TWM618284U

TWM618284U - 傳輸線

Info

Publication number: TWM618284U
Application number: TW110207431U
Authority: TW
Inventors: 柯遵毅
Original assignee: 柯遵毅
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-10-11

Abstract

本揭露提供一種傳輸線。該傳輸線包含用以傳輸訊號的導體以及覆蓋導體的絕緣層。絕緣層包含第一絕緣絲組及第二絕緣絲組，第一絕緣絲組沿導體之軸心方向，以形成「S捻」之方式纏繞導體，且第二絕緣絲組沿該軸心方向以形成「Z捻」之方式纏繞導體。於自第一位置（含第一位置）至第二位置的區間中，第一絕緣絲組持續覆蓋第二絕緣絲組的外側，且於自第二位置（含第二位置）至第三位置的區間中，第二絕緣絲組持續覆蓋第一絕緣絲組的外側。

Description

傳輸線

本新型的實施例是關於一種傳輸線。更具體而言，本新型的實施例是關於一種具有特殊結構之絕緣層之傳輸線。

傳統傳輸線的絕緣體大多是單一絕緣個體，例如，以壓模（laminated）方式被一體地形成在傳統傳輸線的導體的表面上的絕緣層。在此架構下，若想要改善傳輸線的絕緣體的性能，常見的方式就是增加絕緣體的厚度。然而，增加絕緣體的厚度會導致傳輸線的外徑增加，因而不適合小規模的傳輸線。另外，在傳輸線外徑不變的情況下，若增加絕緣體的厚度，則傳輸線的導體的厚度就必須變小，因而降低了傳輸率。有鑑於此，如何提供一種新的改善傳輸線的絕緣體的性能的方法，乃是本新型所屬技術領域中亟待解決的重要問題。

為了至少解決上述問題，本新型提供一種傳輸線。該傳輸線包含一導體以及一絕緣層。該導體用以傳輸訊號，而該絕緣層用以覆蓋該導體。該絕緣層包含一第一絕緣絲組以及一第二絕緣絲組，該第一絕緣絲組沿該導體之一軸心之一軸心方向，以形成S捻（S-twist）之方式纏繞該導體，且該第二絕緣絲組沿著該軸心方向，以形成Z捻（Z-twist）之方式纏繞該導體。於自一第一位置至一第二位置的一區間中，該第一絕緣絲組持續地覆蓋該第二絕緣絲組的外側，且於自該第二位置至一第三位置的一區間中，該第二絕緣絲組持續地覆蓋該第一絕緣絲組的外側。該第一位置、該第二位置及該第三位置沿著該軸心方向依序被界定。在該第一位置處，該第一絕緣絲組覆蓋該第二絕緣絲組的外側，在該第二位置處，該第二絕緣絲組覆蓋該第一絕緣絲組的外側，而在該第三位置處，該第一絕緣絲組覆蓋該第二絕緣絲組的外側。該第一位置、該第二位置及該第三位置在以該軸心為法向量之一平面上分別對應至一第一投影位置、一第二投影位置及一第三投影位置，該第一投影位置與該第二投影位置相對於該軸心相差一特定角度，且該第二投影位置與該第三投影位置相對於該軸心相差該特定角度

本新型提供的傳輸線的絕緣層並非是一體成形的單一絕緣個體，而是由具有至少一氣隙的相互纏繞的複數絕緣絲所組成的特殊絕緣層。由於空氣的介電常數為1，故相比於其他材料能提供較佳的介電質效果。因此，在絕緣層厚度相近的情況下，相較於傳統傳輸線的絕緣層，本新型提供的傳輸線的絕緣層會具有較好的絕緣效果。反之，在絕緣層效果相近的情況下，相較於傳統傳輸線的絕緣層，本新型提供的傳輸線的絕緣層會具有較小的厚度，故能減少傳輸線的外徑（以縮小傳輸線的尺寸）、或增大導體的厚度（以提升傳輸線的傳輸率）。應理解，因為高速傳輸對於絕緣效果的要求更高，本新型提供的傳輸線在高速傳輸的應用中將更顯優勢。

另一方面，一體地形成在傳統傳輸線的導體的表面上的絕緣層會幾乎將導體與空氣阻隔開來；也就是，傳統傳輸線的絕緣層是不具有任何有意的氣隙（air gap）的。然而，空氣是良好的介電介質，而至少一氣隙將使得本新型提供的傳輸線內存在空氣，故能進一步提升傳輸線的傳輸率。

除此之外，相較於內外位置維持不變的雙螺旋（double spiral）絕緣層（即，第一絕緣絲組／第二絕緣絲組先纏繞導體，而後第二絕緣絲組／第一絕緣絲組再纏繞第一絕緣絲組／第二絕緣絲組所產生的絕緣層），具有二個「結」（即，在上述的第二位置與第三位置處，第一絕緣絲組與第二絕緣絲組的覆蓋關係會對調）的絕緣層會具有較穩固的結構且不易滑動。當「結」的數量愈多，則絕緣層的厚度愈不均勻，進而造成傳輸率下降。然而，本新型提供的傳輸線的絕緣層只具有二個「結」，故可兼顧穩固性以及傳輸率。

以上內容並非為了限制本新型，而只是概括地敘述了本新型可解決的技術問題、可採用的技術手段以及可達到的技術功效。根據檢附的圖式及以下的實施方式所記載的內容，本新型所屬技術領域中具有通常知識者便可進一步瞭解本新型的各種實施例的細節。

以下將透過各種實施例來說明本新型，惟這些實施例並非為了限制本新型只能根據所述操作、環境、應用、結構、流程或步驟來實施。為了易於說明，與本新型的實施例無直接關聯的內容或是不需特別說明也能理解的內容，將於本文以及圖式中省略。於圖式中，各元件（Element）的尺寸以及各元件之間的比例僅是範例，而非用以限制本新型。除了特別說明之外，在以下內容中，相同的元件符號對應至相同的元件。

除了特別說明之外，否則「一」並非為了限制數量，且應解釋為「一或多個」。除非上下文另有明確說明，「包括」或「包含」並不排斥所列項目以外的其他項目。除非上下文另有明確說明，用語「及／或」表示所列項目中的任一個以及所有的組合。

圖1例示了根據本新型的某些實施例，一種傳輸線的示意性輪廓。圖1的內容只是一範例，而非為了限制本新型的範圍。參照圖1，傳輸線1基本上可包含導體11以及絕緣層13。導體11可用以傳輸訊號，其可為單一導線，亦可為多條導線的組合，例如彼此纏繞的多條導線。導體11的成分可包含一或多種金屬，例如但不限於銀、銅、鋁等等。絕緣層13用以覆蓋導體11，以隔絕導體11與外部的直接接觸。

圖2A例示了根據本新型的某些實施例，一種傳輸線中的絕緣層的示意性結構。圖2A的內容只是一範例，而非為了限制本新型的範圍。參照圖2A，絕緣層13可包含第一絕緣絲組131以及第二絕緣絲組132。第一絕緣絲組131可包含複數第一絕緣絲，且第二絕緣絲組132可包含複數第二絕緣絲。在某些實施例中，該複數第一絕緣絲各自可以是由第一高分子絕緣材料所產生，且該複數第二絕緣絲各自可以是由第二高分子絕緣材料所產生。第一高分子絕緣材料與第二高分子絕緣材料各自可包含選自以下群組之一者：氟化乙烯丙稀共聚物（FEP）、可熔性聚四氟乙烯（PFA）、聚乙烯（PE）、聚四氟乙烯（PTFE）、及其組合。第一絕緣絲與第二絕緣絲的橫截面接近圓形。

在某些實施例中，第一高分子絕緣材料與第二高分子絕緣材料可為相同的材料。然而，在某些其他實施例中，第一高分子絕緣材料與第二高分子絕緣材料可為不相同的材料，亦即，絕緣層13可由二種以上的高分子絕緣材料所編織而成。

在某些實施例中，絕緣層13也可包含第一長條絕緣體（elongated isolation）組131以及第二長條絕緣體組132。第一長條絕緣體組131可包含複數第一長條絕緣體，且第二長條絕緣體組132可包含複數第二長條絕緣體。第一長條絕緣體與第二長條絕緣體的橫截面可以是各種形狀，例如但不限於：片狀、塊狀、橢圓形、方形、矩形、六邊形、八邊形等等。

參照圖1與圖2A，第一絕緣絲組131可沿導體11之軸心111之軸心方向D1，以形成「S捻」之方式纏繞導體11，而第二絕緣絲組132可沿軸心方向D1，以形成「Z捻」之方式纏繞導體11。更具體而言，所述形成「S捻」之方式可以是基於面朝軸心方向D1的前方之視角而逆時針地纏繞導體11，而所述形成「Z捻」之方式可以是基於同一視角而順時針地纏繞導體11。所述「S捻」及「Z捻」為本新型所屬技術領域中習知的絲線纏繞形式，本新型所屬技術領域中具有通常知識者可清楚地看出圖2A中所示的第一絕緣絲組131的纏繞方式便是「S捻」，且第二絕緣絲組132的纏繞方式便是「Z捻」，故不再贅述。

圖2B例示了圖2A所示的絕緣層經簡化後的示意性結構。圖2C是圖2A所示的絕緣層相對於軸心旋轉一百八十度後的示意圖。圖2D例示了圖2C所示的絕緣層經簡化後的示意性結構。圖2E例示了圖2A-2D所示的第一位置、第二位置及第三位置被投影至以導體之軸心為法向量的一平面的示意圖。圖2B-2E的內容只是一範例，而非為了限制本新型的範圍。

為便於說明，茲於圖2B及圖2D中以單一線條之形式代表第一絕緣絲組131或第二絕緣絲組132，且第一絕緣絲組131係以實線表示，第二絕緣絲組132則係以虛線表示，惟此並非針對第一絕緣絲組131及／或第二絕緣絲組132各自所包含的絕緣絲的數量及／或結構的限制。

同時參照圖2A-2D，於導體11的第一位置L1處以及於自第一位置L1至於導體11的第二位置L2的一區間中，第一絕緣絲組131持續地覆蓋第二絕緣絲組132的外側。另外，於第二位置L2處以及於自第二位置L2至於導體11的第三位置L3的另一區間中，改由第二絕緣絲組132持續地覆蓋第一絕緣絲組131的外側。於第三位置L3處以及於自第三位置L3至於導體11的第四位置（未繪示）的一區間中，又改由第一絕緣絲組131覆蓋第二絕緣絲組132的外側。以此類推，直到形成符合傳輸線1所需長度的絕緣層13。第一位置L1、第二位置L2、第三位置L3以及該第四位置於軸心方向D1上由後至前之一順序為第一位置L1、第二位置L2、第三位置L3以及該第四位置。換言之，沿著軸心方向D1，第一位置L1、第二位置L2、第三位置L3以及該第四位置依序被界定。於圖2B中，第二位置L2以虛線呈現乃表示該位置位於圖2B所呈現視角的盲區。同理，於圖2D中，第一位置L1及第三位置L3以虛線呈現乃表示該複數位置位於圖2D所呈現視角的盲區。

詳言之，第一絕緣絲組131中的全部第一絕緣絲於第一位置L1之前是位於第二絕緣絲組132之內側，而自第一位置L1開始，第一絕緣絲組131中的第一絕緣絲將逐漸移動到第二絕緣絲組132中的第二絕緣絲之外側。相似地，自第二位置L2開始，第一絕緣絲組131中的第一絕緣絲將逐漸移動到第二絕緣絲組132之內側。

同時參照圖2A-2E，當將第一位置L1、第二位置L2及第三位置L3投影在以軸心111為法向量的平面2時，第一位置L1、第二位置L2及第三位置L3可分別對應至平面2上的第一投影位置21、第二投影位置22及第三投影位置23。第一投影位置21與第二投影位置22相對於軸心111可相差一特定角度，亦即，第一投影位置21與第二投影位置22相對於軸心111可形成具有該特定角度的夾角24。相似地，第二投影位置22與第三投影位置23相對於軸心111亦可相差該特定角度。

在某些實施例中，該特定角度可為一百八十度，亦即，若以軸心111做為參考點，第二投影位置22可位於第一投影位置21之對側，且第三投影位置可位於第二投影位置22之對側。亦即，若將第一投影位置21視為平面2上相對於軸心111的零度角位置，則第二投影位置22可被視為平面2上相對於軸心111的大約一百八十度角位置，第三投影位置23可被視為平面2相對於軸心111的大約三百六十度角位置。據此，第一絕緣絲組131及第二絕緣絲組132自第一位置L1經第二位置L2而延伸至第三位置L3時已足夠包覆導體11一周，故已可形成具絕緣功效的絕緣層13的基本單位。

在某些實施例中，具特殊結構的絕緣層13的相對介電常數可介於1.6~2.3之間。更具體而言，在某些實施例中，具特殊結構的絕緣層13的相對介電常數可為1.67、2.0、2.03、2.05、2.1或2.26。在合理範圍內，上述數值各自可以具有一偏差值。

圖3例示了根據本新型的某些實施例，另一種傳輸線的示意性輪廓。圖3的內容只是一範例，而非為了限制本新型的範圍。參照圖3，傳輸線3為一同軸電纜線，故除了包含導體11與絕緣層13之外，傳輸線3還可包含屏蔽層15以及保護層17。屏蔽層15可由金屬材料所組成，其可用以覆蓋絕緣層13以屏蔽外界的電流或磁性對於導體11所造成的干擾。保護層17可用以覆蓋屏蔽層15以保護被其包圍的屏蔽層15、絕緣層13以及導體11。

上述實施例只是舉例來說明本新型，而非為了限制本新型的保護範圍。任何針對上述實施例進行修飾、改變、調整、整合而產生的其他實施例，只要是本新型所屬技術領域中具有通常知識者不難思及的，都涵蓋在本新型的保護範圍內。本新型的保護範圍以申請專利範圍為準。

如下所示： 1:傳輸線 11:導體 111:軸心 13:絕緣層 131:第一絕緣絲組 132:第二絕緣絲組 15:屏蔽層 17:保護層 2:平面 21:第一投影位置 22:第二投影位置 23:第三投影位置 24:夾角 3:傳輸線 D1:軸心方向 L1:第一位置 L2:第二位置 L3:第三位置

檢附的圖式可輔助說明本新型的各種實施例，其中：圖1例示了根據本新型的某些實施例，一種傳輸線的示意性輪廓；圖2A例示了根據本新型的某些實施例，一種傳輸線中的絕緣層的示意性結構；圖2B例示了圖2A所示的絕緣層經簡化後的示意性結構；圖2C是圖2A所示的絕緣層相對於軸心旋轉一百八十度後的示意圖；圖2D例示了圖2C所示的絕緣層經簡化後的示意性結構；圖2E例示了圖2A-2D所示的第一位置、第二位置及第三位置被投影至以導體軸心為法向量的一平面的示意圖；以及圖3例示了根據本新型的某些實施例，另一種傳輸線的示意性輪廓。

1:傳輸線

111:軸心

13:傳輸線的絕緣層

131:第一絕緣絲組

132:第一絕緣絲組

D1:軸心方向

L1:第一位置

L3:第三位置

Claims

一種傳輸線，包含：一導體，用以傳輸訊號；以及一絕緣層，用以覆蓋該導體；其中，該絕緣層包含一第一絕緣絲組以及一第二絕緣絲組，該第一絕緣絲組沿該導體之一軸心之一軸心方向，以形成S捻之方式纏繞該導體，且該第二絕緣絲組沿著該軸心方向，以形成Z捻之方式纏繞該導體；其中，於自一第一位置至一第二位置的一區間中，該第一絕緣絲組持續地覆蓋該第二絕緣絲組的外側，且於自該第二位置至一第三位置的一區間中，該第二絕緣絲組持續地覆蓋該第一絕緣絲組的外側，其中該第一位置、該第二位置以及該第三位置沿著該軸心方向依序被界定；其中，在該第一位置處，該第一絕緣絲組覆蓋該第二絕緣絲組的外側，在該第二位置處，該第二絕緣絲組覆蓋該第一絕緣絲組的外側，而在該第三位置處，該第一絕緣絲組覆蓋該第二絕緣絲組的外側；且其中，該第一位置、該第二位置及該第三位置在以該軸心為法向量之一平面上分別對應至一第一投影位置、一第二投影位置及一第三投影位置，該第一投影位置與該第二投影位置相對於該軸心相差一特定角度，且該第二投影位置與該第三投影位置相對於該軸心相差該特定角度。
如請求項1所述之傳輸線，其中，該特定角度為一百八十度。
如請求項1所述之傳輸線，其中，該第一絕緣絲組包含複數第一絕緣絲，該第二絕緣絲組包含複數第二絕緣絲，該複數第一絕緣絲各自是由一第一高分子絕緣材料所產生，且該複數第二絕緣絲各自是由一第二高分子絕緣材料所產生，其中該第一高分子絕緣材料與該第二高分子絕緣材料係相同或不同。
如請求項3所述之傳輸線，其中，該第一高分子絕緣材料與該第二高分子絕緣材料各自包含選自以下群組之一者：氟化乙烯丙稀共聚物（FEP）、可熔性聚四氟乙烯（PFA）、聚乙烯（PE）、聚四氟乙烯（PTFE）、及其組合。
如請求項1所述之傳輸線，其中，該絕緣層的相對介電常數介於1.6~2.3之間。
如請求項5所述之傳輸線，其中，該絕緣層的該相對介電常數是1.67、2.0、2.03、2.05、2.1或2.26。
如請求項1所述之傳輸線，其中，該傳輸線是一同軸電纜線，且該傳輸線還包含：一屏蔽層，用以覆蓋該絕緣層；以及一保護層，用以覆蓋該屏蔽層。