CN216528126U - 具有中空结构的高速传输线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具有中空结构的高速传输线，包括至少一根中空芯线以及包覆于所述中空芯线之外的护套层；每一所述中空芯线包括中心导体、三根支撑线以及包覆于最外层的绝缘层，三根所述支撑线均匀缠绕在所述中心导体上，三根所述支撑线抵持在所述中心导体和所述绝缘层之间，从而使所述中心导体和所述绝缘层之间形成中空腔体。本申请通过在中心导体缠绕支撑线，然后再包覆绝缘层的方式使绝缘层与中心导体之间形成多个中空腔体，如此能够达到类似绝缘层发泡的技术效果，即能够减少绝缘材料的用量，减轻高速传输线的自重，降低中心芯线的介电常数，降低高速传输线的衰减，从而相同规格的高速传输线的外径能够减小。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速传输线领域领域，特别是涉及一种具有中空结构的高速传输线。
背景技术
随着信息产业的迅猛发展，电子设备传输性能要求越来越高，对关键传输元件—电缆的要求也越来越要高，希望电缆尺寸更小、电气性能更高。研发人员将目光投向了线缆中不可缺少的绝缘层结构，在满足电气性能以及绝缘安全性的前提下，如果能改进绝缘层，使绝缘层的介电常数降低，电缆的尺寸则够进一步的减小。
传统的高速传输数据线的绝缘层一般采用绝缘材料直接在芯体上包覆挤出，传统挤出方式所制备得到的是实心芯线，因此最终得到的高速传输线的外径尺寸大，所用的绝缘材料多，重量也大，已经无法满足现有的市场需求。现有技术中对绝缘层的改进主要有以下两种方式：一是应用发泡技术，即在绝缘材料中添加发泡剂或者在绝缘材料挤出过程中注入惰性气体使绝缘材料发泡，绝缘发泡可降低电缆绝缘复合介电常数，降低电缆衰减，减小电缆绝缘外径，而且更节省材料，可直接降低成本，但是市售的发泡绝缘材料价格昂贵且发泡工艺复杂，导致生产成本高；另一种是采用特殊形状的模具，实现绝缘材料挤出后有中空莲藕形状，该结构绝缘材料的挤出模具费用贵而且有专利限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有中空结构的高速传输线，通过在中心导体上均匀缠绕三根支撑线，然后在支撑线外挤出绝缘层，从而在绝缘层和中心导体之间形成中空腔体，最终可减小高速传输线的外径。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有中空结构的高速传输线，包括：至少一根中空芯线以及包覆于所述中空芯线之外的护套层；
每一所述中空芯线包括中心导体、三根支撑线以及包覆于最外层的绝缘层，三根所述支撑线均匀缠绕在所述中心导体上，三根所述支撑线抵持在所述中心导体和所述绝缘层之间，从而使所述中心导体和所述绝缘层之间形成中空腔体。
在其中一个实施方式中，在所述中心导体的轴向方向上，三根所述支撑线呈螺旋形环绕在所述中心导体上，在所述中心导体的径向方向上，三根所述支撑线呈圆周排列并以一定角度相间隔分布。
在其中一个实施方式中，三根所述支撑线以120°相间隔分布。
在其中一个实施方式中，每一所述支撑线的环绕节距为3.0～9.0mm。
在其中一个实施方式中，在所述中心导体的轴向方向上，每相邻两个所述支撑线之间的间距波动不超过±0.2mm。
在其中一个实施方式中，所述支撑线为耐高温纤维丝。
在其中一个实施方式中，所述支撑线的直径为0.08～0.15mm，每两根所述支撑线之间的直径波动不超过±0.003mm。
在其中一个实施方式中，所述绝缘层为耐高温塑料，所述耐高温塑料可为FEP、PFA、PP及PE等中的至少一种。
在其中一个实施方式中，所述具有中空结构的高速传输线包括两根所述中空芯线，两根所述中空芯线沿轴向平行设置，两根所述中空芯线之间的外径波动不超过0.03mm。
在其中一个实施方式中，所述中空芯线的外径为0.5～1.5mm。
在其中一个实施方式中，所述具有中空结构的高速传输线还包括地线，所述地线设置在两根所述中空芯线之间。
在其中一个实施方式中，所述具有中空结构的高速传输线还包括屏蔽层，所述屏蔽层以绕包或者纵包方式包覆在所述中空芯线外，所述护套层包覆在所述屏蔽层外。
本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
(1)本申请通过在中心导体缠绕支撑线，然后再包覆绝缘层的方式使绝缘层与中心导体之间形成多个中空腔体，如此能够达到类似绝缘层发泡的技术效果，即能够减少绝缘材料的用量，减轻高速传输线的自重，同时中空腔体结构能够降低中心芯线的介电常数，降低高速传输线的衰减，与相同规格实心芯线的高速传输线相比，采用中空芯线的高速传输线的外径能够减小15～18％。
(2)本申请制备得到具有中空结构的高速传输线，与现有的采用发泡技术或者采用特殊模具制备具有微孔或者空腔的方式相比，具有结构简单，制备工艺简单，成本低且适合工业化生产的优点。
(3)本申请提供高速传输线中的中空芯线，同时采用三根支撑线螺旋环绕在中心导体之外，与单根支撑线缠绕相比，同时采用三根支撑线能够将缠绕工序的效率提高三倍以上，如此提高了生产效率，三根支撑线同时螺旋环绕采用了更大缠绕节距，还能够提高最终制备得到的高速传输线的柔软性。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的具有中空结构的高速传输线的结构示意图；
图2为图1所述高速传输线的支撑线缠绕在中心导体的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
请参阅图1，一种具有中空结构的高速传输线10，包括至少一根中空芯线100以及包覆于中空芯线100之外的护套层200；每一中空芯线100包括中心导体110、三根支撑线120以及包覆于最外层的绝缘层130，三根支撑线120均匀缠绕在中心导体110上，三根支撑线120抵持在中心导体110和绝缘层130之间，使中心导体110和绝缘层130之间形成中空腔体140。
需要说明的是，中心导体110的作用为传输信号，三根支撑线120缠绕在中心导体110上主要用于抵持在绝缘层130和中心导体110之间，使绝缘层130和中心导体110互不接触，从而形成中空腔体140，形成的中空腔体140主要有以下几个作用：一能够降低中空芯线100的介电常数，使成品高速传输线在使用时的衰减速度变慢，在相同规格的传输线条件下，实际上可以降低导体的直径，如此能够降低中空芯线100的直径，最终使高速传输线的外径减小；二是用中空芯线100取代了传统实心芯线，能够减轻传输线的自重，同时绝缘层130也可以做薄，如此减少了绝缘材料的用量，降低生产成本。
请参阅图1及图2，一个实施例中，在中心导体110的轴向方向上，三根支撑线120呈螺旋形同向环绕在中心导体110上，在中心导体110的径向方向上，三根支撑线120呈圆周排列并以一定角度相间隔分布。
需要说明的是，采用三根支撑线120同向环绕在中心导体110上比一般采用单根支撑线120进行缠绕，其缠绕的效率可提高三倍以上，如此能够降低缠绕工序所需要的时间，一次提高生产效率。
请参阅图1及图2，一个实施例中，三根支撑线120以120°相间隔分布。如此，以等角度分布主要目的是为了提高三根支撑线120的缠绕均匀性，使最终形成的中空腔体140宽度保持一致，减少中空腔体140塌陷的可能性。
请参阅图1及图2，一个实施例中，每一支撑线120的环绕节距为3.0～9.0mm
需要说明的是，每一支撑线120的环绕节距具体可为4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm及8.0mm。当每一支撑线120的环绕节距小于3.0mm时，最终形成的中空腔体140较小，降低介电常数的效果不好，同时使用的支撑线120的材料较多，产品的自重变大，当环绕节距大于9.0mm时，则形成的中空腔体140过大，绝缘层130容易塌陷，降低介电常数的效果降低，同时会使中空芯线100的外观不规整。
请参阅图2，一个实施例中，在中心导体110的轴向方向上，每相邻两个支撑线120之间的间距波动不超过±0.2mm。
需要说明的是，每相邻两个支撑线120之间的间距如D1和D2，其中D1-D2的值不超过±0.2mm，更具体，假如D1的值为3.0mm时，D2的值应控制在2.8～3.2mm的范围内，主要用于保障最终形成的中空腔体140的大小一致性，如此保障整中空芯线100的均匀性，提高高速传输线电气性能的稳定性。
一个实施例中，支撑线120为耐高温纤维丝。
需要说明的是，由于绝缘层130是以挤出方式包覆在支撑线120上，绝缘层130的材料一般耐高温塑料，所述耐高温塑料可为FEP、PFA、ETFE、PCTFE、ECTFE、PVDF、PP及PE等中的至少一种。其中大部分的耐高温塑料的熔点在200～300℃，即要求支撑线120的材料至少能够承受绝缘层130材料的熔点温度，如此才能保障支撑线120的支撑作用。
一个实施例中，支撑线120的直径为0.08～0.15mm，每两根支撑线120之间的直径波动不超过±0.003mm。
需要说明的是，当支撑线120的直径过小时，则形成的中空腔体140较小，降低介电常数的效果差，当支撑线120的直径过大时，则会使中空芯线100的直径增大，与本申请降低高速传输线外径的目的相违背，因此当支撑线120的直径保持在0.08～0.15mm范围内，既能够降低介电常数又能够使中空芯线100的尽量做小。其中每两个支撑线120之间的直径波动不超过±0.003mm，主要为了能够保障缠绕在支撑线120上的绝缘层130的稳定性，从而保障最终制备得到的高速传输线的电气性能稳定性。
请参阅图1，一个实施例中，具有中空结构的高速传输线10包括两根中空芯线100，两根中空芯线100沿轴向平行设置，中空芯线100的外径为0.5～1.5mm，两根中空芯线100之间的外径波动不超过0.03mm。需要说明的是，控制两根中空芯线100的外径波动有利于提高制备得到高速传输线的稳定性。
请参阅图1及图2，一个实施例中，具有中空结构的高速传输线10还包括一根地线300，地线300设置在两根中空芯线100之间。需要说明的是，地线300用于接地保护。在另外的实施例中，地线300根据需要还可设置成若干根。
请参阅图1及图2，一个实施例中，具有中空结构的高速传输线10还包括屏蔽层400，屏蔽层400以绕包或者纵包方式包覆在中空芯线100外，护套层200包覆在屏蔽层400外。优选的，屏蔽层400采用纵包方式进行包覆。其中，屏蔽层400为铝箔、铜箔、银箔或金箔等金属复合带。
需要说明的是，当采用绕包方式进行包覆时，高速传输线10的衰减频率只能达到10Ghz，而采用纵包方式进行包覆时，衰减频率可达到32Ghz。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种具有中空结构的高速传输线，其特征在于，包括：至少一根中空芯线以及包覆于所述中空芯线之外的护套层；
每一所述中空芯线包括中心导体、三根支撑线以及包覆于最外层的绝缘层，三根所述支撑线均匀缠绕在所述中心导体上，三根所述支撑线抵持在所述中心导体和所述绝缘层之间，使所述中心导体和所述绝缘层之间形成中空腔体。
2.根据权利要求1所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，在所述中心导体的轴向方向上，三根所述支撑线呈螺旋形同向环绕在所述中心导体上，在所述中心导体的径向方向上，三根所述支撑线呈圆周排列并以一定角度相间隔分布。
3.根据权利要求2所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，三根所述支撑线以120°相间隔分布。
4.根据权利要求1所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，每一所述支撑线的环绕节距为3.0～9.0mm。
5.根据权利要求4所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，在所述中心导体的轴向方向上，每相邻两个所述支撑线之间的间距波动不超过±0.2mm。
6.根据权利要求1所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，所述支撑线为耐高温纤维丝。
7.根据权利要求1所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，所述支撑线的直径为0.08～0.15mm，每两根所述支撑线之间的直径波动不超过±0.003mm。
8.根据权利要求1所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，所述具有中空结构的高速传输线包括两根所述中空芯线，两根所述中空芯线沿轴向平行设置，所述中空芯线的外径为0.5～1.5mm，两根所述中空芯线之间的外径波动不超过0.03mm。
9.根据权利要求8所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，所述具有中空结构的高速传输线还包括地线，所述地线设置在两根所述中空芯线之间。
10.根据权利要求8或9所述的具有中空结构的高速传输线，其特征在于，所述具有中空结构的高速传输线还包括屏蔽层，所述屏蔽层以绕包或者纵包方式包覆在所述中空芯线外，所述护套层包覆在所述屏蔽层外。
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