[实用新型]差分信号电缆

说明书

一种差分信号电缆，包括绝缘芯线、屏蔽层，所述的绝缘芯线由一对并行放置的双导体和和覆盖在双导体上的绝缘介质以及在绝缘介质中间嵌入的中间部位气体空隙构成，中间部位气体空隙和双导体平行。本实用新型差分信号电缆具有外径小、重量轻、弯曲半径小、更柔软、低损耗的特点。

技术领域

本实用新型涉及高速数据传输，特别是一种差分信号电缆。

背景技术

随着物联网IoT,LTE/LTE-A/5G通信技术的发展，个人计算机、云存储、云计算、服务器、超级计算机的增长，需要能够比以往更快的速度传输数据的差分信号电缆。光纤为远距离和高数据率传输提供了最佳的数据率和性能，这是因为光纤提供了具有低衰减和低误码率的传输。但是，由于昂贵的收发器以及光模块功耗问题，近距离仍需要能够进行高速数据传输的无源铜缆。

在处理几Gbps以上的高速数字信号的服务器、路由器、存储器等产品中，设备之间或者设备内的基板之间的信号传输利用差分信号进行的传输，其电连接使用差分信号电缆。

授予东京特殊电线株式会社日本特许第4685744号公报公开了一种中空芯体构成的高速数字信号传输电缆，可以减小有效相对介电常数、线缆体积等。然而要适用于25Gbps甚至更高数据率信号传输的时候，通常屏蔽层的金属箔要使用纵包工艺，而这种采用两根绝缘芯线的结构不利于使用纵包工艺：当电缆弯折的时候，金属箔往内部塌陷会使得电缆电气性能不稳定。

授予东京特殊电线株式会社专利CN201280054854号公开了一种使用同轴线集合体来构成高速信号传输线缆的方法，描述了同轴构造成的高速信号传输线缆在编织、横向缠绕、CuPET等构成屏蔽层时候的特性。然而由于组成的一根差分信号电缆的两根同轴之间没有耦合，使得组装加工该类型同轴结构电缆需要精确切割长度，尤其是当信号对之间的偏斜(Skew)要求在10ps以内的时候，即使不考虑同轴线缆之间介质的不均匀性(介电常数，电缆线径，导体粗糙程度等)以及成缆长度的偏差，切割长度误差可能都要求小于2mm，这对于1m以上的组件加工相当具有挑战性。

授予日立金属株式会社专利CN201320570309号公开了一种在表皮层的外周或屏蔽导体的内周形成微小的沟而形成空隙的电缆，然后差分信号的电磁场主要分布在两根导体之间以及周围，这种方式仍然不能减小有效相对介电常数从而减小电缆体积。

授予日立电线株式会社专利CN201210137921号公开了一种绝缘介质构造的方法，该方法可以解决金属箔松弛的问题，然而由于绝缘介质为实体的绝缘介质因而不能有效地减小相对介电常数。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种差分信号电缆，该差分信号电缆具有比传统实心挤出工艺制造的差分信号电缆外径更小、体积更小、重量更轻、弯曲半径更小、更柔软、信号传播速度更快，批量生产时候电缆电气特性(比如SCD21差模到共模转换)一致性更好的特点，原材料成本更低的解决方案。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种差分信号电缆，包括绝缘芯线和屏蔽层，所述绝缘芯线由一对并行放置的双导体和同时覆盖在所述双导体上的绝缘介质构成，所述绝缘芯线外包裹着屏蔽层，其特点在于所述绝缘介质为一个整体覆盖在所述双导体上，并在所述绝缘介质中有一个及以上的与所述双导体平行的中间部位气体空隙，所述中间部位气体空隙至少有一部分在以双导体的中心连线的中点形成的线为中轴线、1.5*R为半径形成的圆柱覆盖的范围内，并且所述中间部位气体空隙整体的重心在所述双导体的中心连线的中垂面上且距离双导体中心连线的距离D满足D≤1.5*R，其中R为导体的半径。

所述绝缘介质中还有一个及以上的中垂面气体空隙，这些中垂面气体空隙各自的重心在所述双导体的中心连线的中垂面上且各自分别距离双导体的中心连线的距离D’满足D’>1.5*R，其中R为导体的半径。