一种数据线缆的制作方法

本实用新型涉及数据线缆的技术领域，尤其是涉及一种数据线缆。

背景技术：

SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，还具有结构简单、支持热插拔的优点。一般地，对于监控行业，NVR(网络硬盘录像机)类设备需要外接硬盘进行存储，主板与硬盘通过SATA数据信号线缆和SATA电源线缆进行供电和通信。随着很多NVR设备对自身电磁兼容EMC(Electromagnetic Compatibility)能力的要求增高，硬盘相关的SATA 数据信号线缆带来的电磁干扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI) 问题更显得严苛，甚至是整改中的难题，这是因为和SATA线缆的材质及长度有很大关系。

对于SATA的数据线，每个差分对信号线都是靠铝箔屏蔽，但屏蔽的铝箔并没有在连接头两端进行接地。并且由于其面积比普通导线大，耦合电容也大，产生的耦合能量也更大，所以在EMI测试中，效果非常差，容易将SATA数据线的辐射干扰带出，并耦合到机箱内的其他线缆或PCB单板，导致EMI辐射超标，不接地并不是真正的屏蔽。

所以由技术一带来的EMI问题，无法通过不更改设计来解决，这是因为铝箔的材质太脆，无法实现与连接器接地点的搭接。因此其带来的EMI 问题只能通过其他的整改手段来规避。比如说在SATA线缆上套磁环、重新优化产品结构、优化产品的搭接、在干扰源处贴吸波材料等，而这些规避手段都增加了设计上的成本，甚至结构的变更会延长产品的设计周期。

在技术二中，为了解决SATA数据信号线缆EMI性能差的特点，有的厂家还在SATA线缆外包裹导电胶布，导电布由镍、纯化铜或其他细金属纤维制成。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种数据线缆，以缓解了现有的SATA数据信号线缆EMI性能差的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种数据线缆，包括：线缆屏蔽编织层和线缆接地线，其中，所述线缆接地线通过包裹层进行包裹，所述线缆屏蔽编织层设置在所述包裹层的内部，且所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过目标连接方式进行连接，其中，在所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层相连接之后，实现所述数据线缆的接地屏蔽，所述目标连接方式包括以下任一种：焊接方式，通过导电连接件相连接的方式。

进一步地，当所述线缆屏蔽编织层为铜丝时，所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过所述焊接方式相连接和/或所述导电连接件相连接。

进一步地，当所述线缆屏蔽编织层的材质为铝镁合金材质时，所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过所述导电连接件相连接。

进一步地，当所述线缆屏蔽编织层为铜丝时，所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过所述导电连接件相连接；其中，所述导电连接件设置在所述数据线缆的线缆连接头和弹片之间，且所述导电连接件与所述线缆屏蔽编织层相连接，从而实现所述数据线缆的接地屏蔽，其中，所述弹片用于实现所述数据线缆与网络设备的搭接，其中，所述导电连接件为镀镍钢结构件。

进一步地，所述线缆连接头包括：凹槽和定位柱凸台，其中，所述定位柱凸台设置在所述凹槽内，设置于所述凹槽的所述定位柱凸台用于将所述导电连接件固定在所述线缆连接头和所述弹片之间，其中，所述定位柱凸台的数量为多个。

进一步地，所述线缆连接头还包括：镀镍钢弹片，其中，所述镀镍钢弹片设置于所述线缆连接头的中间位置，且所述镀镍钢弹片包括第一凸起，设置有第一凸起的所述镀镍钢弹片用于将所述导电连接件固定在所述线缆连接头和所述弹片之间。

进一步地，所述导电连接件包括：第一连接端和第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端之间通过镀镍钢连接片一体化连接，所述第一连接端与所述定位柱凸台相连接，从而实现将所述导电连接件固定在所述线缆连接头和所述弹片之间，所述第二连接端与所述线缆屏蔽编织层360 度环形连接。

进一步地，所述第一连接端上设置有：矩形孔和第二凸起，其中，当所述第一连接端与所述定位柱凸台相连接时，所述矩形孔套接在所述定位柱凸台上，所述第二凸起用于连接所述弹片，其中，所述矩形孔的数量与所述定位柱凸台的数量相同。

进一步地，所述数据线缆包括：至少一根信号线，绝缘层，铝箔麦拉，中被和外被；其中，所述至少一根信号线采用所述绝缘层进行包裹，所述线缆接地线和包裹有所述至少一根信号线的所述绝缘层通过所述铝箔麦拉进行包裹，所述中被包裹用于对所述铝箔麦拉进行包裹，所述线缆屏蔽编织层用于对所述中被进行包裹，所述外被用于对所述线缆屏蔽编织层进行包裹。

进一步地，所述中被的材质为铝镁合金，所述外被的材质为绝缘材质。

在本实用新型所提供的数据线缆中，包括线缆屏蔽编织层和线缆接地线，其中，线缆接地线通过包裹层进行包裹，线缆屏蔽编织层设置在包裹层的内部，且线缆接地线与线缆屏蔽编织层通过目标连接方式进行连接，其中，在线缆接地线与线缆屏蔽编织层相连接之后，实现数据线缆的接地屏蔽，目标连接方式包括以下任一种：焊接方式，通过导电连接件相连接的方式。

在本实用新型中，通过将线缆屏蔽编织层和线缆接地线进行连接，能够实现数据线缆的接地屏蔽，从而实现了屏蔽层的接地。因为根据电磁场理论，高速信号线的趋肤效应明显，只有将屏蔽层接地，其外表面感应出的等量正电荷沿接地导线泄放进入接地面，其产生的外部静电场就会消失，才能将静电场源产生的电路线封闭在屏蔽层内，屏蔽层才能真正起到静电屏蔽的作用，也就是构造了个法拉第笼，进而缓解了现有的SATA数据信号线缆EMI性能差的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种数据线缆的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种数据线缆的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的一种携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种线缆连接头的结构示意；

图5是根据本实用新型实施例的另一种线缆连接头的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的一种导电连接件的结构示意图；

图7是现有技术的一种RE辐射发射的测试结果的示意图；

图8是根据本实用新型实施例的一种RE辐射发射的测试结果的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种数据线缆的实施例。

在本实施例中，数据线缆包括：线缆屏蔽编织层和线缆接地线，其中，所述线缆接地线通过包裹层进行包裹，所述线缆屏蔽编织层设置在所述包裹层的内部，且所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过目标连接方式进行连接，其中，在所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层相连接之后，实现所述数据线缆的接地屏蔽，所述目标连接方式包括以下任一种：焊接方式，通过导电连接件相连接的方式。

在本实用新型中，通过将线缆屏蔽编织层和线缆接地线进行连接，能够实现数据线缆的接地屏蔽，从而实现了屏蔽层的接地。因为根据电磁场理论，高速信号线的趋肤效应明显，只有将屏蔽层接地，其外表面感应出的等量正电荷沿接地导线泄放进入接地面，其产生的外部静电场就会消失，才能将静电场源产生的电路线封闭在屏蔽层内，屏蔽层才能真正起到静电屏蔽的作用，也就是构造了个法拉第笼，进而缓解了现有的SATA数据信号线缆EMI性能差的技术问题。

在本实施例中，线缆屏蔽编织层可以为铜丝，还可以为铝镁合金材质的编织层。当所述线缆屏蔽编织层为铜丝时，所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过所述焊接方式和/或所述导电连接件相连接。

可选地，当线缆屏蔽编织层更换为铜丝时，可以将线缆屏蔽编织层直接焊接到DRAIN(至少一个线缆接地线)，这样可以将线缆屏蔽编织层通过线缆接地线的金手指地pin脚与PCB板端或是其他设备端(如硬盘)的地线相连接，形成地的回路。

可选地，当线缆屏蔽编织层更换为铜丝时，还可以通过到点连接件相连接，从而实现所述数据线缆的接地屏蔽。其中，当线缆屏蔽编织层更换为铜丝时，线缆接地线与线缆屏蔽编织层通过导电连接件相连接的方式将在下述实施例中进行详细介绍。

当所述线缆屏蔽编织层的材质为铝镁合金材质时，所述线缆接地线与所述线缆屏蔽编织层通过所述导电连接件相连接。

下面将结合图1至图6介绍，当线缆屏蔽编织层更换为铜丝时，或者，当所述线缆屏蔽编织层的材质为铝镁合金材质时，线缆接地线与线缆屏蔽编织层通过导电连接件相连接的方式。

图1是根据本实用新型实施例的一种数据线缆的示意图，图2是根据本实用新型实施例的一种数据线缆的爆炸图。如图1和图2所示，该数据线缆包括：线缆连接头1，弹片2，携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体3和导电连接件4，其中，所述导电连接件设置在所述线缆连接头和所述弹片之间，且所述导电连接件与所述数据线缆的线缆屏蔽编织层相连接，从而实现所述数据线缆的接地屏蔽，其中，所述弹片用于实现所述数据线缆与网络设备的搭接。

在本实用新型实施例中，该数据线缆为单通道SATA数据信号线缆，该单通道SATA数据信号线缆的具体结构如图1和图2所示。从图1和图2 中可以看出，该数据线缆包括线缆连接头1，弹片2，携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体3和导电连接件4。其中，线缆连接头1为塑料材质；弹片2为不锈钢材质，弹片2用于实现所述数据线缆与网络设备的搭接，例如，实现与设备单板或硬盘、主机的搭接；携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体3为带编制层的SATA数据信号线缆。从爆裂图2中还可以看出本实用新型线缆还有内部导电连接件4，其中，导电连接件4为镀镍钢结构件4，该导电连接件4用于将携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体3的线缆屏蔽编织层与弹片2搭接在一起，进行可靠的接地。

如图3所示的为携带线缆屏蔽编织层的数据线缆的线缆本体3的结构示意图。从图3中可以看出，该携带线缆屏蔽编织层的数据线缆包括：至少一根信号线3-1和至少一根线缆接地线3-2，绝缘层3-3，铝箔麦拉3-4，中被3-5，所述线缆屏蔽编织层3-6和外被3-7。

其中，从图3中可以看出所述至少一根信号线3-1采用所述绝缘层3-1 进行包裹，所述至少一根线缆接地线3-2和包裹有所述至少一根信号线的所述绝缘层3-3通过所述铝箔麦拉3-4进行包裹，所述中被3-5包裹用于对所述铝箔麦拉3-4进行包裹，所述线缆屏蔽编织层3-6用于对所述中被3-5进行包裹，所述外被3-7用于对所述线缆屏蔽编织层3-6进行包裹。

具体地，在本实用新型实施例中，SATA数据信号线缆的两对差分对 (即，至少一根信号线3-1)材质为镀锡铜，至少一根信号线3-1中的每根信号线外采用绝缘层3-3单独包裹，绝缘层的材质为发泡PE。在绝缘层3-3 外，根据标准规范《Serial ATA Revision 3.2》，每对差分对(即，至少一根信号线3-1)外围用铝箔麦拉3-4进行100％包裹，且要求至少25％重叠。 DRAIN线(至少一根线缆接地线3-2)的接入pin脚与普通SATA数据信号线缆一致，材质为镀锡铜。与普通SATA数据信号线缆不同的是，本实用新型的SATA数据信号线缆部分多了OVERING(中被3-5)、BRAID(线缆屏蔽编织层3-6)、JAKET(外被3-7)。中被3-5采用60P PVC进行隔离，中被3-5外包裹线缆屏蔽编织层3-6，线缆屏蔽编织层3-6的材质为铝镁合金或者铜丝。当然线缆屏蔽编织层3-6外的JACKET(外被3-7)用于绝缘，外被3-7的材质为PVC即可。

如图4所示的为线缆连接头的结构示意图。从图4中可以看出，所述线缆连接头包括：凹槽1-1和定位柱凸台1-2，其中，所述定位柱凸台1-2 设置在所述凹槽1-1内，设置于所述凹槽1-1的所述定位柱凸台1-2用于将所述导电连接件4固定在所述线缆连接头1和所述弹片2之间。其中，所述定位柱凸台的数量为多个。

在本实用新型实施例中，线缆连接头采用标准规范《Serial ATA Revision 3.2》的标准尺寸和pin脚间距，定位柱凸台1-2是标准设计，两个定位柱凸台为弹片2和导电连接件4提供固定的位置，方便批量生产加工，及导电连接件的固定。在本实用新型实施例中，与标准SATA连接头的区别在于对1-1的更改，为了放置导电连接件4，所以需要在线缆连接头中pin脚的方向挖矩形槽，从而将导电连接件4固定于线缆连接头1和弹片2之间。

如图5所示的为另一种线缆连接头的结构示意图。从图5中可以看出，所述线缆连接头1还包括：镀镍钢弹片1-3，其中，所述镀镍钢弹片设置于所述线缆连接头的中间位置，且所述镀镍钢弹片包括第一凸起，设置有第一凸起的所述镀镍钢弹片用于将所述导电连接件固定在所述线缆连接头和所述弹片之间。

具体地，如图5所示，若出于成本考虑SATA数据线缆的屏蔽编制层 3-6仍选择铝镁合金材质，工艺上只能压接而无法焊接时，SATA线缆连接头可选择图5的连接头。当线缆屏蔽编织层为铜丝时，虽然能够焊接，但是SATA线缆连接头可选择图5的连接头。凹槽1-1和定位柱凸台1-2的结构完全同图4，但是在中间的DRAIN(地线)1-4处，将线缆连接头1部分挖空放置镀镍钢弹片1-3(同样有凸起结构，用于充分搭接)，通过结构件4 搭接到不锈钢弹片2上，从而实现与PCB板端结构件或是设备、主机结构件的搭接。通过本实用新型，可以实现数据线缆的线缆本体3的屏蔽编制层3-6、数据线缆的线缆本体3的至少一个地线3-2、导电连接件4、弹片2、线缆连接头1的金手指地pin脚的搭接。真正实现了SATA高速信号线的接地屏蔽，减弱了其电磁辐射的效果。

在本实用新型实施例中，所述导电连接件4包括：第一连接端和第二连接端，所述第一连接端(矩形孔4-2和第二凸起4-1)和所述第二连接端 4-3之间通过镀镍钢连接片一体化连接，所述第一连接端与所述定位柱凸台相连接，从而实现将所述导电连接件固定在所述线缆连接头和所述弹片之间，所述第二连接端与所述线缆屏蔽编织层360度环形连接。

如图6所示的为一种导电连接件的结构示意图。从图6中可以看出，所述第一连接端上设置有：矩形孔4-2和第二凸起4-1，其中，当所述第一连接端与所述定位柱凸台相连接时，所述矩形孔套接在所述定位柱凸台上，所述第二凸起用于连接所述弹片。其中，所述矩形孔的数量与所述定位柱凸台的数量相同。

在本实用新型实施例中，除了对线缆的屏蔽方式进行优化外，本实用新型着重解决了数据线缆的线缆本体3与线缆连接头1的搭接方式的实现，这是通过增加导电连接件4进行搭接。导电连接件4为镀镍钢材质，第二凸起4-1凸起的设计是为了与弹片2进行良好搭接。4-2矩形孔的设计时为了与线缆连接头1进行充分固定，方便批量生产，延伸的第二连接端4-3 是采用压接的方式，与线缆屏蔽编织层3-6进行360°环节。由于导电连接件4的存在，使得SATA数据信号线缆做到了屏蔽线缆的真正可靠接地，并且可以实际导入，进行量化生产。

在本实用新型中，单通道SATA差分对信号采用双层屏蔽，可以提高屏蔽效果。差分对外包裹铝层，是SATA3.2标准的要求，但是铝箔因为材质的原因，无法实现与SATA连接头进行接地的方式。所以本实用新型根据电磁屏蔽的理论，进行SATA单通道数据线缆的屏蔽性能提升的设计。最外层采用带有金属线缆屏蔽编织层作为第二次屏蔽，屏蔽两端接地是由于引入电位差而感应出电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉由没有外屏蔽层所感应的电压。因为是内部线缆，基本不涉及浪涌雷击的防护，所以只需要防ESD(Electro-Static discharge)及RE(radiation emission)。屏蔽电缆可以解决如下几个问题：用于减少电缆上感应的EMI 辐射；用于减少电缆上的信号向外辐射EMI；用于减少信号电缆之间的串扰；用于减少几十千赫以上的共模阻抗耦合的影响。

并且本实用新型除了对SATA数据信号线缆的差分对的屏蔽层做优化外，还实现了屏蔽层的接地。连接头同样遵守《Serial ATA Revision 3.2》的标准规范，pin脚间距，外壳宽度均无变动，从而实现了屏蔽层与连接器后端外壳形成封闭式搭接，以避免电磁泄露。

在本实用新型中，除了上述实施例之外，还可以采用其他的方式来解决上述问题，即，在背景技术中技术二的基础上，将普通单通道SATA数据信号线缆外包裹的导电胶布搭接到连接头外部的不锈钢弹片上，进行接地后，导电胶布才能形成屏蔽层。

在本实用新型实施例中，对现有技术的数据线缆和本实用新型中的数据线缆的EMI性能进行了测试。图7为现有技术的数据线缆的一种RE(辐射发射)测试结果。图8为本实用新型的数据线缆的一种RE(辐射发射) 测试结果。

实际SATA超标的频点为900MHZ，其余为设备其他骚扰源带来的EMI 影响，采用现有技术的数据线缆的测试结果为图7。从图7中可以看出， 900MHZ抓点后QP值0.6dB margin，不满足CLASS B线值以下3dB余量要求。采用本实用新型的数据线缆的测试结果为图8，900MHZ抓点后QP 值7.2dB margin，可见采用本实用新型的数据线缆，屏蔽效果在EMI的远场RE测试中改善的十分明显。

综上，通过上述描述可知，本实用新型是将内部单通道的数据线缆采用有屏蔽编制层的形式，并且对线缆连接头做修改，实现了线缆屏蔽编织层、线缆连接头的不锈钢弹片、线缆连接头金手指的地pin脚的搭接，从而将普通的不屏蔽的单通道数据线缆优化为真正屏蔽的数据线缆，减少了高速信号受外EMI干扰的可能性。采用此种单通道的数据线缆，比常规数据线缆的抗干扰效果更好，减少整机的辐射噪声，而且可以实际量产实现。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。