CN1352799A - 平衡传送屏蔽电缆 - Google Patents
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Abstract
平衡传送屏蔽电缆(1)具有内侧屏蔽导体(3)和包围住内侧屏蔽导体(3)的外侧屏蔽导体(5)。在两屏蔽导体(3、5)之间形成的环状区域(A)内,交替设置传送信号用的非屏蔽双绞线(4)和屏蔽接地线(6),并使其形成环状。屏蔽接地线(6)与两屏蔽导体(3、5)接触,并被引出到外部接地。使把双绞线(4)包围住的两屏蔽导体(3、5)及屏蔽接地线(6、6)与构成双绞线(4)的导线保持基本均等的距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种平衡传送屏蔽电缆,其内部包括用于传送多路信号的非屏蔽双绞线,例如用于在电子设备的电路板之间所进行的信号传送。
背景技术
屏蔽电缆作为一种传送信号的传送线路,通过利用在其全长范围内被物理分离的并且被进行了电磁绝缘的多根导线进行信号传送,例如有在局域网(LAN)中使用的电缆和作为个人计算机的内部连接线和外部连接线所使用的电缆。对于这种电缆人们希望能够达到更高的数据传输速度(例如10Mbps以上~650Mbps的传输速度)。
因此,人们提出了一种利用非屏蔽双绞线(unshield twisted pairwires)来传送低电压差动信号(Low Voltage Defferential Signaling,以下简称LVDS。)的传送方式。在LVDS传送方式下,由于信号的振幅小,可实现高速的切换,从而可提高传输速率。另一方面,由于同轴电缆不仅价格昂贵,而且它只能提供非平衡传送,所以不能用于LVDS方式的传送。
图4表示的是以往的平衡传送屏蔽电缆。如图4所示,在屏蔽导体33内包含6对平衡型的用于传送信号的非屏蔽双绞线31和电源线32,并且该屏蔽导体33,由绝缘的外部表层34包覆。电源线32被设置在电缆结构的中心,6根双绞线31被设置在电源线32的周围形成环状。通过把绝缘体35包覆的一对导线拧合在一起来形成各对双绞线31。36是由表示双绞线31的外周轮廓的虚线所表示的圆,37是由表示电源线32的外周轮廓的虚线所表示的圆。上述屏蔽导体33,例如由编织网构成,其端部从电缆中引出到外部接地。
图4所示的电缆,由于用单一的屏蔽导体33来将电源线32和多根双绞线31包在一起,具有结构简单的优点。但是,从各对双绞线31的导线至屏蔽导体33的距离以及至其他双绞线的导线的距离在电缆的长度方向不均等,因而不具有稳定的阻抗。因此,很难有效地减少信号传送用的双绞线31之间的串话(串音干扰)。
另一方面,虽然可考虑一种通过屏蔽各个双绞线来封闭其电场和磁场的方法,但这样势必要提高制造成本。而且,阻抗、电容及电感都将发生变化,所有这些将增加传输损耗。例如与同样的非屏蔽导线相比有时会形成3倍的信号衰减。
本发明就是为了解决上述的问题,其目的在于提供一种串音干扰小的平衡传送屏蔽电缆。
发明内容
为了达到上述的目的,本发明的平衡传送屏蔽电缆的理想结构是具有内侧导电性屏蔽导体,和包围内侧导电性屏蔽导体的外侧导电性屏蔽导体,和在内侧导电性屏蔽导体与外侧导电性屏蔽导体之间形成的环状区域,和把用绝缘体包覆的成对状的导线拧合在一起而构成的多根传送信号用的非屏蔽双绞线,和与内侧导电性屏蔽导体和外侧导电性屏蔽导体接触并使它们接地的多根屏蔽接地线;其特征为:非屏蔽双绞线与屏蔽接地线被设置在上述环状区域内,并且沿着上述环状的区域形成各1根或各多根的交替排列的环状。
在本结构中,通过在相邻的双绞线之间夹入与内侧及外侧的导电性屏蔽导体接触的屏蔽接地线,在电缆的全长上由被接地的导体(即,夹在两个导电性屏蔽导体和双绞线中间的两根屏蔽接地线)包围在各双绞线周围,并且使从构成双绞线的导线至屏蔽导体的距离在电缆全长上保持基本均等。这样,可在电缆的全长上确保信号用双绞线具有稳定的阻抗,而且可减少串音干扰。
在把非屏蔽双绞线和屏蔽接地线以环状各多根地交替排列设置时,尽管在同一组内的信号用双绞线之间还存在一些串音干扰,但在整体上可很大程度地减少串音干扰。
理想的是,上述屏蔽接地线,包含由成形树脂形成的芯线和由形成在芯线表面的镀层构成的导体层。这时,可通过减小屏蔽接地线的重量来实现屏蔽电缆的轻量化。
在这里,例如在使用由铜线等构成的屏蔽接地线的情况下,夹住该屏蔽接地线的两侧的双绞线的剖面形状,有一部分发生凹陷变形,这样会导致双绞线的两导线的电性能的和结构的失衡。
对此,当在本结构中采用了作为屏蔽接地线的树脂成形物的柔软的材料时,屏蔽接地线的剖面轮廓的一部分会发生凹陷变形,而双绞线不发生变形。其结果可保持双绞线导线的电气及结构的平衡,可减少串音干扰。作为构成导体层的镀层,例如可以是包含镍或锡的镀层。另外,虽然也可以使用金的镀层,但为了降低成本则不得不减小镀层的厚度,因而有可能会影响导电特性。作为形成芯线的树脂,例如可以是芳族聚酰胺树脂。对于由镀层构成的导体层的形成,可以使用所谓MID(MoldedIntemonnection Device)容易地实现。
理想的是,上述内侧导电性屏蔽导体包围住进行了绝缘包覆的电源线。这时,在电源线与多根信号用双绞线之间,可由内侧屏蔽导体的屏蔽,防止两者之间的干扰。另外,可以用简单的构造来实现提供电源和信号并使串音干扰小的混合型屏蔽电缆的低成本化。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的平衡传送屏蔽电缆的剖视图。
图2是表示本发明实施例2的平衡传送屏蔽电缆的剖视图。
图3A及图3B分别是本发明实施例3的屏蔽线的剖视图及屏蔽电缆的局部剖视图。
图4是以往的屏蔽电缆的剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的理想实施例进行说明。
图1是本发明实施例1的用于LVDS传送的平衡传送型屏蔽电缆的剖视图。如图1所示,本屏蔽电缆1具有被配置在剖面中央的电源线2,内侧屏蔽导体3包围在该电源线2的周围。电源线2分别由用绝缘体2a包覆的一对导线以规定的螺旋间隔拧合而成,进行了这样的绝缘包覆处理的电源线2的外周形状,可用在内侧屏蔽导体3的内周面上的双重圆所示的扭曲的剖面形状来表示。
在内侧屏蔽导体3的周围以环状配置了多对非屏蔽双绞线4,并在它的周围进一步用外侧屏蔽导体5包围,然后再用绝缘性的外皮7包在这个外侧屏蔽导体5的周围。各对双绞线4各自的由绝缘体4a包覆的一对导线以规定的螺旋间隔拧合而成。在图中,虚线的圆4b是表示作为扭曲剖面形状的双绞线4的外轮廓形状。
6是与内侧导电性屏蔽导体3及外侧导电性屏蔽导体5相接触,并使它们与外部接地的屏蔽接地线。这个屏蔽接地线6和双绞线4分别以各一根线交替地排列设置在内侧屏蔽导体3与外侧屏蔽导体5之间所形成的环状区域A内。
内侧导电性屏蔽导体3及外侧导电性屏蔽导体5可以是例如镀锡的软铜线的导电性金属网或在聚脂上复合铝箔的导电体。
屏蔽接地线6可以是例如AWG40(由7根直径为0.03mm的芯线拧合而成的直径为0.09mm)的导线。
依照本实施例,在相邻的双绞线4、4之间夹有与内侧及外侧导电性屏蔽导体3、5相接触的屏蔽接地线6。所以在屏蔽电缆1的全长上都能够由内侧导电性屏蔽导体3、外侧导电性屏蔽导体5及一对屏蔽接地线6、6包围在各对双绞线4的四周,并且,可形成从构成双绞线4的导线至被接地的导体(即相当于两屏蔽导体3、5及两屏蔽接地线6、6)的距离基本相同。从而可确保在屏蔽电缆1的全长范围内双绞线4具有稳定的阻抗,可减少由双绞线4组成的信号线之间的信号串音干扰。
另外,通过在电源线2与多根信号用的双绞线4之间用内侧屏蔽导体3屏蔽,可防止两者之间的干扰。以简单的构造,可实现提供电源和信号并且串音干扰小的混合型屏蔽电缆1的低成本化。
下面,图2是本发明实施例2的屏蔽电缆的剖视图。如图2所示,实施例2与实施例1的不同之处是,在实施例1中,是把双绞线4和屏蔽接地线6进行各一根交替的排列设置,而在实施例2中是多根交替排列设置(例如各2根)。这时,尽管在同一组内的双绞线4、4之间还存在着一些串音干扰,但在整体上的串音干扰与图4所示的以往例相比,有很大程度的减少。
下面,图3A及图3B分别是本发明实施例3的屏蔽线的剖视图及屏蔽电缆的局部剖视图。实施例3只改变了实施例1中的屏蔽接地线。
如图3A所示,实施例3中的屏蔽接地线8是在注射成形的合成树脂芯线9的表面由电镀层形成导体层10。构成导体层10的镀层可以是包含镍、锡或金的金属镀层。形成芯线9的成形树脂可以是芳族聚酰胺树脂。至于形成金属镀层的导体层10,可利用所谓MID(MoldedInterconnection Device)容易地形成。
依照实施例3,通过使用树脂使屏蔽接地线8减轻重量,可实现屏蔽电缆的轻量化。另外,如果采用柔软的树脂作为屏蔽接地线8的树脂成形物的芯线9,则在屏蔽接地线8与双绞线4之间产生挤压力时,屏蔽接地线8的剖面轮廓的一部分如图3B所示的那样发生变形,而双绞线4不变形。其结果可保持双绞线4的导线的电气平衡和构造平衡,可进一步减少串音干扰。
本发明并不限于上述的各实施例,例如,也可以把实施例3的屏蔽接地线应用在实施例2中。另外,在本发明的范围内可以有各种的变化。
Claims (5)
1.一种平衡传送屏蔽电缆,具有:
内侧导电性屏蔽导体,和
包围住内侧导电性屏蔽导体的外侧导电性屏蔽导体,和
在内侧导电性屏蔽导体与外侧导电性屏蔽导体之间形成的环状区域,和
把用绝缘体包覆的成对状的导线拧合在一起而构成的多根传送信号用的非屏蔽双绞线,和
与内侧导电性屏蔽导体和外侧导电性屏蔽导体接触并使它们接地的多根屏蔽接地线;
其特征在于:非屏蔽双绞线与屏蔽接地线被设置在所述环状区域内,并且沿着所述环状的区域形成各1根或各多根的交替排列的环状。
2.根据权利要求1所述的平衡传送屏蔽电缆,其特征在于:所述屏蔽接地线包含由成形合成树脂形成的芯线和由形成在芯线表面的镀层构成的导体层。
3.根据权利要求2所述的平衡传送屏蔽电缆,其特征在于:所述屏蔽接地线的剖面轮廓的一部分,受相邻的非屏蔽双绞线的挤压形成凹陷。
4.根据权利要求1所述的平衡传送屏蔽电缆,其特征在于:所述内侧导电性屏蔽导体包围住具有绝缘包覆的电源线。
5.根据权利要求1所述的平衡传送屏蔽电缆,其特征在于:所述非屏蔽双绞线传送低电压动作信号。
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