CN203931546U - 差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆，所述差动信号传输用电缆，其将在导体的外周设置了绝缘层的两根芯线平行配置，以一并覆盖该两根芯线的方式设置外部导体，上述绝缘层构成为在上述导体的外周依次设置由非发泡的树脂构成的内层皮层、由发泡树脂构成的发泡层、由非发泡的树脂构成的外层皮层，上述外层皮层的相对介电常数比上述内层皮层的相对介电常数大。根据本实用新型，能够提供即使是产生差动-同相间耦合的场合，也能够抑制传输特性恶化的差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆。
Description
技术领域
本实用新型涉及差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆。
背景技术
以往，已知有图2所示那样的差动信号传输用电缆21。
图2所示的现有的差动信号传输用电缆21将在一根导体22的外周设置了绝缘层23的两根芯线24平行配置，以一并覆盖两根芯线24的方式设置外部导体25。
在作为绝缘层23使用由发泡树脂构成的材料的场合，普遍在与导体22接触的绝缘层23的内侧的部分、以及与外部导体25接触的绝缘层23的外侧的部分设置被称为皮层的非发泡的层。以下，将内侧的皮层称为内层皮层26，将外侧的皮层称为外层皮层28，将设在内层皮层26与外层皮层28之间的由发泡树脂构成的绝缘层23称为发泡层27。
内层皮层26用于抑制由于空气贮存在发泡层27与导体22之间引起的绝缘层23与导体22的密合性的下降，外层皮层28用于抑制水分进入发泡层27。作为内层皮层26、发泡层27、外层皮层28，普遍使用只有是否有无发泡方面不同而其他方面相同的材料，形成这种三层的绝缘层23被称为三层挤压等，一直以来都普遍地实施。
外部导体25通过卷绕在带状的树脂的一个面上形成金属层的导体带而形成。作为导体带的卷绕方式，已知有卷绕为螺旋状的横向卷绕或纵向卷绕。
在使导体带横向卷绕而形成外部导体25的场合，为沿电缆长度方向周期性地排列树脂层与金属层的状态，传输特性在特定的频率下恶化。为了抑制该情况，在用于高速传输的差动信号传输用电缆21中，期望使用使导体带为纵向卷绕的外部导体25。
另外，作为与该申请的实用新型相关的现有技术文献信息，具有专利文献1。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2002-358841号公报
然而，在差动信号传输用电缆21中，具有利用一对导体22传输差动信号的差动模式、利用一对导体22传输同相信号的同相模式这两个传输模式。
在差动模式的信号传输中，由于电场集中在导体22附近，因此差动模式的传播速度主要由位于导体22间的绝缘层23的相对介电常数决定。
另一方面，在同相模式的信号传输中，由于电场集中在导体22与外部导体25之间，因此，同相模式的传播速度由位于导体22与外部导体25之间的绝缘层23的相对介电常数决定。
在差动信号传输用电缆21中，在两根芯线24与外部导体25之间产生间隙(称为空气层29)。该空气层29大多位于外部导体25的附近，因此与差动模式相比，同相模式容易受到其影响。因此，同相模式的传播速度比差动模式的传播速度快，在差动模式与同相模式中，传播速度不同。即，在现有的差动信号传输用电缆21中，在差动、同相模式间产生偏差。
由于在高速传输中主要使用差动信号，因此，理想的是，差动、同相模式间的偏差不会对传输特性带来影响。但是，在由于制造上的偏差等，电缆结构的对称性被破坏的场合等，在产生从差动模式到同相模式、从同相模式到差动模式之类的相互耦合(差动-同相间耦合(SCD21、SDC21))的场合，产生由于差动、同相模式间的偏差，传输特性(差动信号的偏差特性)恶化之类的问题。
在使导体带为横向卷绕而形成外部导体25的场合，由于同相成分衰减，因此普遍不会产生较大的问题，但在使导体带纵向卷绕而形成外部导体25的高速传输用的差动信号传输用电缆21中，由于同相成分不会衰减地传输，因此容易受到差动、同相模式间的偏差的影响，显著地产生由差动-同相间耦合引起的传输特性的恶化。
由于难以使差动-同相间耦合完全消失，因此期望即使是产生差动-同相间耦合的场合，也能够抑制传输特性恶化的差动信号传输用电缆。
实用新型内容
本实用新型鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供即使是产生差动-同 相间耦合的场合，也能够抑制传输特性恶化的差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆。
本实用新型是为了实现上述目的而完成的，本实用新型的一种差动信号传输用电缆，其将在导体的外周设置了绝缘层的两根芯线平行配置，以一并覆盖该两根芯线的方式设置外部导体，上述绝缘层构成为在上述导体的外周依次设置由非发泡的树脂构成的内层皮层、由发泡树脂构成的发泡层、由非发泡的树脂构成的外层皮层，上述外层皮层的相对介电常数比上述内层皮层的相对介电常数大。
在上述方案中，上述外层皮层的相对介电常数是3以上。
在上述方案中，上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
在上述方案中，上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
在上述方案中，上述外部导体通过在上述两根芯线的外周使导体带纵向卷绕而形成。
在上述方案中，上述外层皮层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚亚胺树脂及聚酯树脂中的任一种材料构成。
在上述方案中，上述内层皮层的上述非发泡的树脂是非发泡聚乙烯，上述发泡层的上述发泡树脂是发泡聚乙烯，上述外层皮层的上述非发泡的树脂是添加了二氧化硅的非发泡聚乙烯。
本实用新型的另一方案提供一种多对差动信号传输用电缆，具备：多个差动信号传输用电缆；以及设在该多个差动信号传输用电缆的周围的保护用的套，上述差动信号传输用电缆将在导体的外周设置了绝缘层的两根芯线平行配置，以一并覆盖该两根芯线的方式设置外部导体，上述绝缘层构成为在上述导体的外周依次设置由非发泡的树脂构成的内层皮层、由发泡树脂构成的发泡层、由非发泡的树脂构成的外层皮层，上述外层皮层的相对介电常数比上述内层皮层的相对介电常数大。
在上述另一方案中，上述外层皮层的相对介电常数是3以上。
在上述另一方案中，上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
在上述另一方案中，上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
在上述另一方案中，上述外部导体通过在上述两根芯线的外周使导体带纵 向卷绕而形成。
在上述另一方案中，上述外层皮层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚亚胺树脂及聚酯树脂中的任一种材料构成。
在上述另一方案中，上述内层皮层的上述非发泡的树脂是非发泡聚乙烯，上述发泡层的上述发泡树脂是发泡聚乙烯，上述外层皮层的上述非发泡的树脂是添加了二氧化硅的非发泡聚乙烯。
本实用新型的效果如下。
根据本实用新型，能够提供即使是产生差动-同相间耦合的场合，也能够抑制传输特性恶化的差动信号传输用电缆及多对差动信号传输用电缆。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施方式的差动信号传输用电缆的横剖视图。
图2是现有的差动信号传输用电缆的横剖视图。
图中：
1—差动信号传输用电缆，2—导体，3—绝缘层，4—芯线，5—外部导体，6—内层皮层，7—发泡层，8—外层皮层，9—漏极线，10—空气层。
具体实施方式
下面，根据附图说明本实用新型的实施方式。
图1是本实施方式的差动信号传输用电缆的横剖视图。
如图1所示，差动信号传输用电缆1将在导体2的外周设有绝缘层3的两根芯线4平行配置，以一并覆盖两根芯线4的方式设置外部导体5。
绝缘层3通过在导体2的外周依次设有由非发泡的树脂构成的内层皮层6、由发泡树脂构成的发泡层7、由非发泡的树脂构成的外层皮层8而构成。
在两根芯线4与外部导体5之间设有外部导体5的接地用的引流线9。另外，漏极线9不是必须的，可以省略。
外部导体5使用在带状的树脂的一个面上形成由铜或铝等构成的金属层的导体带，通过将该导体带在两根芯线4的外周纵向卷绕而形成。
在本实施方式中，将导体2的外径设定为0.511mm，将芯线4的外径设定为1.5mm，将内层皮层6的厚度设定为0.05mm，特性阻抗设定为1000Ω。在两根芯线4、外部导体5与漏极线9之间形成间隙(称为空气层10)。
作为内层皮层6与发泡层7，按照以往，使用由相同树脂构成的层。在此，作为内层皮层6，使用相对介电常数2.1的非发泡的PE(聚乙烯)，作为发泡层7，使用相对介电常数1.6的发泡PE。
另外，在本实施方式的差动信号传输用电缆1中，使外层皮层8的相对介电常数比内层皮层6的相对介电常数大。发泡层7的相对介电常数比内层皮层6的相对介电常数小，因此，在差动信号传输用电缆1中，按照发泡层7、内层皮层6、外层皮层8的顺序，相对介电常数变大。
与电场集中在导体2间的差动模式相比，电场集中在导体2与外部导体5间的同相模式容易受外层皮层8的相对介电常数的影响。因此，在本实施方式中，通过使外层皮层8的相对介电常数高，抑制由相对介电常数低的空气层10带来的影响，抑制传播速度在差动模式与同相模式间产生差、即产生偏差。
然而，在同相模式的传播速度方面，外层皮层8的相对介电常数与厚度a这的两者会带来影响。即，当使外层皮层8的相对介电常数高时，即使减小外层皮层8的厚度a，也能抑制偏差，当增大外层皮层8的厚度a时，即使外层皮层8的相对介电常数降低，也能抑制偏差。
但是，外层皮层8的相对介电常数期望为3以上。这是因为，当使外层皮层8的相对介电常数小于3时，作为内层皮层6与发泡层7，在使用PE等一般的树脂的场合，即使使外层皮层8形成得厚，也难以在差动模式与同相模式间得到传播速度的平衡。
另外，期望外层皮层8的厚度a比内层皮层6的厚度b大。在现有的电缆中，内层及外层皮层的厚度为0.1mm以下是普遍的，但当使外层皮层8的厚度a为与之相同的程度时，则产生使用相对介电常数非常高的材料的需要，是不现实的。由此，在使内层皮层6的厚度b为一般的厚度即0.1mm以下的场合，期望外层皮层8的厚度a比内层皮层6的厚度b大。
在本实施方式中，作为外层皮层8，使用相对介电常数调整为3.2的EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，使外层皮层8的厚度a为0.2mm。此时的外层皮层8的厚度a是绝缘层3整体的厚度的大约40％，是芯线4的半径的大约27％。
另外，作为用于外层皮层8的树脂，不限于EVA，只要与用于内层皮层6或发泡层7的树脂(PE)密合性好，能挤压成型，并且相对介电常数为3以 上即可，例如也能够使用尼龙等聚酰胺树脂、聚酯树脂等。另外，作为外层皮层8，也能使用与用于内层皮层6或发泡层7的树脂相同的树脂(在此为PE)，也可在其中添加二氧化硅等无机物调整相对介电常数。
当具备多根本实用新型的差动信号传输用电缆1，并在其周围设置保护用的套时，得到本实用新型的多对差动信号传输用电缆。另外，未必在包含于多对差动信号传输用电缆的全部的差动信号传输用电缆中必须使用本实用新型的差动信号传输用电缆1，只要包含于多对差动信号传输用电缆的差动信号传输用电缆的至少一个使用差动信号传输用电缆1，也包含于本实用新型。
如上所述，在本实施方式的差动信号传输用电缆1中，使外层皮层8的相对介电常数比内层皮层6的相对介电常数大。
通过增大外层皮层8的相对介电常数，能增加同相模式的有效介电常数，即利用外层皮层8的高介电常数抵消空气层10的低介电常数，能使差动模式与同相模式的有效介电常数相等(或接近)。其结果，使差动模式与同相模式的传播速度相等(或接近)，抑制差动、同相模式间的偏差，即使是由于制造上的偏差而产生差动-同相间耦合的场合，也能抑制波形的紊乱等传输特性的恶化。
另外，在现有的差动信号传输用电缆中，为了减少感应电损失，普遍尽量减小绝缘层3的相对介电常数。在本实施方式中，反而通过增大外层皮层8的相对介电常数，并且使外层皮层8形成得比以往厚，抑制差动、同相模式间的偏差。
本实用新型在使用同相成分不衰减地传输的纵向卷绕类型的外部导体5的场合，尤其起到显著的效果。
本实用新型未限定于上述实施方式，当然能在不脱离本实用新型的主旨的范围得到多种改变。
例如，在上述实施方式中，作为外部导体5使用纵向卷绕类型，但未限定于此，可以使用横向卷绕类型。
Claims (18)
1.一种差动信号传输用电缆，其将在导体的外周设置了绝缘层的两根芯线平行配置，以一并覆盖该两根芯线的方式设置外部导体，该差动信号传输用电缆的特征在于，
上述绝缘层构成为在上述导体的外周依次设置由非发泡的树脂构成的内层皮层、由发泡树脂构成的发泡层、由非发泡的树脂构成的外层皮层，
上述外层皮层的相对介电常数比上述内层皮层的相对介电常数大。
2.根据权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的相对介电常数是3以上。
3.根据权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
4.根据权利要求3所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
5.根据权利要求2所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
6.根据权利要求5所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
7.根据权利要求1～6任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外部导体通过在上述两根芯线的外周使导体带纵向卷绕而形成。
8.根据权利要求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚亚胺树脂及聚酯树脂中的任一种材料构成。
9.根据权利要求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的上述非发泡的树脂是非发泡聚乙烯，
上述发泡层的上述发泡树脂是发泡聚乙烯。
10.一种多对差动信号传输用电缆，具备：
多个差动信号传输用电缆；以及
设在该多个差动信号传输用电缆的周围的保护用的套，
该多对差动信号传输用电缆的特征在于，
上述差动信号传输用电缆将在导体的外周设置了绝缘层的两根芯线平行配置，以一并覆盖该两根芯线的方式设置外部导体，
上述绝缘层构成为在上述导体的外周依次设置由非发泡的树脂构成的内层皮层、由发泡树脂构成的发泡层、由非发泡的树脂构成的外层皮层，
上述外层皮层的相对介电常数比上述内层皮层的相对介电常数大。
11.根据权利要求10所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的相对介电常数是3以上。
12.根据权利要求10所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
13.根据权利要求12所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
14.根据权利要求11所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层的厚度比上述内层皮层的厚度大。
15.根据权利要求14所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的厚度是0.1mm以下。
16.根据权利要求10～15任一项所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外部导体通过在上述两根芯线的外周使导体带纵向卷绕而形成。
17.根据权利要求16所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述外层皮层由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚亚胺树脂及聚酯树脂中的任一种材料构成。
18.根据权利要求16所述的多对差动信号传输用电缆，其特征在于，
上述内层皮层的上述非发泡的树脂是非发泡聚乙烯，
上述发泡层的上述发泡树脂是发泡聚乙烯。
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