TWI769882B - 具有非圓形地線體的電纜 - Google Patents

Abstract

一種具有非圓形地線體的電纜，包括二導線、二地線體以及一絕緣包帶。該等導線的內側互相接觸。該等地線體分別設置在該等導線的相對二側，各地線體至少包括一第一側邊、一第二側邊及一第三側邊，各地線體的第一側邊和第二側邊分別接觸該等導線的外表面，且各地線體的第一側邊的形狀和第二側邊的形狀分別對應該等導線的外表面的形狀。絕緣包帶披覆在該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊。藉此，本發明的電纜的高頻訊號傳輸的阻抗變異小、傳輸穩定性和結構可撓性和彎折性等機械性能都能夠獲得顯著的提升。

Description

具有非圓形地線體的電纜

本發明是涉及一種電纜，尤其是一種具有非圓形地線體的電纜。

圖1是習知的電纜100的剖面圖。如圖1所示，習知的電纜100包括二導線110、一地線體120及一絕緣包帶130。各導線110包括一導體111及一絕緣層112，絕緣層112披覆在導體111的外表面。地線體120為一導體。絕緣包帶130包括一內層131及一外層132，內層131披覆在該等絕緣層112的外表面和地線體120的外表面，外層132披覆在內層131的外表面。

然而，該等導線110和地線體120的橫截面都是圓形，以致於該等導線110和地線體120都是以點接觸的方式互相接觸，接觸面積小，造成該等導線110和地線體120的貼合度較差。因此，絕緣包帶130披覆在該等導線110的外表面和地線體120的外表面的過程中，絕緣包帶130披覆的張力會直接擠壓該等導線110和地線體120，該等導線110和地線體120結合不夠緊密，容易鬆動、偏轉和變形，導致該等導線110和地線體120的相對位置徹底改變。藉此，習知的電纜100具有以下數個問題：其一，訊號熱耗損高，造成高頻訊號傳輸不穩定；其二，整體結構強度不足；其三，電纜100的可撓性和彎折性以及導線110的同心度等機械特性下降；其四，二導體111的間距不穩定，因而阻抗變異大，造成阻抗不穩定；其五，散熱效果差。

本發明的主要目的在於提供一種具有非圓形地線體的電纜，其導線和地線體的貼合度極佳，使得導線和地線體的相對位置保持不變。

為了達成前述的目的，本發明提供一種具有非圓形地線體的電纜，包括二導線、二地線體以及一絕緣包帶。該等導線的內側互相接觸。該等地線體分別設置在該等導線的相對二側，各地線體至少包括一第一側邊、一第二側邊及一第三側邊，各地線體的第一側邊和第二側邊分別接觸該等導線的外表面，且各地線體的第一側邊的形狀和第二側邊的形狀分別對應該等導線的外表面的形狀。絕緣包帶披覆在該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊。

在一些實施例中，各導線的橫截面為圓形，各地線體的第一側邊和第二側邊為弧面。

在一些實施例中，該等導線的直徑相等，各地線體的第一側邊和第二側邊的弧長相等。

在一些實施例中，各地線體的第一側邊和第二側邊的弧長等於各導線的1/4~1/12周長。

在一些實施例中，絕緣包帶的一內表面的形狀對應該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊的組合的形狀。

在一些實施例中，各導線的橫截面為圓形，各地線體的第三側邊為弧面且整個表面接觸絕緣包帶的內表面，絕緣包帶的橫截面為橢圓形。

在一些實施例中，各地線體包括一襯套及一導體，襯套具有第一側邊及第二側邊，襯套的一側凹設一凹槽，導體嵌設於凹槽中並且突出於襯套的一側，導體的一側與襯套的一側共同界定為第三側邊。

在一些實施例中，凹槽的內表面的橫截面為弧面，導體的橫截面為圓形。

在一些實施例中，襯套的材質為聚四氟乙烯或聚乙烯或聚氯乙烯。

在一些實施例中，各導線包括一導體及一絕緣層，絕緣層披覆在導體的一外表面；其中，各地線體的第一側邊和第二側邊分別接觸該等絕緣層的外表面，且各地線體的第一側邊的形狀和第二側邊的形狀分別對應該等絕緣層的外表面的形狀；以及其中，絕緣包帶披覆在該等絕緣層的外表面和該等地線體的該等第三側邊。

在一些實施例中，絕緣包帶至少包括一內層及一外層，內層披覆在該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊，外層披覆在內層的外表面。

在一些實施例中，內層的材質為鋁箔麥拉，外層的材質為聚對苯二甲酸乙二酯。

本發明的功效在於，各地線體的橫截面呈現非圓形的型態，該等導線和該等地線體能夠以面接觸的方式互相接觸，且彼此的接觸面的形狀對應，接觸面積大，從而能夠獲得極佳的貼合度。藉此，本發明的電纜的高頻訊號傳輸的阻抗變異小、傳輸穩定性和結構可撓性和彎折性等機械性能都能夠獲得顯著的提升。

1,1A,1B,100:電纜

10,110:導線

11,111:導體

12,112:絕緣層

20,20A,20B,120:地線體

201:襯套

2011:凹槽

202:導體

21:第一側邊

22:第二側邊

23:第三側邊

231:第四側邊

233:第五側邊

30,130:絕緣包帶

31,131:內層

32,132:外層

〔圖1〕是習知的電纜的剖面圖。

〔圖2〕是本發明的電纜的第一實施例的剖面圖。

〔圖3〕是本發明的電纜的第二實施例的剖面圖。

〔圖4〕是本發明的電纜的第三實施例的剖面圖。

以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱圖2，圖2是本發明的電纜1的第一實施例的剖面圖。本發明提供一種具有非圓形地線體的電纜1，包括二導線10、二地線體20以及一絕緣包帶30。該等導線10的內側互相接觸。該等地線體20分別設置在該等導線10的相對二側，各地線體20至少包括一第一側邊21、一第二側邊22及一第三側邊23，各地線體20的第一側邊21和第二側邊22分別接觸該等導線10的外表面，且各地線體20的第一側邊21的形狀和第二側邊22的形狀分別對應該等導線10的外表面的形狀。絕緣包帶30披覆在該等導線10的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23。

更明確地說，各導線10包括一導體11及一絕緣層12，絕緣層12披覆在導體11的一外表面。各地線體20的第一側邊21分別接觸該等絕緣層12的外表面，且各地線體20的第一側邊21的形狀和第二側邊22的形狀分別對應該等絕緣層12的外表面的形狀。絕緣層12能夠提供良好的絕緣效果，其材料以聚四氟乙烯為佳。然而不以此為限，其他常見的絕緣材料亦可作為絕緣層12的絕緣材料。各地線體20為一導體。絕緣包帶30至少包括一內層31及一外層32，內層31披覆在該等導線10的該等絕緣層12的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23，外層32披覆在內層31的外表面。較佳地，內層31的材質為鋁箔麥拉 (Al-Mylar)，外層32的材質為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。然而，內層31和外層32的材質不以此為限，其他常見的絕緣材料亦可作為內層31和外層32的絕緣材料。

基於上述結構配置，各地線體20的橫截面呈現非圓形的型態，該等導線10和該等地線體20能夠以面接觸的方式互相接觸，且彼此的接觸面的形狀對應，接觸面積大，從而能夠獲得極佳的貼合度。因此，絕緣包帶30披覆在該等導線10的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23的過程中，即使絕緣包帶30披覆的張力會直接擠壓該等導線10和該等地線體20，該等導線10和該等地線體20能夠保持緊密結合，完全不會鬆動、偏轉和變形，從而該等導線10和該等地線體20相對位置保持不變。藉此，本發明的電纜1能夠獲得以下數個功效：其一，訊號熱耗損低，高頻訊號傳輸的穩定性顯著的提升；其二，整體結構強度顯著的提升；其三，在結構上針對信賴性及可靠性的測試提供更佳的機械特性(例如，電纜1具有較佳的可撓性和彎折性，導線10具有較佳同心度)；其四，二導體11的間距相對穩定，因而阻抗變異小，以提供較佳的阻抗穩定性。

在第一實施例中，各導線10的橫截面為圓形，各地線體20的第一側邊21和第二側邊22為弧面。更明確地說，各地線體20的第一側邊21和第二側邊22都是向內凹陷的弧面，如此才能夠對應各導線10的外表面的形狀。是以，該等導線10和該等地線體20是以弧面作為接觸面，接觸面積大，從而能夠獲得極佳的貼合度。

較佳地，該等導線10的直徑相等，各地線體20的第一側邊21和第二側邊22的弧長相等。

較佳地，各地線體20的第一側邊21和第二側邊22的弧長等於各導線10的1/4周長。換句話說，各地線體20的第一側邊21接觸該等導線10的其中之 一的外表面的1/4面積，各地線體20的第二側邊22接觸該等導線10的另一者的外表面的1/4面積。因此，該等導線10的外表面實質上有一半的面積接觸該等地線體20的該等第一側邊21和該等第二側邊22，接觸面積最大，從而能夠獲得最佳的貼合度，散熱效果最好，訊號熱耗損最低，高頻訊號傳輸的穩定性最突出。

較佳地，各地線體20的橫截面為兩側內凹的類三角形等非圓形的型態，與該等導線10和絕緣包帶30共同構成的空間的形狀相似。在絕緣包帶30披覆在該等導線10的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23以前，該等導線10和絕緣包帶30之間的空間幾乎被該等地線體20塞滿，使得該等導線10和該等地線體20能夠保持緊密結合。因此，絕緣包帶30披覆在該等導線10的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23的過程中，即使絕緣包帶30披覆的張力會直接擠壓該等導線10和該等地線體20，該等導線10和該等地線體20能夠保持緊密結合且相對位置保持不變。再者，各地線體20的橫截面呈現對稱，使得本發明的電纜1的整體形狀呈現對稱，從而本發明的電纜1的高頻訊號傳輸的穩定性以及整體結構強度都能夠獲得顯著的提升，同時在結構上針對信賴性及可靠性的測試提供更佳的機械特性。

在第一實施例中，絕緣包帶30的一內表面的形狀對應該等導線10的外表面和各地線體20的第三側邊23的組合的形狀。更詳而言之，所述絕緣包帶30的內表面為內層31的內表面。基於上述結構配置，該等導線10和該等地線體20能夠以面接觸的方式接觸絕緣包帶30，且彼此的接觸面的形狀對應，接觸面積大，從而能夠獲得極佳的貼合度。重要的是，絕緣包帶30披覆在該等導線10的外表面和該等地線體20的該等第三側邊23的過程中，即使絕緣包帶30披覆 的張力會直接擠壓該等導線10和該等地線體20，該等導線10、該等地線體20和絕緣包帶30能夠保持緊密結合。

較佳地，各導線10為圓形，各地線體20的第三側邊23為弧面且整個表面接觸絕緣包帶30的內表面，絕緣包帶30為橢圓形。換言之，各地線體20的第三側邊23是向外突出的弧面，如此才能夠對應絕緣包帶30的內表面的形狀。藉此，該等導線10和該等地線體20和絕緣包帶30能夠以弧面作為接觸面，接觸面積最大，從而能夠獲得最佳的貼合度，散熱效果最好，訊號熱耗損最低，高頻訊號傳輸的穩定性最突出。

請參閱圖3，圖3是本發明的電纜1A的第二實施例的剖面圖。第二實施例與第一實施例的差異在於：其一，各地線體20A的第一側邊21和第二側邊22的弧長等於各導線10的1/6周長；其二，各地線體20A包括一襯套201及一導體202，襯套201具有第一側邊21及第二側邊22；其三，襯套201的一側凹設一凹槽2011，導體202嵌設於凹槽2011中並且突出於襯套201的一側，導體202的一側與襯套201的一側共同界定為第三側邊23；其五，凹槽2011的內表面的橫截面為弧面，導體202的橫截面為圓形；其六，襯套201的材質為聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)或聚乙烯(Polyethylene，PE)或聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)。

藉此，因為第二實施例藉由襯套201減少導體202的體積，且襯套201的質量小於導體202的質量，故第二實施例的電纜1A的重量比第一實施例的電纜1的重量更輕，有利於終端機站加工負載。

再者，導體202的形狀和一般的導體並無不同，也就是說導體202即為一般的導體，可從市面上購買。因此，只要製造出襯套201，再將襯套201和導體202加以組裝，即可完成第二實施例的地線體20A，易於生產製造。

此外，聚四氟乙烯或聚乙烯或聚氯乙烯等材料能夠讓襯套201易於在第一側邊21和第二側邊22內凹形成弧面以及易於形成凹槽2011。

又，相較於第一實施例，第二實施例的地線體20A的導體202橫截面為圓形，故其整體為圓柱形，尖端放電干擾性較低。

另外，相較於第一實施例，第二實施例的地線體20A的導體202與絕緣包帶30的內表面的接觸面積較小，貼合度稍差，散熱效果稍差，訊號熱耗損略高，高頻訊號傳輸的穩定性稍差，但仍優於一般地線體。

請參閱圖4，圖4是本發明的電纜1B的第三實施例的剖面圖。第三實施例與第一實施例的差異在於：其一，各地線體20B的第一側邊21和第二側邊22的弧長等於各導線10的1/12周長；其一，各地線體20B的第三側邊23包括一第四側邊231及一第五側邊233；其三，各地線體20B的第一側邊21和第五側邊233的位置相對且形狀對稱，各地線體20B的第二側邊22和第四側邊231的位置相對且形狀對稱。

藉此，第三實施例的地線體20B的橫截面為四個側邊內凹且呈現類菱形等非圓形但對稱的型態，使得第三實施例的地線體20B易於加工生產。

再者，相較於第一實施例，第三實施例的地線體20B的尖端放電干擾性較低。

此外，相較於第一實施例和第二實施例，第三實施例的地線體20B與絕緣包帶30的內表面的接觸面積較小，貼合度最差，散熱效果最差，訊號熱耗損最高，高頻訊號傳輸的穩定性最差，但仍優於一般地線體。

以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的範疇。

1:電纜

10:導線

11:導體

12:絕緣層

20:地線體

21:第一側邊

22:第二側邊

23:第三側邊

30:絕緣包帶

31:內層

32:外層

Claims (11)

1. 一種具有非圓形地線體的電纜，包括：二導線，其內側互相接觸，各該導線的橫截面為圓形；二地線體，分別設置在該等導線的相對二側，各該地線體至少包括一第一側邊、一第二側邊及一第三側邊，各該地線體的該第一側邊和該第二側邊分別接觸該等導線的外表面，各該地線體的該第一側邊的形狀和該第二側邊的形狀分別對應該等導線的外表面的形狀；以及一絕緣包帶，披覆在該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊，該絕緣包帶的橫截面為橢圓形；其中，各該地線體的該第三側邊為弧面且整個表面接觸該絕緣包帶的一內表面。
2. 如請求項1所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，各該地線體的該第一側邊和該第二側邊為弧面。
3. 如請求項2所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，該等導線的直徑相等，各該地線體的該第一側邊和該第二側邊的弧長相等。
4. 如請求項3所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，各該地線體的該第一側邊和該第二側邊的弧長等於各該導線的1/4~1/12周長。
5. 如請求項1所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，各該地線體包括一襯套及一導體，該襯套具有該第一側邊及該第二側邊，該襯套的一側凹設一凹槽，該導體嵌設於該凹槽中並且突出於該襯套的一側，該導體的一側與該襯套的一側共同界定為該第三側邊。
6. 如請求項5所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，該凹槽的內表面的橫截面為弧面，該導體的橫截面為圓形。
7. 如請求項5所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，該襯套的材質為聚四氟乙烯或聚乙烯或聚氯乙烯。
8. 如請求項1所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，各該地線體為一導體。
9. 如請求項1所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，各該導線包括一導體及一絕緣層，該絕緣層披覆在該導體的一外表面；其中，各該地線體的該第一側邊和該第二側邊分別接觸該等絕緣層的外表面，且各該地線體的該第一側邊的形狀和該第二側邊的形狀分別對應該等絕緣層的外表面的形狀；以及其中，該絕緣包帶披覆在該等絕緣層的外表面和該等地線體的該等第三側邊。
10. 如請求項1所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，該絕緣包帶至少包括一內層及一外層，該內層披覆在該等導線的外表面和該等地線體的該等第三側邊，該外層披覆在該內層的外表面。
11. 如請求項10所述的具有非圓形地線體的電纜，其中，該內層的材質為鋁箔麥拉，該外層的材質為聚對苯二甲酸乙二酯。

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