CN116052945A - 线缆和线缆组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线缆和线缆组件，包括线缆芯部以及由内向外依次包裹在线缆芯部的外周面上的第一屏蔽层、第一吸波层、编织层和保护层；其中，第一吸波层由软磁‑石墨烯复合材料制成。本发明解决了现有技术中的高清视频传输时带来的信号干扰以及电磁兼容的问题。

Description

线缆和线缆组件

技术领域

本发明涉及音视频传输技术领域，具体而言，涉及一种线缆和线缆组件。

背景技术

HDMI传输线缆作为主要的音视频传输媒介，能够传输8K超高清数字音频和视频，广泛应用于音视频领域，同时，8K超高清视频的高速传输信号、以及更加复杂的电磁环境带来了严峻的信号干扰和电磁兼容的问题，但是，现有的HDMI传输线缆屏蔽结构以及接口结构的电磁骚扰（EMI）和电磁抗干扰（EMS）的能力无法克服目前技术带来的信号干扰和电磁兼容的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种线缆和线缆组件，以解决现有技术中的高清视频传输时带来的信号干扰以及电磁兼容的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种线缆，包括线缆芯部以及由内向外依次包裹在线缆芯部的外周面上的第一屏蔽层、第一吸波层、编织层和保护层；其中，第一吸波层由软磁-石墨烯复合材料制成。

进一步地，第一吸波层的厚度为W1，其中，0.1mm≤W1≤1mm。

进一步地，第一吸波层的厚度W1为0.4mm。

进一步地，线缆芯部包括绞合传输线，绞合传输线包括，传输线芯部以及由内向外依次包裹在传输线芯部的外周面上的第二吸波层、第二屏蔽层，且第二屏蔽层与第一屏蔽层电气导通。

进一步地，第二吸波层由软磁-石墨烯复合材料制成。

进一步地，第二吸波层的厚度为W2，其中，0.1mm≤W2≤1mm。

进一步地，第二吸波层的厚度W2为0.4mm。

进一步地，绞合传输线为多个，多个绞合传输线中相邻的两个绞合传输线相外切地设置，且各绞合传输线与第一屏蔽层的内壁面均相内切地设置。

进一步地，绞合传输线为多个，各绞合传输线的几何中心的连线位于同一个圆上。

进一步地，第一屏蔽层和第二屏蔽层均由铝箔制成，且第一屏蔽层的厚度大于第二屏蔽层的厚度。

根据本发明的另一方面，提供了一种线缆组件，包括线缆、双导铜箔和接口结构，其中，线缆为上述的线缆，线缆的端部除去一部分保护层，以使编织层裸露；双导铜箔包裹在线缆的端部处的编织层的外周侧；接口结构通过双导铜箔与线缆的端部处的编织层电气连接。

进一步地，接口结构包括壳体和接插件，其中，壳体由马口铁材料制成，壳体的一端与双导铜箔压接配合；接插件与壳体的另一端压接配合，以使线缆的端部处的编织层、双导铜箔、接插件之间均电气连接。

进一步地，接口结构还包括屏蔽包裹结构，屏蔽包裹结构包裹在壳体的外周侧，以对壳体的缝隙处进行屏蔽。

进一步地，屏蔽包裹结构由双导铜箔-软磁-石墨烯复合材料制成。

进一步地，屏蔽包裹结构由外向内依次包括屏蔽铜箔层、第一导电胶层、第三吸波层、第二导电胶层，其中，当屏蔽包裹结构包裹在壳体的外周侧时，第二导电胶层与壳体的外周面连接。

进一步地，屏蔽铜箔层和第一导电胶层的宽度相等，且均为L1，屏蔽铜箔层和第一导电胶层在由外向内的方向上的投影重合；第三吸波层与第二导电胶层的宽度相等，且均为L2，第三吸波层与第二导电胶层在由内向外的方向上的投影重合；其中，L1＞L2，且屏蔽铜箔层在其宽度方向的两端分别伸出第三吸波层在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等；或，第一导电胶层在其宽度方向的两端分别伸出第二导电胶层在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等。

进一步地，第三吸波层由软磁-石墨烯复合材料制成，第三吸波层的厚度为W3，其中，0.1mm≤W3≤1mm。

进一步地，第三吸波层的厚度W3为0.4mm。

进一步地，第一导电胶层和第二导电胶层均由树脂和导电金属粒子材料制成。

应用本发明的技术方案，在第一屏蔽层和编织层之间加一层由由软磁-石墨烯复合材料制成的第一吸波层，以使第一屏蔽层、第一吸波层、编织层形成三明治结构的屏蔽吸波结构层，可以有效地屏蔽吸收高频噪声，显著地提升了超高清视频传输线缆的电磁骚扰和电磁抗干扰的能力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的线缆的剖视结构示意图；

图2示出了根据本发明的一种可选实施例的线缆组件的接口结构的结构示意图；

图3示出了图2中的线缆组件的屏蔽包裹结构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、线缆芯部；11、绞合传输线；111、传输线芯部；112、第二吸波层；113、第二屏蔽层；114、绝缘芯线；115、第一地线；12、普通传输线；13、第二地线；

2、第一屏蔽层；3、第一吸波层； 4、编织层；5、保护层；

6、双导铜箔；7、接口结构；71、壳体；72、接插件；73、屏蔽包裹结构；731、屏蔽铜箔层；732、第一导电胶层；733、第三吸波层；734、第二导电胶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的高清视频传输时带来的信号干扰以及电磁兼容的问题，本发明提供了一种线缆和线缆组件。

如图1所示，线缆包括线缆芯部1以及由内向外依次包裹在线缆芯部1的外周面上的第一屏蔽层2、第一吸波层3、编织层4和保护层5；其中，第一吸波层3由软磁-石墨烯复合材料制成。

应用本发明的技术方案，在第一屏蔽层2和编织层4之间加一层由由软磁-石墨烯复合材料制成的第一吸波层3，以使第一屏蔽层2、第一吸波层3、编织层4形成三明治结构的屏蔽吸波结构层，可以有效地屏蔽吸收高频噪声，高效的提升了超高清视频传输线缆的电磁骚扰和电磁抗干扰的能力。

需要说明的是，在本申请中，第一屏蔽层2由铝箔制成，厚度为15um，编织层4由铝镁合金材料制成，单根丝线直径0.12mm，编织密度为85%，保护层5由普通聚氯乙烯材料制成。

需要说明的是，在本申请中，第一吸波层3的厚度为W1，其中，0.1mm≤W1≤1mm。这样，第一吸波层3的厚度设置为W1，能够有效地提升线缆吸收电磁波的能力，同时，石墨烯材料具备散热功能，能够为线缆进行散热。

优选地，第一吸波层3的厚度W1为0.4mm。这样，在保证线缆径向不产生较大改变的同时提高线缆的吸波能力。

如图1所示，线缆芯部1包括绞合传输线11，绞合传输线11包括传输线芯部111以及由内向外依次包裹在传输线芯部111的外周面上的第二吸波层112、第二屏蔽层113，且第二屏蔽层113与第一屏蔽层2电气导通。这样，在第二屏蔽层113内增加第二吸波层112，提升了传输信号的电磁兼容性能，第二屏蔽层113与第一屏蔽层2电气导通，进一步提升了线缆屏蔽效能。

需要说明的是，在本申请中，绞合传输线11用来传输差分信号。

需要说明的是，在本申请中，第二吸波层112由软磁-石墨烯复合材料制成。这样，有效地提升绞合传输线11的吸波的能力，同时，石墨烯材料具备散热功能，能够为绞合传输线11进行散热。

进一步地，第二吸波层112的厚度为W2，其中，0.1mm≤W2≤1mm。这样，第二吸波层112的厚度设置为W2，能够有效地提升绞合传输线11吸波的能力。

优选地，第二吸波层112的厚度W2为0.4mm。这样，在保证绞合传输线11径向不产生较大改变的同时提高绞合传输线11的吸波能力。

如图1所示，绞合传输线11为多个，多个绞合传输线11中相邻的两个绞合传输线11相外切地设置，且各绞合传输线11与第一屏蔽层2的内壁面均相内切地设置。这样，相邻的两个绞合传输线11相外切地设置，且各绞合传输线11与第一屏蔽层2的内壁面均相内切地设置，使得绞合传输线11的第二屏蔽层113与第一屏蔽层2充分搭接，进一步提升了屏蔽效能。

如图1所示，绞合传输线11为多个，各绞合传输线11的几何中心的连线位于同一个圆上。这样，绞合传输线11为多个，确保信号传输的完整性，各绞合传输线11的几何中心的连线位于同一个圆上，使得各绞合传输线11均匀地分布在第一屏蔽层2的内壁面地四周，进一步提升了线缆的电磁兼容性能。

优选地，绞合传输线11为五个。

需要说明的是，在本申请中，第一屏蔽层2和第二屏蔽层113均由铝箔制成，且第一屏蔽层2的厚度大于第二屏蔽层113的厚度。这样，第一屏蔽层2和第二屏蔽层113均由铝箔制成，两者之间电气连接，形成屏蔽作用。

优选地，第二屏蔽层113的厚度为10um。

需要说明的是，在本申请中，绞合传输线11还包括两根对绞在一起的绝缘芯线114以及第一地线115，绝缘芯线114包括铜线和包裹在铜线外面的塑料护套。

需要说明的是，在本申请中，线缆芯部1还包括普通传输线12和第二地线13，普通传输线12为四根，沿同一圆周分布，相邻的普通传输线12之间存在间隙，四根普通传输线12可用不同颜色来区分，例如分别为黑色、黄色、白色和紫色，普通传输线12包括铜线和包裹在铜线外面的塑料护套；第二地线13位于四根普通传输线12中间，第二地线13由铜制成。

如图2所示，线缆组件包括线缆、双导铜箔6和接口结构7，其中，线缆为上述和下述的线缆，线缆的端部除去一部分保护层5，以使编织层4裸露；双导铜箔6包裹在线缆的端部处的编织层4的外周侧；接口结构7通过双导铜箔6与线缆的端部处的编织层4电气连接。这样，将线缆的端部除去一部分保护层5，双导铜箔6包裹在线缆的端部处的编织层4的外周侧，使得线缆与双导铜箔6之间形成电气连接，进而使得接口结构7通过双导铜箔6与线缆之间形成电气连接。

需要说明的是，在本申请中，双导铜箔6由铜制成，厚度0.1mm，具有良好的导电特性，双导铜箔6将编织层4以360°环形包裹住，实现了屏蔽无泄漏。

如图2所示，接口结构7包括壳体71和接插件72，其中，壳体71由马口铁材料制成，壳体71的一端与双导铜箔6压接配合；接插件72与壳体71的另一端压接配合，以使线缆的端部处的编织层4、双导铜箔6、接插件72之间均电气连接。这样，壳体71的一端与双导铜箔6压接配合，使得壳体71与线缆实现压接配合，壳体71同时压接线缆和接插件72，从而实现线缆与接插件72之间的搭接。

如图2所示，接口结构7还包括屏蔽包裹结构73，屏蔽包裹结构73包裹在壳体71的外周侧，以对壳体71的缝隙处进行屏蔽。这样，将屏蔽包裹结构73包裹在壳体71的外周侧，防止壳体71因为结构的缝隙导致屏蔽效能失效。

需要说明的是，在本申请中，屏蔽包裹结构73对壳体71进行360°包裹，以防止壳体71的缝隙屏蔽泄漏，屏蔽较能较高，对外界环境的抗扰度亦较强。

需要说明的是，在本申请中，屏蔽包裹结构73由双导铜箔6-软磁-石墨烯复合材料制成。这样，提高了屏蔽效果，同时具有散热效果。

如图3所示，屏蔽包裹结构73由外向内依次包括屏蔽铜箔层731、第一导电胶层732、第三吸波层733、第二导电胶层734，其中，当屏蔽包裹结构73包裹在壳体71的外周侧时，第二导电胶层734与壳体71的外周面连接。这样，第二导电胶层734与壳体71的外周面连接，增加了屏蔽包裹结构73与壳体71连接的可靠性，第一导电胶层732起到连接屏蔽铜箔层731和第三吸波层733的作用，增加了连接地可靠性。

需要说明的是，在本申请中，屏蔽铜箔层731由铜制成，厚度为0.1mm。

如图3所示，屏蔽铜箔层731和第一导电胶层732的宽度相等，且均为L1，屏蔽铜箔层731和第一导电胶层732在由外向内的方向上的投影重合；第三吸波层733与第二导电胶层734的宽度相等，且均为L2，第三吸波层733与第二导电胶层734在由内向外的方向上的投影重合；其中，L1＞L2，且屏蔽铜箔层731在其宽度方向的两端分别伸出第三吸波层733在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等；或，第一导电胶层732在其宽度方向的两端分别伸出第二导电胶层734在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等。这样，屏蔽铜箔层731的宽度大于第三吸波层733的宽度，便于屏蔽铜箔层731与双导铜箔6以及接口结构7的搭接，屏蔽铜箔层731和第一导电胶层732的宽度相等，增加了屏蔽铜箔层731与双导铜箔6以及接口结构7之间连接的可靠性。

需要说明的是，在本申请中，第三吸波层733由软磁-石墨烯复合材料制成，第三吸波层733的厚度为W3，其中，0.1mm≤W3≤1mm。这样，第三吸波层733由软磁-石墨烯复合材料制成，能够有效地提高吸波能力，避免屏蔽泄露，同时石墨烯材料具备散热功能，能够为接口结构7进行散热，避免温度过高，对接口结构7产生损害。

优选地，第三吸波层733的厚度W3为0.4mm。这样，一方面，能够实现防止屏蔽泄露的效果，另一方面，避免屏蔽铜箔层731包裹接口结构7后，体积过大，导致使用不便。

需要说明的是，在本申请中，第一导电胶层732和第二导电胶层734均由树脂和导电金属粒子材料制成。这样，第一导电胶层732将屏蔽包裹结构73、双导铜箔6和接插件72搭接起来，第二导电胶层734可以使屏蔽包裹结构73牢固地包裹在壳体71的外周侧。

需要说明的是，在本申请中，接插件72与HDMI接口的接插阻抗也影响着线缆整体的屏蔽效能水平，在常规的结构基础上，通常采用镀金的工艺实现HDMI线缆与HDMI接口的低阻抗连接，同时也增强了接插件72与壳体71的马口铁外壳之间的搭接强度、耐磨程度，减小了接插件72与壳体71的马口铁外壳之间的接触阻抗，实现了低阻抗连接。

需要说明的是，在本申请中，接口结构7主要搭接顺序如下：

具体来说，双导铜箔6从360°包裹编织层4，壳体71通过压接搭接在双导铜箔6上，同时壳体71通过压接搭接在接插件72外壳上，屏蔽铜箔层731将壳体71再次进行包裹，实现对壳体71缝隙的屏蔽。编织层4作为环绕在线缆四周的屏蔽层，其编织密度至少需要大于85%才能实现线缆的屏蔽效能，且褶皱会导致屏蔽层破损甚至断裂，造成内部电磁信号泄漏；双导铜箔6作为编织层4与壳体71电气连接的重要部件，编织层4只在末端伸出一部分金属编织网与双导铜箔6进行电气连接；屏蔽铜箔层731作为最外层的屏蔽，通过对壳体71的360°包裹，实现对壳体71缝隙的环形屏蔽，避免由于壳体71的结构缝隙导致的屏蔽泄漏。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种线缆，其特征在于，包括：

线缆芯部（1）以及由内向外依次包裹在所述线缆芯部（1）的外周面上的第一屏蔽层（2）、第一吸波层（3）、编织层（4）和保护层（5）；

其中，所述第一吸波层（3）由软磁-石墨烯复合材料制成；

所述线缆芯部（1）包括绞合传输线（11），所述绞合传输线（11）包括：

传输线芯部（111）以及由内向外依次包裹在所述传输线芯部（111）的外周面上的第二吸波层（112）、第二屏蔽层（113），且所述第二屏蔽层（113）与所述第一屏蔽层（2）电气导通。

2.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述第一吸波层（3）的厚度为W1，其中，0.1mm≤W1≤1mm。

3.根据权利要求2所述的线缆，其特征在于，所述第一吸波层（3）的厚度W1为0.4mm。

4.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述第二吸波层（112）由软磁-石墨烯复合材料制成。

5.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述第二吸波层（112）的厚度为W2，其中，0.1mm≤W2≤1mm。

6.根据权利要求5所述的线缆，其特征在于，所述第二吸波层（112）的厚度W2为0.4mm。

7.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述绞合传输线（11）为多个，多个所述绞合传输线（11）中相邻的两个所述绞合传输线（11）相外切地设置，且各所述绞合传输线（11）与所述第一屏蔽层（2）的内壁面均相内切地设置。

8.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述绞合传输线（11）为多个，各所述绞合传输线（11）的几何中心的连线位于同一个圆上。

9.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述第一屏蔽层（2）和所述第二屏蔽层（113）均由铝箔制成，且所述第一屏蔽层（2）的厚度大于所述第二屏蔽层（113）的厚度。

10.一种线缆组件，其特征在于，包括：

线缆，所述线缆为权利要求1至9中任一项所述的线缆，所述线缆的端部除去一部分所述保护层（5），以使所述编织层（4）裸露；

双导铜箔（6），所述双导铜箔（6）包裹在所述线缆的端部处的所述编织层（4）的外周侧；

接口结构（7），所述接口结构（7）通过所述双导铜箔（6）与所述线缆的端部处的所述编织层（4）电气连接。

11.根据权利要求10所述的线缆组件，其特征在于，所述接口结构（7）包括：

壳体（71），所述壳体（71）由马口铁材料制成，所述壳体（71）的一端与所述双导铜箔（6）压接配合；

接插件（72），所述接插件（72）与所述壳体（71）的另一端压接配合，以使所述线缆的端部处的所述编织层（4）、所述双导铜箔（6）、所述接插件（72）之间均电气连接。

12.根据权利要求11所述的线缆组件，其特征在于，所述接口结构（7）还包括：

屏蔽包裹结构（73），所述屏蔽包裹结构（73）包裹在所述壳体（71）的外周侧，以对所述壳体（71）的缝隙处进行屏蔽。

13.根据权利要求12所述的线缆组件，其特征在于，所述屏蔽包裹结构（73）由双导铜箔（6）-软磁-石墨烯复合材料制成。

14.根据权利要求12所述的线缆组件，其特征在于，所述屏蔽包裹结构（73）由外向内依次包括屏蔽铜箔层（731）、第一导电胶层（732）、第三吸波层（733）、第二导电胶层（734），其中，当所述屏蔽包裹结构（73）包裹在所述壳体（71）的外周侧时，所述第二导电胶层（734）与所述壳体（71）的外周面连接。

15.根据权利要求14所述的线缆组件，其特征在于，

所述屏蔽铜箔层（731）和所述第一导电胶层（732）的宽度相等，且均为L1，所述屏蔽铜箔层（731）和所述第一导电胶层（732）在由外向内的方向上的投影重合；

所述第三吸波层（733）与所述第二导电胶层（734）的宽度相等，且均为L2，所述第三吸波层（733）与所述第二导电胶层（734）在由内向外的方向上的投影重合；

其中，L1＞L2，且所述屏蔽铜箔层（731）在其宽度方向的两端分别伸出所述第三吸波层（733）在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等；或，

所述第一导电胶层（732）在其宽度方向的两端分别伸出所述第二导电胶层（734）在其宽度方向的两端，且两端伸出的宽度相等。

16.根据权利要求14所述的线缆组件，其特征在于，所述第三吸波层（733）由软磁-石墨烯复合材料制成，所述第三吸波层（733）的厚度为W3，其中，0.1mm≤W3≤1mm。

17.根据权利要求16所述的线缆组件，其特征在于，所述第三吸波层（733）的厚度W3为0.4mm。

18.根据权利要求14所述的线缆组件，其特征在于，所述第一导电胶层（732）和所述第二导电胶层（734）均由树脂和导电金属粒子材料制成。

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