差动信号传输用电缆制造技术

本发明专利技术提供一种减小时滞，使特性阻抗在电缆长度方向上不变化，使传输损失不增加，可以稳定地生产的差动信号传输用电缆。在该差动信号传输用电缆中，平行配置的两条导线（１０１）、（１０２）共同被扁平的绝缘体（１０４）包覆，所述扁平的绝缘体具有从相对于这两条导线（１０１）、（１０２）的排列方向成直角的方向隔着两条导线（１０１）、（１０２）互相对置的平坦部（１０３），在绝缘体（１０４）的外周上缠绕由金属箔带形成的屏蔽导体（１０５），在平坦部（１０３）的部位与屏蔽导体（１０５）接触地附加加蔽线（１０６），通过护套（１０７）包覆加蔽线（１０６）和屏蔽导体（１０５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在数米到数十米的距离间传输相当于10Gbps的高速数字信号的、信号波形恶化小的差动信号传输用电缆。
技术介绍
在处理数Gbps以上的高速数字信号的服务器、路由器以及存储关联设备中，在设备间或者设备内的基板间的信号传输中使用了基于差动信号的传输，作为其传输介质使用了差动信号传输用电缆。所谓差动信号传输，是通过成对的两条导线分别传输相位反转180度的两个信号，在接收端侧取出所述两信号的差分。在两条导线中流动的电流向互相相反的方向流动，因此从作为传输线路的差动信号传输用电缆放射的电磁波小，另外，从外部接收的噪音相等地叠加在两条导线上，所以通过在接收端侧取出差分可以抵消噪音，除去噪音的影响。出于这些理由，对于高速信号常使用差动信号传输。在代表性的差动信号传输用电缆中，存在绞合以绝缘体包覆导线而得的两条绝缘电线而成对的双绞线电缆。双绞线电缆廉价而且平衡性优秀，弯曲也容易，因此被广泛使用。但是双绞线电缆没有相当于大地的导体，因此容易受到附近放置的金属的影响，特性阻抗不稳定。双绞线电缆在数GHz的高频区域中信号波形容易变形，难以用于数Gbps以上的高速信号传输。在双绞线电缆的外侧设置了屏蔽层的屏蔽双绞线电缆，作为LAN电缆已存在，通过屏蔽的效果改善了对外来耐噪音性。但是，双绞线电缆将两条导体成对绞合，因此信号的衰减大。在使用屏蔽双绞线电缆的系统中，用于补偿信号的衰减的信号处理所需的功率增大(是使用后述的双股电缆的情况下的6～10倍)，消耗功率较大。与此相对，不绞合两条绝缘电线而平行排列，用屏蔽导体将其包覆而得的双股电缆得到了广泛应用。两条绝缘电线双股电缆不绞合而平行配置，因此与双绞线电缆相比，两条导线间的物理长度的差较小。另外，双股电缆设置成由屏蔽导体包覆两条绝缘电线，因此即使在附近放置金属也不会导致特性阻抗不稳定，耐噪音性较高。双股电缆被用于数Gbps以上的高速信号传输，具有：作为屏蔽导体而使用具有导体的带子的双股电缆、作为屏蔽导体而使用编织线的双股电缆、以及在屏蔽导体上配合加蔽线的双股电缆等。如图12所示，现有的双股电缆，在通过绝缘体1202、1205将信号用的导线1201、1204绝缘而得到的两条绝缘电线1203、1206上缠绕了屏蔽导体1207，该屏蔽导体1207由在聚乙烯的带子上粘贴铝等而得到的金属箔带形成。为进行屏蔽导体1207的接地，在屏蔽导体1207和绝缘电线1203、1206之间与屏蔽导体1207的导电面接触地纵向附加了加蔽线1208。屏蔽导体1207的外侧用护套1209包覆，保护了电缆内部。屏蔽导体1207经由与屏蔽导体1207接触的加蔽线1208与未图示的印刷电路板连接。-->如图13所示，专利文献1的双股电缆与图12的双股电缆同样，在通过绝缘体1302、1305将导线1301、1304绝缘而得到的两条绝缘电线1303、1306上缠绕屏蔽导体1307，在屏蔽导体1307和绝缘电线1303、1306之间，与屏蔽导体1307的导电面接触地纵向附加了加蔽线1308，屏蔽导体1307被护套(未图示)包覆。其中，为了减小加蔽线1308的位置偏移，使用了非圆形的加蔽线1308。其期待通过分散在绝缘电线1303、1306和加蔽线1308之间作用的应力，抑制绝缘体1302、1305的变形。如图14所示，专利文献2的双股电缆通过绝缘体1402包覆导线1401、1404，在绝缘体1402上纵向附加了加蔽线1408，在其外周缠绕屏蔽导体1407，屏蔽导体1407被护套1409包覆。在此，为了解决加蔽线1408的位置偏移，挤压成型了截面成为葫芦那样的形状的绝缘体1402，减少了加蔽线1408的深入。另外，图14的双股电缆通过共同的绝缘体1402包覆导线1401、1404。在图12的双股电缆中，在两条绝缘电线1203、1206中存在包覆导线1201、1204的绝缘体1202、1205，但实际上两个绝缘体1202、1205，并非在相同时刻的制造工序中被制造(例如，批次不同)，因此，绝缘体1202、1205的介电常数不完全相等。关于这一点，图14的双股电缆，包覆两条导线的绝缘体1402在相同时刻被制造，因此介电常数成为相等的值。如图15所示，专利文献3的双股电缆，在通过绝缘体1502、1505将导线1501、1504绝缘而得到的两条绝缘电线1503、1506上缠绕屏蔽导体1507，在屏蔽导体1507的外侧，与屏蔽导体1507的导电面接触地纵向附加了加蔽线1508。加蔽线1508被配置在一方的绝缘电线1503侧。在向印刷电路板进行连接时，加蔽线1508和导线1501、1504具有一定距离地平行引出，因此连接操作性良好(参照图16)。如图16所示，在将图15的双股电缆焊接在印刷电路板1606上的状态下，两条导线1501、1504分别与印刷电路板1606上的信号线焊盘1604、1605连接，加蔽线1508与GND焊盘1603连接。此时向印刷电路板1606上的双股电缆的安装密度取决于双股电缆的护套1509的宽度尺寸P1。如图17所示，在使用印刷电路板的现有传输线路中，从收发器IC1701a发送的信号通过布线图形1709，经由连接器1707被传输到背板1706。从背板1706经由连接器1704通过布线图形1705将信号传输到作为接收终端的收发器IC1701b。在背板1706上与连接器1707以及1704配合地支持线卡1703a和线卡1703b。为了切断噪音的共模成分，在布线图形1709以及1705上分别同轴(in-line)地配置共模噪音滤波器1708。通过该共模噪音滤波器1708切断到达接收终端侧的共模成分。【专利文献1】特开2004-79439号公报【专利文献2】特开2003-297154号公报【专利文献3】特开2002-289047号公报
技术实现思路
现有的双股电缆中存在对内时滞(intra skew)(两条导线间产生的信号传播时间的差：以下简称为时滞)的问题。图12的双股电缆在加蔽线1208的周围存在空隙(空气)A，当缠绕屏蔽导体1207时，加蔽线1208被挤压或者发生位置偏移，绝缘体1202、1205变形，由此，成对的绝缘电线-->1203、1206成为不对称的形状。当绝缘电线1203、1206的形状在对内不对称时，在成对的导线1201、1204间传播常数不同，对内的衰减特性以及相位特性不同。由于该原因而发生时滞。但是，在双股电缆中，为了传输数Gbps以上的高速信号，需要减小时滞。由于成对的导线间传播常数不同而发生时滞，作为其直接原因，考虑大致3个因素。因素(1)：成对的导线的物理长度不同。因素(2)：绝缘体的介电常数本身在对内不同因素(3)：绝缘体的形状在对内变得不对称，因此对内的有效介电常数变得不对称。在此所说的介电常数，指的是表示材料本身具有的介电特性的参数，另一方面，所谓有效介电常数，指的是考虑了泄漏到空间中的电场的影响后的有效的介质常数。当仅在电介质(在图12的双股电缆的情况下相当于绝缘体1202、1205，在图14的双股电缆的情况下相当于绝缘体1402)的内部产生电场时，考虑介电常数即可，但在实际的双股电缆中在电介质的附近存在空气，在空气的部分中也产生电场，因此无法忽视其影响，所以需要考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差动信号传输用电缆，其特征在于，用扁平的绝缘体共同包覆平行配置的两条导线，所述扁平的绝缘体具有从相对于该两条导线的排列方向成直角的方向隔着所述两条导线互相对置的平坦部，在该绝缘体的外周缠绕由金属箔带形成的屏蔽导体，在所述平坦部的部位与所述屏蔽导体接触地附加了加蔽线，通过护套包覆该加蔽线和所述屏蔽导体。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-30 2009-2509721.一种差动信号传输用电缆，其特征在于，用扁平的绝缘体共同包覆平行配置的两条导线，所述扁平的绝缘体具有从相对于该两条导线的排列方向成直角的方向隔着所述两条导线互相对置的平坦部，在该绝缘体的外周缠绕由金属箔带形成的屏蔽导体，在所述平坦部的部位与所述屏蔽导体接触地附加了加蔽线，通过护套包覆该加蔽线和所述屏蔽导体。2.一种差动信号传输用电缆，其特征在于，用扁平的绝缘体共同包覆平行配置的两条导线，所述扁平的绝缘体具有从相对于该两条导线的排列方向成直角的方向隔着所述两条导线互相对置的平坦部，在该绝缘体的平坦部附加加蔽线，与该加蔽线接触地在所述绝缘体的外周缠绕由金属箔带形成的屏蔽导体，通过护套包覆该屏蔽导体。3.根据权利要求1或2所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，所述加蔽线是扁平导线。4.根据权利要求1或2所述的差动信号传输用电缆，其特征在于，所述加蔽线是将扁平导线固定在薄膜基体材料上的柔性扁平电缆。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：南亩秀树，杉山刚博，
申请(专利权)人：日立电线株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]