一种线缆的屏蔽膜及连接线缆和连接器的方法与流程

本发明涉及材料制造
技术领域：
，尤其涉及一种线缆的屏蔽膜。
背景技术：
：在具有信号传输线和/或电源传输的线缆生产行业，为了减小阻抗、衰减、防止信号的干扰及信号内部传输时的损耗，通常会对线材添加屏蔽层进行屏蔽处理。在专利号为cn106952678b的专利中，已经申请了一种屏蔽膜，包括：第一金属层、导电层及保护膜；其中，第一金属层覆盖在导体的外被上，用于屏蔽电磁干扰并作为介质；导电层设置于第一金属层上，用于屏蔽电磁干扰；保护膜设置于导电层上，用于对导电层进行保护。但在实际应用中，发现该结构能对线缆间的电磁干扰起到很好的屏蔽作用，但最外层的保护膜对环境中的电磁干扰只能起到微弱的隔离作用，从而导致环境中的电磁干扰对线缆内部的信号或电源传输造成一定的干扰，而对于信号高速传输的5g时代，如何减弱及屏蔽环境中的电磁干扰也成为亟待解决的一个问题。技术实现要素：本发明实施例提供了一种线缆的屏蔽膜及连接线缆和连接器的方法，用于吸收及屏蔽环境中的电磁干扰，以提升线缆屏蔽膜的屏蔽性能和信号的传输速度。本申请实施例第一方面提供了一种线缆的屏蔽膜，包括：金属层，覆盖在线缆导体的外被上，以用于作为介质屏蔽线缆导体内的电磁干扰；载体层，设置于所述金属层与吸波层之间，以将所述金属层和所述吸波层进行隔离；吸波层，设置于所述载体层上，用于作为介质吸收屏蔽环境中的电磁干扰。优选的，所述屏蔽膜还包括：胶水层，设置于所述金属层和载体层之间，以用于将所述金属层和所述载体层相结合，所述胶水层的厚度为2um至10um。优选的，所述金属层为由金、银、铜、镍及铝中的至少一种所构成的薄膜，所述金属层的厚度为3um至100um。优选的，所述载体层为混合型树脂，所述载体层的厚度为3um至50um。优选的，所述吸波层由金、银、铜、铁、锰、铝、锌、镍、碳、钴中的至少一种，与石墨烯及混合型树脂相融合而组成。优选的，所述金属粒子在所述吸波层中的比率为0.5％至60％，所述石墨烯在所述吸波层中的比率为1％至50％。优选的，所述吸波层还包括阻燃材料。本申请实施例第二方面提供了一种连接线缆和连接器的方法，利用本申请实施例第一方面提供的屏蔽膜，所述方法包括：裸露线缆中预设长度的线芯导体；将所述线芯导体与连接器执行连接；利用所述屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆，以有效降低线芯间的信号串扰，所述屏蔽膜至少包括金属层、载体层及吸波层；其中，所述金属层覆盖在线缆导体的外被上，以用于作为介质屏蔽线缆导体内的电磁干扰；所述载体层设置于所述金属层与吸波层之间，以将所述金属层和所述吸波层进行隔离；所述吸波层设置于所述载体层上，用于作为介质吸收屏蔽环境中的电磁干扰。优选的，所述利用屏蔽膜对执行连接的线芯导体执行包覆，包括：将所述屏蔽膜缠绕包覆至所述线芯导体与所述连接器执行连接的连接处。优选的，所述利用屏蔽膜对执行连接的线芯导体执行包覆，包括：将所述屏蔽膜置于所述线缆中对线的线芯导体之间；利用所述屏蔽膜对所述线芯导体执行缠绕包覆。优选的，所述利用屏蔽膜对执行连接的线芯导体执行包覆，包括：将所述屏蔽膜包覆在所述线缆中每根线芯导体的外侧。优选的，所述方法还包括：利用固定装置对所述屏蔽膜执行固定。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本申请实施例中的线缆屏蔽膜，通过最外层设置的吸波层对环境中的电磁干扰波进行吸收及传导，设置于吸波层和金属层之间的载体层，利用其绝缘性能，一方面对环境中的电磁干扰波进行隔离，另一方面对线缆内部的电磁干扰波进行隔离，使得外部干扰和内部干扰之间相互隔离而不相互影响，而设置于线缆导体外被上的金属层，使得线缆内部的电磁干扰波在金属层和线缆导体间形成封闭的传导结构，以利于线缆内部电磁干扰波的快速传导，故本申请中的线缆屏蔽膜较现有技术中的线缆屏蔽膜而言，能够吸收及屏蔽环境中的电磁干扰，提升了线缆屏蔽膜的屏蔽性能和信号的传输速度。附图说明图1为本申请实施例中线缆屏蔽膜的一个实施例示意图；图2为本申请实施例中两种干扰的示意图；图3a为本申请实施例中现有技术中(旧结构)的屏蔽实验效果图；图3b为本申请实施例中本发明(新结构)的屏蔽实验效果图；图4为现有技术中屏蔽膜与本申请中屏蔽膜实验效果的比较图；图5为本申请实施例中线缆屏蔽膜的另一个实施例示意图；图6为本申请实施例中连接线缆及连接器的方法的一个实施例示意图；图7为本申请实施例中图6实施例中步骤603的细化步骤；图8为图7实施例中包覆方式的示意图；图9为本申请实施例中图6实施例中步骤603的另一个细化步骤；图10为图9实施例中包覆方式的示意图；图11为本申请实施例中图6实施例中步骤603的另一个细化步骤；图12为图11实施例中包覆方式的示意图；图13为本申请实施例中连接线缆及连接器的方法的另一个实施例示意图。具体实施方式本发明实施例提供了一种线缆的屏蔽膜及连接线缆和连接器的方法，用于提升线缆屏蔽膜的屏蔽性能，提升信号的传输速度。为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。现有技术中，cn106952678b专利已经提供了一种线缆屏蔽膜，包括：第一金属层、导电层及保护膜；其中，第一金属层覆盖在导体的外被上，用于屏蔽电磁干扰并作为介质；导电层设置于第一金属层上，用于屏蔽电磁干扰；保护膜设置于导电层上，用于对导电层进行保护。研究发现，该类型的线缆屏蔽膜虽然可以对线缆内部的电磁干扰起到较强的屏蔽作用，但该类型的屏蔽膜在屏蔽的过程中却有很明显的缺点：一、信号或电流在线缆中传输时，会在线缆周围形成螺旋形的环状电磁干扰波进行传输，而设置于导体外被上的第一金属层，虽然可以对电磁干扰波进行屏蔽，从而使得电磁干扰波沿着线缆导体的方向进行传输，但设置于第一金属层上的导电层对线缆内部的电磁干扰波有一定的吸收作用，从而破坏了线缆内部电磁干扰波的环状结构，不利于电磁干扰波在导体方向的传输；二、设置于最外层的保护膜，一般为工程塑料膜，如聚丙烯pp膜，聚氯乙烯pvc膜，对环境中的电磁干扰只能起到微弱的隔离作用，从而导致环境中的电磁干扰对线缆导体造成一定的影响，使得信号在线缆导体内的传输受到一定的干扰。基于该问题，本申请提出了一种线缆屏蔽膜，一方面用于减弱及屏蔽环境中的电磁干扰，另一方面保护线缆内部电磁干扰波的环状结构，使得线缆内部的电磁干扰波沿着导体方向传输，最后沿着线缆内部的地线进行输出。下面对本申请中的线缆屏蔽膜进行描述，请参阅图1，本申请中线缆屏蔽膜的一个实施例，包括：金属层101，覆盖在线缆导体的外被上，以用于作为介质屏蔽线缆导体内的电磁干扰；载体层102，设置于所述金属层与吸波层之间，以将所述金属层和所述吸波层进行隔离；吸波层103，设置于所述载体层上，用于作为介质吸收及屏蔽环境中的电磁干扰。其中，金属层101在对线缆内部的电子干扰波进行屏蔽的同时，还可以作为辅助线缆中电流或信号传输的介质。一般地，电流或信号在传输的过程中，会有不同来源的电磁干扰，一种是沿着线缆方向上形成的对外界进行干扰的螺旋形环状电磁干扰波，也称作传导型干扰；另一种是来自大气环境中对电流或信号本身进行干扰的电磁波，也称作辐射型干扰。为方便理解，图2给出了这两种干扰的示意图。其中，辐射型干扰又根据干扰源及干扰频率的不同，分为不同的种类，表1给出了辐射型干扰的分类表。表1干扰源干扰频段甚低干扰源30hz以下工频与音频干扰源50hz及其谐波载频干扰源10k～300khz射频及视频干扰源300khz微波干扰源300mhz～100ghz为了减少并屏蔽掉环境中的电磁干扰，本申请实施例中的线缆屏蔽膜，在最外侧设置吸波层，一方面对环境中的电磁干扰波进行吸收，另一方面对环境中的电磁干扰波进行疏导传播，使得环境中的电磁干扰波沿着吸波层进行传输，而为了进一步隔离环境中的电磁干扰波，在吸波层和金属层之间设置载体层，以对吸波层和金属层进行隔离，同时对环境中及电缆中的电磁干扰波进行隔离，以避免环境中电磁干扰波对电缆中电流或传输信号的影响。优选的，因为吸波层对电磁干扰波的吸收及传导作用，吸波层至少包含金、银、铜、铁、锰、铝、锌、镍、碳、钴中的至少一种，也可以包括由上述多种金属组成的合金。另外，为了增加吸波层的传导作用，还可以在吸波层中加入石墨烯，而为了承载金属粒子和石墨烯分子，可以在吸波层中加入混合型树脂，因为混合型树脂的柔性及韧性，使得屏蔽膜在制作完成后，具有较强的柔软性及韧性，达到对线缆包覆时对紧实度的要求，另一方面混合型树脂在与金属粒子及石墨烯分子结合时，还可以增强金属粒子及石墨烯分子分布的均匀性，使得大气环境中的电磁波可以被快速地吸收及传导。而为了对环境中的电磁干扰波进行隔离，在吸波层和金属层之间设置有载体层，其中，载体层由混合型树脂组成，如聚丙烯pp、涤纶树脂pet、聚氯乙烯pvc或abs树脂中的任意一种或多种，因为混合型树脂的绝缘性能，使得环境中的电磁干扰波无法穿过载体层，到达金属层，从而起到对环境中电磁干扰波的隔离作用。上面所描述的吸波层和载体层，其中，吸波层对环境中的电磁干扰波进行吸收传导，载体层对电磁干扰波进行隔离，两者之间相互配合，从而对环境中的电磁干扰波起到很好的屏蔽作用。而对于线缆内部导体在传输信号或电流时，所产生的电磁干扰波，即传导性干扰波，则主要通过在线缆外被上设置的金属层进行吸收及传导，而为了增强金属层的传导性能，金属层中的导电粒子从导电性能较强的金属中选取，如金、银、铜、镍及铝中的至少一种，当然也可以是上述多种金属组成的合金。当线缆中的电流或信号在传输时，在线缆导体周围会形成螺旋形的环状电磁干扰波，而设置于导体外被上的金属层，因为其屏蔽性能，使得线缆内部的电磁干扰波沿着金属层进行传导，而设置在金属层上的载体层，因为其绝缘性能，也能对线缆内部的电磁干扰波进行隔离，使得线缆内部的电磁干扰波在金属层和线缆导体之间形成封闭的传导结构，以利于线缆内部电磁干扰波的传导。由此可知，本申请实施例中的线缆屏蔽膜，通过最外层设置的吸波层对环境中的电磁干扰波进行吸收及传导，设置于吸波层和金属层之间的载体层，利用其绝缘性能，一方面对环境中的电磁干扰波进行隔离，另一方面对线缆内部的电磁干扰波进行隔离，使得外部干扰和内部干扰之间相互隔离而不相互影响，而设置于线缆导体外被上的金属层，使得线缆内部的电磁干扰波在金属层和线缆导体间形成封闭的传导结构，以利于线缆内部电磁干扰波的快速传导，故本申请中的线缆屏蔽膜较现有技术中的线缆屏蔽膜而言，屏蔽性能有所提升，更有利于信号的传输。为方便说明，图3a、3b及图4给出了现有技术中屏蔽膜与本申请中屏蔽膜实验效果的比较图。明显可知，在图3a中，现有技术中的屏蔽膜(旧结构)在实验过程中，在30-1000mhz之间，有较多的波动点，且最大的波动点已经超出了实验设置的标准线，而在图3b中，本申请中的屏蔽膜(新结构)在30-1000mhz之间，不仅波动点较少，且最大的波动点距离实验设置的标准线之间，还有一段距离，故本申请中的屏蔽膜较现有技术中的屏蔽膜而言，屏蔽效果有较大的提升。在图4中，本申请中的屏蔽膜(新结构)在30-40000hz之间，较现有技术中的屏蔽膜(旧结构)而言，屏蔽值明显较大。实际上，本申请中的线缆屏蔽膜虽然由三层结构叠加而成，但最后形成的屏蔽膜在外观上看起来仍旧是一层膜结构，根据应用需求可以将其切割成各种不同宽度的屏蔽膜，以适应于不同需求的线材。可选的，金属层的厚度为3um-100um，其中，金属层的厚度可以根据不同直径的线材而定，线材直径越大，可以选取厚度较大的金属层，线材直径越小，可选取厚度较小的金属层，具体根据实际线材的不同而不同，此处不做具体限制。可选的，载体层的厚度为3um-50um，其中，载体层厚度主要取决于线缆的适用环境及载体层所选取的树脂材料，当线缆适用于室内环境时，因为受环境气候影响较小，可以选择较薄的材料厚度，而当线缆适用于室外环境时，因为受环境气候影响较大，则需要选择较厚的材料厚度；另外，当载体层选取的树脂材料具有较强的绝限性能时，可以选取较薄的材料厚度，而当载体层选取的树脂材料具有较弱的绝缘性能时，则可以选取较厚的材料厚度，此处载体层的厚度根据实际需要进行设置，此处不做具体限制。可选的，载体层中的树脂材料可以为聚丙烯pp、涤纶树脂pet、聚氯乙烯pvc及abs树脂中的至少一种。可选的，吸波层的厚度为3um至200um，其中，吸波层的厚度主要考虑两种因素，一种是线材的直径，线材的直径不同，吸薄层的厚度也有所不同，对于较细的线材，厚度可以做的较薄，而对于直径较大的线材，为了保证线材的可靠性，则需要较厚的吸波层；另一种是对环境中电磁波的吸收传导能力，当环境中的电磁干扰波较强时，需要吸收传导能力较强的线材可采用厚度较大的吸波层，因为吸波层越厚，其对应的横截面接越大，所含的金属粒子及石墨烯分子越多，对环境中电磁干扰的吸收传导能力越强，而吸波层越薄，对应的横截面接越小，所含的金属粒子及石墨烯分子越少，对环境中电磁干扰的吸收传导能力越弱，实际情况中，可以根据实际需要，对吸波层的厚度进行不同的设置，此处不做具体限制。优选的，吸波层中的金属粒子包括金、银、铜、铁、锰、铝、锌、镍、碳、钴中的至少一种，当吸波层中的金属粒子由两种或多种金属粒子组成时，还可以拓宽对电磁干扰波的屏蔽带宽，克服单一金属粒子电磁屏蔽的局限性。优选的，金属粒子在吸波层中的质量比率为0.5％至60％，石墨烯在所述吸波层中的比率为1％至50％，当金属粒子和石墨烯分子在吸波层中的质量比率过大时，则会影响混合树脂的粘性，造成屏蔽膜结构层之间粘合不足，此时可以在吸波层中加入环氧树脂来改善添加金属粒子和石墨烯分子后粘性不足的问题，但当金属粒子的数量不会影响到混合树脂的粘性时，则可以不用添加环氧树脂。优选的，吸波层还可以添加阻燃剂，当线缆对耐燃有一定的要求时，还可以在吸波层中添加一定的阻燃剂，以起到耐燃的作用，一般阻燃剂在吸波层中的质量占比为3％-15％。基于图1所述的实施例，为了增强金属层和载体层之间的粘合度，还可以在金属层和载体层之间设置胶水层104，以用于结合金属层和载体层，其中，图5给出了包含胶水层的线缆屏蔽膜结构图。上面对本申请实施例中的线缆屏蔽膜做了详细描述，下面接着对本申请中利用线缆屏蔽膜连接线缆和连接器的方法进行描述，请参阅图6，本申请实施例中连接线缆及连接器的方法的一个实施例，包括：601、裸露线缆中预设长度的线芯导体；为了实现线缆与连接器之间的电连接，需要裸露出线缆中线芯的导体部分，以将线芯导体与连接器执行连接。602、将所述线芯导体与连接器执行连接；在将线芯导体与连接器执行连接时，可以是通过焊接、压合、卡接或插接的方式等，一般线芯导体与连接器的连接方式，取决于连接器的连接要求，此处对连接方式不做具体限制。603、利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆，以有效降低线芯间的信号串扰，所述屏蔽膜至少包括金属层、载体层及吸波层；其中，所述金属层覆盖在线缆导体的外被上，以用于作为介质屏蔽线缆导体内的电磁干扰；所述载体层设置于所述金属层与吸波层之间，以将所述金属层和所述吸波层进行隔离；所述吸波层设置于所述载体层上，用于作为介质吸收屏蔽环境中的电磁干扰。区别于现有技术中，在将线芯导体连接至连接器后，通过金属编织的方式，对裸露的线芯执行包覆，因为编织有网眼，从而导致屏蔽率较低，不能满足高速及高功率传输要求的问题，本申请实施例中利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆，有效的降低了线芯间的信号串扰，提升了线芯间的信号传输速率及传输功率。其中，屏蔽膜结构及组成的描述可以参阅图1至图5实施例所述，此处不再赘述。基于图6所述的实施例，下面对利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆的方式进行详细描述，请参阅图7，图7为图6实施例中步骤603的细化步骤：701、将所述屏蔽膜缠绕包覆至所述裸露线芯导体与所述连接器执行连接的连接处。为了明示屏蔽膜对裸露线芯导体的包覆方式，图8给出了图7实施例中包覆方式的示意图，具体的，当裸露的线芯导体通过焊接的方式与连接器执行连接时，则如图8所述，将屏蔽膜直接包覆至裸露线芯导体与所述连接器执行连接的连接处，即将屏蔽膜包覆至线芯导体与连接器的焊接处。若线芯通过卡接、压合或插接的方式与连接器连接时，则分别将屏蔽膜包覆至线芯导体与连接器的卡接处、压合处或插接处，使得屏蔽膜对裸露的线芯导体执行充分完全的包覆，以最大化的减少线芯之间的电磁干扰。基于图6所述的实施例，下面接着对利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆的方式进行详细描述，请参阅图9，图9为图6实施例中步骤603的另一细化步骤：901、将所述屏蔽膜置于所述线缆中对线的裸露线芯导体之间；为了更有效地加速每个线芯周围电磁波的衰减，同时考虑包覆后的线芯直径及生产成本问题，本申请实施例中还可以将屏蔽膜置于线缆中对线的裸露线芯导体之间，具体的，放置示意图可以参阅图10所示，因为线芯导体在与连接器连接时，一般连接器两边是对称的，而为了更有效的加速电磁波的衰减，可以将屏蔽膜置于线缆中对线的裸露线芯导体之间，从而使得位于连接器同一侧的线芯导体在径向方向上加快电磁波的衰减，提升线芯的抗干扰能力。902、利用所述屏蔽膜对所述裸露线芯导体执行缠绕包覆。将屏蔽膜置于线缆中对线的裸露线芯导体之间，然后分别利用屏蔽膜对对线两侧的线芯导体执行缠绕包覆，使得位于连接器同一侧的线芯导体，一周都被屏蔽膜包覆，从而加快位于同一侧的线芯导体周围电磁波的轴向衰减，同时也增强了同一侧的线芯导体对环境中电磁干扰波的抗干扰能力。优选的，为了减小包覆后线缆的直径，本实施例中的屏蔽膜可以采用厚度比图7实施例中薄的膜，以减小包袱后线缆的直径，提升线缆的柔韧度。基于图6述的实施例，下面接着对利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆的方式进行详细描述，请参阅图11，图10为图6实施例中步骤603的另一细化步骤：1101、将所述屏蔽膜包覆在所述线缆中每根线芯裸露导体的外侧。为了再进一步提升线芯的抗干扰能力，还可以将屏蔽膜包覆在线缆中每根线芯裸露导体的外侧，具体的包覆示意图请参阅图12，在每个线芯导体外侧包覆屏蔽膜，相当于加快了每个线芯周围电磁波的径向衰减，同时也增强了每个线芯导体对环境中电磁干扰波的抗干扰能力。优选的，为了减小包覆后线缆的直径，本实施例中的屏蔽膜可以采用比图9实施例中更薄的膜，以减小包袱后线缆的直径，提升线缆的柔韧度。基于图6至图11所述的实施例，在利用屏蔽膜对执行连接的裸露线芯导体执行包覆之后，所述方法还包括以下步骤，请参阅图13，本申请实施例中连接线缆及连接器的方法的另一个实施例，包括：1301、利用固定装置对所述屏蔽膜执行固定。为了提升屏蔽膜与线芯导体之间的紧实度，还可以利用固定装置1301对屏蔽膜执行固定，以保证线芯导体与屏蔽膜之间的贴合度，使得电磁波可以通过屏蔽膜执行快速衰减和导出。优选的，在利用固定装置对屏蔽膜执行固定时，一般优选马口铁对屏蔽膜和线芯导体执行固定，而为了防止马口铁在使用的过程中发生松动，还可以在马口铁中灌胶定型，以增加马口铁与屏蔽膜之间连接的可靠性。本申请实施例中，对屏蔽膜的固定方式及固定装置进行了详细描述，提升了本申请实施例中线芯导体与连接器连接的可靠性。以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12