CN207895884U - 差分信号电缆 - Google Patents

Abstract

一种差分信号电缆，包括绝缘芯线、屏蔽层，所述的绝缘芯线由一对并行放置的双导体和分别包裹在所述的双导体上的第一绝缘介质带以及在第一绝缘介质带外共同包裹的绝缘稳定层和绝缘稳定层外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质构成，第一绝缘介质带的材料为低密度、低介电常数、低介电损耗的带子状材料，并且被绝缘稳定层作为一个整体紧紧包裹在一起。本实用新型差分信号电缆具有外径小、重量轻、弯曲半径小、更柔软、低回弹力、批量生产时候电缆电气特性一致性更好的特点。

Description

差分信号电缆

技术领域

本实用新型涉及高速数据传输，特别是一种差分信号电缆。

背景技术

随着物联网IoT,LTE/LTE-A/5G通信技术的发展，个人计算机、云存储、云计算、服务器、超级计算机的增长，需要能够以比以往更快的速度传输数据所述的高速数字信号传输电缆。光纤高速数字信号传输电缆为远距离和高数据率传输提供了最佳的数据这率和性能，这是因为光纤高速数字信号传输电缆提供了具有低衰减和低误码率的传输。但是，由于昂贵的收发器以及光模块功耗问题，近距离仍需要能够进行高速数据传输的无源铜缆。

在处理几Gbps以上的高速数字信号的服务器、路由器、存储器等产品中，设备之间或者设备内的基板之间的信号传输利用差分信号进行的传输，其电连接使用差分信号电缆进行连接。

一种用于个人计算机、服务器、交换机、存储器、网络之间进行高速数据传输所述高速数字信号的传输电缆是屏蔽差分信号电缆。屏蔽差分信号电缆提供了以并行关系并排设置的两个分开绝缘的导体，该对导体然后被以螺旋方式或则纵向包裹在屏蔽中。但是，常规以螺旋方式应用的金属箔树脂带屏蔽对阻抗/电流具有周期不连续性，这增加了信号传输路径的有效距离。对电性能的影响就是增加了衰减，导致低的截止频率(Suck outFrequency)。

授予安费诺有限公司专利CN 101116152A号，公开了一种纵包(纵向贴附,香烟卷)高速数字信号传输电缆(带有屏蔽的并行线缆),讨论了屏蔽层(Foil)的构造结构，以及屏蔽层外面的麦拉层结构,绝缘层则是用普通实心PE或发泡PE，没有对绝缘层的构造结构深入讨论,也没有对纵包(纵向贴附,香烟卷)的缝合位置进行讨论。

授予日立电线株式会社专利CN 102623090A号，公开了使用2层屏蔽层(Foil)使金属面相互贴在一起，这样来减短电流回路的路径，从而减小高速数字信号传输电缆(差动信号传送用电缆)衰减。这样的结构由于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)会作为部分绝缘材料从而增大了有效介电常数(PET介电常数3.0～3.8)，进一步增加了高速数字信号传输电缆直径。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种差分信号电缆，该差分信号电缆具有外径小、体积小、重量轻、弯曲半径小、更柔软、低回弹力、更好的温度/机械稳定性、信号传播速度更快、低插入损耗和高截止频率的特点，批量生产时候电缆电气特性(比如SCD21差模到共模转换)一致性更好的特点。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种差分信号电缆，包括绝缘芯线和屏蔽层，其特点在于所述的绝缘芯线由一对并行放置的双导体和分别绕包在所述的双导体上的第一绝缘介质带，在第一绝缘介质带外再共同包裹的绝缘稳定层和绝缘稳定层外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质构成，所述的绝缘稳定层将第一绝缘介质带绕包的双导体和第一绝缘介质带作为一个整体紧紧包裹在一起，所述的第一绝缘介质带和绝缘稳定层的材料分别为密度≤2.3g/cm3、介电常数≤2.2和损耗正切≤0.0008的带状材料；所述的绝缘芯线外包裹着屏蔽层。

所述绝缘芯线中的第一绝缘介质带进行过烧结处理。

所述双导体外侧和第一绝缘介质带之间还分别包裹有第二绝缘介质带。

所述双导体外侧和第一绝缘介质带之间还分别有第一挤压绝缘介质。

所述双导体外侧和第二绝缘介质带之间还分别有第一挤压绝缘介质。

所述第一绝缘介质带外侧分别还有第二挤压绝缘介质。

第三挤压绝缘介质中还嵌入有一个及以上的气体间隙，该气体间隙与双导体长度方向平行。

第三挤压绝缘介质和屏蔽层之间还有一根及以上的与所述双导体平行的排流线。

所述排流线部分置于挤压出的第三挤压绝缘介质中且部分表面不被挤压出的第三挤压绝缘介质覆盖，以和所述屏蔽层接触。

所述屏蔽层外侧有第一稳定层，所述第一稳定层可以采用绕包、纵包、挤出、编织或缠绕等构造。

本实用新型的技术效果如下：

1、本实用新型的绝缘芯线由一对并行放置的双导体和分别绕包在所述双导体上的第一绝缘介质带，在第一绝缘介质带外再共同包裹的绝缘稳定层和绝缘稳定层外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质构成。所述的第一绝缘介质带、绝缘稳定层材料选用低密度(低介电常数)膜材料，比如LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带,Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带,ePTFE膨体聚四氟乙烯带,聚四氟乙烯微孔膜，Aerogel气凝胶等带状材料通过绕包或则纵包的方法构造绝缘芯线，意味着差分信号电缆的绝缘介质具有更小的介电常数，使得差分信号电缆的外径更小、体积更小、重量更轻、弯曲半径更小、信号传播速度更快。所述的绝缘稳定层和挤压出的第三挤压绝缘介质把双导体和第一绝缘介质带紧紧包裹在一起，使电缆弯折时，双导体不发生相对位移，从而保证机械弯折时候的电气性能。

2、PTFE或则拉伸的PTFE具有低回弹力(low spring back)的特点，使得差分信号电缆更加柔软。

3、本实用新型绝缘介质的强度、抗压能力相对于传统发泡材料得到提升，弯曲时由于相对长度变化(绝缘介质压缩)导致的影响更小，具有更好的弯折稳定性。

4、被拉伸的PTFE，里面填充了大量的空气，因此当温度变化时候，由于材料带来的温度变化影响将比实心的材料更小(相位-温度变化比实心材料典型值小2倍)，因此这种绝缘芯线结构加工成的差分信号电缆将比传统实心材料加工成的差分信号电缆具有更好的温度稳定特性。

5、在挤压出的第三挤压绝缘介质中设置凹槽并把排流线部分埋藏在该凹槽内以稳固排流线的位置，这样避免生产过程中以及弯折电缆时，排流线的位置发生相对变动而影响电气性能。

6、相对于没有挤压出的第三挤压绝缘介质的芯线结构，由于本实用新型挤压出的第三挤压绝缘介质比仅由带子状/膜材料绕包构成的绝缘稳定层具有更大的强度，可以减小外部压力对内部绝缘介质的压缩影响，同时电缆弯折时，屏蔽层不容易发生皱褶，从而保证高频电气性能。

7、设置排流线在双导体中心延长线斜上方或则斜下方可以有效减小差分信号电缆的尺寸。

总之，本实用新型差分信号电缆具有外径小、体积小、重量轻、弯曲半径小、更柔软、低回弹力、更好的温度/机械稳定性、信号传播速度更快、低插入损耗和高截止频率的特点，批量生产时，电缆电气特性(比如SCD21差模到共模转换)一致性更好的特点。

附图说明

图1是绝缘芯线的横截面结构示意图。

图1(a)表示绝缘芯线2A的横截面结构示意图。

图1(b)表示绝缘芯线2A1的横截面结构示意图。

图1(c)表示绝缘芯线2A2的横截面结构示意图。

图1(d)表示绝缘芯线2A3的横截面结构示意图。

图1(e)表示绝缘芯线2A4的横截面结构示意图。

图1(f)表示绝缘芯线2A5的横截面结构示意图。

图2表示本实用新型差分信号电缆实施例1的横截面结构示意图。

图3表示本实用新型差分信号电缆实施例2的横截面结构示意图。

图4表示本实用新型差分信号电缆实施例3的横截面结构示意图。

图4(a)为金属箔31和载体32两端有宽度差的金属箔带结构示意图。图4(b)为差分信号电缆的横截面结构示意图。

图5表示本实用新型差分信号电缆实施例4的横截面结构示意图。

图5(a)为金属箔31和载体32两端有宽度差的金属箔带的结构示意图。图5(b)为差分信号电缆横实施例4的截面结构示意图。

图6表示本实用新型差分信号电缆实施例5的横截面结构示意图。

图7表示本实用新型差分信号电缆实施例6的横截面结构示意图。

图8表示本实用新型差分信号电缆实施例7的横截面结构示意图。

图9表示本实用新型差分信号电缆实施例8的横截面结构示意图。

图10表示本实用新型差分信号电缆实施例9的横截面结构示意图。

图中符号说明：

1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H-差分信号电缆；

2、2A、2A1、2A2、2A3、2A4、2A5-绝缘芯线；

211、212-双导体；

221、222-第一绝缘介质带；

223、224-第二绝缘介质带；

225、226-第一挤压绝缘介质；

227、228-第二挤压绝缘介质；

229-第三挤压绝缘介质；

23-绝缘稳定层；

240a、241、242、243、244-气体间隙；

3-屏蔽层；

30-金属箔空气间隙；

31、311、312-金属箔；

32-载体；

4、41、42-排流线；

5-第一稳定层；

6-第二稳定层；

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细阐述本实用新型，应该理解，本实用新型不限于实施例所示出的精确设置和手段。

以下到实施例1之前的描述，目的在于帮助理解采用带子状材料进行绕包和纵包的相关概念。

绕包:

绕包是指用一定宽度、厚度的带子按照一定的规则(绕包角度、重叠率、绕包方向、层与层之间起始点位置)绕包在差分信号电缆芯上。绕包有三种形式，间隙式、对缝式和重叠式。o’<0为重叠式绕包,o’＝0为对缝式绕包，o’>0为间隙式绕包，其中o’是指同一带层相邻节距内绕包带形成的间隙宽度或重叠宽度(负值为搭盖值)。绝缘介质带子、金属箔带(金属屏蔽箔)、麦拉带子等带子状材料均可以使用绕包技术。

纵包：

纵包(纵向包裹)即把带子状材料以宽度方向的两端沿着差分信号电缆长度的方向(纵向)彼此重叠或则沿差分信号电缆长度的方向留着等距的空气间隙。h<0为重叠式纵包,h＝0为对缝式纵包,h>0为间隙式纵包(比如屏蔽层可以采用这种纵包方式),其中h是纵包带子宽度方向包裹后两端的距离(间隙宽度)或重叠宽度(负值为搭盖值)。绝缘介质带子、金属箔带(金属屏蔽箔)均可以使用纵包技术的工艺。

绝缘芯线的构造:

由双导体、绝缘介质带子以及挤压出的挤压绝缘介质构成绝缘芯线2的时候，绝缘介质带子可以使用绕包、纵包或绕包纵包混合构成，比如部分层采用纵包、部分层采用绕包。绝缘芯线2可以是如图1所示2A、2A1、2A2、2A3、2A4、2A5中的任何一种但不限于此，其中第一绝缘介质带221、222采用绕包工艺；第二绝缘介质带223、224采用绕包或纵包工艺。当第二绝缘介质带223、224采用绕包的时候2A1、2A2也就采用了多道工序、多次绕包的方式；当第二绝缘介质带223、224采用纵包的时候，也就采用了绕包+纵包混合技术。2A、2A1、2A2、2A3结构中第一绝缘介质带221、222的外围相继包裹着(绕包着)绝缘稳定层23。2A3、2A5结构中在第一绝缘介质带221、222和双导体211、212间还分别挤压第一挤压绝缘介质225、226到双导体211、212上。2A4、2A5结构中在第一绝缘介质带221、222上继续挤压着第二挤压绝缘介质227、228，第二挤压绝缘介质227、228外围相继包裹着(绕包着)绝缘稳定层23。2A、2A1、2A2、2A3、2A4、2A5的绝缘稳定层23外面覆盖着挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。

实施例1：

图2表示本实用新型差分信号电缆实施例1的横截面结构示意图。由图2可知，本实用新型差分信号电缆1由绝缘芯线2、屏蔽层3组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第一绝缘介质带221、222以及在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。该绝缘稳定层23将第一绝缘介质带221、222绕包的双导体211、212和第一绝缘介质带221、222作为一个整体紧紧包裹在一起，增强芯线紧固稳定性，尤其是电缆在弯折时，保证导体之间没有相对位移。绝缘稳定层23外面覆盖着挤压出的第三挤压绝缘介质229，其功能为增强芯线紧固稳定性不让绕包的绝缘稳定层23松散。相对于没有挤压出的第三挤压绝缘介质229的芯线结构，由于挤压出的第三挤压绝缘介质229具有比仅由带子状/膜材料绕包构成的绝缘稳定层23更大的强度，可以减小外部压力对内部绝缘介质的压缩影响。

所述的绝缘芯线2中双导体211、212由铜、铝、铁、钢等优良电导体、或者由在这些优良电导体上实施镀锡、银等而成的单芯线或绞合线形成。第一绝缘介质带221、222和绝缘稳定层23分别由PTFE聚四氟乙烯带或基于PTFE聚四氟乙烯拉伸的带子状材料或LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带或Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带或ePTFE膨体聚四氟乙烯带或聚四氟乙烯微孔膜或Aerogel气凝胶等低密度(密度≤2.3g/cm³)、低介电常数(介电常数≤2.2)、低介电损耗(损耗正切≤0.0008)带子状材料绕包构成。第一绝缘介质带221、222采用绕包的方法绕包在双导体211、212上，绕包角度5°≤α≤85°，当绝缘介质的厚度超过四倍绝缘介质带的厚度时，也可以采用多道工序、多次绕包的方式来实现总的介质厚度。绝缘稳定层23采用绕包的方法构成，将第一绝缘介质带221、222绕包的双导体211、212和第一绝缘介质带221、222作为一个整体紧紧包裹在一起，其中绕包角度的范围为5°≤α≤85°。第三挤压绝缘介质229优先选择四氟乙烯和全氟烷氧基(PFA)的共聚物，也可以选择聚乙烯、聚丙烯、乙烯和四氟乙烯(ETFE)的共聚物、四氟乙烯和六氟丙稀(FEP)的共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)等以及基于他们的发泡材料等,但不限于此。

所述的屏蔽层3优选的由热熔金属箔带绕包构成，绕包角度5°≤α≤85°，但不限于此。优选的可以根据热熔胶的热熔温度进行热熔处理，比如在90℃～110℃温度范围内进行3～10秒热熔处理，这样使得绕包的屏蔽层3形成一个整体而不松散。

亦可以用前述绝缘芯线2A、2A1、2A2、2A3、2A4、2A5来构造差分信号电缆1，利用这些结构的绝缘芯线2构成的差分信号电缆，相对于传统挤出或则发泡的绝缘介质构成的差分信号电缆，具有体积小、重量轻、弯曲半径小、更加柔软、低回弹力、更好的温度和机械稳定性、信号传播速度更快的优点。

对以上所述绝缘芯线2(2A、2A1、2A2)在未覆盖挤压出的第三挤压绝缘介质229前可以进行烧结处理。烧结后的芯线，由于绝缘介质层与层之间融合在一起，让带子/膜形成一个整体，使得最终差分信号电缆的阻抗更加连续均匀。

由聚四氟乙烯或则被拉伸的聚四氟乙烯构造出的差分信号电缆1具有比传统挤出材料构成的差分信号电缆更柔软的特点。同时当选用低介电常数(比如1.4)的被拉伸的聚四氟乙烯时候，在相同特性阻抗条件下和传统实心挤出具有体积小重量轻等优点。

实施例2：

图3表示本实用新型差分信号电缆实施例2横截面结构示意图(与导体长度方向垂直的视图)。由图3可知道，本实用新型差分信号电缆1A，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5、第二稳定层6和排流线41、42组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第一绝缘介质带221、222以及在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。该绝缘稳定层23将第一绝缘介质带221、222绕包的双导体211、212和第一绝缘介质带221、222作为一个整体紧紧包裹在一起，增强芯线紧固稳定性，尤其是电缆在弯折时，保证导体之间没有相对位移。绝缘稳定层23外面覆盖着挤压出的第三挤压绝缘介质229，其功能为增强芯线紧固稳定性不让绕包的绝缘稳定层23松散，不让金属箔带纵包的起始端、结束端塌陷。相对于没有挤压出的第三挤压绝缘介质229的芯线结构，由于挤压出的第三挤压绝缘介质229具有比仅由带子状/膜材料绕包构成的绝缘稳定层23更大的强度，可以减小外部压力对内部绝缘介质的压缩影响，同时使得电缆弯折时候屏蔽层3不容易发生皱褶；同时可以更容易通过调整挤压出的第三挤压绝缘介质229的厚度去调整差分信号电缆1A的特性阻抗。另外在挤压出的第三挤压绝缘介质229中设置凹槽或则把排流线41、42部分埋藏在里面以稳固排流线41、42的位置，这样避免生产过程中以及弯折电缆时候排流线41、42的位置发生相对变动而影响电气性能。第三挤压绝缘介质229的外形可以为长圆形或则椭圆形或则其他任意形状。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5，第一稳定层5外周包裹着第二稳定层6。

对于与在差分信号电缆1中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

所述的屏蔽层3使用重叠式纵包即金属箔带宽度方向的两端沿着双导体211、212的纵向彼此重叠。屏蔽层3可以采用单面金属箔带，也可以使用双面金属箔带，或“纯”金属箔以及镀锡、银的金属箔，折边(单侧折边和双侧折边)金属箔带以及采用在这些金属箔带上涂覆了热熔胶的带子状材料构成。金属箔带纵包的起始点优先在双导体211、212等距离的位置，这样使得双导体211、212外围的结构比较对称，从而抑制信号差模到共模的转换(SCD21)。相比于传统绕包金属箔带，这种纵包金属箔带具有衰减小，截止频率高的特点。

所述的排流线41、42由铜、铝、铁、钢等优良电导体、或者由在这些优良电导体上实施镀锡、银等而成的单芯线或绞合线而构成，也可以由扁平导体、金属箔带等构成。如图3所示，排流线41、42放置于绝缘芯线2的两侧，其中排流线41、42中A到B表面部分未覆盖挤压出的第三挤压绝缘介质229，以和屏蔽层3的金属箔接触降低EMI干扰。可以在挤压第三挤压绝缘介质229的时候将排流线41、42一起挤出来实现。排流线41、42部分被埋藏在第三挤压绝缘介质229里面以稳固排流线41、42的位置，避免生产过程中以及弯折电缆时候排流线41、42的位置发生相对变动而影响电气性能。排流线41、42到绝缘稳定层23的距离大于或者等于0。

第一稳定层5采用树脂带、PET(比如麦拉)、聚酰亚胺金属箔带、PTFE聚四氟乙烯带、LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带、Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带、ePTFE膨体聚四氟乙烯带、聚四氟乙烯微孔膜、PTFE带以及涂覆了热熔胶的聚酯带(比如热熔麦拉带)等带状材料采用绕包的工艺来构造，绕包角度5°≤α≤85°。

第二稳定层6采用树脂带、PET(比如麦拉)、聚酰亚胺金属箔带、PTFE聚四氟乙烯带、LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带、Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带、ePTFE膨体聚四氟乙烯带、聚四氟乙烯微孔膜、PTFE带或涂覆了热熔胶的聚酯带(比如热熔麦拉带)等带状材料采用绕包的工艺来构造，绕包角度5°≤α≤85°。优先选择第二稳定层6和第一稳定层5的绕包节距不同，相差5～45％。第二稳定层6绕包的方向可以选择S向(左向)或Z向(右向)，优先选用与第一稳定层5绕包方向反向的绕包方法。注：Mylar，Kapton均为DuPont注册商标。

第一稳定层5和第二稳定层6主要作用为增强纵包金属箔和绝缘介质之间的附着力，使得相互之间不松散以保证高频电气特性。

当屏蔽层3或第一稳定层5或第二稳定层6为涂覆有热熔胶的带子状材料时，可以根据热熔胶的热熔温度进行热熔处理。

除此之外，本实施例中的屏蔽层3也可以采用对缝式纵包或间隙式纵包以及绕包、编织、缠绕等工艺；排流线41、42亦可以放置在屏蔽层3内的任意位置，可以放置一根排流线，比如放在一侧所示或中间；也可以放置两根或两根以上排流线，比如放置在两侧或中间。另外排流线也可以放置在屏蔽层3的外侧任意位置。也可以不设置排流线；另外第一稳定层5和第二稳定层6除了使用带子状材料绕包构成以外，也可以用众所周知的金属导体、纤维等线状材料缠绕或则编织的方法来构成以及利用挤出的方式来构造；第二稳定层6外亦可以继续挤压护套层。

实施例3：

图4表示本实用新型差分信号电缆实施例3的结构示意图，其中图4(a)为金属箔31和载体32两端有宽度差的金属箔带结构示意图，图4(b)为差分信号电缆1B的横截面结构示意图(与导体长度方向垂直的视图)。由图4可知，本实用新型差分信号电缆1B，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5、第二稳定层6和排流线41、42组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第一绝缘介质带221、222以及在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。该绝缘稳定层23将第一绝缘介质带221、222绕包的双导体211、212和第一绝缘介质带221、222作为一个整体紧紧包裹在一起，以增强芯线紧固稳定性，绝缘稳定层23外面覆盖着挤压出的第三挤压绝缘介质229。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5，第一稳定层5外周覆盖着挤出的第二稳定层6。对于与在差分信号电缆1、1A中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

屏蔽层3的金属箔31和载体32的宽度可以不同，从而构造出不同结构的屏蔽层3，其中载体32可以为树脂带等材料。这样可以使得纵包屏蔽层3，实现金属箔31为间隙式纵包，而载体32为重叠式纵包或则对缝式纵包或则间隙式纵包；如图4(a)所示为屏蔽层3的金属箔带的一种，g1为屏蔽层3的金属箔带左端金属箔31与载体32的宽度差，当屏蔽层3的左端金属箔31比载体32宽时，定义g1<0，反之亦然；g2为屏蔽层3的右端金属箔31与载体32的宽度差，当屏蔽层3的右端载体32比金属箔31宽时，定义g2>0，反之亦然。以下屏蔽层3的构造中:-m/2≤g1≤m/2，-m/2≤g2≤m/2；0≤h≤L。其中m为金属箔31的总宽度，L为双导体211、212之间的间隔距离，如图4(b)所示。如图4(a)所示，选择屏蔽层3中的金属箔31的宽度比绝缘芯线2截面(与绝缘芯线长度垂直的面)的外周长(第三挤压绝缘介质229外周长)短h的金属箔带，就可以使得金属箔带纵包完后构成的屏蔽层3形成一个金属箔空气间隙30(屏蔽层3的金属箔带就可以实现金属箔31为间隙式纵包)。金属箔31宽度方向纵包的起始和结束位置在图4(b)的C、D点位置以内，就可以达到衰减共模信号而对差模信号影响比较小的效果，金属箔空气间隙30优先设置在距离双导体211、212等距的位置，提高结构对称性。

排流线41、42放置于绝缘芯线2的两侧，置于挤压出的第三挤压绝缘介质229的凹槽中，其中凹槽的口径d大于排流线41、42的直径。排流线41、42中A1到B1表面部分和屏蔽层3的金属箔31接触降低EMI干扰。可以在挤压第三挤压绝缘介质229的时候挤压出凹槽位置后续工序再将排流线41、42置入或则可以在挤压第三挤压绝缘介质229的时候则将排流线41、42一起挤出的方法来实现，这样排流线41、42被限位在第三挤压绝缘介质229里面以稳固排流线41、42的位置，避免生产过程中以及弯折电缆时候排流线41、42的位置发生相对变动而影响电气性能。排流线41、42到绝缘稳定层23的距离大于或者等于0。

第一稳定层5优先选用金属箔带或则辐射吸收材料带状材料(例如由使铁素体、或粉末状的铁素体分散的树脂构成)等，但不限于此。绕包的金属箔带可以吸收共模信号，调整绕包节距P就可以调整共模信号被吸收的衰减-频率特性。

第二稳定层6优选地由聚合树脂构成，比如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯、聚丙烯、乙烯和四氟乙烯(ETFE)的共聚物、四氟乙烯和六氟丙稀(FEP)的共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、四氟乙烯和全氟烷氧基(PFA)的共聚物、含氟橡胶及其组合，以及基于这些材料的发泡材料构成等，但不限于此。第二稳定层6可以用挤压的方法挤压在第一稳定层5外围上。其作用为在差分信号电缆弯曲时使得内部结构更加稳定不松散，减轻外部压力对内部的影响。除此之外，也可以采用和第一稳定层5一样的绕包工艺。

实施例4：

图5表示本实用新型差分信号电缆实施例4的结构示意图，其中图5(a)为金属箔31和载体32两端有宽度差的金属箔带结构示意图，图5(b)为差分信号电缆1C的横截面结构示意图。由图5可知，本实用新型差分信号电缆1C，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5和排流线41、42组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第一绝缘介质带221、222以及在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。挤压出的第三挤压绝缘介质229中有凹槽以固定排流线41、42。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5。对于与在差分信号电缆1、1A说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

如图5(a)所示选择屏蔽层3中的金属箔31的宽度比绝缘芯线2截面(与绝缘芯线长度垂直的面)的外周长(第三挤压绝缘介质229外周长)短h的金属箔带，就可以使得金属箔带纵包完后构成的屏蔽层3形成一个金属箔空气间隙30。金属箔31宽度方向纵包的起始和结束位置在图5(b)的C、D点位置以内，以及金属箔带的空气间隙g3(0≤g3≤L)的起始和结束位置在图5(b)的C、D点位置以内就可以达到衰减共模信号而对差模信号影响比较小的效果，金属箔空气间隙30和金属箔带的空气间隙g3优先设置在距离双导体211、212等距的位置，提高结构对称性。

排流线41、42置于挤压出的第三挤压绝缘介质229的凹槽中。凹槽位置不设置在双导体211、212中心连线延长线的位置，而在双导体211、212中心延长线斜上方或则斜下方。其中凹槽的口径d1大于排流线41、42的直径，排流线41、42到双导体211、212宽度方向的距离L2>0，排流线41、42中A2到B2表面部分和屏蔽层3的金属箔31接触降低EMI干扰，但不限于此。排流线41、42到绝缘稳定层23的距离大于或者等于0。这样布置排流线41、42可以减小差分信号电缆1C的宽度。

实施例5：

图6表示本实用新型差分信号电缆实施例5的横截面结构示意图。由图6可知，本实用新型差分信号电缆1D，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5和排流线4组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第二绝缘介质带223、224和分别在第二绝缘介质带223、224外侧绕包的第一绝缘介质带221、222和在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5。对于与在差分信号电缆1、1A中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

第一绝缘介质带221、222和第二绝缘介质带223、224绕包方向优选选择相反方向。第二绝缘介质带223、224由PTFE聚四氟乙烯带或基于PTFE聚四氟乙烯拉伸的带子状材料或LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带或Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带或ePTFE膨体聚四氟乙烯带或聚四氟乙烯微孔膜或Aerogel气凝胶等低密度(密度≤2.3g/cm³)、低介电常数(介电常数≤2.2)、低介电损耗(损耗正切≤0.0008)带子状材料构成。

排流线4置于挤压出的第三挤压绝缘介质229的凹槽中。凹槽位置置于宽度方向的中间，其中凹槽的口径d2大于排流线4的直径。排流线4中A3到B3表面部分和屏蔽层3的金属箔31接触降低EMI干扰。排流线4到绝缘稳定层23的距离大于或者等于0。

屏蔽层3可以采用绕包或则纵包的工艺。第一稳定层5采用绕包、挤出、缠绕或编织等工艺。

实施例6：

图7表示本实用新型差分信号电缆实施例6的横截面结构示意图。由图7可知，本实施例差分信号电缆1E，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5和排流线4组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别纵包在所述的双导体211、212上的第二绝缘介质带223、224和分别在第二绝缘介质带223、224外侧绕包的第一绝缘介质带221、222和在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。气体间隙240a由屏蔽层3覆盖在第三挤压绝缘介质229中间下方的开口宽度为W的凹槽形成。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5。对于与在差分信号电缆1、1A、1D中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

排流线4位于第三挤压绝缘介质229和屏蔽层3之间。

气体间隙240a所在位置的共模信号具有比差模信号更强的电场，因而通过调整气体间隙240a的大小和位置来调整共模信号和差模信号的传播速度差，从而减小差模共模转换(SCD21)。气体间隙240a也可以为其他形状、大小和在其他位置，不限于此实施例所示。

实施例7：

图8表示本实用新型差分信号电缆实施例7的横截面结构示意图。由图8可知，本实用新型差分信号电缆1F，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5、第二稳定层6和排流线4组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和覆盖在双导体211、212上的第一挤压绝缘介质225、226和绕包在所述的第一挤压绝缘介质225、226外周的第一绝缘介质带221、222和在第一绝缘介质带221、222外周再继续挤压的第二挤压绝缘介质227、228和在第二挤压绝缘介质227、228外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。第一挤压绝缘介质225、226可以改善绝缘介质和导体之间的着附力，第二挤压绝缘介质227、228可以具有不同的颜色，以方便区分，同时具有保护内部绝缘材料不被压缩的功能。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5，第一稳定层5外周覆盖着挤出的第二稳定层6。对于与在差分信号电缆1、1A中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

屏蔽层3采用纵包工艺构造；第一稳定层5采用金属箔带绕包的方法构造，其中金属箔31面朝外面对第二稳定层6放置；第二稳定层6采用挤出的工艺构造。

排流线4位于第一稳定层5和第二稳定层6之间。排流线4和第一稳定层5的金属箔带中的金属箔接触，可以在挤出第二稳定层6的时候去设置排流线4。

除此之外，本实施例中的屏蔽层3也可以采用绕包工艺或用金属导体编织或缠绕的方法来实现；排流线4亦可以放置在屏蔽层3内或则屏蔽层3外侧的任意位置，可以放置一根排流线4，比如放在一侧所示或中间；也可以放置两根或两根以上排流线4，比如放置在两侧或中间。另外排流线4也可以放置在屏蔽层3的外侧任意位置。也可以不设置排流线4；另外第一稳定层5和第二稳定层6也可以用众所周知的金属导体、纤维等线状材料缠绕或则编织的方法来构成以及利用挤出的方式来构造；第二稳定层6外亦可以采用绕包方式构造。

实施例8：

图9是本实用新型差分信号电缆实施例8的横截面结构示意图。由图9可知，本实用新型差分信号电缆1G，由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5和排流线41、42组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和分别绕包在所述的双导体211、212上的第一绝缘介质带221、222以及在第一绝缘介质带221、222外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。挤压出的第三挤压绝缘介质229中有凹槽以固定排流线41、42以及设置有气体间隙241、242、243、244。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5。对于与在差分信号电缆1、1A、1B、1C中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

绝缘芯线2中，挤压出的第三挤压绝缘介质229中设置有与双导体211、212平行的气体间隙241、242、243、244。其中气体间隙241和气体间隙242沿双导体211、212的中心连线的中垂面对称；气体间隙243和气体间隙244沿双导体211、212的中心连线的中垂面对称，这样提高差分信号电缆1G的结构对称性。有部分差模电场分布在气体间隙241、242、243、244中，从而进一步减小有效相对介电常数、减小电缆体积。

排流线41、42置于挤压出的第三挤压绝缘介质229的凹槽中。凹槽位置不设置在双导体211、212中心连线延长线的位置，而在双导体211、212中心延长线斜上方或则斜下方，这样可以减小差分信号电缆1G的尺寸。排流线41、42到绝缘稳定层23的距离大于或者等于0。

除此之外，本实施例中差分信号电缆1G中挤压出的第三挤压绝缘介质229中也可以设置其他数量的气体间隙和设置在其他位置，比如分布在中间(上方或则下方)位置或则镜像分布在两侧等。

实施例9：

图10表示本实用新型差分信号电缆实施例8的横截面结构示意图。本实用新型差分信号电缆1H由绝缘芯线2、屏蔽层3、第一稳定层5、第二稳定层6和排流线4组成。所述的绝缘芯线2由一对并行放置的双导体211、212和绕包在所述的双导体211、212外周的第一绝缘介质带221、222和在第一绝缘介质带221、222外周再继续挤压的第二挤压绝缘介质227、228和在第二挤压绝缘介质227、228外再共同绕包而构成的绝缘稳定层23和绝缘稳定层23外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质229构成。绝缘芯线2外周再包裹屏蔽层3，屏蔽层3外周包裹着第一稳定层5，第一稳定层5外周覆盖着挤出的第二稳定层6。排流线4，位于第一稳定层5和第二稳定层6之间，排流线4和第一稳定层5的金属箔带中的金属箔接触，可以在挤出第二稳定层6的时候去设置排流线4。

对于与在差分信号电缆1、1A、1F中说明的部分具有通用的功能的构成要素附注同一符号而省略其说明。

实验表明，本实用新型优势总结：

第一绝缘介质带、第二绝缘介质带、绝缘稳定层材料选用低介电常数的带子状/膜材料，比如LD-PTFE低密度聚四氟乙烯带,Porous-PTFE微孔聚四氟乙烯带,ePTFE膨体聚四氟乙烯带,聚四氟乙烯微孔膜，Aerogel气凝胶等带状材料通过绕包或则纵包的方法构造绝缘芯线2，意味着更小的介电常数，使得差分信号电缆外径更小、体积小、重量轻、弯曲半径小、更加柔软、低回弹力、更好的温度/机械稳定性、信号传播速度更快。

通过调整绕包绝缘介质重叠率或则调整挤压出的第三挤压绝缘介质229的厚度可以非常方便调整差分信号电缆特性阻抗。

相对于没有挤压出的第三挤压绝缘介质229的芯线结构，由于挤压出的第三挤压绝缘介质229具有比仅由带子状/膜材料绕包构成的绝缘稳定层23更大的强度，可以减小外部压力对内部绝缘介质的压缩影响，同时使得电缆弯折时候屏蔽层3不容易发生皱褶，从而保证高频电气性能。

在挤压出的第三挤压绝缘介质229中设置凹槽或则把排流线4部分埋藏在第三挤压绝缘介质里面以稳固排流线4的位置，这样避免生产过程中以及弯折电缆时候排流线4的位置发生相对变动而影响电气性能。

在挤压出的第三挤压绝缘介质229中嵌入的气体间隙240a，气体间隙240a所在位置的共模信号具有比差模信号更强的电场，因而通过调整气体间隙240a的大小来调整共模信号和差模信号的传播速度差，从而减小差模共模转换(SCD21)。

设置排流线4在双导体211、212中心延长线斜上方或则斜下方可以有效减小差分信号电缆1的尺寸。

与传统金属箔麦拉带绕包构成的屏蔽层3相比，通过纵包工艺尤其是金属箔31为间隙式纵包或则对缝式纵包，而载体32为重叠式纵包或则对缝式纵包或则间隙式纵包而构成的屏蔽层3，使得Suckout频率更高，衰减更小。

虽然已经在这里具体描述了本实用新型的某些当前优选的实施例，但是对本实用新型所属领域的那些技术人员来说将很显然能做出对这里示出和描述的各种实施例的改变和修改而不脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型应该仅以所附权利要求和适用法规所要求的程度来限制。

Claims (10)

1.一种差分信号电缆(1)，包括绝缘芯线(2)和屏蔽层(3)，其特征在于所述的绝缘芯线(2)由一对并行放置的双导体(211、212)和分别绕包在所述的双导体(211、212)上的第一绝缘介质带(221、222)，在第一绝缘介质带(221、222)外再共同包裹的绝缘稳定层(23)和绝缘稳定层(23)外面覆盖的挤压出的第三挤压绝缘介质(229)构成，所述的绝缘稳定层(23)将第一绝缘介质带(221、222)绕包的双导体(211、212)和第一绝缘介质带(221、222)作为一个整体紧紧包裹在一起，所述的第一绝缘介质带(221、222)和绝缘稳定层(23)的材料分别为密度≤2.3g/cm³、介电常数≤2.2和损耗正切≤0.0008的带状材料；所述的绝缘芯线(2)外包裹着屏蔽层(3)。

2.根据权利要求1所述的差分信号电缆，其特征在于在所述双导体(211、212)外侧和第一绝缘介质带(221、222)之间还分别包裹有第二绝缘介质带(223、224)。

3.根据权利要求1所述的差分信号电缆，其特征在于在所述双导体(211、212)外侧和第一绝缘介质带(221、222)之间还分别有第一挤压绝缘介质(225、226)。

4.根据权利要求2所述的差分信号电缆，其特征在于在所述双导体(211、212)外侧和第二绝缘介质带(223、224)之间还分别有第一挤压绝缘介质(225、226)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的差分信号电缆，其特征在于在其所述第一绝缘介质带(221、222)外侧分别还有第二挤压绝缘介质(227、228)。

6.根据权利要求1至4任一项所述的差分信号电缆，其特征在于挤压出的第三挤压绝缘介质(229)中还嵌入有一个及以上的气体间隙，该气体间隙与双导体(211、212)长度方向平行。

7.根据权利要求5所述的差分信号电缆，其特征在于挤压出的第三挤压绝缘介质(229)中还嵌入有一个及以上的气体间隙，该气体间隙与双导体(211、212)长度方向平行。

8.根据权利要求1至4任一项所述的差分信号电缆，其特征在于在第三挤压绝缘介质(229)和屏蔽层(3)之间还有一根及以上的与所述双导体(211、212)平行的排流线(4)。

9.根据权利要求5所述的差分信号电缆，其特征在于在第三挤压绝缘介质(229)和屏蔽层(3)之间还有一根及以上的与所述双导体(211、212)平行的排流线(4)。

10.根据权利要求8所述的差分信号电缆，其特征在于所述排流线(4)部分置于挤压出的第三挤压绝缘介质(229)中且部分表面不被挤压出的第三挤压绝缘介质(229)覆盖，以和所述屏蔽层(3)接触。