TWM522449U - 使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構 - Google Patents

Description

使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構

本創作係有關於一種電纜線結構，尤指一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構。

電磁干擾(Electro Magnetic Interference,EMI)一直是電纜通訊傳輸系統中必須解決的課題，即當傳輸線電纜中的金屬導線進行電訊號傳輸時，便會輻射出電磁干擾以及拾取由其他電子設備上所產生的電磁干擾。尤其是現代高速傳輸規格與介面的盛行，使得傳輸線電纜在傳輸這類高速的高頻訊號時面臨更高的電磁干擾挑戰。例如HDMI 1.3傳輸速度的規格是10.2Gbps，這種高頻訊號傳輸對於電磁干擾相當敏感，且多種高頻訊號間很容易產生串音(Cross Talk)。

先前同軸電線電纜傳輸線結構是由同軸線、遮蔽材料、金屬編織網及塑膠外皮所形成，其中遮蔽材料通常是由銅箔或鋁箔所製成，而塑膠外皮則是使用聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)所製成的。然而，上述以銅箔或鋁箔所製成的金屬遮蔽材料對超高頻(>10GHz)的信號所產生的雜訊並無抑制效果，且成對的信號線易產生串音，影響訊號的傳輸品質。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其具有超高頻雜訊抑制功能，且能有效降低串音的發生。

本創作其中一實施例所提供的一種使用奈米材料的訊號與電 力傳輸用電纜線結構，其包括：一訊號與電力傳輸單元以及絕緣保護單元。所述訊號與電力傳輸單元包括一第一傳輸線組件，所述第一傳輸線組件包括多個第一傳輸線及多個分別環繞包覆多個所述第一傳輸線的第一絕緣包覆層。所述絕緣保護單元包括一環繞包覆所述訊號與電力傳輸單元的外層金屬編織層、一環繞包覆所述外層金屬編織層的外層屏蔽層、以及一環繞包覆所述外層屏蔽層的外層絕緣保護層。其中，所述外層屏蔽層由外層不導電膠體及外層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。

本創作另外一實施例所提供的一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其包括：一訊號與電力傳輸單元以及一絕緣保護單元。所述絕緣保護單元包括一環繞包覆所述訊號與電力傳輸單元的外層屏蔽層、以及一環繞包覆所述外層屏蔽層的外層絕緣保護層；其中，所述外層屏蔽層由外層不導電膠體及外層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一第一預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。

本創作的有益效果可以在於，本創作實施例所提供的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構中的遮蔽材料是包含一用於抑制雜訊的屏蔽層及上下二層絕緣被覆材料，且其可通過“屏蔽層由不導電膠體及奈米材料混合所組成”的設計，以達到抑制超高頻雜訊及防止串音發生的功效。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

S‧‧‧電纜線結構

1‧‧‧訊號與電力傳輸單元

11‧‧‧第一傳輸線組件

111‧‧‧第一傳輸線

112‧‧‧第一絕緣包覆層

113‧‧‧第一內層金屬編織層

114‧‧‧第一內層屏蔽層

1141‧‧‧第一內層不導電膠體

1142‧‧‧第一內層奈米材料

115‧‧‧第一內層絕緣保護層

12‧‧‧第二傳輸線組件

121‧‧‧第二傳輸線

122‧‧‧第二絕緣包覆層

123‧‧‧第二內層金屬編織層

1231‧‧‧第二內層不導電膠體

1232‧‧‧第二內層奈米材料

124‧‧‧第二內層屏蔽層

125‧‧‧第二內層絕緣保護層

2‧‧‧絕緣保護單元

21‧‧‧外層金屬編織層

22‧‧‧外層屏蔽層

2201‧‧‧外層不導電膠體

2202‧‧‧外層奈米材料

23‧‧‧外層絕緣保護層

圖1為本創作使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構的其中一實施例的剖面示意圖。

圖2為圖1中A部分的放大示意圖。

圖3為本創作使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構的另外一實施例的剖面示意圖。

圖4為圖3中B部分的放大示意圖。

圖5為圖3中C部分的放大示意圖。

圖6為本創作第一傳輸線組件的剖面示意圖。

圖7為本創作第二傳輸線組件的剖面示意圖。

以下是通過特定的具體實例來說明本創作所揭露有關“使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容瞭解本創作的優點與功效。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。另外，本創作的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本創作的技術範疇。

請參閱圖1及圖6所示，本創作其中一實施例提供一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構S，其包括：一訊號與電力傳輸單元1及一絕緣保護單元2。訊號與電力傳輸單元1包括一第一傳輸線組件11，第一傳輸線組件11包括多個第一傳輸線111及多個分別環繞包覆多個第一傳輸線111的第一絕緣包覆層112。另外，絕緣保護單元2包括一環繞包覆訊號與電力傳輸單元1的外層金屬編織層21、一環繞包覆外層金屬編織層21的外層屏蔽層22、以及一環繞包覆外層屏蔽層22的外層絕緣保護層23。

請參閱圖2所示，舉例來說，外層屏蔽層22可由外層不導電膠體2201及外層奈米材料2202混合所組成，用以抑制超過一第一預定高頻(可大於10GHz)傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。另外，外層不導電膠體2201可為矽膠或環氧樹脂，而外層 奈米材料2202可為奈米石墨、奈米石墨烯、奈米碳球、奈米氮化硼、奈米氮化矽、或奈米氮化鋁，或是其等的組合。具體而言，外層不導電膠體2201及外層奈米材料2202的混合物經過特殊的製程後，將形成由六角形所組成的緊密陣列結構，此結構對高頻的雜訊及串音有良好的抑制及防止效果。並且，多個第一傳輸線111包括至少一訊號傳輸線(data cord)及至少一電力傳輸線(power cord)。然而，本創作不以上述所舉的例子為限。

請參閱圖2、圖3以及圖4所示，本創作另外一實施例提供一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構S，其包括：一訊號與電力傳輸單元1及一絕緣保護單元2。其中，訊號與電力傳輸單元1包括一第一傳輸線組件11及一第二傳輸線組件12，第一傳輸線組件11包括多個第一傳輸線111及多個分別環繞包覆多個第一傳輸線111的第一絕緣包覆層112，並且第二傳輸線組件12包括多個第二傳輸線121及多個分別環繞包覆多個第二傳輸線121的第二絕緣包覆層122。另外，絕緣保護單元2包括一環繞包覆訊號與電力傳輸單元1的外層金屬編織層21、一環繞包覆外層金屬編織層21的外層屏蔽層22、以及一環繞包覆外層屏蔽層22的外層絕緣保護層23。

更進一步來說，訊號與電力傳輸單元1包括一環繞包覆第一傳輸線組件11的第一內層金屬編織層113、一環繞包覆第一內層金屬編織層113的第一內層屏蔽層114、以及一環繞包覆第一內層屏蔽層114的第一內層絕緣保護層115。另外，訊號與電力傳輸單元1包括一環繞包覆第二傳輸線組件12的第二內層金屬編織層123、一環繞包覆第二內層金屬編織層123的第二內層屏蔽層124、以及一環繞包覆第二內層屏蔽層124的第二內層絕緣保護層125。

請參閱圖4及圖5所示，舉例來說，第一內層屏蔽層114可由第一內層不導電膠體1141及第一內層奈米材料1142混合所組 成，用以抑制超過一第二預定高頻(可大於10GHz)傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。第二內層屏蔽層124可由第二內層不導電膠體1231及第二內層奈米材料1232混合所組成，用以抑制超過一第三預定高頻(可大於10GHz)傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。再者，第一內層不導電膠體1141及第二內層不導電膠體1231可為矽膠或環氧樹脂，第一內層奈米材料1142及第二內層奈米材料1232可為奈米石墨、奈米石墨烯、奈米碳球、奈米氮化硼、奈米氮化矽、或奈米氮化鋁，或是其等的組合。另外，多個第一傳輸線111包括至少一訊號傳輸線(data cord)及至少一電力傳輸線(power cord)，並且多個第二傳輸線121包括至少一訊號傳輸線(data cord)及至少一電力傳輸線(power cord)。然而，本創作不以上述所舉的例子為限。

值得一提的是，本創作除了可應用於圓線(如圖1及圖3所示)之外，亦可應用於扁狀的排線，所以本創作不以上述所舉的圓線的例子為限。

〔實施例的可行功效〕

綜上所述，本創作的有益效果可以在於，本創作實施例所提供的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其可通過“屏蔽層由不導電膠體及奈米材料混合所組成”的設計，以達到抑制超高頻雜訊及防止串音發生的功效。再者，本創作的遮蔽材料可適用於USB 3.1、TYPE C(10GHz)及Thunderbolt(20GHz)電纜信號傳輸品質的提升，並可取得USB IF協會及Intel之認證。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

S‧‧‧電纜線結構

1‧‧‧訊號與電力傳輸單元

11‧‧‧第一傳輸線組件

113‧‧‧第一內層金屬編織層

114‧‧‧第一內層屏蔽層

115‧‧‧第一內層絕緣保護層

12‧‧‧第二傳輸線組件

123‧‧‧第二內層金屬編織層

124‧‧‧第二內層屏蔽層

125‧‧‧第二內層絕緣保護層

2‧‧‧絕緣保護單元

21‧‧‧外層金屬編織層

22‧‧‧外層屏蔽層

23‧‧‧外層絕緣保護層

Claims (10)

1. 一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其包括：一訊號與電力傳輸單元，所述訊號與電力傳輸單元包括一第一傳輸線組件，所述第一傳輸線組件包括多個第一傳輸線及多個分別環繞包覆多個所述第一傳輸線的第一絕緣包覆層；以及一絕緣保護單元，所述絕緣保護單元包括一環繞包覆所述訊號與電力傳輸單元的外層金屬編織層、一環繞包覆所述外層金屬編織層的外層屏蔽層、以及一環繞包覆所述外層屏蔽層的外層絕緣保護層；其中，所述外層屏蔽層由外層不導電膠體及外層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一第一預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。
2. 如請求項1所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述外層不導電膠體為矽膠或環氧樹脂，且所述外層奈米材料為奈米石墨、奈米石墨烯、奈米碳球、奈米氮化硼、奈米氮化矽、或奈米氮化鋁，且所述第一預定高頻大於10GHz。
3. 如請求項1所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中多個所述第一傳輸線包括至少一訊號傳輸線及至少一電力傳輸線。
4. 如請求項1所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述訊號與電力傳輸單元包括一環繞包覆所述第一傳輸線組件的第一內層金屬編織層、一環繞包覆所述第一內層金屬編織層的第一內層屏蔽層、以及一環繞包覆所述第一內層屏蔽層的第一內層絕緣保護層。
5. 如請求項4所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述第一內層屏蔽層由第一內層不導電膠體及第一內 層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一第二預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。
6. 如請求項5所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述第一內層不導電膠體為矽膠或環氧樹脂，且所述第一內層奈米材料為奈米石墨、奈米石墨烯、奈米碳球、奈米氮化硼、奈米氮化矽、或奈米氮化鋁，且所述第二預定高頻大於10GHz。
7. 如請求項1所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述訊號與電力傳輸單元包括一第二傳輸線組件，所述第二傳輸線組件包括多個第二傳輸線及多個分別環繞包覆多個所述第二傳輸線的第二絕緣包覆層，且所述訊號與電力傳輸單元包括一環繞包覆所述第二傳輸線組件的第二內層金屬編織層、一環繞包覆所述第二內層金屬編織層的第二內層屏蔽層、以及一環繞包覆所述第二內層屏蔽層的第二內層絕緣保護層。
8. 如請求項7所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述第二內層屏蔽層由第二內層不導電膠體及第二內層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一第三預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。
9. 如請求項8所述的使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其中所述第二內層不導電膠體為矽膠或環氧樹脂，且所述第二內層奈米材料為奈米石墨、奈米石墨烯、奈米碳球、奈米氮化硼、奈米氮化矽、或奈米氮化鋁，且所述第三預定高頻大於10GHz。
10. 一種使用奈米材料的訊號與電力傳輸用電纜線結構，其包括：一訊號與電力傳輸單元；以及一絕緣保護單元，所述絕緣保護單元包括一環繞包覆所述訊號與電力傳輸單元的外層屏蔽層、以及一環繞包覆所述外層屏 蔽層的外層絕緣保護層；其中，所述外層屏蔽層由外層不導電膠體及外層奈米材料混合所組成，用以抑制超過一第一預定高頻傳輸信號時所產生的高頻雜訊及串音干擾。