[发明专利]数据线缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据线缆，该数据线缆具有用于差分信号传输的至少两个导体、以及包围这些导体的特别是由电绝缘材料制成的壳体。

背景技术

在差分或对称信号的传输期间，经由极性相反的至少两个导体来传输相同的数据信号。线缆的这两个导体被设计成所有的电感和电容干扰对这两个导体的影响尽可能相同。然后，可以通过形成两个信号之间的差分来消除该干扰。

已知有按所谓的星绞配置设置四个导体的数据传输所要使用的线缆。这种线缆可以提供两个差分信号对，其中以星绞形式彼此对角相对的两个导体各自形成差分导体对。星绞配置的显著优点是各导体对始终位于另一导体对的虚拟接地平面内。这样使得可以在保持线缆尽可能紧凑的同时，实现高的串扰衰减。为了能够在不存在有害的相互干扰的情况下在这两个导体对上传输相互独立的宽带数据流，需要可能的最高串扰衰减。

如针对例如尤其涉及线缆长度长的USB 3.0(USB：通用串行总线)或MHL(移动高清链接)标准所设置的，目前的星绞线缆在数据速率>2GBit/s时达到极限。特别地，在较高频率处，模式转换、串扰和线缆衰减全部增加。

从该现有技术出发，本发明是基于进一步改善数据线缆、特别是星绞线缆的问题，从而使得可以进行特别是质量充分好的高数据速率(>2GBit/s)的传输。

发明内容

通过独立权利要求1的主题来解决该问题。根据本发明的数据线缆的有利实施例是从属权利要求的主题，并且在本发明的以下说明中进行解释。包括根据本发明的数据线缆和插接连接器的单元是另一权利要求11的主题。根据本发明的数据线缆的有利用途是另外的权利要求12和13的主题。

根据本发明，要改善具有用于差分信号传输的被(非导电性的)(例如，由聚丙烯或聚氯乙烯制成的)壳体所包围的至少两个导体的数据线缆的传输容量，其在于，这些导体各自具有导体屏蔽件、即利用绝缘体与导体分开的由导电性材料制成的包层。

(导电性)导体例如可以由铜构成，并且可以采用实心或绞合线的形式。一个导体的阻抗(在单端模式中)优选可以达到50Ω，结果导体对的差分阻抗为100Ω。然而，例如75Ω(在单端模式中)的其它导体阻抗也可以实际用于特殊应用、例如用于视频数据信号的传输。

绝缘体例如可以由(基本)不导电的塑料(例如，聚丙烯、聚四氟乙烯)构成。该绝缘体还可以完全填充这些导体和各导体屏蔽件之间的空间，或者可以采用确保导体在各导体屏蔽件内的位置的一个或多个导体护套的形式，其中利用(基本)不导电的流体、特别是气体(例如空气)来填充该空间的其余部分。

优选地，根据本发明，进一步开发采用已知的星绞配置的数据线缆，其在于，根据本发明的至少两个或可能的所有四个导体配置有导体屏蔽件。

优选地，这四个导体还可以呈绞合状态。在传统的星绞线缆中，绞合用于增加差分导体对相对于环境的耦合衰减。然而，由于根据本发明的各导体的屏蔽已使这些导体之间的耦合最小化，因此可能没有必要出于电气原因而使根据本发明的数据线缆中的导体绞合在一起。然而，在任何情况下均可通过绞合来改善线缆的柔性和机械完整性。

在根据本发明的数据线缆的实施例中，四个导体中的(采用星绞配置彼此对角相对)的两个导体可用于传输数据信号，并且其它两个导体可用于传输电气(供给)能量。因此，如例如根据USB标准已知的，这种数据线缆适合进行组合数据传输和组件能量供给。在这种实施例中，在用于传输电气能量的导体的情况下，可以省略导体屏蔽件。

在进一步的优选实施例中，在导体之间配置有引导元件。可以设置该引导元件，从而保证导体的对称配置的稳定性。该引导元件可被设计成采用一个或多个绞合填充件的形式。这些绞合填充件(特别是在数据线缆采用星绞配置的情况下)可以配置在由四个导体形成的空间内以及/或者(无论数据线缆的设计如何)导体和壳体之间。

优选地，绞合填充件可以具有导电性。这样还使得能够改善数据线缆的EMC行为(EMC：电磁兼容性)。

所有导体还可配置有(附加的)共用屏蔽件(整体屏蔽件)、即共用导电性包层。特别地，这样使得能够实现数据线缆的EMC行为的改善。在特定情形下，该附加整体屏蔽件还可以提高导体屏蔽件的屏蔽效果。该整体屏蔽件可被设计成采用任何形式、例如设计成编织屏蔽件或箔屏蔽件(例如采用硬化在一侧或两侧上的塑料膜的形式)。