截面为一致。

2.根据权利要求1所述的高频信号线，其特征在于：所述热熔金属箔（2）包括一体设置的覆盖部（2A）和重叠部（2B），所述覆盖部(2A)包覆在所述芯线（1），所述重叠部（2B）与覆盖部（2A）一端重叠且所述重叠部（2B）贴合在所述覆盖部（2A）外侧。

3.根据权利要求2所述的高频信号线，其特征在于：所述重叠部（2B）重叠的部分小于覆盖部（2A）外周周长的四分之一。

4.根据权利要求2所述的高频信号线，其特征在于：所述覆盖部（2A）对应重叠部（2B）的一端面为一斜面，所述重叠部（2B）的至少一部份覆盖贴合在该斜面上。

5.根据权利要求1所述的高频信号线，其特征在于：所述热熔金属箔（2）包括金属层（24）、粘胶层（23）及麦拉层（22），粘胶层（23）黏合金属层（24）及麦拉层（22），所述麦拉层(22)位于金属层（24）和芯线（1）之间，并覆盖所述芯线（1）；所述金属包带（4）以螺旋缠绕方式包覆在所述金属层（24）外。

6.根据权利要求1所述的高频信号线，其特征在于：还包括麦拉带（3），所述麦拉带（3）设置在所述热熔金属箔（2）与金属包带（4）之间，且所述麦拉带包裹热熔金属箔（2），并以螺旋缠绕方式设在所述热熔金属箔（2）上，所述金属包带（4）以螺旋缠绕方式粘贴在所述麦拉带（3）上。

7.根据权利要求1所述的高频信号线，其特征在于：所述芯线（1）包括绝缘层（12）和至少一根导体（11），所述绝缘层（12）包覆在所述导体（11）外侧，所述导体（11）设置为金属导线。

8.根据权利要求7所述的高频信号线，其特征在于：所述导体（11）数量为两根或以上且所述导体（11）的数量为双数，且若干所述根导体（11）互相绞合设置。

9.根据权利要求1所述的高频信号线，其特征在于：所述芯线（1）设置有两组子芯线（13）以及填充层（14），所述填充层包裹所述两组子芯线（13），且所述填充层（14）设置在所述两组子芯线（13）与热熔金属箔（2）之间。

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