CN203596185U

CN203596185U - 高速传输电缆

Info

Publication number: CN203596185U
Application number: CN201290000406.4U
Authority: CN
Inventors: 道格拉斯·B·贡德尔
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: US10839981B2; WO2012138717A1; US20140017493A1; TW201303910A

Abstract

本实用新型涉及一种高速传输电缆（100），其包括：第一内部导体（110）以及介电膜（120），所述介电膜同心地布置在所述第一导体（110）的至少一部分周围。所述介电膜（120）具有基底层（122），所述基底层包括形成于所述基底层（122）的第一主表面上的多个第一突出物（124）和第二突出物（126），其中所述第一突出物（124）和所述第二突出物（126）彼此不同。所述介电膜（120）的所述第一突出物（124）被设置在所述第一内部导体（110）与所述基底层（122）之间，所述第一突出物（124）在所述第一内部导体（110）周围形成绝缘封套。

Description

高速传输电缆

技术领域

本实用新型整体涉及用于传输电信号的电缆。具体地讲，本实用新型涉及高速电缆，该高速电缆包括设置成邻近所述电缆的载流内部导体的结构化介电层。

背景技术

用于高速传输电信号的电缆是为人熟知的。高速传输电缆通常包括由一个绝缘介电层包围的一个(或多个)导电的中心导体或线。一种示例性高速传输电缆是同轴电缆。在同轴电缆中，导电导体和绝缘介电层可以进一步包括一个外部导体和一个保护性外侧护套。

所述绝缘介电层可以由任一材料或各材料的组合构成，所述材料将中心导体与电缆内的其他导体电气地分离开。介电层的材料特性可以显著影响电信号沿着高速传输电缆的长度的传输。通常需要使电场与介电层之间的相互作用最小化，从而保持信号完整性并且减小电信号的电容。电容会减慢电信号的传播速率并且减小信号强度。另外，电容是电缆的阻抗的非常重要的来源，并且因此介电层具有影响电缆阻抗的大小和均匀度的作用，而通常希望电缆阻抗的大小和均匀度沿着给定绝缘线的长度保持恒定。受介电层的材料特性影响的关键电特性包括信号衰减、信号传播速率、每给定电缆长度的电容、阻抗，以及这些电特性沿着电缆长度的均匀度。反之，可能理想的是电缆具有规定的电特性，例如已知的阻抗值。规定这些电特性将影响介电层的结构以及有效介电常数。介电结构和材料的介电常数将直接影响介电层所需的厚度并且因此影响电缆直径、电缆柔性以及相关特性。

例如，相对于电信号沿着被空气围绕的导体的速度，该电信号沿着一个同轴电缆的传播速度（VOP）为：

VOP = \frac{1}{\sqrt{ϵ_{eff}}}

其中ε_eff为围绕着中心导体的介电层的有效介电常数。空气的介电常数基本上等于一，而固体介电材料的介电常数大于一。为了使电信号的传播速度最大化，介电层的有效介电常数应最小化。在介电层中添加空气是使介电层的有效介电常数减小的一种方法。

尽管传输电缆的电特性通常随着空气被添加到介电结构中而改善，但是单独的空气（处于环境压力下）无法提供足够的支承来抵抗可能在电缆的制造、安装和使用过程中施加给电缆的外力。无法在任一点处支承外部负载就可能导致电缆的中心导体与周围结构之间的间距的局部畸变，从而改变中心导体周围的电场和磁场的分布，进而产生局部阻抗变化，这些变化会产生信号反射以及降级的信号完整性。如果这些畸变相当大（例如电缆中的一个扭结）或很多，那么该电缆可能不再适合作为高速传输线。由于单独的空气不是足够的支承物，因此介电层还将包括刚度更大的材料，以维持电缆的内部导体与周围结构之间的间隔。

包括围绕中心导体的大量空气的三种介电层结构在本领域中较为常见：A）发泡聚合物和膨胀聚合物，B）螺旋缠绕的细单丝，以及C）轴向挤出的均匀通道。

发泡结构或膨胀结构可以含有的空气含量最多约为70%，从而导致有效介电常数为1.3至1.5。然而，所得的介电层的刚度可能相当低，并且可能无法对被施加有负载的中心导体提供足够支承并且可能在急转弯曲时使中心导体扭结。当施加负载时，这些结构易于弯曲和破碎。

螺旋缠绕的结构通常利用包裹在中心导体周围的一根单丝或其偏差物（deviation）。绝缘体管被挤出到包裹的导体结构上。这些螺旋缠绕的结构也可以具有低的有效介电常数（～1.3），但是它们通常提供支承来对抗任何给定截面处中心导体的圆周周围任一点处的外力。这个单独的接触点也可能不足以支承不紧邻包裹的细丝的中心导体的圆周周围任一点处施加的外部负载，这可能导致中心导体弯曲时的局部变形或扭结并且导致伴随的信号完整性问题。

包括大量空气的第三种介电层结构是以改进的挤出机模芯（extrusiontip）沿着导体轴形成的纵向挤出结构。这些挤出结构通常为均匀通道的形式，并且通常可能导致有效介电常数为1.45或更大。然而，熔融聚合物的轴向挤出过程不适于提供小型、紧密间隔的特征，这是因为表面张力以及这样挤出液体材料的动力学促使这些特征变圆。另外，该过程不易于形成沿着轴向变化的特征（即，每个截面轮廓都是相同的）。另外，该过程限于可以在导体周围以所需厚度挤出的材料。

概括地说，现有技术中的介电结构不具有足够的能力来提供低的有效介电常数以及足够的机械完整性和设计灵活性。存在对于这样一种高速传输电缆的需要，所述电缆包括一个介电层，所述介电层包含邻近并且围绕着中心导体的大量空气，同时在中心导体周围提供更加均匀的支承，从而产生机械稳定性更好同时有效介电常数更低的介电层。

实用新型内容

一方面，本实用新型提供一种高速传输电缆，该电缆包括一种富含空气的介电层。该高速传输电缆包括第一内部导体和介电膜，该介电膜同心地布置在第一导体的至少一部分周围。所述介电膜具有基底层，所述基底层包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物和第二突出物，其中所述第一突出物和所述第二突出物彼此不同。所述介电膜的所述第一突出物被设置在第一内部导体与基底层之间，所述第一突出物在第一内部导体周围形成绝缘封套。

本实用新型的上述实用新型内容并不意在描述本实用新型的每个公开的实施例或每种实施方式。以下附图和详细说明更具体地举例说明了示例性实施例。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一个方面的示例性高速传输电缆的等轴视图；

图2A至图2C示出了根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的示例性介电膜的三个等轴视图；

图3为根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的示例性介电膜的截面图；

图4示出了根据本实用新型一个方面的另一示例性高速传输电缆的等轴视图；

图5A为根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的示例性介电膜的示意性截面；

图5B至图5C为采用图5A的介电膜的两个示例性传输电缆的示意性截面图；

图6A为根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的另一示例性介电膜的示意性截面；

图6B为采用图6A的介电膜的示例性传输电缆的示意性截面图；

图7A为根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的另一示例性介电膜的示意性截面；

图7B为采用图7A的介电膜的示例性传输电缆的示意性截面图；

图8A至图8B为根据本实用新型一个方面的两个示例性传输电缆的示意性截面图；

图9A至图9D示出了根据本实用新型一个方面的四个示例性替代性高速传输电缆的一部分的示意性截面图；以及

图10A至图10B示出了根据本实用新型一个方面的两个示例性替代性高速传输电缆的一部分的示意性截面图。

具体实施方式

在以下优选实施例的详细说明中，参考了形成本实用新型一部分的附图。附图以举例说明的方式示出了其中可以实施本实用新型的具体实施例。应当理解，在不脱离本实用新型范围的前提下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此，以下详细说明不应从限制的意义上去理解，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

本实用新型针对的是一种具有结构化介电膜的高速传输电缆，该结构化介电膜形成于至少一个内部导体周围以产生电力传输线，与常规电缆设计相比，该电力传输线具有更高的传播速度、更小的重量以及更小的尺寸（和更高的密度），还有更高的介电常数一致性与更高的抗破碎性。所述结构化介电膜在内部导体周围产生空气空间。在一个示例性方面，具有结构化介电膜的高速传输电缆可以在两个或更多个内部导体周围形成。

在另一个示例性方面，所述结构化介电膜可以包括基底层，该基底层具有形成于一个主表面的至少一部分上的第一突出物和第二突出物，其中所述第一突出物和第二突出物彼此不同。这些突出物被设置在内部导体与基底层之间，以形成围绕着内部导体的富含空气的介电层。在传输线的主介电材料中添加空气可以提供许多优点，包括重量减小，由介电材料引起的损失减小，以及所得介电膜的介电常数的减小。介电常数减小又增加了信号传播速率并且减小了给定阻抗所需的介电厚度并且因此传输电缆可以更小。

用于添加空气的一种常见方法是使绝缘材料发泡，但是所得的材料可能易于破碎并且空气含量在很多情况下不均一地分散于该绝缘材料中，从而产生介电常数不恒定的介电材料。用于本实用新型中的绝缘材料是一种结构化介电膜，其中空气是用重复或结构化的方式添加到传输电缆中的。这样，可以生成介电常数比用于形成结构化介电膜的突出物和/或基底层的材料的介电常数更小的结构化介电膜。

图1示出了根据本实用新型一个方面的高速传输电缆100的一个示例性实施例。该高速传输电缆可以包括第一内部导体110和介电膜120，该介电膜同心地布置在第一内部导体的至少一部分周围。所述介电膜具有基底层122，所述基底层包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物124和多个第二突出物126，其中所述第一突出物和所述第二突出物彼此不同。所述介电膜的所述第一突出物被设置在第一内部导体与基底层之间，所述第一突出物在第一内部导体周围形成绝缘封套。

所述第一内部导体可以是以下形式：裸导体、金属带或线、带涂层的导体或者同轴电缆，所述带涂层的导体包括内部导电芯以及围绕着内部导电芯的绝缘层。

第一突出物和第二突出物可以通过突出物的几何形状以及关键尺寸来表征。因此，第一突出物124具有以第一关键尺寸为特征的第一几何形状，而第二突出物126具有以第二关键尺寸为特征的第二几何形状。本实用新型的第一突出物和第二突出物彼此不同，使得这些突出物的几何形状或关键尺寸中的至少一者是不同的。例如，第一突出物可能是如图1所示的矩形壁的形式，而第二突出物126可能具有不同的形状，例如所示的连续三角脊。或者，第一突出物和第二突出物的几何形状可以相同，但是具有不同的关键尺寸，例如突出物的高度或突出物从基底层的第一主表面延伸出去的距离可以不同。在一个示例性方面，第一突出物可以确定介电膜的基底层与第一内部导体的表面之间的距离，而第二突出物可以充当强化或硬化部件以有助于将膜支承在其所需配置中。强化突出物的添加可以使第一突出物之间的分离增加，从而增加紧紧围绕着内部导体的空气的量。

介电膜120可以具有平凸缘部分125和纹理化部分127，所述平凸缘部分被设置成邻近介电膜的第一纵向边缘121a，并且其中第一突出物122和第二突出物124被设置在介电膜的纹理化部分上。当介电膜被包裹在第一内部导体周围时，所述凸缘部分可以与先前包裹物的纹理化部分重叠。在一个示例性方面中，可以将一种粘合剂（未图示）放置在介电膜的凸缘部分上，以将每个包裹物粘合到介电膜的邻近包裹物上。所述凸缘部分可以是介电膜的基底层122的一体部分或者所述凸缘部分可以是一个单独的贴条，该贴条沿着基底层的一个纵向边缘而粘附到介电膜的基底层上。

示例性高速传输电缆100可以具有形成于介电膜120的第二主表面上的保护性护套140。

在第一示例性方面中，介电膜120可以纵向地包裹在第一内部导体110周围，使得介电膜的第一纵向边缘121a和第二纵向边缘121b与第一内部导体对齐，如图1所示。在一个替代性方面中，介电膜320可以螺旋地包裹在第一内部导体310周围，如图4所示。

图2A至图2C以及图3示出了根据本实用新型一个方面的高速传输电缆中可以使用的多种介电膜。

图2A示出了介电膜220A的等轴视图，所述介电膜包括基底层222A，该基底层的第一主表面上形成有多个第一突出物224A和多个第二突出物226A。第一突出物具有以第一关键尺寸为特征的第一几何形状，而第二突出物具有以第二关键尺寸为特征的第二几何形状。第一突出物224A和第二突出物226A均为连续纵向延伸的棱柱或三角脊的形式。第一突出物的关键尺寸是所述脊的高度，它将控制介电膜220A的第一内部导体与基底层之间的分离。第二突出物小于第一突出物并且可以用于强化基底层，从而当第一突出物的间隔更大时，防止介电膜的扣紧或扭结。

图2B示出了介电膜220B的等轴视图，所述介电膜包括基底层222B，该基底层的第一主表面上形成有多个第一突出物224B和多个第二突出物226B。第一突出物具有以第一关键尺寸为特征的第一几何形状，而第二突出物具有以第二关键尺寸为特征的第二几何形状。第一突出物224B为连续纵向延伸的脊的形式，而第二突出物226B为设置在第一突出物之间的横向不连续脊的形式。第一突出物的关键尺寸也是纵向脊的高度，它控制介电膜的内部导体与基底层之间的分离。第二突出物的尺寸可以等于或小于第一突出物的尺寸。

图2C示出了介电膜220C的等轴视图，其包括基底层222C，该基底层的第一主表面上形成有多个第一突出物224C和多个第二突出物226C。第一突出物224C为离散的圆柱体柱的形式，而第二突出物226C为设置在第一突出物之间的连续纵向延伸的脊的形式。第一突出物的关键尺寸也是所述脊的高度，它控制介电膜的内部导体与基底层之间的分离。第二突出物的尺寸可以等于或小于第一突出物。

图3为根据本实用新型的一种示例性介电膜的一个截面的显微图。该介电膜具有连续纵向脊形式的多个第一突出物，这些突出物通过同样为连续纵向脊形式的三个第二突出物的分组而彼此分离。该构造的一个优点是，比只具有第一突出物的介电膜更易于包裹在内部导体周围，因为较小突出物在纵向上不会有较大的第一突出物那样的刚性，但是仍然将基底层支承在第一突出物之间，以防止它扭结或扣紧。另外，第二突出物可以用于强化第一突出物；当第一突出物的纵横比变大时，第二突出物可以用于强化第一突出物的基底。另外，当第二突出物比第一突出物短时，它们将在局部力被施加在电缆的外表面上时为传输电缆提供增强的抗破碎性。随着介电膜被压向内部导体，当第二突出物与内部导体接触时，对介电结构进行压缩的力量将增加。

介电膜的基底层可以是以下项中的一者：绝缘膜、金属箔、由绝缘膜和金属层构成的双层结构，或另一种多层材料。一种示例性多层材料可以具有位于两个绝缘层之间的内埋的导电层。另一种示例性多层材料可以具有由绝缘层分开的多个导电层。在一个示例性方面中，介电膜的基底层是连续的材料片材，而在另一方面中，基底层可以是打孔的材料片材。

所述介电膜可以由本领域中已知的多种工艺形成，包括挤出、压印、浇铸、层合和模制工艺。所述基底层和突出物可以同时利用一种合适的模具剖面，用一种熔融的可处理性介电材料（例如，一种热塑性树脂）通过挤出工艺形成。当用挤出工艺生产时，这些突出物和基底层可以由单种材料形成，或者当使用共挤出工艺时基底层可以由第一材料形成而突出物可以由第二材料形成。

或者，介电膜的这些突出物可以通过将这些突出物压印到基底层中而产生。所述基底层可以是在温度升高时软化的介电材料的膜基底，或者在所述膜基底与压印台板或模具（上面形成有这些突出物）接触之后可以交联的部分固化的介电材料。当使用压印工艺时，这些突出物和基底层将由单种材料形成。

在另一个替代性方面中，熔融的可处理性介电材料或可固化的介电材料可以被分配在纹理化的模具或辊上。在冷却或固化之后，可以将所述材料从所述模具或辊上移除，从而产生介电膜。这样，所述基底层和突出物可以同时形成。在一个替代性方面中，预制的膜基底可以用作基底层。熔融的可处理性介电材料或可固化的介电材料可以被分配在基底层与纹理化的模具或辊之间。在冷却或固化之后，可以将所述材料从所述模具或辊上移除，从而产生介电膜。这样，这些突出物可以由与基底层相同的材料形成或者可以是不同的材料。例如，这些突出物可以通过以下方式形成：在所述模具与现有的基底层膜之间浇铸一个可固化的单体或预聚物，随后进行UV或热固化。

用于基底层的示例性预制膜基底可以包括聚酸亚胺膜、聚酯膜、聚烯烃膜、含氟聚合物膜、聚碳酸酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、三元乙丙橡胶膜、液晶聚合物膜、聚氯乙烯膜等。在一个示例性方面，用于基底层的预制膜基底可以为金属化的聚合物膜，例如一种金属化的聚酸亚胺或聚酯膜。或者，基底层可以是金属箔（例如，铜箔）或者可以用作用于形成介电膜的基底的其他平面型导电材料。在又一方面中，基底层可以是由两个或更多个单独层构成的材料，这些层被层合在一起以形成有条纹的基底层。

当基底层为金属箔或者包括金属或导电亚层时，所述亚层在用于形成高速传输电缆时可以用作接地面。将接地面整合在介电膜中就消除了对单独的额外接地面的需要，还可能消除中心导体与接地面之间的一些或所有介电材料，例如当基底层仅由金属箔构成时或者当上面形成有突出物的基底层的第一主表面为金属时的情况。在这两方面的任一方面中，所述膜的介电特性均源自被设置在基底层的金属表面与内部导体之间的突出物和空气。

示例性的熔融的可处理性介电材料包括聚烯烃树脂、含氟聚合物树脂、聚碳酸酯树脂、尼龙树脂、热塑性弹性体树脂、乙烯乙酸乙烯共聚物树脂、聚酯树脂，以及液晶聚合物树脂。

示例性的可固化介电材料包括含环氧树脂、硅树脂和丙烯酸酯的热固性树脂，或者可交联的预聚物。

图4示出了根据本实用新型一个方面的高速传输电缆300的一个示例性实施例。传输电缆300可以包括：绞合的第一内部导体310，其包括多个更小尺寸的裸金属线；以及螺旋地包裹在第一内部导体周围的介电膜320。所述介电膜具有基底层322，所述基底层包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物324和多个第二突出物326，其中所述第一突出物和所述第二突出物彼此不同。第一突出物324为离散的圆柱体柱的形式，而第二突出物226为设置在第一突出物之间的连续纵向延伸的脊的形式。第一突出物的关键尺寸为所述柱的高度，它控制介电膜的内部第一导体与基底层之间的分离，所述第一突出物是第一内部导体周围的绝缘封套。

高速传输电缆300可以进一步包括设置在螺旋包裹的介电膜上的一个屏蔽层350。所述屏蔽层可以有助于使传输电缆接地，有助于控制电缆的阻抗，并且防止来自电缆的电磁干扰发射。所述屏蔽层可以是金属箔或者编织或织造的金属层的形式，它被设置于包裹在第一内部导体周围的介电层上。

另外，高速传输电缆300可以具有形成于屏蔽层350上的保护性护套340。

图5A示出了具有基底层422的一示例性介电膜420的截面，所述基底层沿着介电膜的中线具有变薄部分423，所述变薄部分沿着膜的长度纵向地延伸到纸面内。所述介电膜在所述变薄部分的任一侧上的该介电膜的第一主表面上形成有多个第一突出物424，并且在基底层的变薄部分423的第一主表面上形成有两个第二突出物426，从而在介电膜中形成一个设计的弯曲区域。

图5B和图5C示出了介电膜如何可以螺旋地包裹在第一内部导体410周围。对于一个螺旋包裹的内部导体而言，可能需要如图5B所示在先前包裹物的边缘周围使外部包裹物适形，方法是在介电膜本身中形成阶梯（未图示），或者提供足够柔性的介电膜。该柔性可以是介电膜基于所使用的材料的内在特性，或者可以被设计到介电膜的结构中，方法是选择可以赋予更多适形能力的厚度或突出物形状和尺寸。变薄部分423的添加赋予所述膜沿着介电膜的中线的增加的柔性。形成于变薄部分中的第二突出物426可以有助于控制介电膜的弯曲。具体地讲，第二突出物426可以彼此接触以防止介电膜太急剧地弯曲或在介电膜的设计的弯曲区域中扭结。

图5B示出了螺旋地包裹在内部导体410周围的、具有约百分之二十五重叠区域428的介电膜。第一突出物424a提供第一包裹等级429a上的基底层422与内部导体410之间的偏移，而第一突出物424b提供第一包裹等级上的基底层与第二包裹等级429b上的基底层之间的偏移。第二突出物有助于控制介电膜的变薄部分中的弯曲。在一个示例性方面中，可以将粘合剂放置在重叠区域中，以将包裹的介电材料固定在适当位置。

图5C示出了螺旋地包裹在内部导体410周围的、具有约百分之五十重叠区域428的介电膜。第一突出物424a提供第一包裹等级429a上的基底层422与内部导体410之间的偏移，而第一突出物424b提供第一包裹等级上的基底层与第二包裹水平429b上的基底层之间的偏移。第二突出物有助于控制介电膜的变薄部分中的弯曲并且控制包裹物的间距。

图6A示出了一示例性介电膜520的截面，所述介电膜具有基底层522，所述基底层具有形成于介电膜的第一主表面的一部分上的多个第一突出物524以及形成于基底层的第一主表面的第二部分上的多个第二突出物526。第一突出物比第二突出物具有更窄的剖面，这样当介电膜如图6B所示螺旋地包裹在内部导体周围时，允许更多空气存在于内部导体附近。

在图6B中，介电膜520可以螺旋地包裹在内部导体510周围，具有约百分之五十的重叠区域528。第一突出物524提供第一包裹等级529a上的基底层522与内部导体510之间的偏移，而第二突出物526提供第一包裹等级上的基底层的第二主表面与第二包裹等级529b的基底层之间的偏移。

图7A示出了类似于图5A中所示的介电膜420的一示例性介电膜620的截面，不同的是介电膜620包括形成于基底层622的第二主表面上的多个第三突出物634。在螺旋包裹的介电膜的重叠区域628中，第三突出物634可以与第一突出物624配合，如图7B所示。

图8A和图8B示出了根据本实用新型的一示例性高速传输电缆的另一个实施例的两种变型形式700、800。传输电缆700、800可以分类为双芯电缆（也称为双轴电缆），其中两个内部导体710a、710b和810a、810b分别被并排放置在电缆内。当电流沿着电缆行进时，围绕着内部导体的结构化介电膜720、820支持电场并且与电场强烈地相互作用。这样，介电膜的电特性(例如介电常数和损失)对于传输电缆的信号速度和信号完整性是至关重要的。这些双芯电缆构造可以产生增加的信号传播速度、较低的损失以及较低的电容，这样与常规电缆设计相比，对于相同的阻抗实现了更小直径的传输电缆。由于平行的双轴导体是用于数据传输线的基础结构，因此有必要用具有成本效率的、有效率的方式来制造该结构，同时保持极佳的传输线特性以及传输电缆的机械特性。

图8A示出了一示例性高速传输电缆700。传输电缆700包括限定传输电缆纵轴的两个平行的内部导体710a，710b以及至少部分同心地设置在内部导体周围的结构化介电膜720。这些内部导体可以是：带涂层的导体，所述导体包括内部导电芯712和围绕着内部导电芯的绝缘层714；或者带护套的同轴电缆，以确保它们彼此电隔离。

介电膜720包括基底层722，所述基底层具有沿着该基底层的第一纵向边缘721a形成的一体化凸缘部分725以及纹理化部分。所述纹理化部分包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物724以及两个较大的第二突出物726，这两个第二突出物也形成于与基底层的第二纵向边缘721b邻近的、基底层的第一主表面上并且沿着基底层的中线。所述第一突出物724提供基底层722与内部导体710a、710b之间的偏移。当介电膜被包裹在该对内部导体周围时，所述第二突出物726可以用作内部导体710a、710b之间的隔离物和/或定位元件。

当介电膜被包裹在该对内部导体周围时，所述凸缘部分725可以与介电膜的纹理化部分重叠。在一个示例性方面中，可以将一种粘合剂（未图示）放置在介电膜的凸缘部分上，以将介电膜固定在内部导体周围。

高速传输电缆700可以进一步包括屏蔽层750，该屏蔽层可以有助于使传输电缆接地，有助于控制电缆的阻抗并且防止来自电缆的电磁干扰发射。所述屏蔽层可以是金属箔、编织的或织造的金属层的形式，它被设置在介电膜包裹的内部导体上。

另外，高速传输电缆700可以具有形成于屏蔽层750上的保护性护套740。

图8B示出了一示例性高速传输电缆800。传输电缆800包括限定传输电缆纵轴的两个平行的内部导体810a、810b，以及至少部分同心地设置在内部导体周围的结构化介电膜820。这些内部导体可以是：裸导体、带涂层的导体或者同轴电缆，所述带涂层的导体包括内部导电芯以及围绕着内部导电芯的绝缘层。

介电膜820包括基底层822，所述基底层可以具有沿着基底层的第一纵向边缘821a设置的凸缘部分825以及纹理化部分，其中所述凸缘部分可以是沿着介电膜的一个纵向边缘而附接到介电膜的第二主表面上的单独部件。在一个示例性方面中，所述凸缘部分可以是一块条带，在将介电膜包裹在内部导体周围之前，所述条带沿着介电膜的一个纵向边缘延伸。在所述介电膜已经包裹在内部导体周围之后，条带凸缘部分的自由侧可以沿着第二纵向边缘821b而附接到介电膜的第二主表面上。所述纹理化部分包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物824以及两个更大的互锁突出物826a、826b，这两个互锁突出物也形成于基底层的第一主表面上。这些互锁突出物之一826b可以邻近基底层的第二纵向边缘821b形成，而互锁突出物中的另一者826a可以沿着基底层的中线形成。所述第一突出物824提供基底层822与内部导体810a、810b之间的偏移。互锁突出物826a、826b互锁，以将介电膜的至少一部分固定在内部导体中的至少一者周围。另外，当介电膜被包裹在该对内部导体周围时，突出物826a、826b可以用作内部导体810a、810b之间的隔离物，以防止内部导体发生直接接触。

当介电膜被包裹在该对内部导体周围时，所述凸缘部分825可以与介电膜的纹理化部分重叠。在凸缘部分由条带形成的一个示例性方面中，凸缘部分可以将介电膜固定在内部导体周围。

高速传输电缆800可以进一步包括屏蔽层850，该屏蔽层可以有助于使传输电缆接地，有助于控制电缆的阻抗并且防止来自电缆的电磁干扰发射。所述屏蔽层可以是金属箔、编织的或织造的金属层的形式，它被设置于包裹在第一内部导体周围的介电层上。

另外，高速传输电缆800可以具有形成于屏蔽层850上的保护性护套840。

图9A至图9D示出了根据本实用新型的双轴型高速传输电缆的四种额外的变型形式900A至900D。

参考图9A，高速传输电缆900A包括限定传输电缆纵轴的两个平行的内部导体910A，以及结构化介电膜920A。所述介电膜至少部分同心地设置在内部导体的周围，使得所述介电膜的一个区段921A被设置在这两个平行的内部导体之间。所述介电膜包括基底层922A，所述基底层具有形成于该基底层的第一主表面上的多个第一突出物924A。另外，介电膜920A可以具有形成于该基底层的第一主表面上的一个或多个二级突出物926A。所述二级突出物可以用于将介电膜的区段921A固定在这两个内部导体之间。

类似地，图9B和图9C中所示的高速传输电缆900B、900C包括不同形式的第二突出物926B、926C，以将介电膜920B、920C的区段921B、921C固定在该对内部导体之间。具体地讲，图9B示出了一种介电膜，其中第二突出物926B为连续三角脊的形式。突出物926B可以额外地有利于将介电膜包裹在内部导体周围，方法是将介电膜的边缘引导到内部导体的下方，其中在屏蔽层950和保护性护套（未图示）形成于介电包裹的内部导体上之后，这些边缘将被限制在那里。图9C示出了当介电膜被包裹在该对内部导体周围时，介电膜920C的自由端如何可以被捕获在两个面对面的第二突出物926C之间。

参考图9D，高速传输电缆900D包括限定传输电缆纵轴的两个平行的内部导体910D、至少部分同心地设置在内部导体周围的结构化介电膜920D，其中介电膜的区段921D被设置在这两个平行的内部导体之间。所述介电膜920D包括基底层922D，所述基底层具有形成于该基底层的第一主表面上的多个第一突出物924D。介电膜920D可以具有沿着介电膜的中线996形成于基底层的第一主表面上的一组第二突出物926D以及设置成邻近介电膜的纵向边缘的多个第三突出物927D。第二突出物926D和第三突出物927D具有设计成彼此配合的形状，以将区段921D固定在该对内部导体之间。

任选地，这些传输电缆可以包括如图9A至图9D所示平行于内部导体延伸的至少一个额外的纵向部件966A至966D。在一个示例性方面中，所述额外的纵向部件可以为平行于多个间隔开的内部导体而延伸的排扰线的形式。或者，所述额外的纵向部件可以是光学导体、垫片、强度部件，或额外的导体。

图10A示出了根据本实用新型一个方面的高速传输电缆1000A的一个示例性实施例。所述高速传输电缆包括限定传输电缆纵轴的两个平行的内部导体1010A，至少部分同心地设置在内部导体周围的第一介电膜1020A、至少部分同心地设置在内部导体周围、与第一介电膜相对的第二介电膜1030A，以及接合第一介电膜与第二介电膜的箍缩部分1050A。这些内部导体可以是：金属带状物或线形式的裸导体、带涂层的导体或者同轴电缆，所述带涂层的导体包括内部导电芯以及围绕着内部导电芯的绝缘层。

第一介电膜1020A包括与内部导体1010A纵向对齐的第一边缘1021a和第二边缘1021b。第一介电膜包括基底层1022A，该基底层具有形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物1024A，其中第一介电膜可以经设置使得基底层部分地与内部导体同心并且其中第一突出物的一部分被设置在内部导体与基底层之间、基底层与内部导体同心的一个区域中。

第二介电膜1030A与第一介电膜1020A的相似之处可以在于，第二介电膜包括与内部导体1010A纵向对齐的第一边缘1031a和第二边缘1031b。所述第二介电膜包括基底层1032A，所述基底层具有形成于该基底层的第一主表面上的多个第一突出物1034A。第二介电膜可以被设置成与内部导体部分同心、与第一介电膜相对，使得第二介电膜的基底层部分地与内部导体同心并且其中第二介电膜的第一突出物的一部分被设置在第二介电膜的内部导体与基底层之间、基底层与内部导体同心的一个区域中。

所述第一介电膜1020A和第二介电膜1030A可以进一步分别包括沿着每个基底层的第一主表面的中线形成的至少一个更大的第二突出物1026A、1036A。当第一介电膜1020A和第二介电膜1030A被布置成关于内部导体至少部分同心时，第二突出物1026A、1036A可以用作内部导体1010A之间的隔离物。或者，第二突出物可以用作有利于高速传输电缆的组装的对齐元件。

第一介电膜1020A的基底层1022A可以包括多个亚层。具体地讲，基底层1022A包括3个亚层：绝缘亚层1023，其具有形成于其第一主表面上的第一和第二突出物；金属亚层1027，其设置成邻近所述绝缘亚层的第二主表面；以及保护性绝缘或护套亚层1028，其设置在所述金属亚层上。所述金属亚层可以充当屏蔽层，以有助于使高速传输电缆接地；可以有助于控制电缆的阻抗并且防止来自电缆的电磁干扰发射。第二介电膜1032A可以具有与第一介电膜类似的构造。或者，第一和第二介电膜可以包括任意数量的层，这些层由绝缘材料和导电材料的组合组成。

所述箍缩部分平行于内部导体的纵轴而延伸并且通过接合第一介电膜1020A与第二介电膜1030A而在内部导体周围形成绝缘封套。传输电缆1000A的第一和第二介电膜可以通过以下方式而接合在一起：通过在箍缩部分中将第一介电膜的突出物与第二介电膜的突出物互锁；通过设置在第一介电膜与第二介电膜之间的粘合剂；或者通过以足够的温度和压力将第一和第二介电膜熔合结合来使这些突出物熔融并且流到一起以在箍缩部分中形成结合区域。

图10B示出了一种替代性传输电缆1000B，其中第一介电膜1020B的第二突出物1026B与第二介电膜1030B的第二突出物1036B互锁。如所示，这些突出物可以用于使第一和第二介电膜结合并且使内部导体分离。

在一个示例性方面中，如上所述的传输电缆结构可以与一个或多个类似的电缆结构结合起来，以形成更高阶的结构化电缆进而用于电缆组件中。与具有单个子单元的电缆相比，所述更高阶电缆或组件可以具有电气和机械性能优点。

虽然本文出于说明优选实施例的目的对具体实施例进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的范围的前提下，各种旨在达到相同目的的可选的和/或等同形式的具体实施可以取代本文图示和描述的具体实施例。机械、机电以及电气领域的技术人员将很容易理解到，本实用新型可以在众多实施例中实施。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的优选实施例的任何修改形式或变型形式。因此，显而易见，本实用新型仅受本实用新型权利要求书及其等同物的限制。

接下来是根据本实用新型各方面的高速传输电缆的示例性实施例。

实施例1是一种高速传输电缆，其包括第一内部导体和介电膜，所述介电膜包括基底层，所述基底层包括形成于基底层的第一主表面上的多个第一突出物和第二突出物，其中所述第一突出物和所述第二突出物不同，并且其中所述介电膜的至少一部分与内部导体同心，使得所述第一突出物被设置在第一内部导体与基底层之间，所述第一突出物在第一内部导体周围形成绝缘封套。

实施例2是实施例1所述的传输电缆，其中所述介电膜纵向地包裹在第一内部导体周围。

实施例3是实施例1所述的传输电缆，其中所述介电膜螺旋地包裹在第一内部导体周围。

实施例4是实施例1所述的传输电缆，其中第一介电材料的所述第一基底层选自以下项中的一者：绝缘膜、金属箔、由绝缘膜和金属层构成的双层结构，以及绝缘层和导电层的其他多层结构组合。

实施例5是先前实施例中任一项所述的传输电缆，进一步包括设置在介电膜的第二主表面上的保护性绝缘层。

实施例6是实施例5所述的传输电缆，进一步包括设置在保护性绝缘层与第一介电膜以及保护性绝缘层与第二介电膜中至少之一之间的外部导体。

实施例7是实施例1所述的传输电缆，进一步包括平行于第一内部导体而延伸的至少一个额外的纵向部件。

实施例8是实施例7所述的传输电缆，其中所述至少一个额外的纵向部件是以下项中的一者：接地导体、光学导体、强度部件以及额外的导体。

实施例9是实施例1所述的传输电缆，其中所述介电材料的所述基底层包括变薄部分。

实施例10是实施例1所述的传输电缆，其中所述第一突出物具有以第一关键尺寸为特征的第一几何形状，而所述第二突出物具有以第二关键尺寸为特征的第二几何形状。

实施例11是实施例10所述的传输电缆，其中所述第一突出物的所述第一临关键尺寸大于所述第二突出物的所述第二关键尺寸。

实施例12是实施例10所述的传输电缆，其中所述第一突出物的所述第一几何形状是以下项中的一者：柱、连续脊、不连续脊、隆起块，以及锥体。

实施例13是实施例10所述的传输电缆，其中所述第二突出物的所述第二几何形状是以下项中的一者：柱、连续脊、不连续脊、隆起块，以及锥体。

实施例14是实施例1所述的传输电缆，进一步包括形成于基底层的第二主表面的一部分上的多个第三突出物，其中当介电膜被包裹在第一导体周围时，第一突出物和第二突出物中一个的至少一部分与第三突出物互锁。

实施例15是实施例1所述的传输电缆，其中所述介电膜具有平凸缘部分和纹理化部分，其中所述第一和第二突出物被设置在所述纹理化部分上。

实施例16是实施例15所述的传输电缆，其中所述平凸缘部分与所述介电膜一体化形成。

实施例17是实施例15所述的传输电缆，其中所述平凸缘部分沿着所述介电膜的至少一个纵向边缘而层合。

实施例18是实施例15所述的传输电缆，其中当所述介电膜被包裹在所述第一内导体周围时，所述平凸缘部分被定位在所述介电膜的一部分上。

实施例19是实施例1所述的传输电缆，进一步包括第二内部导体，所述第二内部导体被设置成邻近所述第一内部导体并且容纳在所述绝缘封套内。

实施例20是实施例19所述的电缆，其中所述介电膜被纵向地包裹在所述第一和第二内部导体周围，其中所述介电膜的一部分被设置在第一内部导体与第二内部导体之间。

虽然本文出于说明优选实施例的目的对具体实施例进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的范围的前提下，各种旨在达到相同目的可选的和/或等同形式的具体实施可以取代图示和描述的具体实施例。机械、机电以及电子领域的技术人员将很容易理解到，本实用新型可以在众多实施例中实施。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的优选实施例的任何修改形式或变型形式。因此，显而易见，本实用新型仅受本实用新型权利要求书及其等同物的限制。

Claims

1.一种高速传输电缆，包括：

第一内部导体，和

介电膜，所述介电膜包括基底层，所述基底层包括形成于所述基底层的第一主表面上的多个第一突出物和第二突出物和形成于所述基底层的相反第二主表面的一部分上的多个第三突出物，其中所述第一突出物和所述第二突出物不同，并且

其中所述介电膜的至少一部分与所述内部导体同心，使得所述第一突出物被设置在所述第一内部导体与所述基底层之间，所述第一突出物在所述第一内部导体周围形成绝缘封套，并且其中当介电膜包裹在所述第一导体周围时所述第一和第二突出物之一的至少一部分与所述第三突出物互锁。

2.根据权利要求1所述的传输电缆，其中所述介电膜纵向地包裹在所述第一内部导体周围。

3.根据权利要求1所述的传输电缆，其中所述介电膜螺旋地包裹在所述第一内部导体周围。

4.一种高速传输电缆，包括：

第一内部导体，和

介电膜，所述介电膜包括基底层，所述基底层包括形成于所述基底层的第一主表面上的多个第一突出物和第二突出物，其中所述第一突出物和所述第二突出物不同，并且

其中所述介电膜的至少一部分与所述内部导体同心，使得所述第一突出物被设置在所述第一内部导体与所述基底层之间，所述第一突出物在所述第一内部导体周围形成绝缘封套，其中介电材料的所述基底层包括变薄部分，并且其中第一突出物形成在所述变薄部分的任一侧上，所述第二突出物形成在所述变薄部分上。

5.根据权利要求1所述的传输电缆，其中所述第一突出物具有以第一关键尺寸为特征的第一几何形状，而所述第二突出物具有以第二关键尺寸为特征的第二几何形状。

6.根据权利要求5所述的传输电缆，其中所述第一突出物的所述第一关键尺寸大于所述第二突出物的所述第二关键尺寸。

7.根据权利要求5所述的传输电缆，其中所述第一突出物的所述第一几何形状是以下项中的一者：柱、连续脊、不连续脊、隆起块，以及锥体。

8.根据权利要求5所述的传输电缆，其中所述第二突出物的所述第二几何形状是以下项中的一者：柱、连续脊、不连续脊、隆起块，以及锥体。

9.根据权利要求1所述的传输电缆，进一步包括第二内部导体，所述第二内部导体被设置成邻近所述第一内部导体并且容纳在所述绝缘封套内。

10.根据权利要求9所述的电缆，其中所述介电膜被纵向地包裹在所述第一和第二内部导体周围，其中所述介电膜的一部分被设置在所述第一内部导体与所述第二内部导体之间。