專利名稱：屏蔽電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屏蔽電纜，其具有屏蔽用的金屬包覆樹(shù)脂帶，該金屬包覆樹(shù)脂帶螺旋卷繞在2根或多根信號(hào)線的外周。
背景技術(shù)：
具有多根(例如，一對(duì))信號(hào)線的屏蔽電纜在差分傳輸系統(tǒng)中用于傳輸數(shù)字信號(hào)。 在差分傳輸系統(tǒng)中，相位翻轉(zhuǎn)180°的信號(hào)被同時(shí)輸入到單個(gè)信號(hào)線中并被傳輸。通過(guò)在其接收端檢測(cè)信號(hào)線間的信號(hào)差異，信號(hào)輸出可成為雙倍。另外，在從傳輸端到接收端的信號(hào)通路中產(chǎn)生的噪音被同等地施加到每對(duì)信號(hào)線中的每根上，結(jié)果使得差分信號(hào)在接收端被輸出時(shí)，噪音被刪除并消除。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)2001-283649 (專利文獻(xiàn)1)中描述了一種電纜，其中，2條芯線(信號(hào)線)被屏蔽導(dǎo)體覆蓋，在所述芯線中，中心導(dǎo)體(信號(hào)導(dǎo)體)被絕緣體絕緣。屏蔽導(dǎo)體的外表面被護(hù)套所覆蓋，該護(hù)套通過(guò)樹(shù)脂擠出成型或樹(shù)脂帶卷繞制得。在該屏蔽電纜中，僅使用金屬箔(例如，鋁箔)時(shí)，屏蔽導(dǎo)體不具有充分的強(qiáng)度且容易被切斷，因此通常使用這樣的金屬包覆樹(shù)脂帶，在該金屬包覆樹(shù)脂帶中，樹(shù)脂帶包覆有金屬箔。在這種情況下，將金屬包覆樹(shù)脂帶以重疊的螺旋狀卷繞在信號(hào)線的外周，并且在重疊部分中金屬箔不發(fā)生電接觸。另外，在信號(hào)線和金屬包覆樹(shù)脂帶之間加入用于接地的縱向排擾線，以使其與金屬箔接觸。然而，在具有該構(gòu)造的屏蔽電纜中，在3GHz或更高的高頻率下，發(fā)生吮吸(suck-out，S卩，信號(hào)強(qiáng)度急劇損失)現(xiàn)象，并且存在信號(hào)水平下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種屏蔽電纜，其中多根信號(hào)線通過(guò)與金屬包覆樹(shù)脂帶一起被螺旋卷繞從而被屏蔽，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種在高頻范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生突然信號(hào)衰減的屏蔽電纜。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種屏蔽電纜，包括⑴多根信號(hào)線、以及⑵具有金屬包覆樹(shù)脂帶的屏蔽導(dǎo)體，所述金屬包覆樹(shù)脂帶包括粘貼在樹(shù)脂帶上的金屬箔。所述金屬包覆樹(shù)脂帶螺旋狀地卷繞在所述多根信號(hào)線的外周面部分的周圍并限定了多個(gè)螺旋圈，使得所述金屬包覆樹(shù)脂帶的每個(gè)螺旋圈的第一邊緣部與所述金屬包覆樹(shù)脂帶的相鄰的螺旋圈的第二邊緣部重疊以形成重疊部分，其中第一邊緣部和第二邊緣部在該重疊部分處彼此電接觸。金屬包覆樹(shù)脂帶的重疊部分處的第一邊緣部和第二邊緣部中的一者可以與所述金屬箔一起被折疊，其中所述金屬箔暴露在所述屏蔽導(dǎo)體的外側(cè)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，金屬包覆樹(shù)脂帶可以被卷繞，使得所述金屬箔位于內(nèi)側(cè)，并且所述重疊部分的金屬箔暴露在外側(cè)并與線圈的下一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔接觸。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，所述金屬包覆樹(shù)脂帶被卷繞，使得所述金屬箔位于外側(cè)，并且所述重疊部分的金屬箔位于內(nèi)側(cè)并與線圈的前一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔接觸。
金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔的寬度(第一寬度)可以大于樹(shù)脂帶的寬度(第二寬度)，使得第二邊緣部?jī)H包括金屬箔并且第一邊緣部與第二邊緣部重疊以覆蓋第二邊緣部。 重疊部分的寬度(第三寬度)可以為金屬包覆樹(shù)脂帶的寬度(第四寬度)尺寸的四分之一到二分之一之間。本發(fā)明的屏蔽電纜還可以包括縱向設(shè)置的排擾線，該排擾線與所述金屬箔接觸。根據(jù)本發(fā)明的屏蔽帶，可以消除高頻范圍內(nèi)的急劇信號(hào)衰減。


圖IA為示出本發(fā)明的屏蔽電纜的一個(gè)實(shí)施方案的斜視圖，圖IB為示出本發(fā)明的屏蔽電纜的一個(gè)改造例的斜視圖。圖2A至2D為描述圖IA的屏蔽電纜中的金屬包覆樹(shù)脂帶及其卷繞狀態(tài)的圖，其中圖2A為斜視圖，圖2B至2D為縱向剖面視圖。圖3A為示出了形成圖2B和圖2C中所示的金屬包覆樹(shù)脂帶的折疊部分的方法的示意圖，圖3B為折疊前金屬包覆樹(shù)脂帶的橫向剖面視圖，圖3C為折疊后金屬包覆樹(shù)脂帶的橫向剖面視圖。圖4A和4B為圖2D所示金屬包覆樹(shù)脂帶的透視圖和橫向剖面視圖。圖5A和5B分別為示出了常規(guī)屏蔽電纜和本發(fā)明實(shí)施方案的屏蔽電纜的信號(hào)衰減頻率特性的示意圖。
具體實(shí)施例方式通過(guò)下述的說(shuō)明書(shū)、隨附的權(quán)利要求以及附圖可更好地理解本發(fā)明的上述特征和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。在附圖的解釋中，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，對(duì)相同的元件給予相同的標(biāo)記，并省略了重復(fù)的解釋。圖IA為示出了本發(fā)明實(shí)施方案中的屏蔽電纜1的斜視圖。屏蔽電纜1包括2條信號(hào)線(或芯線)4，其中由單芯線或絞線構(gòu)成的信號(hào)導(dǎo)體2被絕緣體3覆蓋。2條信號(hào)線 4彼此平行排列或者可以呈雙絞線電纜結(jié)構(gòu)。作為屏蔽導(dǎo)體6的金屬包覆樹(shù)脂帶5螺旋卷繞在一對(duì)信號(hào)線4的外周面的周圍， 2條信號(hào)線4均被屏蔽。如下所述，金屬包覆樹(shù)脂帶5被卷繞以形成重疊部分，使得金屬箔在一些實(shí)施方案中朝外，而在其他實(shí)施方案中朝內(nèi)。另外，金屬箔在重疊部分6a中電接觸。 在某些情況下，屏蔽導(dǎo)體6的外側(cè)覆蓋有護(hù)套7，以便將卷繞后的金屬包覆樹(shù)脂帶5電絕緣、 防止污染、并且使電纜具有防水性。本發(fā)明的屏蔽電纜中可以使用排擾線。當(dāng)屏蔽導(dǎo)體被卷繞使得金屬面朝內(nèi)時(shí)，在信號(hào)線4和屏蔽導(dǎo)體6之間縱向設(shè)置排擾線。另一方面，當(dāng)屏蔽導(dǎo)體6被卷繞使得金屬面朝外時(shí)，在屏蔽導(dǎo)體6和護(hù)套7之間縱向設(shè)置排擾線8 (圖1B)。在這兩種情況中，排擾線都與金屬包覆樹(shù)脂帶5的金屬箔接觸。屏蔽電纜1或屏蔽電纜11中的信號(hào)導(dǎo)體2可以由銅、鋁或其他良導(dǎo)體、或者由鍍有錫等的良導(dǎo)體形成為單芯線或絞線。例如，可以使用對(duì)應(yīng)于AWG 18至46的電線。導(dǎo)體3 為介電常數(shù)盡可能低的材料。例如，可以使用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、 氟樹(shù)脂等。由線材和絕緣樹(shù)脂形成的信號(hào)線4的外徑為3. Omm至0.15mm。例如，使用AWG26線材時(shí)，信號(hào)線4的外徑約為1. 2mm。通過(guò)將金屬箔(如鋁或銅)層壓在諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)之類的塑性基材(樹(shù)脂帶)上而形成的材料可用作形成屏蔽導(dǎo)體6的金屬包覆樹(shù)脂帶5。金屬箔的厚度為3至30 μ m，塑性基材的厚度為3至50 μ m，且金屬包覆樹(shù)脂帶5的厚度為6至80 μ m。用于保護(hù)電纜的護(hù)套7設(shè)置在屏蔽導(dǎo)體6的外周。護(hù)套7可通過(guò)將熱塑性樹(shù)脂 (如聚乙烯、聚氯乙烯或氟樹(shù)脂)擠出成型、或者通過(guò)將其卷繞在樹(shù)脂帶上而形成。圖2A為描述屏蔽電纜1中金屬包覆樹(shù)脂帶5的卷繞狀態(tài)的斜視圖。金屬包覆樹(shù)脂帶5以重疊螺旋狀地卷繞在一對(duì)信號(hào)線4的外周，從而形成屏蔽導(dǎo)體6。相對(duì)于X-X軸 (其與電纜的縱向成直角)，金屬包覆樹(shù)脂帶5的重疊及卷繞角度θ為8至70°。在線圈的重疊部分6a中上部和下部的金屬箔電接觸。圖2B至2D為描述屏蔽電纜1中金屬包覆樹(shù)脂帶及其卷繞情況的例子的縱向剖面視圖。在圖2B中，金屬包覆樹(shù)脂帶5的一個(gè)邊緣部具有層壓在金屬箔9a上的樹(shù)脂帶％，金屬箔9a向外折疊以形成折疊重疊部分5a，金屬包覆樹(shù)脂帶5卷繞在信號(hào)線4的外周使得金屬箔9a位于內(nèi)側(cè)。在該情況下，折疊重疊部分5a的金屬箔9a暴露在線圈的外側(cè)并且與另一邊緣(線圈下一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的折疊重疊部分的對(duì)側(cè))的金屬箔9a接觸，從而發(fā)生電連接。金屬包覆樹(shù)脂帶5的折回寬度L優(yōu)選為金屬包覆樹(shù)脂帶5的帶寬度W的約四分之一至二分之一。重疊部分6a的重疊寬度優(yōu)選與折回寬度L大致相等或略長(zhǎng)。例如，如果金屬包覆樹(shù)脂帶的一個(gè)寬度為IOmm的邊緣折回2mm，那么帶寬度W為8mm，信號(hào)線4的線圈的重疊寬度為2至2. 3mm。如果折回寬度太小，那么重疊部分中的金屬箔的導(dǎo)電性不充分，反之如果折回寬度太大，那么將需要額外的金屬包覆樹(shù)脂帶并且卷繞容易被擾亂。金屬包覆樹(shù)脂帶5的卷繞節(jié)距P為約3至50mm。圖2C為這樣的例子，其中金屬包覆樹(shù)脂帶5卷繞在信號(hào)線4的外周面使得金屬箔 9a位于外側(cè)。在該情況下，折疊重疊部分5a的金屬箔9a位于線圈的內(nèi)側(cè)并且通過(guò)重疊在位于與線圈前一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的折疊重疊部分相對(duì)的邊緣處的金屬箔9a上而發(fā)生電接觸。屏蔽導(dǎo)體6的重疊部分6a的重疊寬度、金屬包覆樹(shù)脂帶的折回寬度L、金屬包覆樹(shù)脂帶5的帶寬W、金屬包覆樹(shù)脂帶5的卷繞節(jié)距P等可以與圖2B中的例子相同。圖2D示出了采用具有露出的箔部分5b的金屬樹(shù)脂帶15的例子，其中，通過(guò)預(yù)先除去邊緣處的樹(shù)脂帶9b使金屬箔9a在上表面和下表面露出。金屬包覆樹(shù)脂帶15卷繞在信號(hào)線的4的外周使得金屬箔9a位于內(nèi)側(cè)。線圈后一圈處的邊緣部分的金屬箔9a與線圈前一圈的露出的箔部分5b重疊，從而產(chǎn)生電連接。金屬包覆樹(shù)脂帶15也可卷繞在信號(hào)線的4的外周使得金屬箔9a位于外側(cè)。圖3A為描述形成金屬包覆樹(shù)脂帶5的折疊重疊部分5a的方法的示意圖。折疊重疊部分5a可通過(guò)采用成形夾具10而容易地形成。成形夾具10由帶導(dǎo)入部分10a、帶折疊部分10b、以及帶釋放部分IOc組成。帶導(dǎo)入部分IOa形成為向外加寬，從而將折疊前具有較寬寬度的金屬包覆樹(shù)脂帶導(dǎo)入。帶折疊部分IOb由直線狀導(dǎo)入壁IOd和成形壁IOe形成， 其中成形壁IOe從帶導(dǎo)入部分IOa至帶釋放部分IOc相對(duì)于直線狀導(dǎo)入壁IOd的距離逐漸變窄，并且逐漸折回使得其相對(duì)于底壁平行。金屬包覆樹(shù)脂帶(圖3B)具有樹(shù)脂帶％，該樹(shù)脂帶9b和其寬度與樹(shù)脂帶9b的寬度相同的金屬箔9a層疊。對(duì)于帶折疊部分10b，金屬包覆樹(shù)脂帶的一個(gè)邊緣部被成形壁IOe 折疊，并且當(dāng)它到達(dá)帶釋放部分IOc —側(cè)時(shí)，已通過(guò)折疊和重疊而被加工使得金屬箔9a位于外側(cè)。在帶釋放部分IOc處，形成金屬包覆樹(shù)脂帶5 (圖3C)，其中在一個(gè)邊緣處形成折疊重疊部分fe。圖4A和4B分別為金屬包覆樹(shù)脂帶15的透視圖和橫向剖面圖。在金屬包覆樹(shù)脂帶15中，通過(guò)將金屬箔9a和寬度比金屬箔9a的寬度窄的樹(shù)脂帶9b層壓，金屬箔9a的內(nèi)表面在一個(gè)邊緣露出。與金屬箔9a和樹(shù)脂帶9b層壓的部分相比，露出的箔部分恥的強(qiáng)度低并且更容易斷裂，因此金屬包覆樹(shù)脂帶15適合用于這樣的情況其中使用相對(duì)較厚的材料作為金屬箔9a。另外，如圖2D所示，適用于這樣的情況其中金屬箔被卷繞使得位于內(nèi)側(cè)。
圖5A和5B分別為示出了常規(guī)屏蔽電纜和本發(fā)明實(shí)施方案的屏蔽電纜的信號(hào)衰減頻率特性的示意圖。屏蔽電纜為雙股電纜，其具有螺旋卷繞在2條平行信號(hào)線上的金屬包覆樹(shù)脂帶。在該電纜中，PET帶也卷繞在整個(gè)金屬包覆樹(shù)脂帶上，從而同時(shí)絕緣和保護(hù)金屬箔。圖5A示出了常規(guī)屏蔽電纜(其中金屬箔在重疊部分中不接觸)中的信號(hào)衰減特性。圖 5B示出了圖2C的實(shí)施方案中的屏蔽電纜的信號(hào)衰減特性。在常規(guī)屏蔽電纜中，金屬包覆樹(shù)脂帶的卷繞節(jié)距為15mm (圖5A)，在7GHz附近信號(hào)減弱。盡管未示出，在信號(hào)線絞合或不絞合以及不同卷繞節(jié)距的情況下，研究了頻率與信號(hào)損失之間的關(guān)系。在雙芯絞合電纜中在頻率高于3GHz時(shí)發(fā)生吮吸現(xiàn)象，而在雙芯平行電纜中在頻率高于5GHz時(shí)發(fā)生吮吸現(xiàn)象。與此相對(duì)的是，在本發(fā)明實(shí)施方案的屏蔽電纜中(圖2C)，發(fā)現(xiàn)信號(hào)衰減是平穩(wěn)的，沒(méi)有發(fā)生吮吸現(xiàn)象。這可能與下列事實(shí)有關(guān)采用常規(guī)的金屬包覆樹(shù)脂帶時(shí)，線圈之間的重疊部分中上金屬箔和下金屬箔被樹(shù)脂層電絕緣，因此屏蔽電流螺旋地流經(jīng)信號(hào)線的外周，而在本發(fā)明中，在線圈纏繞之間的重疊部分中上金屬箔和下金屬箔之間發(fā)生電接觸，從而屏蔽電流以平行于信號(hào)線的直線狀流過(guò)。雖然本發(fā)明描述了現(xiàn)在認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方案，然而本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的實(shí)施方案，相反，在不脫離隨附的權(quán)利要求書(shū)中的范圍和精神的情況下，意圖覆蓋各種改變和等同方式。例如，在屏蔽電纜1中，信號(hào)線4可以為同軸線，其中絕緣體3外部的外導(dǎo)體為多股金屬線、螺旋卷繞的金屬線、或被包裹的金屬包覆樹(shù)脂帶。另外，可以使用構(gòu)成四芯電纜的四條信號(hào)線。
權(quán)利要求
1.一種屏蔽電纜，包括多根信號(hào)線；以及具有金屬包覆樹(shù)脂帶的屏蔽導(dǎo)體，所述金屬包覆樹(shù)脂帶包括粘貼在樹(shù)脂帶上的金屬箔，并且該金屬包覆樹(shù)脂帶螺旋狀地卷繞在所述多根信號(hào)線的外周面部分的周圍并限定了多個(gè)螺旋圈，使得所述金屬包覆樹(shù)脂帶的每個(gè)螺旋圈的第一邊緣部與所述金屬包覆樹(shù)脂帶的相鄰的螺旋圈的第二邊緣部重疊以形成重疊部分，其中第一邊緣部和第二邊緣部在該重疊部分處彼此電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽電纜，其中所述金屬包覆樹(shù)脂帶的重疊部分處的第一邊緣部和第二邊緣部中的一者與所述金屬箔一起被折疊，其中所述金屬箔暴露在所述屏蔽導(dǎo)體的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽電纜，其中所述金屬包覆樹(shù)脂帶被卷繞，使得所述金屬箔位于內(nèi)側(cè)，并且所述重疊部分的金屬箔暴露在外側(cè)并與線圈的下一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽電纜，其中所述金屬包覆樹(shù)脂帶被卷繞，使得所述金屬箔位于外側(cè)，并且所述重疊部分的金屬箔位于內(nèi)側(cè)并與線圈的前一圈的金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽電纜，其中所述金屬包覆樹(shù)脂帶的金屬箔具有第一寬度并且所述樹(shù)脂帶具有第二寬度，第一寬度大于第二寬度，使得第二邊緣部?jī)H包括金屬箔并且第一邊緣部與第二邊緣部重疊以覆蓋第二邊緣部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的屏蔽電纜，其中所述重疊部分具有第三寬度并且所述金屬包覆樹(shù)脂帶具有第四寬度，使得第三寬度的尺寸在第四寬度的四分之一至二分之一之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的屏蔽電纜，還包括縱向設(shè)置的排擾線，該排擾線與所述金屬箔接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種屏蔽電纜，其中金屬包覆樹(shù)脂帶被螺旋狀卷繞，從而可以屏蔽多條信號(hào)電纜，并且在高頻范圍內(nèi)不會(huì)發(fā)生突然信號(hào)衰減。所述屏蔽電纜具有屏蔽導(dǎo)體，該屏蔽導(dǎo)體是通過(guò)將金屬包覆樹(shù)脂帶螺旋卷繞在多根信號(hào)線的外周周圍而制得的，在金屬包覆樹(shù)脂帶的線圈重疊部分中上金屬箔與下金屬箔彼此電接觸。金屬包覆樹(shù)脂帶的一個(gè)邊緣部分被折回，使得金屬箔布置在外側(cè)。金屬包覆樹(shù)脂帶線圈的重疊寬度為帶寬度的四分之一至二分之一。
文檔編號(hào)H01B5/14GK102237156SQ201110090619
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者岡野聰, 松田基, 輕部勝美 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社