CN202373801U

CN202373801U - 高频传输线缆组件

Info

Publication number: CN202373801U
Application number: CN201120468966XU
Authority: CN
Inventors: 曾晨辉
Original assignee: Lotes Guangzhou Co Ltd
Current assignee: Lotes Guangzhou Co Ltd
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-11-23

Abstract

一种高频传输线缆组件，用于连接两个高频信号传输界面，包括至少一对同轴线缆，用于传输差分信号，其中，每一所述同轴线缆具有至少一焊接部；至少一转接板，所述焊接部焊接在所述转接板上并与所述转接板电性导通；一塑胶件，包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间。如此，能有效控制焊接部的阻抗波动以及实现高頻信號的高速率、低损耗传输。

Description

高频传输线缆组件

技术领域

本实用新型涉及一种高频传输线缆组件，尤指一种用于连接两个高频信号传输界面的高频传输线缆组件。

背景技术

DispayPort（以下簡稱DP）、USB3.0、串行高级技术附件（Serial Advanced Technology Attachment，以下簡稱SATA）连接器广泛地应用于高频高速传输，尤以便携移动设备（如笔记本电脑、平板电脑等）中应用最多。随着技术的发展，小型轻薄化需求日益凸显，便携移动设备的体积不断缩小，使得内部电子元件排布越来越密集，空间越来越小，因此，电连接器的空间设计要求日趋严格。

业界常见的DP、USB3.0、SATA连接器，与其对接的插头部分具有完整的连接器结构，即包括一绝缘本体；多个导电端子，收容于绝缘本体中；多个导线，与所述导电端子电性导通以作为两个信号传输界面之间的传输媒介。此种插头结构在日益趋小的空间限制下，若不断进行缩小，自身强度将会逐渐削弱，直至难以满足使用要求，而受此影响，DP、USB3.0、SATA连接器也难以进行更小型化的设计，且由于设计规范不同、传输界面不同导致规格繁多，需要的模具种类也相应增加，为设计制造带来不便。

在此情形下， FPC（Flexible Printed Circuit，柔性印刷電路）连接器逐渐得到广泛应用，其优点在于：插头的对接部分仅为一FPC电路板，其高度主要取决于FPC电路板的厚度，而FPC电路板的厚度通常可达0.5mm以下，相应的其插座部分的高度也得以降低至0.9mm以下，空间优势明显。故而考虑以FPC连接器来同时代替DP、USB3.0、SATA三种连接器，这样还有一个优点就是针对不同规格的传输界面，只需改变FPC电路板内导线数目并对应改变插座端子数目即可，模具的修改也相对便利。但是，也正由于轻、薄、小的原因，FPC电路板结构简单、内部布线与外界环境的隔离有限，极易受周围环境影响，造成信号损耗，传输高频信号时，损耗更为明显；而面临使用空间限制，需要进行信号传输的两个界面，常常又因为整体布局原因需要隔有一定距离，随距离的增加，FPC电路板内的信号损耗也会增大。以5GHz高频信号在150mm长的FPC内的传输情况为例（如图4）：普通FPC衰减超出-3dB，信号损耗严重，且不能屏蔽外界干扰信号；具有屏蔽层的FPC在同样布线长度下，信号衰减比普通FPC更加严重。所以现有的FPC无法同时满足低损耗、抗干扰的需求。

而同轴线缆是专为高频信号传输而设计，高频信号在同轴线缆内传输时的损耗较小，故而又考虑到使用同轴线缆来代替FPC进行高频信号传输，但是使用同轴线缆依然存在如下缺陷：第一，仅使用同轴线缆，则其只能靠本身芯线参与对接，对准存在困难；第二，为了参与对接，同轴线缆的芯线必须裸露在同轴线缆的屏蔽层之外，在实际使用时，受环境影响，裸露芯线处的阻抗波动难以控制，难以兼容DP、USB3.0、SATA三种高频信号传输的阻抗匹配要求。

因此，有必要设计一种新的高频传输线缆组件以克服上述缺陷。

发明内容

针对背景技术所面临的问题，本实用新型的目的在于提供一种高速率、低损耗、抗干扰、兼容性强的高频传输线缆组件。

为了实现上述目的，本实用新型高频传输线缆组件包括：

至少一对同轴线缆，用于传输差分信号，其中，每一所述同轴线缆具有至少一焊接部；至少一转接板，所述焊接部焊接在所述转接板上并与所述转接板电性导通；一塑胶件，包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间。

进一步地，在本实用新型高频传输线缆组件中，属于同一同轴线缆差分信号对的二所述焊接部之间的阻抗波动借由所述塑胶件控制在78Ω~95Ω35ps(20%~80%) risetime；所述同轴线缆具有一芯线，一绝缘层包覆所述芯线，一屏蔽层包覆所述绝缘层，所述焊接部是由所述芯线露出所述绝缘层与屏蔽层的部分形成；所述转接板上设有多個信号接点和至少一接地接点，所述焊接部与所述信号接点以一一对应的方式焊接，所述屏蔽层焊接于所述接地接点；所述屏蔽层由一接地片电性连接；所述塑胶件包覆所述接地片；所述转接板上设有至少一接地接点，所述接地片焊接在所述接地接点上；所述转接板为FPC；所述转接板有二个，所述同轴线缆两端各设有一焊接部，分别焊接于所述二转接板上。

与现有技术相比，本实用新型高频传输线缆组件采用同轴线缆以差分信号对的形式传输高频信号，实现高速率、低损耗传输；将同轴线缆焊接在转接板上，通过转接板对接，则解决了同轴线缆的芯线对准困难的问题；以塑胶件包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间，能有效控制焊接部的阻抗波动。

为便于对本实用新型的目的、形状、构造、特征及其功效皆能有进一步的认识与了解，现结合实施例与附图作详细说明。

【附图说明】

图1为本实用新型高频传输线缆组件的立体局部分解图；

图2为图1的组装图；

图3为本实用新型高频传输线缆组件的示意图；

图4为5GHz高频信号在150mm长的有屏蔽和无屏蔽FPC内传输时的插入损失测试对比图；

图5为5GHz高频信号在150mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失测试图；

图6为150mm长的本实用新型高频传输线缆组件阻抗测试图；

图7为5GHz高频信号在200mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失测试图；

图8为200mm长的本实用新型高频传输线缆组件阻抗测试图。

具体实施方式的附图标号：

同轴线缆1
		芯线11	绝缘层12
屏蔽层13
		转接板2
信号接点21	接地接点22
		电源接点23
塑胶件3	接地片4
		电源线5	套筒6

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型高频传输线缆组件作进一步说明。

请参照图1和图2，为本实用新型高频传输线缆组件的一个较佳可行实施例，为叙述之简便，先对该实施例一端的局部结构进行说明，其包括：六对同轴线缆1，用于传输差分信号，其中，每一所述同轴线缆1具有一芯线11，一绝缘层12包覆所述芯线11，一屏蔽层13包覆所述绝缘层12，所述芯线11露出所述绝缘层12与屏蔽层13的部分形成焊接部；一转接板2，由FPC制成，所述转接板2上设有十二个信号接点21、一接地接点22和四电源接点23，所述焊接部与所述信号接点21以一一对应的方式焊接，所述屏蔽层13焊接于所述接地接点22；一塑胶件3，以注塑等方式成型，包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间；一接地片4，电性连接每一所述屏蔽层13；四电源线5，对应焊接在所述电源接点23上，以传输电流；至少一套筒6，将所述同轴线缆1和电源线5套设在一起，以便于布线管理。

进一步地，每一同轴线缆1的阻抗为42.5Ω±3Ω（3Ω是制造误差），将属于同一同轴线缆差分信号对的二所述焊接部之间的阻抗波动借由所述塑胶件3控制在78Ω~95Ω35ps(20%~80%) risetime范围内，以良好兼容DP、USB3.0、SATA三种连接器的阻抗；将所述接地片4两端也焊接在所述接地接点22上，以增强屏蔽效果以及加强所述同轴线缆1与所述转接板2连接的稳定性；塑胶件3在成型时还包覆所述接地片4，以更好地控制所述焊接部的阻抗和更稳固地连接所述同轴线缆1与所述转接板2。

请参照图3，为本实用新型高频传输线缆组件的整体示意图，其中，所述转接板2有二个，所述同轴线缆1两端各设有一焊接部，分别焊接于所述二转接板2上。

在其它实施例中，也可以如图1仅在同轴线缆1的一端使用本实用新型高频传输线缆组件的结构，另一端根据需要选择安装其它对接元件，此时该实施例中只有一个转接板2、一个接地片4；当然，根据实际需求，同轴线缆的数目1是可变的，也可以仅用一对同轴线缆1来传输信号。

请参照图4，为5GHz高频信号在150mm长的有屏蔽和无屏蔽FPC内传输时的插入损失（Insertion Loss）测试对比图，图中位于上方的曲线是无屏蔽FPC的插入损失曲线，位于下方的是有屏蔽FPC的插入损失曲线，从该图可得出5GHz高频信号在150mm长的有屏蔽和无屏蔽FPC内传输时的插入损失均超过-3dB，且有屏蔽的FPC比无屏蔽的FPC插入损失更大。

下面对本实用新型高频传输线缆组件的样品实际测试结果进行说明。

请参照图5，为5GHz高频信号在150mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失测试图，由该图可得出，5GHz高频信号在150mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失不超过-3dB，这是因为同轴线缆的高频传输性能要优于FPC，其本身的插入损失非常小，用同轴线缆代替部分FPC后，大大缩短了FPC的长度，使得由于在FPC内传输造成的插入损失也得以大幅降低。

图6为150mm长的本实用新型高频传输线缆组件阻抗测试图，该曲线的第一个波谷至最后一个波谷之间的部分表示高频信号在本实用新型高频传输线缆组件内的传输情况。由测试图实际可知，该组样品的阻抗波动范围是81Ω~90Ω35ps(20%~80%) risetime，在78Ω~95Ω35ps(20%~80%) risetime的范围内，可以兼容DP、USB3.0、SATA的阻抗要求。

图7为5GHz高频信号在200mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失测试图，该图说明5GHz高频信号在200mm长的本实用新型高频传输线缆组件中传输时的插入损失依然不超过-3dB，说明采用本实用新型高频传输线缆组件，在布线长度大于FPC时，性能依然优于FPC，使得便携移动设备的设计者在连接器的布局设计上能有更大的发挥空间。

图8为200mm长的本实用新型高频传输线缆组件阻抗测试图，曲线含义同图6，由该测试图可知，该组样品的阻抗波动范围是79Ω~89Ω35ps(20%~80%) risetime，在78Ω~95Ω 35ps(20%~80%) risetime的范围内，可以兼容DP、USB3.0、SATA的阻抗要求。

综上所述，本实用新型高频传输线缆组件具有如下有益效果：

1.本实用新型高频传输线缆组件采用同轴线缆以差分信号对的形式传输高频信号，实现高速率、低损耗传输；

2.本实用新型高频传输线缆组件将同轴线缆焊接在转接板上，通过转接板对接，则解决了同轴线缆的芯线对准困难的问题；

3.本实用新型高频传输线缆组件使用一转接板进行对接，则对接连接器的高度主要取决于转接板的厚度，而转接板厚度一般都比较薄，因此对接连接器也得以进行更加薄型化、小型化的设计，能够满足节省空间的需求；

4.本实用新型高频传输线缆组件以一塑胶件包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间，这样就把相邻所述焊接部之间的电介质由空气替换成了塑胶，增大了电介质的介电常数，同时塑胶对外界环境变化的敏感程度大大低于空气，故而能有效控制焊接部的阻抗波动；

5. 本实用新型高频传输线缆组件的一个差分信号对内的二焊接部之间的阻抗波动借由塑胶件控制在78Ω~95Ω35ps(20%~80%) risetime范围内，可以良好兼容DP、USB3.0、SATA的阻抗要求，适用范围更广。

6. 本实用新型高频传输线缆组件，在其布线长度大于FPC布线长度的情况下，性能依然优于FPC，使得便携移动设备的设计者在连接器的布局设计上能有更大的发挥空间。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所揭示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims

1. 一种高频传输线缆组件，其特征在于，包括：

至少一对同轴线缆，用于传输差分信号，其中，每一所述同轴线缆具有至少一焊接部；

至少一转接板，所述焊接部焊接在所述转接板上并与所述转接板电性导通；

一塑胶件，包覆所述焊接部并填充于相邻二所述焊接部之间。

2.如权利要求1所述的高频传输线缆组件，其特征在于：属于同一同轴线缆差分信号对的二所述焊接部之间的阻抗波动借由所述塑胶件控制在78Ω~95Ω35ps(20%~80%) risetime。

3.如权利要求2所述的高频传输线缆组件，其特征在于：每一同轴线缆的阻抗为42.5Ω±3Ω。

4.如权利要求1所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述同轴线缆具有一芯线，一绝缘层包覆所述芯线，一屏蔽层包覆所述绝缘层，所述焊接部是由所述芯线露出所述绝缘层与屏蔽层的部分形成。

5.如权利要求4所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述转接板上设有多個信号接点和至少一接地接点，所述焊接部与所述信号接点以一一对应的方式焊接，所述屏蔽层焊接于所述接地接点。

6.如权利要求4所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述屏蔽层由一接地片电性连接。

7.如权利要求6所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述塑胶件包覆所述接地片。

8.如权利要求6所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述接地片焊接在所述接地接点上。

9.如权利要求1所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述转接板为FPC。

10.如权利要求1所述的高频传输线缆组件，其特征在于：所述转接板有二个，所述同轴线缆两端各设有一焊接部，分别焊接于所述二转接板上。