CN204257280U - 屏蔽电缆和电气系统 - Google Patents
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Abstract
一种电气系统包括屏蔽电缆(200a),所述电缆包括一对或多对(204)导体(206),其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开。第一和第二屏蔽膜(208)设置在所述电缆的相对侧上,所述第一和第二屏蔽膜(208)包括覆盖部分(222)和压紧部分(226),所述第一和第二屏蔽膜(208)被布置为使得在横截面中,所述第一和第二屏蔽膜(208)的所述覆盖部分(222)组合起来基本上围绕所述第一和第二导体(206)中的每一个,并且所述第一和第二屏蔽膜(208)的所述压紧部分(226)组合起来形成介于所述第一和第二导体(206)之间的所述电缆的至少一个压紧部分(225)。所述第一和第二屏蔽膜(208)的所述覆盖部分(222)之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜(208)的所述压紧部分(226)之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5。第一信号沿着所述第一导体传播,第二信号沿着所述第二导体传播,其中所述第一和第二信号为互补信号。
Description
技术领域
本实用新型总体涉及屏蔽电缆、系统和方法。
背景技术
用于传输电信号的电缆是众所周知的。一种通用类型的电缆是同轴电缆。同轴电缆通常包括由绝缘体围绕的电导线。线和绝缘体被屏蔽件围绕,并且线、绝缘体和屏蔽件被护套围绕。另一种通用型的电缆是包括一个或多个例如由金属箔形成的屏蔽层围绕的绝缘信号导体的屏蔽电缆。为了便于电连接屏蔽层,有时在屏蔽层和一个或多个信号导体的绝缘体之间设置另外的非绝缘导体。这两种通用类型的电缆通常均要求使用针对端接特别设计的连接器,并且通常不适于使用批量端接技术,即,同时将多个导体连接到各个接触元件,例如电连接器的电触点或印刷电路板上的接触元件。
实用新型内容
一些实施例涉及一种电缆,其包括沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开的一对或多对导体。所述对中的每一对包括第一导体和第二导体。所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线。第一和第二屏蔽膜设置在所述电缆的相对侧上。所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且第一和第二膜的所述压紧部分组合起来在第一和第二导体中的每一个的至少一侧上形成电缆的压紧部分。当所述电缆展平时所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距大于约1.2D。所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,其中比率d/D小于约0.5。对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟与所述第二导体的传播延迟之差小于约20皮秒/米。
一些实施例涉及电气系统。所述电气系统包括屏蔽电缆,所述电缆包括沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开的一对或多对导体。所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线。第一和第二屏蔽膜设置在所述电缆的相对侧上,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分。所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5。所述系统包括沿着所述第一导体传播的第一信号以及沿着所述第二导体传播的第二信号,其中所述第一和第二信号是互补信号。
一些实施例涉及使用电缆的方法。所述电缆包括沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开的一对或多对导体。所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线。第一和第二屏蔽膜设置在所述电缆的相对侧上,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分。所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5。第一信号沿着所述第一导体传播,第二信号沿着所述第二导体传播,其中所述第一和第二信号是互补信号。
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。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了这些例示性实施例。
附图说明
图1是屏蔽电缆的示例性实施例的透视图;
图2A和图2B是根据一些实施例的电缆的横截面图;
图3A示出电缆端接构型,其中端接连接点的中心至中心间距基本上与图3B的双轴电缆的导体的中心至中心间距匹配;
图3B是双轴电缆的截面图;
图3C示出电缆端接构型,其中端接连接点的中心至中心间距大于图3B的双轴电缆的导体的中心至中心间距;
图3D示出电缆端接构型,其中端接连接点的中心至中心间距基本上与根据一些实施例的电缆的一对同轴导体中的导体的中心至中心间距匹配;
图4-11示出根据本文所讨论的实施例的各种电缆构型;
图12是具有在根据各种实施例的电缆的导体对的导体中传播的互补信号的电气系统的框图;
图13A-13C示出捆扎电缆构型;
图14示出用于多对电缆的捆扎电缆构型;
图15示出具有外部覆盖物的捆扎电缆;
图16A-16C示出根据各种实施例制造电缆的方法;
图17A和图17B是测试电缆的截面图;
图18示出用于对测试电缆进行测试的装置;
图19示出测试电缆的差分插入损耗;
图20示出测试电缆的差模至共模转化率;并且
图21示出测试电缆的时域偏差。
具体实施方式
随着互连装置的数量和速度提高,在此类装置之间传输信号的电缆需要更小并且能够在没有不可接受的干扰或串扰的情况下传输更高速的信号。可实现差分信号以经一对导体传输信息,其中一个导体传输的信号与另一导体传输的信号互补。例如,对于电缆的基本上整个长度,互补信号可为约180异相。差分信号可提供一定程度的抗噪性,因为在接收端,导体对所传输的差分信号彼此相减,这降低了各个导体与地之间的噪声的影响。
在一些电缆中使用屏蔽来减少相邻导体所传输的信号之间的相互作用。电缆中的差分对被紧邻布置并一起屏蔽,以相对于电缆中的相邻导体对所传输的信号提供一定程度的抗噪性。然而,包括紧邻设置和/或一起屏蔽的差分导体对的电缆中的导体的间距可能需要在其中电缆的导体附接到端接连接器的点处增大。例如,如果连接器端子的间距大于导体间距,则导体间距增大以与连接器端子间距一致。如下面更详细示出的,在端接点处增大导体间距可导致端接点处的阻抗的改变和/或对内信号偏差,和/或可使得电缆导体的批量端接变得更困难。
本文所述的一些电缆可以基本上平坦的构型布置,并且包括沿着电缆的长度延伸的多个导体,在电缆的相对侧上设置有电屏蔽膜。如下面所讨论的,电缆可以各种折叠构型布置。屏蔽膜的压紧部分可设置在相邻导体之间。可在导电屏蔽件周围设置绝缘护套。本文所述的电缆可配置有这样的导体间距,其减少在电缆的端接点处导体与端接连接点之间的未对准,同时还适于提供与差分信号相关联的抗噪性。
图1示出示例性屏蔽电缆2,其示出两对4个导体6,这些导体沿着电缆2的宽度w彼此间隔开,并且沿着电缆2的长度L延伸。导体6包括由绝缘材料6b围绕的电导线6a。电缆2可以大致布置为如图1中所示的平面构型,或者可以在沿着其长度的一个或多个位置处折叠为折叠构型。在一些实施方式中,电缆2的一些部分可以布置为平面构型,而电缆的其他部分可以折叠。电缆2的导体6可沿着电缆2的长度L的全部或一部分基本上平行地布置。
两个屏蔽膜8设置在电缆2的相对侧上。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜8被布置为使得在横截面内,电缆2包括覆盖区域14和压紧区域18。在电缆2的覆盖区域14中,第一屏蔽膜和第二屏蔽膜8的覆盖部分7在横截面中基本上围绕每一个导体6。例如,屏蔽膜的覆盖部分7可以共同包围任何给定导体的周边的至少75%、或至少80%、或至少85%或至少90%。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的压紧部分9在每一个导体6的每一侧上形成电缆2的压紧区域18。在电缆2的压紧区域18中,屏蔽膜8中的一个或两个为挠曲的,以促使屏蔽膜8的压紧部分9更接近。
在一些构型中,如图1中所示,这两个屏蔽膜8在压紧区域18内均为挠曲的,以促使压紧部分9更接近。这些构型在本文中称为对称构型。在一些构型中,当电缆处于平面或未折叠构型时,屏蔽膜的一个可以在压紧区域18内保持相对平坦,并且电缆相对侧上的另一个屏蔽膜可以为挠 曲的,以促使屏蔽膜的压紧部分更接近。这些构型在本文中称为非对称构型。
电缆2可包括一个或多个可选的地线或排扰线12,其可设置在例如导体对之间。地线/排扰线可为绝缘或非绝缘线,并且可与屏蔽膜8中的一个或两个电耦合。例如,地线/排扰线12可与屏蔽膜8直接DC电接触。又如,地线/排扰线12可AC(电容地)耦合到屏蔽膜8。在一种电路构型中,地线/排扰线12可耦合到电路的地,或者在一些情况下,可耦合到电路的电源轨。在一些电路构型中,地线/排扰线可不连接到地,可不提供排扰,和/或可在电路中耦合以传输各种信号,但本文中为了命名方便称作地线/排扰线。地线/排扰线12可以与绝缘导体6间隔开并且在与其基本上相同的方向上延伸。在一些情况下,如图1所示,地线/排扰线12设置在每个差分对4之之间,但其他构型也是可行的,本文中讨论其中一些构型。
可选地,电缆2可包括设置在至少压紧部分9之间的屏蔽膜8之间的粘合剂层10。粘合剂层10使屏蔽膜8的至少压紧部分9在电缆2的压紧区域18中彼此粘结。可选的粘合剂层10可使屏蔽膜8在压紧区域18中彼此粘结。粘合剂层10也可存在于电缆2的覆盖区域14中。在覆盖区域14中,粘合剂层10可使屏蔽膜粘结到导体绝缘体。
导体线和/或地线/排扰线可包含任何合适的导电材料,并可具有多种截面形状和尺寸。例如,在截面中,导体线和/或地线/排扰线可为圆形、椭圆形、矩形或任何其他形状。电缆中的一个或多个导体线和/或地线/排扰线可具有与电缆中的其他一个或多个导体和/或地线不同的一种形状和/或尺寸。导体线和/或非绝缘线可为实心线或绞合线。电缆中的全部导体线和/或地线/排扰线可为绞合的、全部可为实心的、或一些可为绞合的并且一些为实心的。绞合的导体线和/或地线/排扰线可呈现不同的尺寸和/或形状。导体线和/或地线/排扰线可以用各种金属和/或金属材料(包括金、银、锡、和/或其他材料)涂覆或电镀。
用于绝缘的材料可以是实现电缆所需的电特性的任何合适的材料。在一些情况下,所使用的绝缘材料可为发泡绝缘材料(其包括空气)以减小电缆的介电常数和总厚度。屏蔽膜中的一者或两者可以包括导电层和非导电聚合物层。屏蔽膜可以具有0.01mm至0.05mm范围内的厚度,并且电缆的总厚度可以小于2mm或小于1mm。
导电层可以包含任何合适的导电材料,包括但不限于铜、银、铝、金 及它们的合金。电缆可包括围绕屏蔽膜8的(例如)电绝缘材料的护套。
同轴导体由导体线6a形成,该导体线被绝缘体6b围绕,该绝缘体继而基本上被屏蔽膜覆盖部分7围绕。每一对4包括两个同轴导体6。每一对4或可被配置为差分信号导体对,其被配置为传输互补信号,如图1中的“+”和“-”符号所示。
图2A和图2B的截面图示出根据一些实施例的电缆200a、200b。电缆200a包括单个同轴导体对204,而电缆200b以多个同轴对型式呈现出与电缆200a相同的整体构型。尽管电缆200a和200b分别示出一个导体对和两个导体对,但应当理解,电缆可包括任何数量的导体对。电缆200a、200b示出一对或多对204的导体206以及一个或多个地线/排扰线212(在此实施方式中与导体206间隔开)。导体206包括由绝缘材料206b围绕的电导线206a。可从图2a最佳看出,电缆200a和200b包括覆盖区域221和压紧区域225。在电缆200a、200b的覆盖区域221中,屏蔽膜208包括覆盖导体206的第一覆盖部分222。在横截面中,覆盖部分222组合起来基本上围绕导体206。在两个导体206之间的压紧区域225中,每一个屏蔽膜208包括压紧部分226,该压紧部分为挠曲的,以促使在压紧区域225中屏蔽膜208更接近。
地线/排扰线212与绝缘导体206间隔开并且在与其基本上相同的方向上延伸。地线/排扰线212可电接触至少一个屏蔽膜208。导体206和地线/排扰线212可被布置为使得它们大致位于一个平面中,如图2A和图2B所示。
电缆200a、200b包括覆盖区域223,在该区域中屏蔽膜208包括覆盖地线/排扰线的覆盖部分224。压紧区域227设置在导体206与地线/排扰线212之间。在压紧区域227中,每一个屏蔽膜208的压紧部分228为挠曲的,以促使在第二压紧部分227中屏蔽膜208更接近。
在导体206之间的压紧区域225和/或导体206与地线/排扰线212之间的压紧区域227中,可选的粘合剂层210可使屏蔽膜208彼此粘结。在一些情况下,粘合剂层可延伸或设置在导体覆盖区域221和/或地线/排扰线覆盖区域223中的一者或两者中,从而使导体绝缘材料206b和/或地线/排扰线212粘结到屏蔽膜208。在地线/排扰线212与屏蔽膜208之间存在粘合剂的情况下,所使用的粘合剂可以是导电粘合剂以有利于地线/排扰线212与屏蔽膜208之间的电连接。
如图2A所示,每个屏蔽膜覆盖部分222可包括基本上与导体206同心的同心部分222a以及在屏蔽膜208的覆盖部分222与压紧部分226、228之间的过渡处的过渡部分222b。在一些实施例中,过渡部分222b可设置在导体206的两侧(如电缆200a所示),然而在一些实施例中,过渡部分可仅设置在导体的一侧。
屏蔽膜208的过渡部分222b可提供屏蔽膜208的同心部分222a与压紧部分226之间的逐渐过渡。与诸如直角转变或转变点的锐转变相对(与过渡部分相对),诸如基本上反曲过渡的逐渐或平滑过渡提供屏蔽膜208在过渡部分222b区域中的应变和应力消除,并且有助于在使用屏蔽电缆200a时(例如,在侧向或轴向弯曲屏蔽电缆222a时)防止损坏屏蔽膜208(例如屏蔽膜的断裂和/或脱粘)。
在屏蔽膜208的过渡部分222b处,在屏蔽膜208之间有间隙250。在一些实施方式中,间隙250可基本上用空气填充。在一些构型中,对于电缆的机械稳定性和/或电性能有益的是,间隙250基本上用粘合剂(例如,来自粘合剂层的粘合剂)或其他材料填充。例如,在一些构型中,间隙空间可基本上不含空气,或者可包含少量空气,例如少于20%、10%、5%或少于1%的空气。根据本实用新型所公开的至少一些屏蔽电缆的一个方面,通过减小过渡部分的电冲击,如,通过减小过渡部分的尺寸和/或仔细控制过渡部分沿着屏蔽电缆长度的构型,可以获得合格的电性能。通过减小过渡部分的尺寸可以减小电容偏差并且可以减小多个导体组之间所需的间距,从而减小导体组间距和/或增大导体组之间的电隔离。仔细控制过渡部分沿着屏蔽电缆长度的构型有助于获得可预期的电性能和一致性,这可供高速传输线路使用,使得电数据可以被更可靠地传输。当过渡部分的尺寸接近尺寸下限时,仔细控制过渡部分沿着屏蔽电缆长度的构型是一个考虑因素。
每个绝缘导体206和屏蔽膜208的覆盖部分222以同轴电缆构型有效地布置。每一对204的同轴导体206可一起用作被配置为传输互补信号(如“+”和“-”符号所示)的差分对。
如图2A的横截面图所示,屏蔽膜208的覆盖部分222之间存在最大间隔D,并且屏蔽膜208的压紧部分226、228之间存在最小间隔d。在一些实施方式中,比率d/D小于约0.5。对204中的导体206之间的中心至中心间距被命名为wc-c,其可被确定为从导体对204中的第一导体线206a的中心点到对204中的第二导体线206a的中心点的距离。在各种实 施例中,wc-c可具有等于或大于D的任何值,并且wc-c的示例值可在约1.2D至约10D的范围内。在一些情况下,wc-c可大于10D。导体206与相邻地线/排扰线212之间的中心至边缘间距被命名为wc-g,其可被确定为从导体线206a的中心点到地线/排扰线212的边缘的距离。在一些情况下,wc-g可大于或约等于0.5D,wc-g的示例值在约0.5D至约10D的范围内。在一些实施方式中,wc-g可大于10D。
导体对204之间的中心至中心间距wp-p被确定为从第一导体对的中心点到相邻导体对的中心点的距离。在各种实施例中,wp-p的示例值在约2.5D至约20D的范围内,或者甚至可大于20D。在一些电缆实施例中,wc-c、wc-g和/或wp-p可在电缆中沿着横向变化,例如,第一导体对的wc-c可不等于电缆中的相邻导体对的wc-c。
电缆的电长度是其按波长测量的长度,并与信号的频率和信号沿着电缆传播的速度有关。电缆的电长度可表示为:
其中l为电缆的物理长度,f为信号的频率,VF为电缆的速度因子,并且α为常数。电缆的速度因子是信号传播通过电缆的速度:
其中c为光速,LS为电缆的每单位长度的串联电感,并且CP为电缆的每单位长度的并联电容。
电缆的特性阻抗为:
同轴电缆的串联电感LS和并联电容CP取决于电缆的物理和材料性质。对于差分对,例如结合图2A和图2B讨论的同轴对204,特性阻抗(因此,电长度和/或传播延迟)可取决于包括导体线之间的材料的介电常数、导体线的直径、导体线与屏蔽件之间的距离(与距离D有关)和/或导体线之间的中心至中心间距wc-c在内的因素。具有不同电长度的导体 对于给定频率的信号可具有不同的信号传播时间。导体对中的导体可呈现出在导体上传输的信号之间的偏差,其为由对中的两个导体传输的信号之间的传播时间差。对于具有特定物理长度的导体,导体的物理性质和材料性质可被调整以改变导体的电长度。
本文所述的电缆实施例可具有同轴导体对(如图2A和图2B中的同轴对204中第一和第二导体206所示),其具有小于0.5的d/D比率,wc-c可大于D,例如1.2D至10D,或者甚至大于10D,其中同轴导体具有基本上相等的传播延迟时间和/或电长度。在一些实施例中,信号在导体对204中的每个导体206中传播一米的传播时间差小于1%和/或小于约20皮秒或者甚至小于约10皮秒。
在端接间距大于对中的导体之间的间距wc-c的导体构型中,不含屏蔽件(其提供阻抗控制)的线长度更长。由于其中导体线不含屏蔽件的跨度中的阻抗与电缆中的阻抗或连接器卡中的阻抗不相同,导致阻抗差异,这会使信号完整性变差。阻抗差异越大并且此阻抗差异的跨度越长,信号完整性的变差程度越大。另外,在wc-c小于端接连接点的间距的情况下,电缆到连接器(如,连接器印刷电路板)的端接更加困难,因为需要在剥离屏蔽件之后操纵线。
图3A示出电缆端接构型301,其中端接连接点310的中心至中心间距基本上与双轴电缆391(示出于图3B的截面中)的导体316的中心至中心间距匹配。双轴电缆391包括两个绝缘电导体316,这两个绝缘电导体一起基本上由设置在导体316的任一侧上的屏蔽膜318围绕。
图3C示出电缆端接构型302,其中端接连接点310的间距比图3B所示的双轴电缆391的导体316的间距宽。比较图3A和图3C,可以看出与图3A的构型301相比,图3C的端接构型302中的端接连接点310和导体316之间的间距失配导致构型302中的屏蔽件318更远地向后剥离。另外,与端接构型301的导体316相比,构型302的导体316在端接点处进一步分离。与构型301相比,图3C的端接构型302是次优的。例如,从端接连接点310更远地向后剥离屏蔽件增加了串扰和噪声的可能性。另外,导体316的分离程度增大导致更大的阻抗不连续。更大的阻抗不连续可导致反射增加并且导致通过端接点传输的信号减少。阻抗不连续还可导致源与负载之间的阻抗失配,从而导致端接点处的信号反射和/或谐振并导致信号中的驻波和/或衰减。另外,在构型302中需要更大地分离导体306使得端接工艺复杂,并且可能导致端接工艺中的附加处理和成 本。
图3D示出包括与图2A的电缆200a相似的电缆的端接构型303。构型303的电缆包括可作为差分对操作的双同轴导体306。电缆具有设置在导体306的任一侧上的屏蔽层308。导体306之间的间距wc-c基本上与端接连接点310的间距匹配。因此,构型303中的屏蔽件可保持相对靠近端接连接点310,并且端接连接点310处的导体306之间的间隔不必相对于间距wc-c显著增大以与端接连接点310的间距匹配。因此,端接构型303提供更稳固的噪声性能,导体的电长度和/或传播延迟基本上相等,并且导体之间的偏差降低。由于电缆更容易制造和/或组装,所以成本可降低。
图4-11根据各种实施例提供单对和多对电缆的实例400a、400b、500a、500b、600a、600b、700a、700b、800a、800b、900、1000、1100。在这些实施例中,导体和屏蔽膜被布置为使得每个导体的覆盖区域中的屏蔽膜的挠曲基本上围绕导体并且有效地提供同轴电缆构型。每一对同轴导体可一起用作被配置为传输互补信号的差分对,如导体上的“+”和“-”符号所示。
如覆盖区域中的电缆400a、400b、500a、500b、600a、600b、700a、700b、800a、800b、900、1000的横截面图所示,在屏蔽膜的覆盖部分之间存在最大间隔D,在屏蔽膜的压紧部分之间存在最小间隔d。在一些实施方式中,比率d/D小于约0.5。在各种实施例中,对中的导体之间的间距wc-c可具有等于或大于D的任何值。wc-c的示例值可在约1.2D至约10D的范围内,然而在一些情况下,wc-c可大于10D。导体与相邻地线/排扰线之间的中心至边缘间距被命名为wc-g,其可被确定为是从导体线的中心点到地线/排扰线的边缘的距离。在一些情况下,wc-g可大于或约等于0.5D,wc-g的示例值在约0.5D至约10D的范围内。在一些情况下,wc-g可大于10D。
导体对之间的中心至中心间距wp-p被确定为是从第一导体对的中心点到相邻导体对的中心点的距离。在各种实施例中,wp-p的示例值在约2.5D至约20D的范围内,或者甚至可大于20D。
导体对的同轴导体可具有基本上相等的传播延迟时间和/或电长度。在一些实施例中,信号在导体对中的每个导体中传播一米的传播时间差小于1%和/或小于约20皮秒或者甚至小于约10皮秒。
图4A和图4B的横截面图示出电缆400a、400b与电缆200a、200b 有一些相似,不同的是电缆400a在导体对的导体之间包括地线/排扰线,而没有像电缆200a、200b中一样在导体对之间设置地线/排扰线。电缆400a包括单个同轴导体对404,而电缆400b以多个同轴对型式呈现出与电缆400a相同的整体构型。
可从图4A最佳看出,电缆400a和400b包括覆盖区域421和压紧区域425。在覆盖区域421中,屏蔽膜408包括覆盖导体406的覆盖部分422。在横截面中,覆盖部分422组合起来基本上围绕导体406。电缆400a、400b的压紧区域425位于相邻对404的导体406之间。在压紧区域425中,每一个屏蔽膜408包括压紧部分426,所述压紧部分为挠曲的,以促使在压紧区域425中屏蔽膜408更接近。
每一个屏蔽膜408包括覆盖区域423和压紧区域427。在覆盖区域423中,屏蔽膜408的覆盖部分424围绕地线/排扰线412设置。在压紧区域427中,屏蔽膜408的压紧部分428设置在导体406和地线/排扰线412之间。在图4A和图4B所示的实施方式中,每一个屏蔽膜408的压紧部分427的为挠曲的,以促使在压紧区域427中屏蔽膜408更接近。
图5A和图5B的横截面图示出电缆500a、500b与电缆200a、200b和400a、400b有一些相似,不同的是在电缆500a、500b中,接地排扰线512设置在每个导体对504的导体506之间,并且地线/排扰线512设置在导体对504。
可从图5A最佳看出,电缆500a和500b包括覆盖区域521和压紧区域527。在覆盖区域521中,屏蔽膜508包括覆盖导体506的覆盖部分522。在横截面中,覆盖部分522组合起来基本上围绕导体506。电缆500a、500b的压紧区域527位于导体506和地线/排扰线512之间。在压紧区域527中,每个屏蔽膜508包括压紧部分528,所述压紧部分为挠曲的,以促使在压紧区域527中屏蔽膜508更接近。
图6A和图6B的横截面图示出根据一些实施例的电缆600a、600b。电缆600a包括单个同轴导体对604,而电缆600b以多个同轴对型式呈现出与电缆600a相同的整体构型。电缆600a、600b示出其中地线/排扰线612与导体606紧邻的构型。在这些其中地线/排扰线与导体组成一组的紧邻构型中,地线/排扰线的外表面可接触导体绝缘体的外表面。地线/排扰线可像屏蔽膜一样靠近导体。在这些实施例中,屏蔽膜608的覆盖部分632覆盖每一组中的导体606和地线/排扰线612二者。
电缆600a和600b包括覆盖区域631和压紧区域633。在覆盖区域631中,屏蔽膜608包括覆盖导体606和地线/排扰线612的覆盖部分632。在横截面中,覆盖部分632组合起来基本上围绕导体606和地线/排扰线612。电缆600a、600b的压紧区域633位于导体对604的导体606之间。在压紧区域633中,每一个屏蔽膜608包括压紧部分634,所述压紧部分为挠曲的,以促使在压紧区域633中屏蔽膜608更接近。
每个屏蔽膜608还包括压紧区域639。在压紧区域639中,屏蔽膜608的压紧部分640设置在两个地线/排扰线612之间。如图6A和图6B所示,在压紧区域639中,每一个屏蔽膜608的压紧部分640为挠曲的,以促使屏蔽膜608更接近。
图7A和图7B的横截面图示出电缆700a、700b与电缆600a、600b有一些相似,不同的是在电缆700a、700b中,两个接地排扰线712紧邻导体706。电缆700a和700b包括覆盖区域733和压紧区域739。在覆盖区域733中,屏蔽膜708包括覆盖每个导体706和两个地线/排扰线712的覆盖部分734。在横截面中,覆盖部分733组合起来基本上围绕导体706和地线/排扰线712。电缆700a、700b的压紧区域739位于两个地线/排扰线712之间。在压紧区域739中,每一个屏蔽膜708包括压紧部分740,所述压紧部分为挠曲的,以促使在压紧区域739中屏蔽膜708更接近。
上述电缆200a、200b、400a、400b、500a、500b、600a、600b、700a、700b称作对称电缆,因为两个屏蔽膜相对于横向轴线对称。在一些构型中,电缆可具有非对称屏蔽膜,如图8A和图8B中的电缆800a和800b所示。电缆800a包括单个同轴导体对804,而电缆800b以多个同轴对型式呈现出与电缆800a相同的整体构型。
电缆800a和800b包括覆盖区域841和压紧区域845、847。在覆盖区域841中,屏蔽膜808包括覆盖导体806的覆盖部分842t、842b。在横截面中,覆盖部分842t、842b组合起来基本上围绕导体806。电缆800a、800b的压紧区域845位于一对804的导体806之间。在压紧区域845中,屏蔽膜808包括压紧部分846t、846b。屏蔽膜808之一的压紧部分846t为挠曲的,以促使压紧区域845中的屏蔽膜808更接近。相对屏蔽膜808的压紧部分846b可为基本上未挠曲的,或者挠曲的量可少于压紧部分846t。每个屏蔽膜808包括压紧区域847。在压紧区域847中,屏蔽膜808的压紧部分848t、848b设置在导体806和地线/排扰线812(在此实施方式中与导体间隔开)之间。在图8A和图8B所示的实施方式中,在压紧 区域847中,每一个屏蔽膜808的压紧部分848t、848b为挠曲的,以促使屏蔽膜808更接近。在一些实施例中,在导体和地线/排扰线之间的压紧区域中,仅屏蔽膜之一的压紧部分为挠曲的,另一个压紧部分为基本上未挠曲的,或者挠曲的量较少。
图9的横截面图示出电缆900,其中地线/排扰线912与导体906组成一组,与例如电缆800a、800b中相比更接近导体906设置。在此构型中,地线/排扰线912距导体906的距离与屏蔽膜908相同。电缆900包括单个同轴导体对904,但电缆可包括不止一个导体对。电缆900示出其中地线/排扰线912紧邻导体906设置的构型。在此实施例中,屏蔽膜908的覆盖部分953覆盖导体906和两个地线/排扰线912二者。
电缆900a包括覆盖区域953和压紧区域959。在覆盖区域953中,屏蔽膜908包括覆盖紧邻两个地线/排扰线912的导体906的覆盖部分954t、954b。在横截面中,覆盖部分953组合起来基本上围绕成组的导体906和地线/排扰线912。电缆900的压紧区域959位于导体-地线/排扰线组之间。在压紧区域959中,屏蔽膜908包括压紧部分960t、960b。屏蔽膜908之一的压紧部分960t为挠曲的,以促使在压紧区域959中屏蔽膜908更接近。相对屏蔽膜908的压紧部分960b可为基本上未挠曲的,或者挠曲的量可小于压紧部分960t。
图10的横截面图示出电缆1000,其中一个地线/排扰线1012位于紧邻导体1006。电缆1000包括单个同轴导体对1004,但电缆可包括不止一个导体对1004。在此实施例中,屏蔽膜1008的覆盖部分1052t、1052b覆盖成组的导体1006和地线/排扰线1012。
在横截面中,覆盖部分1053t、1052b组合起来基本上围绕成组的导体1006和地线/排扰线1012。电缆1000的压紧区域1057位于导体1006和地线/排扰线1012组之间。在压紧区域1057中,屏蔽膜1008包括压紧部分1058t、1057b。屏蔽膜1008之一的压紧部分1058t为挠曲的,以促使在压紧区域1057中屏蔽膜1008更接近。相对屏蔽膜1008的压紧部分1058b可为基本上未挠曲的,或者挠曲的量可小于压紧部分1058t。
在一些实施方式中,沿着电缆的宽度(横向)从同轴对至同轴对,同轴对之间的导体间距不一致。这些实施方式有利于与具有不一致的对至对间距的端接连接点的端接。如图11A的电缆1100a所示,第一同轴导体对1104的导体1106被第一间距wc-c1分离。第二同轴导体对1105的导体1106被与第一间距不同的第二间距wc-c2分离。
在一些实施方式中,对中导体之间和/或导体对之间的导体间距沿着电缆长度(电缆的纵向)变化。沿着电缆长度变化的导体间距由图11B的电缆1100b示出。在此示例中,在电缆1100b的一端或纵向位置处的导体对的导体至导体间距wc-c3小于在电缆的另一端或纵向位置处的导体对的导体至导体间距wc-c4。
图12示出包括电缆1220的电气系统1200,所述电缆包括至少一个同轴对,例如电缆400a、400b、500a、500b、600a、600b、700a、700b、800a、800b、900、1000、1100中的任一个。所述电缆包括至少两个导体1221a、1221b和屏蔽件1222。电缆1220的导体1221a、1221b在源侧端接至第一印刷电路(PC)板1230的端接连接点1235a、1235b,并且在目标侧端接至第二PC板1245的端接连接点1245a、1245b。端接连接点1205a、1205b具有与电缆1220的同轴导体对的导体1221a、1221b之间的间距基本上相同的间距。系统1200包括源,其被配置为产生基本上180度异相的两个互补信号。互补信号之一由同轴导体对的第一导体1221a传输,并且另一互补信号由同轴导体对的第二导体1221b传输。互补信号从源至目标传播穿过电缆1220的导体1221a、1221b。在目标处,由差分电路元件1250将互补信号相减,从而在轨迹1255处生成差分输出信号。
如前所述,对于电缆导体而言常常考虑的电特性是特性阻抗。沿着导体长度的任何阻抗变化可能造成功率反射回到源,而不是被传输到目标。理想的是,导体线路沿其长度将没有阻抗变化,但是根据预期应用,至多5%-10%的变化可能是可接受的。在差分信号构型中所使用的导体中常常考虑的另一电特性是差分对的两个导体沿其长度的至少一部分的偏差或不等的传输速度。所述偏差使差分信号转化为可以被反射回到源的共模信号,降低已传输信号的强度,产生电磁辐射并且可以显著地增加比特误差率,具体是抖动。理想的是,差分对的导体将没有偏差,即,传播延迟是基本上相同的。根据预期应用,至多所关注频率(例如,6GHz)的小于-15至-30dB的差分S-参数SCD21或SCD12值(是从传输线路的一端至另一端作为差模-共模转化率的偏差的量度)可能是可接受的。
偏差可在时域中测量。本文所述的电缆的差模中使用的同轴对在至多例如约10Gbps的数据传输速度下可达到小于约20皮秒/米(psec/m)或小于约10psec/m的偏差值。
对于多种电缆应用,信号损耗或衰减是另一个重要的考虑因素。高速I/O应用的一个典型损耗规范为电缆在(例如)5GHz的频率下具有小于 -6dB的损耗。(就这一点而言,读者将理解(例如)-5dB的损耗小于-6dB的损耗。)此规范对尝试简单地通过将较细的线用于导体组的绝缘导体和/或排扰线而使电缆微型化施加了限制。通常,在其他因素相等的情况下,随着使电缆中使用的线较细,电缆损耗增加。虽然对线进行电镀(如,镀银、镀锡或镀金)可对电缆损耗具有影响,但在很多情况下,小于约32线规(32AWG)或稍微更小的线尺寸(无论实芯还是绞线设计)可代表一些高速I/O应用中的信号线的实用尺寸下限。然而,在其他高速应用中较小的线尺寸可为可行的,且也可预期技术的进展将使得较小的线尺寸为可接受的。
除了电缆导体和端接连接器之间的间距对准的可能之外,与双轴电缆构型相比,本文所讨论的电缆实施例的构造可具有较低的偏差并且对类似线中心和线直径的一些尺寸变化的偏差灵敏度较小。双轴电缆包括诸如图3B中所示的电缆391以及具有编织或包裹的屏蔽件的更常规的电缆的构型。在一些情况下,包括如本文中各种实施例所述的同轴对的电缆被捆扎,例如,沿着电缆横向轴线折叠,使得电缆导体更靠近在一起。在一些实施方式中,电缆捆可被包裹(例如)以保持捆扎构型和/或提供附加屏蔽。例如,如果需要,电缆捆可被置于带有外部屏蔽件或编织物的外部包裹物或挤出护套中。与双轴电缆相比,将电缆捆扎减小了导体对中的导体之间的间距,从而提供更小且更易管理的外形,但电性能可能优良。与双轴电缆相比,将电缆捆扎还可提供增强的灵活性,因为根据本文所述实施例的捆扎电缆的导体可分离并且仍保持良好的电性质。
本文所讨论的任何电缆,例如电缆200a、200b、400a、400b、500a、500b、600a、600b、700a、700b、800a、800b、900、1000、1100a、1100b可被捆扎成各种捆扎结构。图13A–13C示出捆扎电缆1300a、1300b、1300c,这些电缆如果展平,将与图2A的电缆200a有一些相似。在捆扎构型的横截面中,电缆1300a、1300b、1300c中的每一个中所示的导体对的导体线之间的距离小于电缆1300a、1300b、1300c的wc-c间距,其中wc-c是当电缆展平时导体对的导体之间的间距。电缆1300a的导体之间的距离比电缆1300b的导体之间的距离更小,电缆1300b的导体之间的距离比电缆1300c的导体之间的距离更小。具有多个导体对的电缆也可被捆扎。图14示出捆扎电缆1400。电缆1400如果展平的话,将与图2B的电缆200b有一些相似。电缆1400包括两个导体对,其中当与电缆1400的平坦结构中的导体和导体对的间距相比,电缆1400的捆扎促使每一对的导体更靠近在一起,并且还促使导体对更靠近在一起。在一些捆扎电缆构 型中,如图15的电缆1500所示,捆扎电缆1500可包括附加覆盖物1510,例如附加绝缘护套和/或附加屏蔽件。附加覆盖物1510可如图15所示包裹,或者在一些情况下,可被编织或挤出。
图16A-16C示出了制备可基本上与图1中所示出的电缆相同的屏蔽电缆的示例性方法。
在图16A所示的步骤中,使用任何合适的方法(例如挤出)形成绝缘导体6,或者说是提供它。可以形成具有任何合适长度的绝缘导体6。然后,可以提供如此的绝缘导体6或者将其切割成期望的长度。可按照相似方式形成和提供地线/排扰线12(参见图16C)。
在图16B所示的步骤中,形成一个或多个屏蔽膜8。可以使用任何合适的方法例如连续宽幅材处理法来形成单层或多层幅材。每个屏蔽膜8可以形成为任何合适的长度。然后,可以提供如此的屏蔽膜8或者将其切割成期望的长度和/或宽度。可以将屏蔽膜8预形成为具有横向部分折叠,以增强纵向上的柔韧性。屏蔽膜8中的一个或两个可以包括适形的粘合剂层10,这可以使用任何合适的方法(例如层合或溅射)在屏蔽膜8上形成。
在图16C所示的步骤中,提供多个绝缘导体6、接地导体12和屏蔽膜8。提供成形工具24。成形工具24包括一对成形辊26a、26b,这对成形辊具有与屏蔽电缆2的所需横截面形状相对应的形状,成形工具还包括辊缝28。根据所需屏蔽电缆2(例如本文所示和/或所述的任何电缆)的构型布置绝缘导体6、接地导体12和屏蔽膜8,并且将它们设置在成形辊26a、26b附近,然后将它们同时送入成形辊26a、26b的辊缝28中,并且设置在成形辊26a、26b之间。成形辊26a、26b包括压缩电缆的层以形成压紧区域9的脊27以及介于脊之间的凹槽28。成形工具24围绕导体组4和接地导体12形成屏蔽膜8,并且在每一个导体组4和接地导体12的两侧上将屏蔽膜8彼此粘结。可以施加热以便于进行粘合。尽管在此实施例中,在单次操作中形成围绕导体组4和接地导体12的屏蔽膜8并使屏蔽膜8在每一个导体组4和接地导体12的两侧上彼此粘结,但在其他实施例中,可以以单独的一些操作来进行这些步骤。
在制造导体的过程中,可选地,可在屏蔽膜上设置适形的粘合剂层。屏蔽膜围绕绝缘导体和/或地线/排扰线形成并彼此粘结。开始,设置在屏蔽膜上的粘合剂层仍具有其原始厚度。当进行形成并粘结屏蔽膜的过程时,适形的粘合剂层适形以实现屏蔽电缆期望的机械和电性能特性。
需要注意的是,在图16A-16C中,导体之间的间距wc-c被示出为沿着电缆的长度恒定。如此前结合图11B所讨论的,在一些情况下,wc-c间距沿着电缆长度变化。具有纵向变化的wc-c间距的电缆的制造方法可涉及使用带有凹槽的成形辊,所述凹槽的间距围绕成形辊周向变化。为了形成所述电缆,可将导体以不平行的布置方式布置在屏蔽膜之间,以实现成品电缆的相对两端之间所需的wc-c间距差异。当此电缆子组件穿过成形辊之间时,宽度变化的凹槽之间的脊压缩屏蔽膜使其围绕不平行布置方式的导体。
作为另外一种选择,具有恒定或者纵向变化的wc-c间距的电缆可使用两个平板来制成,所述平板具有根据电缆所需的构型布置的凹槽和脊。例如,凹槽的间距可恒定,以生成沿着长度具有恒定wc-c的电缆。为了生成具有纵向变化的wc-c的电缆,凹槽将在整个板上变化。在将导体和屏蔽膜布置在板之间后,将板压在一起并可加热,从而使得屏蔽膜适形于导体的形状。
实例
制造并测试八根一米的电缆。图17A和图17B示出测试电缆的截面图和间距。如图17A所示,测试的每一根电缆包括四个同轴导体对,在每个电缆对之间设置有地线(相似于图2A和图2B所示的电缆)。图17B示出导体对的尺寸。测试电缆具有0.783英寸的标称wc-c,D=0.037英寸,且d=0.0015英寸,其具有用聚烯烃绝缘的镀纯银的28AWG导体线和绝缘的地线/排扰线。导体的特性阻抗为约91欧姆。
从八根测试电缆中的每一根测试作为差分信号对操作的一个同轴导体对,八根测试电缆进行两圈。图18是用于电缆测试的测试装置的框图。将电缆1810的两端均焊接到定制PC板1820。用Cascade Microtech ACP40-GSSG-250微探针1430探测PC板1820上的连接点。在第一测试序列期间测试电缆的S-参数。在此测试序列期间,所用的电路分析仪1840为Agilent 43.5GHz 4端口PNA-X–型号N5244A-400网络分析仪。探针和PCB不从测量去嵌。
图19是示出测试的八个同轴导体对的插入损耗(SDD12)的曲线图。8个同轴导体对中的每一个在6GHz的信号频率下的SDD12值小于-5dB。图20示出测试同轴导体对的差模至共模转化率,其通过SDC21测量。在至多约6GHz的频率下,测试的八对全部达到小于约-15dB的SDC21值;测试的八对中的七对达到小于-20dB的SDC21值;八个通道中的三个通 道达到小于-25dB的SCD21值。
使用时域透射测量法(TDT)来测量电缆的时域偏差特性。使用图18所示的测试装置来执行测量,其具有Tektronix 50GHz Scope Tek 02–型号CSA8000,代替电路分析仪1740。所使用的脉冲的上升时间为35皮秒,并且在上升的20%处测量偏差。测试的八个同轴导体对全部达到小于10皮秒的偏差,并且测试的八个同轴导体对中的七个达到小于5皮秒的偏差,如图21所示。
包括设置在屏蔽膜之间的双轴导体对的电缆被构造为使得一对信号导体被一起包括在单个屏蔽材料封袋中。对于这些双轴电缆,或者对于更常规的包裹构造的电缆(其也使得两根线在单个屏蔽材料包裹物内),电缆端接至的位置的最佳间距与电缆中的信号导体间距相同。由于不必在将线剥离以匹配端接间距之后操纵线而能够容易地端接,并且还由于在其相同间距下保持线而能够提供最佳信号完整性,从而使由于将线分离或将线更靠近在一起而导致的阻抗改变最小化。然而,如果端接间距大于屏蔽双绞线对中的线间距,则不含屏蔽件(其提供阻抗控制)的线长度较长。由于在此跨度中的阻抗与电缆中或卡中的阻抗不相同,表示阻抗差异,这会使信号完整性变差。阻抗差异越大并且此阻抗差异的跨度越长,信号完整性的变差程度越大。另外,在这些情况下端接更加困难,因为需要在剥离之后操纵线。
针对阻抗不连续问题的一种方法是使用两个常规同轴线路来形成伪同轴构造,但这需要同轴线的分离处理,由于分离的线不是同时剥离并且也不在受控位置,所以无法容易地端接,并且长度难以控制,这可导致对内偏差,其对于信号完整性而言也是问题。另外,常规的同轴电缆会相当昂贵,因为每个同轴导体在单独的工艺中进行屏蔽。上述各种实施例中所讨论的同轴导体对电缆提供两个同轴信号导体的预定间距,该间距比单个绝缘线宽,并且可与端接连接器间距对准。另外,在各种实施方式中,多个同轴导体的屏蔽膜可在一个步骤中被移除,多个导体的屏蔽膜和导体绝缘材料可同时被移除,两根线的长度基本上相同(这限制了偏差),不存在衰减谐振,和/或电缆制造并组装成电缆组件的成本效益高。
一些实施例涉及包括彼此间隔开的绝缘线的导体,并且两个屏蔽件围绕每个导体。还可存在单独的地线/排扰线,其与屏蔽膜直接DC接触,或者通过电容耦合与屏蔽膜AC接触。要注意的是,在本文所讨论的一些实施例中,例如电缆200a、200b、400a、400b、500a、500b、800a、800b, 每个同轴导体线在电缆末端处没有将被连接到端接点的紧邻线或返回路径。当这些同轴导体中的一对被差分驱动时,每一个导体线充当另一导体线的返回路径,因此不需要单独的紧邻地线或返回线。可通过减少构造中的线的数量来减少对单独的地线/排扰线的需要从而节省成本。
与其他双轴或单独屏蔽的双同轴构型相比,本文所述的实施例可减少阻抗失配,更容易端接和/或降低偏差。在单独屏蔽的同轴电缆中(即使设置在相同的缆带中因此可更容易地保持长度),存在围绕两个信号导体的共用屏蔽件,这将传导两个信号导体周围的任何杂散共模噪声,这在差分信号方案中将被消除。在两个单独屏蔽的同轴电缆中,同轴屏蔽件没有被系在一起并且没有传输相同的噪声,因此共模噪声会干扰差分信号完整性。
本文所讨论的一些实施例,例如电缆600a、600b、700a、700b、900、1000使用紧邻地线/排扰线。这些地线/排扰线可在端接位置处端接,并且它们可与一个或多个屏蔽件直接DC电接触,或者可与一个或多个屏蔽件AC(电容)接触。此构造与两个单独屏蔽的同轴导体的区别之处在于,本文所讨论的电缆可在单个步骤中端接,同时还提供与端接点处的配合连接点的对准。
可适用于本文所述的电缆构型、系统,和方法的各种电缆构型、系统和方法在提交于2010年8月31日的共同拥有的美国专利申请S/N61/378877[代理人案卷号66887US002]中有所讨论,其整体以引用方式并入本文中。
项1是屏蔽电缆,其包括:
一对或多对导体,其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开,所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线;和
设置在所述电缆的相对侧上的第一和第二屏蔽膜,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且所述第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分,当所述电缆展平时所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距大于约1.2D,所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述 第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5,其中对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟与所述第二导体的传播延迟之差小于约20皮秒/米。
项2是根据项1所述的屏蔽电缆,还包括介于每一对导体之间的地线/排扰线。
项3是根据项2所述的屏蔽电缆,其中所述地线/排扰线与最近导体之间的中心至中心间距大于约0.5D。
项4是根据项2所述的屏蔽电缆,其中所述地线/排扰线的外表面与最近导体的外表面接触,或者所述地线/排扰线的外表面与最近导体之间的距离约等于所述屏蔽膜与所述最近导体之间的距离。
项5是根据项1所述的屏蔽电缆,其中在约6GHz的信号频率下所述导体对具有小于约-20dB的差模至共模转化率。
项6是根据项1所述的屏蔽电缆,其中所述第一和第二导体之间的中心至中心间距沿着所述电缆的宽度变化。
项7是根据项1所述的屏蔽电缆,其中所述第一和第二导体之间的中心至中心间距沿着所述电缆的长度变化。
项8是电气系统,其包括:
屏蔽电缆,所述屏蔽电缆包括:
一对或多对导体,其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开,所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线;和
设置在所述电缆的相对侧上的第一和第二屏蔽膜,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且所述第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5;
第一信号,其沿着所述第一导体传播;和
第二信号,其沿着所述第二导体传播,其中所述第一和第二信号是互补信号。
项9是根据项8所述的电气系统,其中对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟与所述第二导体的传播延迟之差小于约20皮秒/米。
项10是根据项8所述的电气系统,还包括差分电路元件,其被配置为在所述信号离开所述第一和第二导体之后从所述第二信号减去所述第一信号。
项11是根据项8所述的电气系统,其中所述电缆还包括介于每一对导体之间的地线/排扰线,其中所述地线/排扰线电耦合到所述屏蔽膜中的一个或两个。
项12是根据项10所述的电气系统,其中所述地线/排扰线和最近导体对的导体中的最近导体之间的中心至中心间距大于约0.5D。
项13是根据项8所述的电气系统,其中所述第一和第二导体之间的中心至中心间距为至少约2D。
项14是根据项8所述的电气系统,还包括具有连接点的连接器,其中所述第一和第二导体附接到所述连接点,并且所述连接点之间的中心至中心间距基本上与所述第一和第二导体之间的中心至中心间距相同。
项15是根据项8所述的电气系统,其中所述电缆按照捆扎构型布置,以使得在所述捆扎构型中所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距小于当所述电缆展平时所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距。
项16为一种方法,包括:
使第一信号沿着屏蔽电缆的第一导体传播;
使与所述第一信号互补的第二信号沿着所述屏蔽电缆的第二导体传播;和
在所述第一和第二信号离开所述第一和第二导体之后从所述第二信号减去所述第一信号,其中所述屏蔽电缆包括:
一对或多对导体,其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开,所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线;和
设置在所述电缆的相对侧上的第一和第二屏蔽膜,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得 在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且所述第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于约0.5。
项17是根据项16所述的方法,使所述第一和第二信号传播包括使所述第一和第二信号传播,使得对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟和所述第二导体的传播延迟之差小于约20皮秒/米。
项18是根据项16所述的方法,其中使所述第一和第二信号传播包括使所述第一和第二信号传播,使得在约6GHz的信号频率下的差模至共模转化率小于约-20dB。
项19是根据项16所述的方法,其中所述电缆包括与所述导体间隔开至少0.5D的地线/排扰线。
项20是根据项16所述的方法,还包括:
在单个步骤中将所述屏蔽膜从所述第一和第二导体剥离;和
将所述第一和第二导体的所述导体线附接到连接器,其中所述第一和第二导体的中心至中心间距基本上与所述连接器的连接点的中心至中心间距相同。
项21是根据项16所述的方法,还包括将所述屏蔽膜和所述导体绝缘材料同时从所述第一和第二导体移除。
本文出于说明优选实施例的目的对本公开所论述的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替代和/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、机电和电子领域的技术人员将容易理解,本实用新型所公开的实施例可以各种变型来实现。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化形式。
Claims (8)
1.一种屏蔽电缆,包括:
一对或多对导体,其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开,所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线;和
设置在所述电缆的相对侧上的第一和第二屏蔽膜,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且所述第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分,当所述电缆展平时所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距大于1.2D,所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于0.5,其中对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟与所述第二导体的传播延迟之差小于20皮秒/米。
2.根据权利要求1所述的屏蔽电缆,还包括介于每一对导体之间的地线/排扰线。
3.根据权利要求2所述的屏蔽电缆,其中所述地线/排扰线与最近导体之间的中心至中心间距大于0.5D。
4.根据权利要求2所述的屏蔽电缆,其中所述地线/排扰线的外表面与最近导体的外表面接触,或者所述地线/排扰线的外表面与最近导体之间的距离等于所述屏蔽膜与所述最近导体之间的距离。
5.根据权利要求1所述的屏蔽电缆,其中在6GHz的信号频率下所述导体对具有小于-20dB的差模至共模转化率。
6.根据权利要求1所述的屏蔽电缆,其中所述第一和第二导体之间的中心至中心间距沿着所述电缆的宽度变化。
7.一种电气系统,包括:
屏蔽电缆,所述屏蔽电缆包括:
一对或多对导体,其沿着所述电缆的长度延伸并且沿着所述电缆的宽度彼此间隔开,所述对中的每一对包括第一导体和第二导体,所述第一和第二导体中的每一个包括由导体绝缘材料围绕的导体线;和
设置在所述电缆的相对侧上的第一和第二屏蔽膜,所述第一和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜被布置为使得在横截面中,所述第一和第二膜的所述覆盖部分组合起来基本上围绕所述第一和第二导体中的每一个,并且所述第一和第二膜的所述压紧部分组合起来形成介于所述第一和第二导体之间的所述电缆的至少一个压紧部分,所述第一和第二屏蔽膜的所述覆盖部分之间的最大间隔为D,所述第一和第二屏蔽膜的所述压紧部分之间的最小间隔为d,d/D小于0.5;
第一信号,其沿着所述第一导体传播;和
第二信号,其沿着所述第二导体传播,其中所述第一和第二信号为互补信号,
其中对于相等长度的所述第一和第二导体,所述第一导体的传播延迟与所述第二导体的传播延迟之差小于20皮秒/米。
8.根据权利要求7所述的电气系统,其中所述电缆以捆扎构型布置,使得在所述捆扎构型中所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距小于当所述电缆展平时所述第一和第二绝缘导体之间的中心至中心间距。
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