CN218414007U - 线缆 - Google Patents

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Abstract

一种线缆，其包括第一金属导体、第一绝缘体、第二金属导体以及第二绝缘体。所述第一绝缘体包括第一弧形面。所述第二绝缘体包括第二弧形面。所述第一金属导体用以传输第一信号。所述第二金属导体用以传输第二信号。所述第一金属导体的中轴线与所述第二金属导体的中轴线之间的距离为S；在所述第一绝缘体和所述第二绝缘体相互接触的位置处，所述第一绝缘体和/或所述第二绝缘体设有变形面，所述第一弧形面所在的圆的外径和/或所述第二弧形面所在的圆的外径为D；其中，S/D≤0.99。如此设置，使本实用新型的线缆能够实现低模式转换，改良了高频特性。

Description

线缆
本实用新型要求了申请日为2021年11月26日、申请号为17/535,809的美国专利申请以及申请日为2022年3月22日、申请号为17/701,485的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本实用新型涉及一种线缆，属于线缆连接器技术领域。
背景技术
沿纵长方向延伸且具有屏蔽层的双轴线缆通常用于传输数据速率为 25Gb/秒及以上的差分高速信号。高速差分线缆的一个重要的性能参数是模式转换(ModeConversion)，也称为s-参数，SCD21；这是对转换为共模信号的差分信号量的测量。这种共模信号给传输的数据增加了噪声，从而降低了系统性能。
现有技术中的双轴线缆制造通常使用两个单独的圆柱形绝缘本体来形成双芯对。行业标准制造工艺将张力和模具效应降至最低，以确保绝缘本体不变形并保持其圆形外轮廓。
然而，现有技术中双轴线缆之间的距离较大，这容易导致差分对的不平衡，从而导致更高的模式转换。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够实现低模式转换的线缆。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种线缆，其包括：
第一金属导体，所述第一金属导体用以传输第一信号；
第一绝缘体，所述第一绝缘体至少部分包裹在所述第一金属导体上，所述第一绝缘体沿纵长方向延伸；
第二金属导体，所述第二金属导体用以传输第二信号；以及
第二绝缘体，所述第二绝缘体至少部分包裹在所述第二金属导体上，所述第二绝缘体沿所述纵长方向延伸；
所述第一金属导体的中轴线与所述第二金属导体的中轴线之间的距离为 S；
所述第一绝缘体与所述第二绝缘体沿垂直于所述纵长方向的宽度方向并排布置，所述第一绝缘体和所述第二绝缘体彼此相邻且相互接触，其中，所述第一绝缘体包括第一弧形面，所述第二绝缘体包括第二弧形面，在所述第一绝缘体和所述第二绝缘体相互接触的位置处，所述第一绝缘体和/或所述第二绝缘体设有变形面，所述第一弧形面所在的圆的外径和/或所述第二弧形面所在的圆的外径为D；
其中，S/D≤0.99。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述变形面为平面。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述变形面包括设于所述第一绝缘体的第一平面以及设于所述第二绝缘体的第二平面，所述第一平面与所述第二平面相抵接。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一平面与所述第二平面为挤压成型面。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一平面位于所述第一弧形面所在的圆的内部，所述第二平面位于所述第二弧形面所在的圆的内部。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一弧形面所在的圆的外径和所述第二弧形面所在的圆的外径均为D。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一绝缘体和所述第二绝缘体对称设置。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述线缆还包括中间层材料，所述中间层材料至少部分缠绕在所述第一绝缘体以及所述第二绝缘体上。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述中间层材料的介电常数低于所述第一绝缘体的介电常数，且所述中间层材料的介电常数低于所述第二绝缘体的介电常数。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述中间层材料沿所述线缆的纵长方向呈螺旋状地缠绕在所述第一绝缘体以及所述第二绝缘体上。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一金属导体以及所述第二金属导体均为镀银的铜线。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一绝缘体为聚烯烃或含氟聚合物，所述第二绝缘体为聚烯烃或含氟聚合物。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述线缆还包括至少部分包裹在所述第一绝缘体以及所述第二绝缘体之外的屏蔽层以及至少部分包裹在所述屏蔽层上的绝缘皮，所述屏蔽层为金属材料。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述线缆还包括至少一根引流线，所述引流线位于所述屏蔽层或者所述绝缘皮的内侧，且所述引流线位于所述第一金属导体以及所述第二金属导体的外侧，所述引流线为镀锡的铜线。
相较于现有技术，本实用新型线缆在所述第一绝缘体和所述第二绝缘体相互接触的位置处，所述第一绝缘体和/或所述第二绝缘体设有变形面，通过使S/D≤0.99，缩短了所述第一金属导体与所述第二金属导体之间的距离，从而使本实用新型的线缆能够实现低模式转换，改良了高频特性。
附图说明
图1是本实用新型的线缆在一种实施方式中的立体示意图。
图2是图1的主视图。
图3是图1中第一绝缘体包裹在第一金属导体上时的立体示意图。
图4是第二绝缘体包裹在第二金属导体上且于另一角度的立体示意图。
图5是本实用新型的线缆在另一种实施方式中的立体示意图。
图6是导体与绝缘体偏心时的示意图。
图7是本实用新型的线缆在同轴度为95％且S/D分别为1.00、0.99、 0.98、0.96、0.94、0.92以及0.90时的测试模式转换对比图。
具体实施方式
下面将结合附图详细地对本实用新型示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本实用新型的权利要求书中所记载的、与本实用新型的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。
在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本实用新型的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本实用新型中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本实用新型中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。
请参照图1至图4所示，本实用新型揭示了一种线缆100，其包括第一金属导体11、至少部分包裹在所述第一金属导体11上的第一绝缘体21、第二金属导体12、至少部分包裹在所述第二金属导体12上的第二绝缘体 22、至少部分缠绕在所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22上的中间层材料3、至少部分包裹在所述中间层材料3上的屏蔽层4、以及至少部分包裹在所述屏蔽层4上的绝缘皮5。
在本实用新型图示的实施方式中，所述第一金属导体11和所述第二金属导体12均呈圆柱状。所述第一金属导体11用以传输第一信号，所述第二金属导体12用以传输第二信号。在本实用新型的一种实施方式中，所述第一信号与所述第二信号组成差分高速信号对。在本实用新型的一种实施方式中，所述第一金属导体11以及所述第二金属导体12均为镀银的铜线，以提高信号传输的质量。
请参照图1至图4所示，在本实用新型的一种实施方式中，所述第一绝缘体21与所述第二绝缘体22均沿纵长方向L-L延伸。所述第一绝缘体 21与所述第二绝缘体22彼此邻接、相互平行且相互接触。所述第一绝缘体21与所述第二绝缘体22沿垂直于所述纵长方向L-L的宽度方向W-W 并排布置。所述第一绝缘体21与所述第二绝缘体22均大致呈圆柱状；换言之，所述第一绝缘体21与所述第二绝缘体22的外轮廓均为非绝对的圆形。
在所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22相互接触的位置处，所述第一绝缘体21和/或所述第二绝缘体22设有变形面/挤压成型面。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一绝缘体21包括第一弧形面211，所述第二绝缘体22包括第二弧形面221。所述变形面为平面。所述变形面包括设于所述第一绝缘体21的第一平面212以及设于所述第二绝缘体22的第二平面222，所述第一平面212与所述第二平面222相挤压以相互抵接。所述第一弧形面211为优弧，所述第一弧形面211与所述第一平面212共同形成了所述第一绝缘体21的外表面；所述第二弧形面221为优弧，所述第二弧形面221与所述第二平面222共同形成了所述第二绝缘体22的外表面。
当然，在其它实施方式中，所述变形面也可以仅设于所述第一绝缘体 21或所述第二绝缘体22上。
请参照图2所示，所述第一金属导体11的中轴线与所述第二金属导体12的中轴线之间的距离为S；所述第一弧形面211所在的圆的外径和/ 或所述第二弧形面221所在的圆的外径为D；其中S/D≤0.99。所述第一平面212位于所述第一弧形面211所在的圆的内部，即所述第一平面212 呈内缩状。所述第二平面222位于所述第二弧形面221所在的圆的内部，即所述第二平面222呈内缩状。
在本实用新型的一种实施方式中，所述第一弧形面211所在的圆的外径和所述第二弧形面221所在的圆的外径均为D。所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22对称设置。
在本实用新型的一种实施方式中，所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22在初始制造时为标准的圆柱形，即所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22的外轮廓为标准的圆形；在后续制造过程中，通过将所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22相互挤压的方式，使所述第一绝缘体21 和所述第二绝缘体22均发生变形，从而形成了所述第一平面212与所述第二平面222。
当然，在本实用新型的另一种实施方式中，所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22也可以在制造后就分别呈现出如图4以及图5所示的形状。组装时，直接将所述第一平面212与所述第二平面222贴靠在一起。
在本实用新型的一种实施方式中，所述第一绝缘体21为聚烯烃或含氟聚合物，所述第二绝缘体21为聚烯烃或含氟聚合物。所述第一绝缘体 21与所述第二绝缘体21的材料可以相同或者不同。所述中间层材料3为缠绕或者套接设置在所述第一绝缘体21与所述第二绝缘体21外的缓冲绝缘层，所述中间层材料3具有绝缘和缓冲的作用。
在本实用新型的一种实施方式中，所述中间层材料3的介电常数低于所述第一绝缘体21的介电常数，且所述中间层材料3的介电常数低于所述第二绝缘体22的介电常数。如此设置，使本实用新型的线缆100能够实现低模式转换，从而改良了高频特性。在本实用新型的一种实施方式中，所述中间层材料3由泡沫聚烯烃制成。所述中间层材料3沿所述线缆100 的纵长方向L-L呈螺旋状地缠绕在所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22上。具体地，所述中间层材料3沿所述线缆100的纵长方向L-L连续地缠绕在所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22上。
在本实用新型的一种实施方式中，所述屏蔽层4为金属材料(例如，铝)或者金属与塑料的混合材料(例如，铝与聚酯的混合材料)。所述屏蔽层4可以是一层或者多层。
在本实用新型的一种实施方式中，所述绝缘皮5可以由聚酯材料制成。
所述线缆100还包括至少一根引流线6。请参照图1至图4所示，在本实用新型图示的一种实施方式中，所述引流线6包括分别位于所述第一金属导体11以及所述第二金属导体12的两侧的第一引流线61以及第二引流线62。所述第一引流线61以及所述第二引流线62均位于所述屏蔽层 4和所述绝缘皮5之间，且所述第一引流线61以及所述第二引流线62均为镀锡的铜线。
请参照图5所示，在本实用新型图示的另一种实施方式中，所述引流线6仅为一根，且所述线缆100未设置所述中间层材料3。所述引流线6 位于所述屏蔽层4的内侧，且所述引流线6位于所述第一金属导体11以及所述第二金属导体12的外侧。
请结合图6所示，线缆中导致模式转换的原因之一是导体的位置不在绝缘体的中心。以所述第一金属导体11以及所述第一绝缘体21为例，由于制造的原因，所述第一金属导体11的中心O1偏离了所述第一绝缘体 21的中心O2，即二者的同轴度不是100％。同轴度的计算公式如下：同轴度＝Dmax/Dmin*100％，其中Dmax代表所述第一金属导体11与所述第一绝缘体21同一侧的最大距离，Dmin代表所述第一金属导体11与所述第一绝缘体21同一侧的最小距离。在线缆的制造中，合格的同轴度一般可以认为是≥95％。
请结合图2所示，可以理解，如果所述第一绝缘体21和所述第二绝缘体22的外轮廓为标准的圆形，则S/D＝1。在本实用新型图示的实施方式中，通过设置所述变形面，使S/D≤0.99，即缩短了所述第一金属导体 11与所述第二金属导体12之间的距离。通过使所述第一金属导体11与所述第二金属导体12更靠近，模式转换被减少。
请参照图7所示，本实用新型取最坏情况下同轴度为95％为例来测试模式转换水平，其中图7的横坐标代表频率(单位GHz)，纵坐标表示模式转换(单位dB)。曲线A-G代表本实用新型实施方式中线缆100的测试结果，其中曲线A代表S/D＝1.00时的测试结果，曲线B代表S/D＝0.99 时的测试结果，曲线C代表S/D＝0.98时的测试结果，曲线D代表S/D＝0.96时的测试结果，曲线E代表S/D＝0.94时的测试结果，曲线F代表S/D＝0.92 时的测试结果，曲线G代表S/D＝0.90时的测试结果。从图7中可以看出，与S/D＝1.00相比，通过使S/D≤0.99，本实用新型的线缆100具备更低的模式转换，从而使其具有更好的高频特性。
本实用新型通过设置所述中间层材料3，并通过所述中间层材料3对所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22进行缠绕，一方面，有利于将所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22捆扎紧，使所述第一金属导体 11与所述第二金属导体12之间的距离更小；另一方面，可以利用现有的模具制造出圆柱形的所述第一绝缘体21以及所述第二绝缘体22，无需额外开模，从而节省了成本。
以上实施方式仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本实用新型的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施方式对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (14)

1.一种线缆(100)，其包括：
第一金属导体(11)，所述第一金属导体(11)用以传输第一信号；
第一绝缘体(21)，所述第一绝缘体(21)至少部分包裹在所述第一金属导体(11)上，所述第一绝缘体(21)沿纵长方向(L-L)延伸；
第二金属导体(12)，所述第二金属导体(12)用以传输第二信号；以及
第二绝缘体(22)，所述第二绝缘体(22)至少部分包裹在所述第二金属导体(12)上，所述第二绝缘体(22)沿所述纵长方向(L-L)延伸；
其特征在于：所述第一金属导体(11)的中轴线与所述第二金属导体(12)的中轴线之间的距离为S；
所述第一绝缘体(21)与所述第二绝缘体(22)沿垂直于所述纵长方向(L-L)的宽度方向(W-W)并排布置，所述第一绝缘体(21)和所述第二绝缘体(22)彼此相邻且相互接触，其中，所述第一绝缘体(21)包括第一弧形面(211)，所述第二绝缘体(22)包括第二弧形面(221)，在所述第一绝缘体(21)和所述第二绝缘体(22)相互接触的位置处，所述第一绝缘体(21)和/或所述第二绝缘体(22)设有变形面，所述第一弧形面(211)所在的圆的外径和/或所述第二弧形面(221)所在的圆的外径为D；
其中，S/D≤0.99。
2.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述变形面为平面。
3.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述变形面包括设于所述第一绝缘体(21)的第一平面(212)以及设于所述第二绝缘体(22)的第二平面(222)，所述第一平面(212)与所述第二平面(222)相抵接。
4.如权利要求3所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一平面(212)与所述第二平面(222)为挤压成型面。
5.如权利要求3所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一平面(212)位于所述第一弧形面(211)所在的圆的内部，所述第二平面(222)位于所述第二弧形面(221)所在的圆的内部。
6.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一弧形面(211)所在的圆的外径和所述第二弧形面(221)所在的圆的外径均为D。
7.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一绝缘体(21)和所述第二绝缘体(22)对称设置。
8.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述线缆(100)还包括中间层材料(3)，所述中间层材料(3)至少部分缠绕在所述第一绝缘体(21)以及所述第二绝缘体(22)上。
9.如权利要求8所述的线缆(100)，其特征在于：所述中间层材料(3)的介电常数低于所述第一绝缘体(21)的介电常数，且所述中间层材料(3)的介电常数低于所述第二绝缘体(22)的介电常数。
10.如权利要求8所述的线缆(100)，其特征在于：所述中间层材料(3)沿所述线缆(100)的纵长方向(L-L)呈螺旋状地缠绕在所述第一绝缘体(21)以及所述第二绝缘体(22)上。
11.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一金属导体(11)以及所述第二金属导体(12)均为镀银的铜线。
12.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述第一绝缘体(21)为聚烯烃或含氟聚合物，所述第二绝缘体(22)为聚烯烃或含氟聚合物。
13.如权利要求1所述的线缆(100)，其特征在于：所述线缆(100)还包括至少部分包裹在所述第一绝缘体(21)以及所述第二绝缘体(22) 之外的屏蔽层(4)以及至少部分包裹在所述屏蔽层(4)上的绝缘皮(5)，所述屏蔽层(4)为金属材料。
14.如权利要求13所述的线缆(100)，其特征在于：所述线缆(100)还包括至少一根引流线，所述引流线位于所述屏蔽层(4)或者所述绝缘皮(5)的内侧，且所述引流线位于所述第一金属导体(11)以及所述第二金属导体(12)的外侧，所述引流线为镀锡的铜线。
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