一种多边形导体芯线及使用其的高速数据传输线缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及线缆传输技术领域，特别是一种多边形导体芯线，本发明同时还提出使用该多边形导体芯线用于传输高频和/或高速数据信号的一种高速数据传输线缆。
【背景技术】
[0002]近年来电子设备及元器件间传输速度要求不断攀升，数据传输的速度提升对于通讯产业具有重要意义，高速线缆和光纤是主要的传输方式。而10G以上传输速度的高速线缆广泛应用于万兆网卡、万兆交换机、万兆服务器、超级计算机、云计算、云存储网络等短距离高速互联。其中同轴电缆和平行对是高速电缆的主要结构形式。
[0003]无论是同轴、差分对还是双绞线，屏蔽层内的芯线结构设计对传输速度均具有决定性影响，线缆欲获得高速，绝缘介质的综合介电常数ε须始终保持均一稳定。
[0004]用于传输高速或高频的数据时，无论是同轴线缆，还是差分对，或者双绞线线缆，在传输速度达到1 OGbps以上时，对由多条导体绞合后的内导体的一致性和同一性要求明显提高，对绝缘介质综合介电常数ε的微观稳定性要求严格一致。
[0005]以同轴线缆为例，现有的同轴线缆一般包括芯线和外导体，外导体外包裹有护套。内导体多由多根圆形导体绞合而成，绞合的方式一般采用同心复绞的方式。
[0006]目前，对于柔软高速线缆芯线普遍采用如图1所示，包括圆导体100和绝缘层200，传统1+6圆导体组合或者类似的多层圆形导体(如1+6+12……)组合作为内导体。
[0007]以此圆形内导体组合成的内导体易于获得且被广泛使用，但是该结构无论是在挤包绝缘介质的过程中，还是线缆后续加工以及产品布线及使用时，却均存在中心导体结构不断变异、无法形成稳定结构的问题。
[0008]以内导体包覆绝缘介质生产芯线的过程为例，当绝缘介质对常规1+6圆单根圆导体组合体进行包覆过程中，因绝缘介质包覆时料流会波动，料流的包覆力持续冲击导体，因常规导体为圆形，单根导体间接触为点接触，导体相互间不能限制彼此位置，导致圆导体之间的相对位置不断发生变化，单根导体由于是圆形，在料流的冲击下始终不可获得相对稳定的一致位置。因冲击产生圆导体间的缝隙，绝缘介质在包覆力下挤入单根内导体之间，内导体变成为导体与绝缘介质的混合体，不再是单纯的金属体。
[0009]不仅内导体自身结构始终存在单根导体间相对位置不一致，在生产加工和线缆应用时，单根导体间的位置也始终处于不确定的变化中，芯线生产过程中，绝缘介质有机会进入单根导体之间的间隙中，会引发导体之间的相对位置形态各异，无法形成稳定一致的产品结构，导致绝缘介质的综合介电常数ε和导体有效传输面积始终处于变化中，由此原因，结果是线缆综合性能的阻抗波动大，生产重现性差，电缆的延迟差SKEW大，影响传输速度提升，尤其是当传输速度超过lOGbps以上时，问题表现更为突出。
【发明内容】
[0010]本发明为了解决目前高速线缆中组合内导体的多条单导体间相对位置容易发生变化，导致综合介电常数ε不断变异，导体实际有效传输通路通过面积变化飘忽不定，芯线内部结构不稳定，进而引发影响电气性能如传输速率、线对延迟等品质问题，而提供的一种多边形导体芯线。
[0011]为达到上述减小综合介电常数ε波动，稳定芯线的绝缘介质与导体间相对结构，进而实现尚速传输和尚品质传输功能，本发明提供的技术方案是:
[0012]—种多边形导体芯线，其中包括组合内导体和绝缘介质，所述组合内导体由多条单根导体组合而成，所述导体的横截面呈多边形;组合时除了位于最外层的导体外，导体的每个侧面都与相邻多边形导体的侧面之间紧密接触。
[0013]优选地，所述组合内导体中，具有中心导体。
[0014]优选地，所述组合内导体中，不具有中心导体。
[0015]优选地，所述中心导体的横截面为正六边形。
[0016]优选地，所述组合内导体中，具有共同的几何中心。
[0017]优选地，所述组合内导体，导体横截面全部为正六边形。
[0018]优选地，所述绝缘介质为氟塑料FEP、氟塑料PFA、聚乙烯ΡΕ、聚丙烯ΡΡ、微孔聚四氟乙烯PTFE带、聚丙烯ΡΡ带或者采用聚乙烯ΡΕ带绕包。
[0019]优选地，组成所述组合内导体的最外层导体为外层导体，所述外层导体除了与相邻的导体相接触的侧面外，其余的侧面加工成一个圆弧面，所述外层导体组合嵌紧后，使所述组合内导体的外表面为圆面。
[0020]优选地，所述组合内导体的外表面经加工形成圆面。
[0021]优选地，所述组合内导体的整体外表面设置镀银层、镀铜层、镀锡层或者镀镍层。[0022 ]优选地，所述导体外表面设置镀银层、镀铜层、镀锡层或者镀镍层。
[0023]本发明同时还提供了一种高速数据传输线缆，包括芯线，所述芯线为上述的多边形导体芯线。
[0024]本发明的有益效果在于:
[0025]1.导体采用多边形的形状，然后进行同心组合，这样相邻的导体之间通过导体的侧面贴合相接触，与圆形的导体之间同心组合相比较，本发明的多边形导体的贴合面紧密相接，中间不易形成结构性间隙，因此无论是在对内导体进行绝缘介质的包覆，还是线缆生产加工及使用时，导体间横截面方向相位均不易变化，尤其是在生产芯线过程中，不会导致单根导体间的相对位置发生不确定性变化，绝缘介质也不易冲进导体之间；
[0026]2.在进行绝缘介质的包覆时，绝缘介质对导体进行挤压，由于多形的导体的侧边受其它导体的限制，优选的导体更设有几何中心，因此挤压力的合力全部指向内导体的几何中心，从而使导体贴合更紧密，围绕几何中心的圆周方向紧凑形成整体；
[0027]3.由于多边形导体暴露于绝缘介质的面积稳定，使得导体有效传输通路面积始终恒定，组合导体总有效传输面积的始终不变，不利于反射波形成和阻抗的变化；
[0028]实验结果表明，高速同轴、平行对、双绞线等线缆采用本发明的芯线后，电气特性得到明显提升，性能稳定，尤其是在lOGbps以上高速线缆中对阻抗波动具有明显平抑作用。
【附图说明】
[0029]图1为现有芯线的结构示意图；
[0030]图2本发明的典型结构示意图；
[0031 ]图3为同轴线缆的结构示意图；
[0032]图4为实施例一的组合内导体的横截面不意图；
[0033]图5为实施例二的组合内导体的横截面示意图；
[0034]图6为横截面为五边形的导体组成的组合内导体的横截面图；
[0035]图7为多边形导体双芯芯线的结构示意图；
[0036]图8为多边形导体双芯芯线的另一种结构示意图；
[0037]图9为平行对高速数据传输线缆的结构示意图；
[0038]图10为平行对高速数据传输线缆的另一种结构示意图；
[0039]图11为不带中心导体的组合内导体的横截面示意图；
[0040]图12为具有共同几何中心的组合内导体的横截面示意图；
[0041]图13为另一实施方式的组合内导体的横截面示意图；
图14为圆形导体TD波动变化示意图；
图15为六边形导体TD波动变化示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本发明作进一步阐述:
[0043]实施例一:
[0044]如图2所示的一种多边形导体芯线，包括组合内导体1和绝缘介质2，绝缘介质2包裹在组合内导体1外面，组合内导体1由多条单根导体10同心绞合而成，导体10的横截面呈正六边形;绞合时除了位于最外层的导体外，导体10的每个侧面都与相邻导体10的侧面之间紧密接触。
[0045]组合内导体1由多条导体10分两层同心绞合而成，导体10的横截面呈正六边形，如图2所示，同心绞合时，从最内层往外导体10的数量分别为1根和6根。
[0046]绝缘介质2采用氟塑料FEP或PFA经高温熔融挤出包覆而成。根据实际生产需要绝缘介质2也可采用微孔聚四氟乙烯带、聚丙烯带或者采用聚乙烯带绕包而成。
[0047]实施例二:
[0048]如图3所示为同轴电缆，同轴电缆为一种高速数据传输线缆，包括组合内导体1和外导体3，组合内导体1和外导体3之间设置有绝缘介质2，绝缘介质2通常使用聚乙烯或氟塑料，在本实施例中通过使用物理发泡方法获得发泡聚乙烯作为绝缘