TW201303910A - 高速傳輸電纜 - Google Patents

Abstract

本發明係關於高速傳輸電纜，其包含第一內部導體及同心配置於該第一導體之至少一部分周圍之介電膜。該介電膜具有基礎層，該基礎層包含複數個形成於該基礎層之第一主表面上之第一突出及第二突出，其中該等第一突出與該等第二突出彼此不同。該介電膜之該等第一突出係佈置於該第一內部導體與該基礎層之間，該等第一突出在該第一內部導體周圍形成絕緣包層。

Description

高速傳輸電纜

本揭示內容概言之係關於用於傳輸電信號之電纜。特定而言，本發明係關於高速電纜，其包含毗鄰電纜之載流內部導體佈置之結構化介電層。

用於高速傳輸電信號之電纜已眾所周知。高速傳輸電纜通常包含由絕緣介電層環繞之導電性中心導體或導線。實例性高速傳輸電纜係同軸電纜。在同軸電纜中，導電性導體及絕緣介電層可進一步包含外部導體及保護性外部夾套。

絕緣介電層可由使中心導體與電纜內之其他導體電隔離之任一材料或材料組合構成。介電層之材料性質可顯著影響電信號沿高速傳輸電纜之長度之傳輸。通常期望電場與介電層之間之最小相互作用能維持信號完整性並減小電信號之電容。電容減緩了電信號之傳播速率並減小了信號強度。另外，電容係電纜阻抗之強有力貢獻者，且由此介電層具有影響電纜阻抗之大小及均勻性之作用，通常期望電纜阻抗沿給定絕緣導線之長度較為恆定。由介電層之材料性質影響之主要電性質包含信號衰減、信號傳播速率、電容/給定電纜長度、阻抗及該等電性質沿電纜長度之均勻性。與之相反，可期望電纜具有指定電性質，例如已知阻抗值。指定該等電性質將影響介電層之結構及有效介電常數。介電結構及材料之介電常數將直接影響介電層之所需 厚度及(由此)電纜直徑、電纜撓性及相關性質。

舉例而言，相對於電信號沿由空氣所環繞導體之速度，電信號沿同軸電纜之傳播速率(VOP)為：

其中ε_eff係環繞中心導體之介電層之有效介電常數。空氣之介電常數實際上等於1，而固體介電材料具有大於1之介電常數。為將電信號之傳播速率最大化，應將介電層之有效介電常數最小化。在介電層中納入空氣係減小介電層之有效介電常數之一種方式。

儘管在介電結構中納入空氣通常會改良傳輸電纜之電性質，但單獨之空氣(在環境壓力下)不足以支持抵消可在製造、安裝及應用電纜期間施加至電纜之外力。若不能在任一點支持外部負載，則可能導致在電纜之中心導體與環繞結構間之空隙中產生局部變形，由此改變中心導體周圍之電場及磁場分佈，從而產生可引起信號反射及降低之信號完整性之局部阻抗變化。若該等變形顯著較大(例如電纜之扭折)或較多，則電纜可能不再適於作為高速傳輸線。因單獨之空氣並無足夠支持，故介電層亦包含較高勁度材料以維持電纜之內部導體與環繞結構之間之空隙。

業內通常實踐三類包含大量環繞中心導體之空氣之介電層結構；A)發泡及膨脹聚合物、B)細螺旋纏繞單絲及C)軸向擠出之均勻溝道。

發泡或膨脹結構可具有至多約70%之空氣含量以得到 1.3-1.5之有效介電常數。然而，所得介電層之勁度可極低，且可能不能在所施加負載下向中心導體提供足夠支持，且可使得中心導體在緊密彎曲時發生扭折。在施加負載時，該等結構易於扭曲及破裂。

螺旋纏繞結構通常利用單絲或其捲繞於中心導體周圍之偏移。在捲繞導體結構上擠出絕緣體管。該等螺旋纏繞結構亦可具有低有效介電常數(約1.3)，但通常在任一給定橫截面中在中心導體圓周周圍之一個點處提供針對外力之支持。此個別接觸點亦可能不足以支持在並不直接毗鄰捲繞絲之中心導體之圓周周圍中任一點處施加之外部負載，此可導致中心導體在彎曲時發生局部變形或扭折並引起伴隨之信號完整性問題。

包含大量空氣之第三類介電層結構係沿導體軸形成之具有經修飾擠出端之縱向擠出結構。該等擠出結構通常呈均勻溝道之形式且可通常得到1.45或更高之有效介電常數。然而，熔融聚合物之軸向擠出製程並不非常適於提供緊密間隔之較小特徵，此乃因表面張力及以此方式擠出液體材料之動力學促進了特徵之捲繞。另外，此製程可能不易於形成沿軸向方向有所變化之特徵(亦即每一橫截面輪廓皆相同)。另外，該製程限於可在導體周圍以所需厚度擠出之材料。

總之，先前技術之介電結構不能足以提供低有效介電常數以及足夠機械完整性及設計撓性。需要包含如下介電層之高速傳輸電纜：其納入大量毗鄰且包圍中心導體之空氣 同時在中心導體周圍提供更均勻支持，從而使得介電層具有較大機械穩定性同時具有低有效介電常數。

在一態樣中，本發明提供包含富含空氣之介電層之高速傳輸電纜。高速傳輸電纜包含第一內部導體及同心配置於第一導體之至少一部分周圍之介電膜。該介電膜具有基礎層，該基礎層包含複數個形成於該基礎層之第一主表面上之第一突出及第二突出，其中該等第一突出與該等第二突出彼此不同。該介電膜之該等第一突出佈置於該第一內部導體與該基礎層之間，該等第一突出在該第一內部導體周圍形成絕緣包層。

本發明之上述發明內容並非意欲闡述本發明之每一揭示實施例或本發明之每個實施方案。下列圖及詳細說明將更具體地例示說明性實施例。

在較佳實施例之下列詳細說明中，參照構成其一部分之附圖。該等圖式以圖解說明方式展示可實踐本發明之具體實施例。應理解，在不背離本發明範圍之情形下，可利用其他實施例並可作出結構或邏輯改變。因此，並不意欲將下列詳細說明視為具有限制意義，且本發明之範圍由隨附申請專利範圍界定。

本發明涉及具有結構化介電膜之高速傳輸電纜，該結構化介電膜形成於至少一個內部導體周圍以產生較習用電纜設計具有較高傳播速度、較低重量及較小大小(及較高密 度)以及較大介電常數一致性及較大抗破裂性之電傳輸線。結構化介電膜在內部導體周圍產生空氣空隙。在一實例性態樣中，具有結構化介電膜之高速傳輸電纜可形成於兩個或更多個內部導體周圍。

在另一實例性態樣中，結構化介電膜可包含具有形成於一個主表面之至少一部分上之第一及第二突出之基礎層，其中該等第一及第二突出彼此不同。該等突出佈置於內部導體與基礎層之間以形成環繞內部導體之富含空氣之介電層。在傳輸線中之主要介電材料中納入空氣可提供諸多益處，包含減小重量、減小由介電材料引起之損失及減小所得介電膜之介電常數。減小介電常數繼而增加了信號傳播速率並減小了給定阻抗所需之電介質厚度，且由此傳輸電纜可較小。

納入空氣之常用方法係使絕緣材料發泡，但所得材料可容易地破裂且空氣內容物通常以異質形式分散於絕緣材料中，從而使得介電材料具有非恆定介電常數。本發明中所使用之絕緣材料係結構化介電膜，其中以重複或結構化方式將空氣納入傳輸電纜中。以此方式，可產生具有較低介電常數之結構化介電膜，其介電常數低於用於形成結構化介電膜之突出及/或基礎層之材料之介電常數。

圖1繪示本發明一態樣之高速傳輸電纜100之一實例性實施例。該高速傳輸電纜可包含第一內部導體110及同心配置於第一內部導體之至少一部分周圍之介電膜120。介電膜具有基礎層122，基礎層122包含形成於基礎層之第一主 表面上之複數個第一突出124及複數個第二突出126，其中第一突出與第二突出彼此不同。該介電膜之該等第一突出佈置於該第一內部導體與該基礎層之間，該等第一突出在該第一內部導體周圍形成絕緣包層。

第一內部導體可呈以下形式：裸露導體、金屬條帶或導線、包括內部導電核心及環繞內部導電核心或同軸電纜之絕緣層之經塗覆導體。

第一及第二突出之特徵可在於突出之幾何形狀以及臨界尺寸。因此，第一突出124具有特徵在於第一臨界尺寸之第一幾何形狀，且第二突出126具有特徵在於第二臨界尺寸之第二幾何形狀。本發明之第一及第二突出彼此不同，從而突出之幾何形狀或臨界尺寸中之至少一者不同。舉例而言，第一突出可呈如圖1中所展示之矩形壁形式，且第二突出126可具有不同形狀，例如所展示之連續三角形隆脊。另一選擇為，第一及第二突出之幾何形狀可相同但具有不同臨界尺寸，舉例而言，突出高度或突出自基礎層之第一主表面延伸之距離可不同。在一實例性態樣中，第一突出可決定介電膜之基礎層與第一內部導體之表面之間之距離，而第二突出可用作強化或剛性化構件以有助於支持膜呈其期望組態。添加強化突出可增加第一突出之間之間隔，由此增加緊密環繞內部導體之空氣量。

介電膜120可具有毗鄰介電膜之第一縱向邊緣121a佈置之平坦凸緣部分125及紋理化部分127，其中第一及第二突出122、124係佈置於介電膜之紋理化部分上。在介電膜捲 繞於第一內部導體周圍時，凸緣部分可與前一捲之紋理化部分重疊。在一實例性態樣中，可將黏著劑(未展示)置於介電膜之凸緣部分上，以使每一捲結合至介電膜之毗鄰捲。凸緣部分可為介電膜之基礎層122之整體部分，或凸緣部分可為沿基礎層之其中一個縱向邊緣黏著至介電膜之基礎層之獨立條帶材料。

實例性高速傳輸電纜100可具有形成於介電膜120之第二主表面上之保護性夾套140。

在第一實例性態樣中，介電膜120可縱向捲繞於第一內部導體110周圍，從而介電膜之第一縱向邊緣121a及第二縱向邊緣121b與第一內部導體對準，如圖1中所展示。在一替代態樣中，介電膜320可螺旋捲繞於第一內部導體310周圍，如圖4中所展示。

圖2A-2C及圖3繪示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之多種介電膜。

圖2A展示介電膜220A之等角視圖，其包含基礎層222A，基礎層222A具有形成於基礎層之第一主表面上之複數個第一突出224A及複數個第二突出226A。第一突出具有特徵在於第一臨界尺寸之第一幾何形狀，且第二突出具有特徵在於第二臨界尺寸之第二幾何形狀。第一突出224A及第二突出226A皆係呈連續縱向延伸之稜柱或三角形隆脊之形式。第一突出之臨界尺寸係隆脊之高度，其將控制第一內部導體與介電膜220A之基礎層之間之分隔。第二突出小於第一突出且可用於加強基礎層以防止在將第一 突出進一步間隔開時介電膜發生壓曲或扭折。

圖2B展示介電膜220B之等角視圖，其包含基礎層222B，基礎層222B具有形成於基礎層之第一主表面上之複數個第一突出224B及複數個第二突出226B。第一突出具有特徵在於第一臨界尺寸之第一幾何形狀，且第二突出具有特徵在於第二臨界尺寸之第二幾何形狀。第一突出224B係呈連續縱向延伸隆脊之形式，而第二突出226B係呈佈置於第一突出之間之橫向不連續隆脊之形式。同樣，第一突出之臨界尺寸係縱向隆脊之高度，其控制內部導體與介電膜之基礎層之間之分隔。第二突出可與第一突出具有相同大小或具有較小大小。

圖2C展示介電膜220C之等角視圖，其包含基礎層222C，基礎層222C具有形成於基礎層之第一主表面上之複數個第一突出224C及複數個第二突出226C。第一突出224C係呈離散圓柱形柱之形式，而第二突出226C係呈佈置於第一突出之間之連續縱向延伸隆脊之形式。同樣，第一突出之臨界尺寸係隆脊之高度，其控制內部導體與介電膜之基礎層之間之分隔。第二突出可與第一突出具有相同大小或具有較小大小。

圖3係展示本發明之實例性介電膜之橫截面之顯微照片。此介電膜具有複數個呈連續縱向隆脊形式之第一突出，該等第一突出彼此藉由亦呈連續縱向隆脊形式之三個第二突出之組分隔。此構造之一個優點在於，其較僅具有第一突出之介電膜更易於在內部導體周圍捲繞，此乃因較 小突出在縱向方向上並不如較大第一突出一般堅硬，而仍支持第一突出之間之基礎層以防止基礎層發生扭折或扭曲。另外，第二突出可用於加強第一突出；在第一突出之縱橫比變得較大時，則第二突出可用於加強第一突出之基底。另外，若第二突出短於第一突出，則在將局部力施加至電纜之表面外側時，第二突出將向傳輸電纜提供增強之抗破裂性。在抵靠內部導體壓縮介電膜時，若第二突出與內部導體接觸，則應增加壓縮介電結構之力的量。

介電膜之基礎層可為以下中之一者：絕緣膜、金屬箔、由絕緣膜及金屬層構成之雙層結構或另一多層材料。一種實例性多層材料可在兩個絕緣層之間具有埋入導電層。另一實例性多層材料可具有複數個由絕緣層隔開之導電層。在一實例性態樣中，介電膜之基礎層為連續材料片，而在另一態樣中，基礎層可為多孔材料片。

可藉由業內已知之多種製程來形成介電膜，包含擠出、壓印、澆鑄、層壓及模製製程。可藉由擠出製程自可熔化處理之介電材料(例如熱塑性樹脂)利用適當模具特徵來同時形成基礎層及突出。在藉由擠出製程產生時，突出及基礎層可由單一材料形成，或在使用共擠出製程時基礎層可由第一材料形成且突出可由第二材料形成。

另一選擇為，可藉由將突出壓印至基礎層中來產生介電膜之突出。基礎層可為以下材料之膜基板：在高溫下軟化之介電材料，或可在膜基板與在上面形成突出之壓印平臺或鑄模接觸之後交聯之部分固化介電材料。在使用壓印製 程時，由單一材料形成突出及基礎層。

在另一替代態樣中，可將可熔化處理之介電材料或可固化介電材料分配於紋理化鑄模或輥上。在冷卻或固化之後，可自鑄模或輥去除材料以得到介電膜。以此方式，可同時形成基礎層及突出。在一替代態樣中，可使用預製膜基板作為層。可將可熔化處理之介電材料或可固化介電材料分配於基礎層與紋理化鑄模或輥之間。在冷卻或固化之後，可自鑄模或輥去除材料以得到介電膜。以此方式，突出可由與基礎層相同之材料或可由不同材料形成。舉例而言，可藉由將可固化單體或預聚物澆鑄於鑄模與已存在基礎層膜之間隨後實施UV或熱固化來形成突出。

用於基礎層之實例性預製膜基板可包含聚醯亞胺膜、聚酯膜、聚烯烴膜、含氟聚合物膜、聚碳酸酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、乙烯丙烯二烯單體橡膠膜、液晶聚合物膜、聚氯乙烯膜等。在一實例性態樣中，用於基礎層之預製膜基板可為金屬化聚合物膜，例如金屬化聚醯亞胺或聚酯膜。另一選擇為，基礎層可為金屬箔(例如銅箔)或其他可用作用於形成介電膜之基板之平面導電材料。在另一態樣中，基礎層可為由兩個或更多個已層壓至一起以形成紋狀基礎層之個別層構成之材料。

在基礎層係金屬箔或包含金屬或導電子層時，該子層可在用於形成高速傳輸電纜時用作接地平面。將接地平面整合至介電膜中會消除對於其他獨立接地平面之需求且潛在地消除中心導體與接地平面之間之一些或所有介電材料， 例如在基礎層僅由金屬箔構成時或在上面形成突出之基礎層之第一主表面係金屬表面時之情形。在該兩個態樣中之任一者中，膜之介電性質源於佈置於基礎層之金屬表面與內部導體之間的突出及空氣。

實例性可熔化處理之介電材料包含聚烯烴樹脂、含氟聚合物樹脂、聚碳酸酯樹脂、耐綸(nylon)樹脂、熱塑性彈性體樹脂、乙烯乙酸乙烯基酯共聚物樹脂、聚酯樹脂及液晶聚合物樹脂。

實例性可固化介電材料包含熱固性樹脂(包含環氧樹脂、聚矽氧及丙烯酸酯)或可交聯預聚物。

圖4繪示本發明一態樣之高速傳輸電纜300之一實例性實施例。傳輸電纜300可包含絞合第一內部導體310(其包括複數條較小規格之裸露金屬導線)及介電膜320(其螺旋捲繞於第一內部導體周圍)。介電膜具有基礎層322，基礎層322包含形成於基礎層之第一主表面上之複數個第一突出324及複數個第二突出326，其中第一突出與第二突出彼此不同。第一突出324係呈離散圓柱形柱之形式，而第二突出326係呈佈置於第一突出之間之連續縱向延伸隆脊之形式。第一突出之臨界尺寸係柱之高度，其控制內部第一導體與介電膜之基礎層之間之分隔，一絕緣包層圍繞第一內部導體。

高速傳輸電纜300可進一步包含佈置於螺旋捲繞之介電膜上之遮蔽層350。遮蔽層可有助於將傳輸電纜接地，有助於控制電纜之阻抗以及防止來自電纜之電磁干擾發射。 遮蔽層可呈金屬箔或編織或針織金屬層之形式，其佈置於捲繞於第一內部導體周圍之介電層上。

另外，高速傳輸電纜300可具有形成於遮蔽層350上之保護性夾套340。

圖5A展示具有基礎層422之實例性介電膜420之橫截面，基礎層422沿介電膜之中線具有沿膜長度縱向延伸至頁面中之薄型部分423。介電膜具有複數個第一突出424(其形成於薄型部分任一側介電膜之第一主表面上)及兩個第二突出426(其形成於基礎層之薄型部分423之第一主表面上)以在介電膜中形成經改造彎曲區域。

圖5B及5C展示介電膜可如何螺旋捲繞於第一內部導體410周圍。對於螺旋捲繞之內部導體而言，如圖5B中所展示，期望可藉由介電膜本身中之形成步驟(未展示)或提供具有足夠撓性之介電膜來使外部捲在先前捲之邊緣周圍貼合。此撓性可為介電膜基於所用材料之固有性質，或可藉由選擇賦予更高貼合性之厚度或突出形狀及大小來進行改造以適應介電膜之結構。納入薄型部分423會沿介電膜之中線賦予膜增加之撓性。在薄型部分中形成之第二突出426可有助於控制介電膜之彎曲。特定而言，第二突出426可彼此接觸以防止在介電膜之經改造彎曲區域中介電膜發生過劇烈彎曲或扭折。

圖5B展示螺旋捲繞於內部導體410周圍之介電膜，其具有約25%之重疊區域428。第一突出424a在第一捲繞層面429a上在基礎層422與內部導體410之間提供偏移，且第一 突出424b在第一捲繞層面上之基礎層與第二捲繞層面429b上之基礎層之間提供偏移。第二突出有助於控制介電膜之薄型部分中之彎曲。在一實例性態樣中，將黏著劑置於重疊區域中以將捲繞介電材料固定就位。

圖5C展示螺旋捲繞於內部導體410周圍之介電膜，其具有約50%之重疊區域428。第一突出424a在第一捲繞層面429a上在基礎層422與內部導體410之間提供偏移，且第一突出424b在第一捲繞層面上之基礎層與第二捲繞層面429b上之基礎層之間提供偏移。第二突出有助於控制介電膜之薄型部分中之彎曲並控制捲之間隔。

圖6A展示具有基礎層522之實例性介電膜520之橫截面，基礎層522具有複數個第一突出524(其形成於介電膜之第一主表面之一部分上)及複數個第二突出526(其形成於基礎層之第一主表面之第二部分上)。第一突出具有窄於第二突出之輪廓，此使得在介電膜螺旋捲繞於內部導體周圍時有更多空氣毗鄰內部導體存在，如圖6B中所展示。

在圖6B中，介電膜520可螺旋捲繞於內部導體510周圍且具有約50%之重疊區域528。第一突出524在第一捲繞層面529a上在基礎層522與內部導體510之間提供偏移，且第二突出526在第一捲繞層面上基礎層之第二主表面與第二捲繞層面529b之基礎層之間提供偏移。

圖7A展示與圖5A中所展示之介電膜420類似之實例性介電膜620之橫截面，只是介電膜620包含複數個形成於基礎層622之第二主表面上之第三突出634。第三突出634可與 螺旋捲繞介電膜之重疊區域628中之第一突出624相配合，如圖7B中所展示。

圖8A及8B繪示本發明之實例性高速傳輸電纜700、800之另一實施例之兩種變化形式。傳輸電纜700、800可歸類為雙軸電纜(亦稱為雙股電纜)，其中兩個內部導體710a、b及810a、b分別並排置於電纜內。在電流沿電纜行進時，環繞內部導體之結構化介電膜720、820支持電場並與電場發生強烈相互作用。因此，介電膜之電性質(例如介電常數及損失)對於傳輸電纜之信號速度及信號完整性至關重要。該等雙軸電纜構造可得到增加之信號傳播速率、低損失及低電容，此使得能夠獲得與習用電纜設計具有相同阻抗之較小直徑傳輸電纜。因平行雙股導體係用於數據傳輸線之基本結構，故需要以成本有效之高效方式來製造此結構，同時保留傳輸電纜之優良傳輸線特性及機械性質。

圖8A繪示實例性高速傳輸電纜700。傳輸電纜700包含兩個界定傳輸電纜之縱向軸之平行內部導體710a、710b及至少部分地同心佈置於內部導體周圍之結構化介電膜720。內部導體可為經塗覆導體，其包括內部導電核心712及環繞內部導電核心或夾套同軸電纜之絕緣層714以確保其彼此電隔離。

介電膜720包含基礎層722，基礎層722具有沿基礎層之第一縱向邊緣721a形成之整體凸緣部分725及紋理化部分。紋理化部分包含複數個第一突出724(其形成於基礎層之第一主表面上)及兩個較大第二突出726(其毗鄰基礎層 之第二縱向邊緣721b且沿基礎層之中線亦形成於基礎層之第一主表面上)。第一突出724在基礎層722與內部導體710a、710b之間提供偏移。在介電膜捲繞於內部導體對周圍時，第二突出726可用作內部導體710a、710b之間之間隔件及/或定位元件。

在介電膜捲繞於內部導體對周圍時，凸緣部分725可與介電膜之紋理化部分重疊。在一實例性態樣中，可將黏著劑(未展示)置於介電膜之凸緣部分上以將介電膜固定於內部導體周圍。

高速傳輸電纜700可進一步包含遮蔽層750，遮蔽層750可有助於將傳輸電纜接地，有助於控制電纜之阻抗以及防止來自電纜之電磁干擾發射。遮蔽層可呈金屬箔、編織或針織金屬層之形式，其佈置於捲繞於內部導體周圍之介電膜上。

另外，高速傳輸電纜700可具有形成於遮蔽層750上之保護性夾套740。

圖8B繪示實例性高速傳輸電纜800。傳輸電纜800包含兩個界定傳輸電纜之縱向軸之平行內部導體810a、810b及至少部分地同心佈置於內部導體周圍之結構化介電膜820。內部導體可為裸露導體、經塗覆導體，該經塗覆導體包括內部導電核心及環繞內部導電核心或同軸電纜之絕緣層。

介電膜820包含基礎層822，基礎層822可具有沿基礎層之第一縱向邊緣821a佈置之凸緣部分825及紋理化部分，其中凸緣部分可為沿介電膜之縱向邊緣中之一者附接至介 電膜之第二主表面的獨立構件。在一實例性態樣中，在將介電膜捲繞於內部導體周圍之前，凸緣部分可為沿介電膜之縱向邊緣中之一者延伸之膠帶片。在將介電膜捲繞於內部導體周圍之後，可將膠帶凸緣部分之自由側沿第二縱向邊緣821b黏著至介電膜之第二主表面上。紋理化部分包含複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出824及兩個亦形成於基礎層之第一主表面上之較大聯鎖突出826a、826b。一個聯鎖突出826b可毗鄰基礎層之第二縱向邊緣821b形成，且另一聯鎖突出826a可沿基礎層之中線形成。第一突出824在基礎層822與內部導體810a、810b之間提供偏移。聯鎖突出826a、826b聯鎖以在內部導體中之至少一者周圍固定介電膜之至少一部分。另外，在將介電膜捲繞於內部導體對周圍時，突出826a、826b可用作內部導體810a、810b之間之間隔件以防止內部導體直接接觸。

在介電膜捲繞於內部導體對周圍時，凸緣部分825可與介電膜之紋理化部分重疊。在凸緣部分係自膠帶形成之一實例性態樣中，凸緣部分可將介電膜固定於內部導體周圍。

高速傳輸電纜800可進一步包含遮蔽層850，遮蔽層850可有助於將傳輸電纜接地，有助於控制電纜之阻抗以及防止來自電纜之電磁干擾發射。遮蔽層可呈金屬箔、編織或針織金屬層之形式，其佈置於捲繞於第一內部導體周圍之介電層上。

另外，高速傳輸電纜800可具有形成於遮蔽層850上之保 護性夾套840。

圖9A-9D繪示本發明之雙股型高速傳輸電纜900A-900D之4種其他變化形式。

參照圖9A，高速傳輸電纜900A包含兩個界定傳輸電纜之縱向軸之平行內部導體910A及結構化介電膜920A。介電膜至少部分地同心佈置於內部導體周圍，從而介電膜之區段921A佈置於兩個平行內部導體之間。介電膜包含具有複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出924A之基礎層922A。另外，介電膜920A可具有一或多個形成於基礎層之第一主表面上之第二突出926A。第二突出可用於固定介電膜在兩個內部導體之間之區段921A。

類似地，圖9B及9C中所展示之高速傳輸電纜900B、900C包含不同形式之第二突出926B、926C，第二突出926B、926C用於固定內部導體對之間介電膜920B、920C之區段921B、921C。特定而言，圖9B展示第二突出926B呈連續三角形隆脊之形式之介電膜。突出926B可另外藉由將介電膜之邊緣引導至內部導體下方(其中在遮蔽層950及保護性夾套(未展示)形成於捲繞之介電內部導體之後，該等邊緣將被捕獲)來促進介電膜捲繞於內部導體周圍。圖9C展示在將介電膜捲繞於內部導體周圍時介電膜920C之自由端可如何捕獲於兩個相對之第二突出926C之間。

參照圖9D，高速傳輸電纜900D包含兩個界定傳輸電纜之縱向軸之平行內部導體910D、至少部分地同心佈置於內部導體周圍之結構化介電膜920D，其中介電膜之區段 921D佈置於兩個平行內部導體之間。介電膜920D包含具有複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出924D之基礎層922D。介電膜920D可具有一組第二突出926D(其沿介電膜之中線996形成於基礎層之第一主表面上)及複數個第三突出927D(其毗鄰介電膜之縱向邊緣佈置)。第二及第三突出926D、927D具有經設計而彼此配合以固定內部導體對之間之區段921D之形狀。

視需要，傳輸電纜可包含至少一個平行於內部導體延伸之其他縱向構件966A-966D，如圖9A-9D中所展示。在一實例性態樣中，其他縱向構件可呈平行於複數個相間內部導體延伸之地線之形式。另一選擇為，其他縱向構件可為光學導體、間隔件、強度構件或其他導體。

圖10A繪示本發明一態樣之高速傳輸電纜1000A之一實例性實施例。高速傳輸電纜包含兩個界定傳輸電纜之縱向軸之平行內部導體1010A、至少部分地同心佈置於內部導體周圍之第一介電膜1020A、至少部分地同心佈置於內部導體周圍且與第一介電膜相對之第二介電膜1030A及連結第一及第二介電膜之擠壓部分1050A。內部導體可為呈金屬條帶或導線形式之裸露導體、包括內部導電核心及環繞內部導電核心或同軸電纜之絕緣層之經塗覆導體。

第一介電膜1020A包含與內部導體1010A縱向對準之第一邊緣1021a及第二邊緣1021b。第一介電膜包含基礎層1022A，基礎層1022A具有複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出1024A，其中第一介電膜可經佈置以使 得基礎層部分地與內部導體同心且其中第一突出之一部分佈置於內部導體與基礎層之間基礎層與內部導體同心之區域中。

第二介電膜1030A可與第一介電膜1020A類似，其中第二介電膜包含與內部導體1010A縱向對準之第一邊緣1031a及第二邊緣1031b。第二介電膜包含具有複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出1034A之基礎層1032A。第二介電膜可經佈置以部分地與內部導體同心且與第一介電膜相對，從而第二介電膜之基礎層部分地與內部導體同心，且其中第二介電膜中第一突出之一部分在內部導體與第二電介質之基礎層之間佈置於基礎層與內部導體同心之區域中。

第一及第二介電膜1020A、1030A可進一步分別包含至少一個沿每一基礎層之第一主表面之中線形成之較大第二突出1026A、1036A。在第一及第二介電膜1020A、1030A經配置以至少部分地與內部導體同心時，第二突出1026A、1036A可用作內部導體1010A之間之間隔件。另一選擇為，第二突出可用作對準元件以促進高速傳輸電纜之組裝。

第一介電膜1020A之基礎層1022A可包含複數個子層。特定而言，基礎層1022A包含以下3個子層：絕緣子層1023，其具有形成於其第一主表面上之第一及第二突出；金屬子層1027，其毗鄰絕緣子層之第二主表面佈置；及保護性絕緣或夾套子層1028，其佈置於金屬子層上。金屬子 層可用作遮蔽層以有助於將高速傳輸電纜接地；可有助於控制電纜之阻抗以及防止來自電纜之電磁干擾發射。第二介電膜1032A可與第一介電膜具有類似構造。另一選擇為，第一及第二介電膜可包括任一數量之由絕緣及導電材料之組合構成之層。

擠壓部分平行於內部導體之縱向軸延伸並藉由連結第一及第二介電膜1020A、1030A在內部導體周圍形成絕緣包層。可藉由以下方式將傳輸電纜1000A之第一及第二介電膜連結至一起：在擠壓部分中藉由佈置於第一及第二介電膜之間之黏著劑使第一介電膜之突出與第二介電膜之突出聯鎖，或在足夠溫度及壓力下使第一及第二介電膜融合結合以使得突出熔化並流動至一起從而在擠壓部分中形成結合區域。

圖10B展示替代傳輸電纜1000B，其中第一介電膜1020B之第二突出1026B與第二介電膜1030B之第二突出1036B聯鎖。如圖中所展示，該等突出可用於結合第一及第二介電膜並隔離內部導體。

在一實例性態樣中，上述傳輸電纜結構可與一或多個類似電纜結構組合形成用於電纜總成中之高級結構化電纜。高級電纜或總成可具有優於具有單一子單元之電纜之電及機械性能益處。

儘管本文出於闡述較佳實施例之目的闡釋並闡述具體實施例，但彼等熟習此項技術者應瞭解，可使用許多種替代及/或等價之實施方案來替換本文所展示並闡述之具體實 施例，此並不背離本發明之範圍。彼等熟習機械、電機械及電技術者易於瞭解，本發明可以各種實施例形式來實施。本申請案意欲涵蓋對本文中所論述較佳實施例之任何修改或改變。因此，顯而易見，本發明意欲僅由申請專利範圍及其等效內容限制。

下文係本發明態樣之高速傳輸電纜之實例性實施例。

實施例1係高速傳輸電纜，其包括第一內部導體及包括基礎層之介電膜，該基礎層包含複數個形成於基礎層之第一主表面上之第一突出及第二突出，其中第一突出與第二突出不同，且其中介電膜之至少一部分與內部導體同心以使得第一突出佈置於第一內部導體與基礎層之間，第一突出在第一內部導體周圍形成絕緣包層。

實施例2係實施例1之傳輸電纜，其中介電膜縱向捲繞於第一內部導體周圍。

實施例3係實施例1之傳輸電纜，其中介電膜螺旋捲繞於第一內部導體周圍。

實施例4係實施例1之傳輸電纜，其中第一介電材料之第一基礎層選自以下中之一者：絕緣膜、金屬箔、由絕緣膜及金屬層構成之雙層結構及絕緣層與導電層之其他多層結構組合。

實施例5係先前實施例中任一項之傳輸電纜，其進一步包括佈置於介電膜之第二主表面上之保護性絕緣層。

實施例6係實施例5之傳輸電纜，其進一步包括佈置於保護性絕緣層與第一介電膜及保護性絕緣層與第二介電膜中 之至少一者之間之外部導體。

實施例7係實施例1之傳輸電纜，其進一步包括至少一個平行於第一內部導體延伸之其他縱向構件。

實施例8係實施例7之傳輸電纜，其中至少一個其他縱向構件係以下中之一者：接地導體、光學導體、強度構件及其他導體。

實施例9係實施例1之傳輸電纜，其中介電材料之基礎層包含薄型部分。

實施例10係實施例1之傳輸電纜，其中第一突出具有特徵在於第一臨界尺寸之第一幾何形狀且第二突出具有特徵在於第二臨界尺寸之第二幾何形狀。

實施例11係實施例10之傳輸電纜，其中第一突出之第一臨界尺寸大於第二突出之第二臨界尺寸。

實施例12係實施例10之傳輸電纜，其中第一突出之第一幾何形狀係以下中之一者：柱、連續隆脊、不連續隆脊、凸起及錐體。

實施例13係實施例10之傳輸電纜，其中第二突出之第二幾何形狀係以下中之一者：柱、連續隆脊、不連續隆脊、凸起及錐體。

實施例14係實施例1之傳輸電纜，其進一步包括複數個形成於基礎層之第二主表面之一部分上之第三突出，其中在將介電膜捲繞於第一導體周圍時，第一及第二突出中之一者之至少一部分與第三突出聯鎖。

實施例15係實施例1之傳輸電纜，其中介電膜具有平坦 凸緣部分及紋理化部分，其中第一及第二突出佈置於紋理化部分上。

實施例16係實施例15之傳輸電纜，其中該平坦凸緣部分與介電膜整體形成。

實施例17係實施例15之傳輸電纜，其中平坦凸緣部分沿介電膜之至少一個縱向邊緣進行層壓。

實施例18係實施例15之傳輸電纜，其中在將介電膜捲繞於第一內部導體周圍時，平坦凸緣部分定位於介電膜之一部分上。

實施例19係實施例1之傳輸電纜，其進一步包括毗鄰第一內部導體佈置且含於絕緣包層內之第二內部導體。

實施例20係實施例19之電纜，其中介電膜縱向捲繞於第一及第二內部導體周圍，其中電介質之一部分佈置於第一內部導體與第二內部導體之間。

儘管本文出於闡述較佳實施例之目的闡釋並闡述具體實施例，但彼等熟習此項技術者應瞭解，可使用許多種替代及/或等價之實施方案來替換所展示並闡述之具體實施例，此並不背離本發明之範圍。彼等熟習機械、電機械及電技術者易於瞭解，本發明可以各種實施例形式來實施。本申請案意欲涵蓋對本文中所論述較佳實施例之任何修改或改變。因此，顯而易見，本發明意欲僅由申請專利範圍及其等效內容限制。

100‧‧‧高速傳輸電纜

110‧‧‧第一內部導體

120‧‧‧介電膜

121a‧‧‧第一縱向邊緣

121b‧‧‧第二縱向邊緣

122‧‧‧基礎層

124‧‧‧第一突出

125‧‧‧平坦凸緣部分

126‧‧‧第二突出

127‧‧‧紋理化部分

140‧‧‧保護性夾套

220A‧‧‧介電膜

220B‧‧‧介電膜

220C‧‧‧介電膜

222A‧‧‧基礎層

222B‧‧‧基礎層

222C‧‧‧基礎層

224A‧‧‧第一突出

224B‧‧‧第一突出

224C‧‧‧第一突出

226A‧‧‧第二突出

226B‧‧‧第二突出

226C‧‧‧第二突出

300‧‧‧高速傳輸電纜

310‧‧‧第一內部導體

320‧‧‧介電膜

322‧‧‧基礎層

324‧‧‧第一突出

326‧‧‧第二突出

340‧‧‧保護性夾套

350‧‧‧遮蔽層

410‧‧‧第一內部導體

420‧‧‧介電膜

422‧‧‧基礎層

423‧‧‧薄型部分

424‧‧‧第一突出

424a‧‧‧第一突出

424b‧‧‧第一突出

426‧‧‧第二突出

428‧‧‧重疊區域

429a‧‧‧第一捲繞層面

429b‧‧‧第二捲繞層面

510‧‧‧內部導體

520‧‧‧介電膜

522‧‧‧基礎層

524‧‧‧第一突出

526‧‧‧第二突出

528‧‧‧重疊區域

529a‧‧‧第一捲繞層面

529b‧‧‧第二捲繞層面

620‧‧‧介電膜

622‧‧‧基礎層

624‧‧‧第一突出

628‧‧‧重疊區域

634‧‧‧第三突出

700‧‧‧高速傳輸電纜

710a‧‧‧平行內部導體

710b‧‧‧平行內部導體

712‧‧‧內部導電核心

714‧‧‧絕緣層

720‧‧‧結構化介電膜

721a‧‧‧第一縱向邊緣

721b‧‧‧第二縱向邊緣

722‧‧‧基礎層

724‧‧‧第一突出

725‧‧‧整體凸緣部分

726‧‧‧第二突出

740‧‧‧保護性夾套

750‧‧‧遮蔽層

800‧‧‧高速傳輸電纜

810a‧‧‧平行內部導體

810b‧‧‧平行內部導體

820‧‧‧結構化介電膜

821a‧‧‧第一縱向邊緣

821b‧‧‧第二縱向邊緣

822‧‧‧基礎層

824‧‧‧第一突出

825‧‧‧凸緣部分

826a‧‧‧聯鎖突出

826b‧‧‧聯鎖突出

840‧‧‧保護性夾套

850‧‧‧遮蔽層

900A‧‧‧雙股型高速傳輸電纜

900B‧‧‧雙股型高速傳輸電纜

900C‧‧‧雙股型高速傳輸電纜

900D‧‧‧雙股型高速傳輸電纜

910A‧‧‧平行內部導體

910D‧‧‧平行內部導體

920A‧‧‧結構化介電膜

920B‧‧‧介電膜

920C‧‧‧介電膜

920D‧‧‧結構化介電膜

921A‧‧‧區段

921B‧‧‧區段

921C‧‧‧區段

921D‧‧‧區段

922A‧‧‧基礎層

922D‧‧‧基礎層

924A‧‧‧第一突出

924D‧‧‧第一突出

926A‧‧‧第二突出

926B‧‧‧第二突出

926C‧‧‧第二突出

926D‧‧‧第二突出

927D‧‧‧第三突出

950‧‧‧遮蔽層

966A‧‧‧縱向構件

966B‧‧‧縱向構件

966C‧‧‧縱向構件

966D‧‧‧縱向構件

996‧‧‧中線

1000A‧‧‧高速傳輸電纜

1000B‧‧‧傳輸電纜

1010A‧‧‧平行內部導體

1020A‧‧‧第一介電膜

1020B‧‧‧第一介電膜

1021a‧‧‧第一邊緣

1021b‧‧‧第二邊緣

1022A‧‧‧基礎層

1023‧‧‧絕緣子層

1024A‧‧‧第一突出

1026A‧‧‧第二突出

1026B‧‧‧第二突出

1027‧‧‧金屬子層

1028‧‧‧保護性絕緣或夾套子層

1030A‧‧‧第二介電膜

1030B‧‧‧第二介電膜

1031a‧‧‧第一邊緣

1031b‧‧‧第二邊緣

1032A‧‧‧基礎層

1034A‧‧‧第一突出

1036A‧‧‧第二突出

1036B‧‧‧第二突出

1050A‧‧‧擠壓部分

圖1展示本發明一態樣之實例性高速傳輸電纜之等角視 圖；圖2A-2C展示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之實例性介電膜之三個等角視圖；圖3展示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之實例性介電膜之橫截面之照片；圖4展示本發明一態樣之另一實例性高速傳輸電纜之等角視圖；圖5A展示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之實例性介電膜之示意性橫截面；圖5B-5C係納入圖5A之介電膜之兩個實例性傳輸電纜之示意性剖視圖；圖6A展示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之另一實例性介電膜之示意性橫截面；圖6B係納入圖6A之介電膜之實例性傳輸電纜之示意性剖視圖；圖7A展示可用於本發明一態樣之高速傳輸電纜中之另一實例性介電膜之示意性橫截面；圖7B係納入圖7A之介電膜之實例性傳輸電纜之示意性剖視圖；圖8A-8B係本發明一態樣之兩個實例性傳輸電纜之示意性剖視圖；圖9A-9D展示本發明一態樣之4個實例性替代高速傳輸電纜之一部分之示意性剖視圖；且圖10A-10B展示本發明一態樣之兩個實例性替代高速傳 輸電纜之一部分之示意性剖視圖。

100‧‧‧高速傳輸電纜

110‧‧‧第一內部導體

120‧‧‧介電膜

121a‧‧‧第一縱向邊緣

121b‧‧‧第二縱向邊緣

122‧‧‧基礎層

124‧‧‧第一突出

125‧‧‧平坦凸緣部分

126‧‧‧第二突出

127‧‧‧紋理化部分

140‧‧‧保護性夾套

Claims (10)

1. 一種高速傳輸電纜，其包括第一內部導體及介電膜，其包括基礎層，該基礎層包含複數個形成於該基礎層之第一主表面上之第一突出及第二突出，其中該等第一突出與該等第二突出不同，且其中該介電膜之至少一部分與該內部導體同心，以使得該等第一突出佈置於該第一內部導體與該基礎層之間，該等第一突出在該第一內部導體周圍形成絕緣包層。
2. 如請求項1之傳輸電纜，其中該介電膜係縱向捲繞於該第一內部導體周圍。
3. 如請求項1之傳輸電纜，其中該介電膜係螺旋捲繞於該第一內部導體周圍。
4. 如請求項1之傳輸電纜，其中該介電材料之該基礎層包含薄型部分。
5. 如請求項1之傳輸電纜，其中該等第一突出具有特徵在於第一臨界尺寸之第一幾何形狀且該等第二突出具有特徵在於第二臨界尺寸之第二幾何形狀。
6. 如請求項5之傳輸電纜，其中該第一突出之該第一臨界尺寸大於該第二突出之該第二臨界尺寸。
7. 如請求項5之傳輸電纜，其中該等第一突出之該第一幾何形狀係以下中之一者：柱、連續隆脊、不連續隆脊、凸起及錐體。
8. 如請求項5之傳輸電纜，其中該等第二突出之該第二幾何形狀係以下中之一者：柱、連續隆脊、不連續隆脊、凸起及錐體。
9. 如請求項1之傳輸電纜，其進一步包括毗鄰該第一內部導體佈置且收容於該絕緣包層內之第二內部導體。
10. 如請求項9之電纜，其中該介電膜係縱向捲繞於該等第一及第二內部導體周圍，其中該電介質之一部分係佈置於該第一內部導體與該第二內部導體之間。