TWM497332U - 多芯纜線 - Google Patents

Description

多芯纜線

本新型係關於一種使用於高速數位訊號等之訊號傳送的多芯纜線。

因資訊通訊技術之進展，通訊纜線之使用頻帶擴及至GHz頻帶。此外，在適合於連接電腦與其他機器之介面規格用的纜線中，使用2條絕緣電線進行差動訊號傳送成為主流。該差動訊號傳送，係將相位相差180°的正相與逆相之差動訊號同時輸入於2條絕緣電線並進行送訊(訊號傳送)，於收訊側進行差分合成，而能夠提高輸出並且亦具有去除雜訊(noise)的功能。

在進行差動訊號傳送時，若於2條絕緣電線間，訊號之傳遞速度存在差異，則到達收訊側之時間產生時間差(延遲時間差)。該延遲時間差被稱為偏移(skew)，若存在偏移則於收訊訊號產生波形歪斜，並且導致對外部產生雜訊等不良影響。訊號之延遲時間，依存於由訊號導體之物理長度(physical length)與波長短縮率(wavelength shortening rate)所決定之電氣長度。波長短縮率，依存於訊號導體與屏蔽導體間之相對電容率(relative permittivity)ε之1/2倍，相對電容率則與靜電容量與絕緣層外徑/導體徑比有關。在使2條絕緣電線絕緣的絕緣體之構成中相對電容率存在差異的情形時，偏移變大。

關於使上述般之偏移減低之技術，例如在專利文獻1中，揭示有收納有多條以絕緣體被覆由撚線構成之中心導體而成之同軸纜線的多 芯訊號纜線。該多芯訊號纜線，藉由將同軸纜線之中心導體與絕緣體之密著力(拉拔力/導體剖面積)設成一定值以上，而使中心導體與絕緣體間之間隙變小，從而使在纜線長邊方向之偏移變動減低。

專利文獻1：日本特開2012-146409公報

在撚合2條絕緣電線、或平行排列2條而成之絕緣電線對中，2條絕緣電線對若為相同的構成則能減低其偏移。然而，在絕緣電線之製造時，以絕緣體被覆中心導體之周圍時，若於中心導體與絕緣體之間產生間隙，則存在有電容率(permittivity)產生變動，因而於絕緣電線之長邊方向使偏移變大的問題。

在專利文獻1中，藉由使由撚線構成之中心導體與絕緣體之密著力最適化而使偏移之變動減低。被期望可藉由使中心導體與絕緣體之間的間隙進一步變小，而使纜線長邊方向之偏移進一步減低。

本新型係有鑑於上述之實際情況而完成者，目的在於提供一種使各個同軸電線之電容率安定化、降低在纜線長邊方向之偏移的多芯纜線。

本新型之多芯纜線，係集合多條同軸電線對而成者，該同軸電線對係撚合2條、或平行排列2條以絕緣體被覆中心導體之同軸電線而成，其中，各該同軸電線之該中心導體，係撚合19條以上之原始線材(即未經加工之線材)而成之撚線、或單線。

根據本新型，能夠提供一種使各個同軸電線之電容率安定化、降低在纜線長邊方向之偏移的多芯纜線。

1‧‧‧多芯纜線

2‧‧‧同軸電線

3‧‧‧同軸電線對

4‧‧‧其他電線

5‧‧‧按壓捲材

6‧‧‧共通屏蔽導體

7‧‧‧纜線護皮

11‧‧‧中心導體

12‧‧‧絕緣體

13‧‧‧外部導體

14‧‧‧外被

圖1，係表示本新型之多芯纜線之構成例的剖面圖。

圖2，係表示適用於多芯纜線之同軸電線對之構成例的剖面圖。

圖3，係表示適用於多芯纜線之同軸電線對之其他構成例的剖面圖。

首先列出本新型之實施態樣並進行說明。

本新型之多芯纜線，係

(1)集合多條同軸電線對而成者，該同軸電線對係撚合2條、或平行排列2條以絕緣體被覆中心導體之同軸電線而成，其中，各該同軸電線之該中心導體，係撚合19條以上之原始線材而成之撚線、或單線。藉此，能夠獲得使各個同軸電線之電容率安定化、降低在纜線長邊方向之偏移的多芯纜線。

(2)較佳為：該同軸電線，具有PET帶材或氟樹脂之外被；該中心導體，具有0.078mm~0.255mm之(相當於AWG30~40)外徑；該絕緣體，為經氟化之PFA或FEP。藉此，能獲得適合於資訊處理裝置間之高速數位訊號傳送用的細徑之多芯纜線。此外，氟樹脂，其薄厚度加工性良好，有助於纜線之細徑化。此外，氟樹脂，由於動摩擦係數低，因此耐彎曲特性良好。

(3)較佳為：該同軸電線，於該絕緣體之周圍具有外部導體；該外部導體，為橫捲繞滿足原始線材徑/絕緣體外徑為0.09以下之該原始線材而成；該橫捲繞之捲繞角度設為5~10°。藉此，能獲得具備細徑化、柔軟性、耐彎曲性(機械特性)、經濟性佳、且具有良好之屏蔽特性之同軸電線的多芯纜線。

(4)較佳為：該中心導體，為撚合19條原始線材而成之撚線。藉此，能夠將中心導體之內外之間隙抑制成較小。此外，由於同軸電線之長邊方向之電容率之變動變小，因此能將偏移抑制成較低。

[本新型之實施形態之細節]

於以下，一邊參照圖式一邊說明本新型之多芯纜線的具體例。另外，本新型並不限定於該等例示，亦包含由申請專利範圍所揭示、與申請專利範圍同等之意思及範圍內的所有變更。

圖1，係表示本新型之多芯纜線之構成例的剖面圖。圖中，1為多芯纜線，2為同軸電線，3為同軸電線對，4為其他電線，5為按壓捲材，6為屏蔽導體，7為纜線護皮。

多芯纜線1，係集合多條同軸電線對3而構成，該同軸電線對3係撚合2條、或平行排列2條以絕緣體被覆中心導體之同軸電線2而成。在此例中，雖集合有4條同軸電線對3但集合數量並不限定。此外，在多芯纜線1，除了多條同軸電線對3外，可根據需要而將其他電線4與同軸電線對3一起集合。作為其他電線4，可使用低速訊號傳送用電線、接地線、電源線等。

多條同軸電線對3與其他電線4，藉由按壓捲材5而保持集合形狀。按壓捲材5，係以樹脂帶材等橫捲繞(螺旋狀)地捲附於已集合之同軸電線對3之周圍而形成。而且，於按壓捲材5之周圍，藉由橫捲繞或編組多條屏蔽用金屬線、或橫捲繞金屬帶材而形成共通屏蔽導體6。而且，藉由纜線護皮7保護共通屏蔽導體6之周圍。纜線護皮7，可使用聚乙烯(polyethylene；PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride；PVC)、乙烯/乙酸乙烯酯共聚體(ethylene vinyl acetate copolymer；EVA)、聚氨酯(polyurethane)等樹脂並藉由壓出成形而進行被覆成形。

使用以2條同軸電線2成對而成之同軸電線對3，於2條同軸電線2同時輸 入相位180°反轉之訊號並進行送訊，於收訊側進行差分合成藉此能於收訊側使訊號輸出成為2倍。此外，由於在從送訊至收訊之傳送路徑途中所受到的雜訊訊號，等量地加諸於1對同軸電線2，因此能於收訊側以差動訊號輸出時被消去，去除雜訊。

圖2，係表示適用於多芯纜線1之同軸電線對3之構成例的剖面圖。同軸電線對3，可設定為撚合2條同軸電線2而成之形態(雙絞線(twisted pair))。

各同軸電線2，係使用以絕緣體12包覆中心導體11，於絕緣體12之外周配置外部導體13，以外被14被覆其外側而成之構成者。對於中心導體11，可使用例如鍍錫軟銅線、鍍錫銅合金線、鍍銀軟銅線、鍍銀銅合金線，且可使用撚合有多條原始線材者、或單線之構成者。在任何的情形，中心導體11均設定成相當於AWG(美國線規(American Wire Gauge))30~40之外徑。例如，將中心導體11之外徑設定為0.078mm~0.255mm。藉此可獲得適合於資訊處理裝置間之高速數位訊號傳送用之細徑的多芯纜線。

對於絕緣體12，可使用氟樹脂，例如四氟乙烯-六氟丙烯共聚體(tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer；FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚體(tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer；PFA)，較佳為可使用已將該等進行氟化之耐熱性高的氟樹脂。作為經氟化之氟樹脂，雖可使用已將末端基氟化(-CF₃)的氟樹脂，但亦可使用已完全氟化之氟樹脂。氟樹脂的薄厚度加工性良好，適合於纜線之細徑化。此外，氟樹脂，由於動摩擦係數低因此耐彎曲特性良好。

外部導體13，係橫捲繞例如鍍錫軟銅線之原始線材而成者。此時，外部導體13，係橫捲繞滿足原始線材徑(mm)/絕緣體外徑(mm)為0.09以下之原 始線材而成。例如，若為AWG40之同軸電線且絕緣體12外徑為0.24mm，則將外部導體13之原始線材徑設定為0.021mm以下。橫捲繞之捲繞角度設為5~10°。捲繞角度，定義為相對於同軸電線2之長邊方向中心軸傾斜之角度。橫捲繞角度若大於10°則耐彎曲性不充分，若小於5°則於製造時將存在有由外部導體13所構成之屏蔽層打開之不良情況。藉由橫捲繞原始線材徑(mm)/絕緣體外徑(mm)為0.09以下之導體原始線材而形成外部導體13，能獲得細徑化、柔軟性、耐彎曲性(機械特性)、經濟性佳、且具有良好之屏蔽特性的同軸電線2。

此外，作為外部導體13，亦可以編組構造組合原始線材而形成，亦可為為了進一步提高屏蔽功能而附設金屬箔之構造。

外被14，係捲附聚酯(PET)帶材等之樹脂帶材而形成。此外，亦可壓出被覆成形氟樹脂等之樹脂材。

圖3，係表示適用於多芯纜線1之同軸電線對3之其他構成例的圖式。如於圖3所示，同軸電線對3，亦可不撚合2條同軸電線2而平行排列，且以按壓捲材15保持其形狀者。

同軸電線2，與在圖2所說明者同樣地，係以絕緣體12包覆中心導體11，於其周圍配置外部導體13並以外被14被覆而形成。在平行排列之2條同軸電線2之周圍，施以按壓捲材15而保持一對同軸電線構造。按壓捲材15，可為捲附聚酯等樹脂帶材而形成。

在上述之構成，本新型之實施形態中，作為使多芯纜線1之各同軸電線對3中的偏移更減低之構成，係將各同軸電線2所具備之中心導體11，設為單線或撚合19條以上之原始線材而成之撚線。

如上述般，若於同軸電線2之中心導體11與絕緣體12之間產生間隙，則電容率產生變動，因而於同軸電線2之長邊方向，延遲時間產生變動而使偏移變大。在同軸電線2之中心導體11係由撚合有多條原始線材之撚線構成之情形，由於在撚線之表面形成凹凸，因此在由撚線構成之中心導體11與絕緣體12之間產生間隙，此外，在撚合有多條原始線材之撚線內部亦存在有間隙。

然而，本新型之實施形態中，藉由將構成同軸電線2之中心導體11的原始線材數量設為19條以上，而使間隙較一般撚合有7條原始線材之中心導體11更小。也就是，構成中心導體11之原始線材，由於較一般之撚合7條之構成中心導體的原始線材更細，因此使撚線表面之凹凸變小，撚線與絕緣體之間的間隙變小。此外，藉由撚合多條細的原始線材，亦使撚線內部之間隙變小，藉此而能夠將撚線之中心導體11之內外之間隙抑制成較小。因此，能使同軸電線2之長邊方向之電容率之變動變小，將偏移抑制成較低。

進一步地在本新型之實施形態中，作為構成同軸電線2之中心導體11，亦可非為撚合有多條原始線材之撚線，而使用由單線構成之中心導體11。在該情形，由於在中心導體11之內部原則上並不具有間隙，此外，外周之凹凸亦比撚線更減少，因此亦有助於外周之間隙減少。藉此，能使同軸電線2之長邊方向之電容率之變動變小，而使偏移減低。

(實施例)

作為實施例及比較例，作成以2條同軸電線2為一對之同軸電線對3，且測定其偏移。同軸電線2，以絕緣體(FEP)12包覆中心導體11，於其周圍配置外部導體13並以外被14被覆最外周。外部導體13，係螺旋狀地捲附有鍍錫軟 銅線。中心導體11，均設為相當於AWG34之外徑。使用該同軸電線2之樣品並使用數位訊號分析(digital signal analysis)測定延遲時間，並由所測定之最大延遲時間與最小延遲時間演算出偏移(延遲時間差)。

在第1實施例中，將中心導體11設為19條原始線材之撚線。撚線之撚合節距設為5mm。

此外，在第2實施例中，由單線構成中心導體11。

作為比較例，係將中心導體11設為7條原始線材之撚線。撚線之撚合節距設為5mm。

測定該等之偏移的結果為：第1實施例(撚合有19條原始線材)之偏移，為5.0ps/m；第2實施例(單線)之偏移，為6.8ps/m；比較例(撚合有7條原始線材)之偏移，為7.0ps/m。

藉由將原始線材數量設為19條，中心導體11周圍之凹凸程度較比較例之撚合7條原始線材者更減低，使中心導體11與絕緣體12之間的間隙減少。此外，藉由撚合19條之細徑之原始線材亦使中心導體內部之間隙減少。藉此，能夠抑制同軸電線2之長邊方向之電容率之變化，且使偏移減低。

此外，雖藉由以單線構成中心導體11，能夠進一步地使中心導體11周圍及內部之間隙減少，但若中心導體11表面之平面性過於平滑，則存在有對中心導體11之周圍壓出被覆成形絕緣體12時，由於表面之微細的凹凸較少因而固著效果(anchor effect)變小，機械性的接著強度降低的情形。於該情形，考量到於絕緣體12之壓出被覆成形後，於單線之中心導體11與絕緣體12 之界面的一部分產生剝離，若干的間隙產生。但是，即使是在使用單線的實施例2，亦可發現較撚合7條原始線材之比較例偏移獲得改善，而獲致效果。

1‧‧‧多芯纜線

2‧‧‧同軸電線

3‧‧‧同軸電線對

4‧‧‧其他電線

5‧‧‧按壓捲材

6‧‧‧共通屏蔽導體

7‧‧‧纜線護皮

Claims (5)

1. 一種多芯纜線，係集合多條同軸電線對而成者，該同軸電線對係撚合2條、或平行排列2條以絕緣體被覆中心導體之同軸電線而成，其特徵在於：各該同軸電線之該中心導體，係撚合19條以上之原始線材而成之撚線、或單線。
2. 如申請專利範圍第1項之多芯纜線，其中，該同軸電線，具有PET帶材或氟樹脂之外被；該中心導體，具有0.078mm~0.255mm之外徑；該絕緣體，係經氟化之PFA或FEP。
3. 如申請專利範圍第1或2項之多芯纜線，其中，該同軸電線，於該絕緣體之周圍具有外部導體；該外部導體，為橫捲繞滿足原始線材徑/絕緣體外徑為0.09以下之該原始線材而成；該橫捲繞之捲繞角度為5~10°。
4. 如申請專利範圍第2項之多芯纜線，其中，該中心導體，為撚合19條原始線材而成之撚線。
5. 如申請專利範圍第3項之多芯纜線，其中，該中心導體，為撚合19條原始線材而成之撚線。