TWI606462B - 數據傳輸線纜 - Google Patents

Description

數據 傳輸線纜

本發明涉及一種數據傳輸線纜，尤其涉及一種符合要求且高頻性能較好之數據傳輸線纜。

於3C產業中，傳輸線纜可作為兩電子裝置之間電性連接的媒介且可穩定地進行所預期之訊號傳輸作業，藉此，傳輸線纜普遍地應用於各種電子裝置。其中與USB、HDMI、DVI、Displayport等介面連接之傳輸線纜具有傳輸速率高、距離遠、品質高而受大眾喜愛，使用數量也日益增加。該等傳輸線纜內部具有多條金屬導線，金屬導線外部包覆絕緣層，以隔絕金屬訊號導線間發生短路現象。惟，隨著電腦技術的發展，電腦硬碟及主機板等電子產品數據傳輸之速度愈來愈快，傳輸頻率也愈來愈高，於高頻、超高頻數據傳輸領域，控制差分訊號線之差分阻抗對高速數位訊號之完整性係非常重要的，一般要求控制在80Ω至100Ω間，傳統之導線設置已無法滿足要求。

有鑒於此，有必要對習知數據傳輸線纜作進一步改進，以解決上述問題。

本發明之目的在於提供一種符合要求且高頻性能較好之數據傳輸線纜。

為實現上述目的，本創作關於一種數據傳輸線纜，其包括相鄰設置的第一導線和第二導線，所述第一導線和第二導線分別具有位於中心位置處的導體和包覆於導體外圍之包覆層；前述導體外徑在28至31美國線規(AWG)範圍內，其中，於導體外徑採用28AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.51mm至0.75mm；於導體外徑採用29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.38mm至0.75mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.38mm至0.62mm。

作為本發明之進一步改進，其中所述數據傳輸線纜還包括與第一導線和第二導線並排設置之第三導線，所述第三導線相鄰第一導線或第二導線設置，並且也具有位於中心位置處的導體和包覆於導體外圍之包覆層，所述第一導線、第二導線和第三導線之導體線規規格相同，並且第三導線與相鄰之第一導線或第二導線之中心間距與第一導線和第二導線之中心間距相同。

作為本發明之進一步改進，其中所述第一導電和第二導線構成差動訊號對，所述第三導線為接地導線。

作為本發明之進一步改進，其中前述第一導線和第二導線構成差動訊號對，且第一導線和第二導線之包覆層分別包括包覆於導體外圍之第一包覆層和包覆於第一包覆層外圍之第二包覆層，所述第一包覆層之介電係數低於第二包覆層之介電係數。

作為本發明之進一步改進，其中所述第一包覆層採用介電係數為2.1至2.4的絕緣材料形成。

作為本發明之進一步改進，其中第二包覆層之介電係數為3.2至3.5。

作為本發明之進一步改進，其中於所述導體外徑採用28至29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.585至0.685mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.45mm至0.55mm。

作為本發明之進一步改進，其中於所述導體外徑採用28至29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.635mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.5mm。

作為本發明之進一步改進，其中所述數據傳輸線纜還包括同時包覆於第一導線和第二導線外側之外包覆層，外包覆層之介電係數為第二包覆層介電係數的0.8-1.2倍。

作為本發明之進一步改進，其中所述數據傳輸線纜還包括同時遮蓋第一導線和第二導線之上側和下側之覆蓋膜，所述覆蓋膜之介電係數為第二包覆層介電係數的0.8-1.2倍。

本發明藉由上述導體外徑及相應的第一導線和第二導線的中心間距設置，可使得第一導線和第二導線設置為差動訊號對時，兩者之間的差分阻抗得以有效減小，有效控制在80Ω至100Ω間，耦合效應增強，保證高頻訊號的長距離傳輸。

100‧‧‧數據傳輸線纜

1‧‧‧導線組

11‧‧‧第一導線

12‧‧‧第二導線

13‧‧‧導體

14‧‧‧第一包覆層

15‧‧‧第二包覆層

2‧‧‧第三導線、接地導線

3‧‧‧外被層

第一圖係本發明數據傳輸線纜一較佳實施例之立體示意圖。

第二圖係第一圖所示數據傳輸線纜之橫截面示意圖。

請一併參閱第一圖和第二圖所示為本發明數據傳輸線纜100之一較佳實施例。所述數據傳輸線纜100至少包括一導線組1。所述導線組1包括並排且相鄰設置的第一導線11和第二導線12。

於本實施方式中，所述數據傳輸線纜100還包括與第一導線11和第二導線12並排設置之第三導線2。所述第三導線2相鄰第一導線11或第二導線12設置。其中，所述第一導線11和第二導線12為差動訊號對，可用於傳輸高頻訊號。所述第三導線2為接地導線，可用以抑制差動訊號對旁側的訊號幹擾。本實施方式中數據傳輸線纜100包括有複數組藉由複數接地導線2間隔設置之所述差動訊號對，並且所述差動訊號對均並排設置。所述接地導線2可對相鄰兩組差動訊號對產生隔離，防止相互幹擾。

請參閱第一圖和第二圖所示，所述第一導線11、第二導線12和第三導線2分別具有位於中心位置處的導體13和包覆於導體13外側之包覆層。

其中，於本實施例中，所述第一導線11和第二導線12之包覆層分別包括包覆於導體13外圍之第一包覆層14、包覆於第一包覆層14外圍之第二包覆層15。於本發明中，所述第一包覆層14之介電係數低於第二包覆層15之介電係數。

其中，第一包覆層14採用介電係數為2.1至2.4的絕緣材料形成，以提供導體13較好之訊號傳輸環境，減少訊號之傳播延遲，降低訊號 之間之串擾，保證訊號之高速有效傳輸，減小訊號衰減。

另，所述第二包覆層15設置為介電係數相對較高，在本發明中採用介電係數為3.2至3.5的材料製成，優選採用可吸收電磁波的吸波材料製成吸波層，藉此，可以利用該吸波層吸收外界輻射的電磁波，有效抑制外界電磁幹擾，對導體13與外界進行有效隔絕，保證高頻、超高頻訊號傳輸；另，所述吸波層還具有質量輕、耐溫、耐濕、抗腐蝕等性能，進而可有效保護位於內側之導體13，延長本發明數據傳輸線纜100之使用壽命；又，所述吸波層還可由具有吸波性能之高密度塑膠材料製成，藉此可有效利用該種材料之抗拉性，增強數據傳輸線纜100之機械強度。另，本實施方式中，因所述第三導線2設置為接地導線，從而將其包覆層僅設置為一層，該包覆層採用絕緣材料製成，以對接地導線2之導體13和相鄰的第一導線11或第二導線12之導體13構成絕緣隔離。

進一步地，所述數據傳輸線纜100還包括對所述導線組1之第一導線11、第二導線12和所述接地導線2進行相對定位和保護之外被層3。所述外被層3可為同時包覆於導電阻1和接地導線2外側之外包覆層，或者同時遮蓋導線組1和接地導線2之上側和下側以進行定位之覆蓋膜。所述外被層3採用耐候性較好和抗疲勞性之材料製成，例如熱塑性彈性體TPE(Thermoplastic Elastomer)材料製成，以對內部第一、第二和第三導線11、12、2形成較好的保護，提高本發明數據傳輸線纜100之使用壽命。

所述外被層3採用介電係數為第二包覆層15介電係數之0.8至1.2倍的材料製成，以保證外被層3的介電係數和與其相鄰的第二包覆層15介電係數相差較小，進而不會對本發明數據傳輸線纜100之整體介電係數產 生影響，保證高頻訊號傳輸。

進一步地，於本發明中，所述導體13之外徑均設置在28至31美國線規(AWG)範圍內；其中，於導體13外徑採用28AWG時，至少所述第一導線11和第二導線12的中心間距設置為0.51mm至0.75mm；於導體13外徑採用29AWG時，至少所述第一導線11和第二導線12的中心間距設置為0.38mm至0.75mm，於導體外徑採用30至31AWG時，至少所述第一導線11和第二導線12的中心間距設置為0.38mm至0.62mm。

藉由上述導體13外徑及相應的第一導線11和第二導線12的中心間距設置，可使得第一導線11和第二導線12之間的差分阻抗得以有效減小，有效控制在80Ω至100Ω間，耦合效應增強，保證高頻訊號的長距離傳輸。

優選地，本實施方式中，所述第一導線11、第二導線12和第三導線2的導體13線規規格和相鄰兩者之間的中心間距均設置為相同。

另，進一步地，結合本實施方式中上述第一導線11和第二導線12之包覆層設置，為保證本發明中第一導線11和第二導線12於進行高頻訊號傳輸時，兩者之間的差分阻抗控制在85Ω至100Ω間，將所述第一導線11和第二導線12進一步設置如下：於將所述第一導線11和第二導線12的導體13設置為28至29AWG時，使第一導線11和第二導線12的中心間距設置為0.585至0.685mm，優選為0.635mm；於將所述第一導線11和第二導線12的導體13設置為30至31AWG時，使第一導線11和第二導線12的中心間距設置為0.45至0.55mm，優選為0.5mm；藉此可進一步保證高頻訊號的長距離傳輸。

特別需要指出，對於本領域之普通技藝人員來說，在本發明 之教導下所作之針對本發明之等效變化，仍應包含在本發明申請專利範圍所主張之範圍中。

100‧‧‧數據傳輸線纜

1‧‧‧導線組

11‧‧‧第一導線

12‧‧‧第二導線

13‧‧‧導體

14‧‧‧第一包覆層

15‧‧‧第二包覆層

2‧‧‧第三導線、接地導線

3‧‧‧外被層

Claims (10)

1. 一種數據傳輸線纜，其包括相鄰設置的第一導線和第二導線，所述第一導線和第二導線分別具有位於中心位置處的導體和包覆於導體外圍之包覆層；前述導體外徑在28至31美國線規(AWG)範圍內，其中，於導體外徑採用28AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.51mm至0.75mm；於導體外徑採用29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.38mm至0.75mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.38mm至0.62mm。
2. 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜，其中所述數據傳輸線纜還包括與第一導線和第二導線並排設置之第三導線，所述第三導線相鄰第一導線或第二導線設置，並且也具有位於中心位置處的導體和包覆於導體外圍之包覆層，所述第一導線、第二導線和第三導線之導體線規規格相同，並且第三導線與相鄰之第一導線或第二導線之中心間距與第一導線和第二導線之中心間距相同。
3. 如申請專利範圍第2項所述之數據傳輸線纜，其中所述第一導電和第二導線構成差動訊號對，所述第三導線為接地導線。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之數據傳輸線纜，其中前述第一導線和第二導線構成差動訊號對，且第一導線和第二導線之包覆層分別包括包覆於導體外圍之第一包覆層和包覆於第一包覆層外圍之第二包覆層，所述第一包覆層之介電係數低於第二包覆層之介電係數。
5. 如申請專利範圍第4項所述之數據傳輸線纜，其中所述第一包覆層採用介 電係數為2.1至2.4的絕緣材料形成。
6. 如申請專利範圍第5項所述之數據傳輸線纜，其中第二包覆層之介電係數為3.2至3.5。
7. 如申請專利範圍第6項所述之數據傳輸線纜，其中於所述導體外徑採用28至29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.585至0.685mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.45mm至0.55mm。
8. 如申請專利範圍第7項所述之數據傳輸線纜，其中於所述導體外徑採用28至29AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.635mm，於導體外徑採用30至31AWG時，所述第一導線和第二導線的中心間距設置為0.5mm。
9. 如申請專利範圍第6項所述之數據傳輸線纜，其中所述數據傳輸線纜還包括同時包覆於第一導線和第二導線外側之外包覆層，外包覆層之介電係數為第二包覆層介電係數的0.8-1.2倍。
10. 如申請專利範圍第6項所述之數據傳輸線纜，其中所述數據傳輸線纜還包括同時遮蓋第一導線和第二導線之上側和下側之覆蓋膜，所述覆蓋膜之介電係數為第二包覆層介電係數的0.8-1.2倍。