数据传输电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种数据传输电缆等，其包含减小数字信号传输中电缆衰减的频率依赖性、从而抑制信号衰减的结构。所述数据传输电缆包括至少一对导体，每个所述导体覆有一个绝缘层并且沿着一个预定的方向延伸；和一个屏蔽带，该屏蔽带设置成包围所述导体，并且所述屏蔽带包括一个金属层。特别是，在所述屏蔽带中，所述金属层具有大于等于１μｍ而小于等于１０μｍ的厚度，该厚度最好为大于等于２μｍ而小于等于６μｍ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有适用于数字传输的结构的数据传输电缆等等。
技术介绍
作为数据传输电缆，一种差动数据传输电缆，例如包括这样一种结构配备了一个屏蔽层，以包裹一对导体，这对导体各自都覆有绝缘体。由于屏蔽层本身不可能是理想导体，因此当在该屏蔽层上形成电场时，就在该屏蔽层上产生涡旋电流(eddy current)。我们知道，由于产生了如此约束在屏蔽层中的涡旋电流而造成的焦耳损耗，会造成视在导体电阻(apparent conductorresistance)的增大。按照传统的做法，要减小这一焦耳损耗，必须降低屏蔽层的欧姆值，据此方法，例如，已经采用了诸如使用高电导率的金属薄膜作为屏蔽层或者制备具有例如足够厚度的屏蔽层之类的方法。
技术实现思路
本专利技术人对传统的数据传输电缆进行了研究，结果发现了下述问题。就是，由于趋肤效应(skin effect)，当频率较高时，在屏蔽层中产生的涡旋电流分布得非常接近表面，同时该电流具有与所传输的信号相同的频率。因此，当频率较高时，焦耳损耗会变得较高，从而当频率较高时，导体电阻(Ω/m)变得较大，如图1中的曲线G100所示。明确地讲，当用于信号传输的频带较高时，较厚的屏蔽层的效果会减弱。在使用传统的数据传输电缆进行的数字信号传输中，通常会存在这样一个问题，由于导体电阻取决于频率(图1中的曲线G100)，导体电阻的增大会造成信号劣化，因此很难在较高频带端保持令人满意的传输质量。为了克服上面提到的这一问题，本专利技术的一个目的是，提供这样一种数据传输电缆，该电缆包括用于通过改善数字信号传输中电缆衰减对频率的依赖性来抑制信号失真的结构；和一种通信方法、一种系统以及一种配备有连接器的缆线，利用了所述数据传输电缆的。为了实现上述目的，按照本专利技术的数据传输电缆具体针对一种差动数据传输电缆，该电缆能够产生减小频率依赖性的良好效果，而且在100Mbps到3Gbps的传输频带内效果更佳。它包括至少一对导体，每个所述导体都覆有一个绝缘层并沿着一个预定的方向延伸；和一个屏蔽带，所述屏蔽带设置成包围所述绝缘导体，该屏蔽带包括一个包裹着所述绝缘导体的金属层。特别是，在所述屏蔽带中，包裹着所述绝缘导体的所述金属层具有大于等于1μm而小于等于10μm的厚度，该厚度最好为大于等于2μm而小于等于6μm。这里，下述公式(1)给出了作为金属层厚度的趋肤厚度(数字信号传输在屏蔽带上伴生的涡旋电流分布深入到屏蔽带中的深度)1π·δ·μ·f---(1)]]>其中f是所传输的数字信号的基频(Hz)，δ为所述金属层的电导率(欧姆/m)，而μ为所述金属层的磁导率(H/m)。这里，针对所述传输的数字信号，将所述金属层的厚度设计为大于等于由上述公式(1)给出的趋肤厚度的50％而小于等于该趋肤厚度的300％。包含具有上述金属层的屏蔽带的数据传输电缆能够减小约束在所述金1属层中的涡旋电流，但并不能根本防止涡旋电流的产生。因此，本专利技术对屏蔽带，尤其是所述金属层的厚度进行控制，以有意识地分别增大和减小较低和较高频带端上的导体电阻，如图1中的箭头A1和A2所示，从而实现在整个信号波长段内减小电缆衰减对频率的依赖性，即，增益平化。按照本专利技术的数据传输电缆使用了这样一种技术尤其是在较低频带端，积极地利用了由约束在屏蔽带所包含的金属层中的涡旋电流产生的导体电阻，以致无需直接传送任何信号，不管金属层接地与否都可以获得同样的效果。用于按照本专利技术的数据传输电缆的传输频带包括至少较低频带(在该频带中导体电阻得到提高)和较高频带(在该频带中，导体电阻得到降低)之一。就是说，本专利技术的范围包括用于减小频率依赖性的结构和应用。所述屏蔽带既可以由金属层单独构成，也可以由包含金属层和诸如塑料材料之类的绝缘层的多层结构构成。当该屏蔽带包含多层结构时，将所述金属层设置为包裹着绝缘导体。按照本专利技术的数据传输电缆可以包括一根排扰线(drain wire)，该排扰线在预定方向上延伸同时处于与所述导体一起包容在所述屏蔽带内的状态下。而且，所述数据传输电缆可以包括一个由绝缘材料制成的最外层，该最外层设置在所述屏蔽带的外周上。反之，当所述屏蔽带包含多层结构并且该数据传输电缆没有所述排扰线时，可以将金属层设置在屏蔽带的外周上。按照本专利技术的数据传输电缆可以包括一层设置成围绕所述屏蔽带外周的金属材料层。当设置有围绕屏蔽带外周的最外层时，最好将所述金属材料层布置在屏蔽带和最外层之间。按照本专利技术的数据传输电缆可以包括多个电缆单元，每个所述电缆单元具有与上面所述的数据传输电缆所具有的结构相一致的结构。一种采用包含上述结构的数据传输电缆的传输系统实现了有效减小电缆衰减的频率依赖性的通信方法，减小频率依赖性的效果在包含信号波长带(100Mbps到3Gbps)的传输频带内更好。当构成这样一种配备有连接器的缆线，即连接器与所述数据传输电缆的前端相连接时，可以将其应用于各种系统，比如半导体测试系统、LAN、高速计算机连接线。通过下文中给出的详细说明和图，本专利技术将会得到更加完全的理解，详细说明和图仅仅是为了说明的目的而给出的，因此不应将它们看作是对本专利技术的限制。通过下文给出的详细说明，本专利技术更加广阔的应用范围将会变得显而易见。不过，应当理解，在描述本专利技术的优选实施例时给出的详细说明和具体的实例仅仅是为了说明的目的而给出的，这是因为通过这一详细说明，在本专利技术的范围内进行各种不同的改变和修改对本领域的技术人员而言是显而易见的。附图说明图1是表示传统数据传输电缆中导体电阻(Ω/m)的频率特性的曲线图；图2A是表示按照本专利技术的数据传输电缆的第一实施例的总体结构的示意图，而图2B是表示沿着图2A中的线I-I截取的截面结构的示意图；图3A是表示按照本专利技术的数据传输电缆的第二实施例的总体结构的示意图，而图3B是表示沿着图3A中的线II-II截得的截面结构的示意图；图4A和4B是用于说明向数据传输电缆中引入导体的方式的示意图；图5A和5B是表示屏蔽带的截面结构的示意图； 图6A和6B是表示导体的截面结构的示意图；图7是表示与按照本专利技术的数据传输电缆和传统的数据传输电缆相关的数据速率(Mbps)和电缆衰减率Vout/Vin(％)之间的关系的曲线图；图8是表示与多个按照本专利技术的数据传输电缆制备的电缆样本相关的数据速率(Mbps)和电缆衰减率Vout/Vin(％)之间的关系的曲线图；图9是表示作为采用按照本专利技术的数据传输电缆的系统的传输系统的结构的示意图；图10是表示作为采用按照本专利技术的数据传输电缆的系统的半导体测试设备的结构的示意图；和图11是表示配备有一个连接器的缆线的结构的示意图，该缆线采用了按照本专利技术的数据传输电缆。具体实施例方式下面，将参照图2A到6B以及7到11对关于按照本专利技术的数据传输电缆及其应用的实施例进行说明。在对图的说明中，彼此相同的结构将使用彼此相同的图标记进行引述，从而避免对它们进行重复介绍。必要时，也会参考图1。图2A是表示按照本专利技术的数据传输电缆的第一实施例的总体结构的示意图，而图2B是表示沿着图2A中的线A-A截取的截面结构的示意图。如图2A和2B所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输电缆，包括：至少一对导体，每个所述导体都覆有一个绝缘层并沿着一个预定的方向延伸；和一个屏蔽带，所述屏蔽带设置成包围所述导体，该屏蔽带包括一个面向所述导体的金属层，所述金属层具有大于等于１μｍ而小于等于１０μｍ的厚 度。

【技术特征摘要】
JP 2002-2-8 032951/20021.一种数据传输电缆，包括至少一对导体，每个所述导体都覆有一个绝缘层并沿着一个预定的方向延伸；和一个屏蔽带，所述屏蔽带设置成包围所述导体，该屏蔽带包括一个面向所述导体的金属层，所述金属层具有大于等于1μm而小于等于10μm的厚度。2.按照权利要求1所述的数据传输电缆，其中所述金属层具有大于等于2μm而小于等于6μm的厚度。3.按照权利要求1所述的数据传输电缆，其中所述金属层的厚度为大于等于由下述公式给出的趋肤厚度的50％而小于等于该趋肤厚度的300％1π·δ·μ·f]]>其中f是所传输的数字信号的基频(Hz)，δ为所述金属层的电导率(欧姆/...

【专利技术属性】
技术研发人员：平川芳司寻，远藤诚治，辻野厚，越智佑司，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]