一種多邊形導體芯線及使用其的高速數據傳輸線纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及線纜傳輸技術領域，特別是一種多邊形導體芯線，本發明同時還提出使用該多邊形導體芯線用于傳輸高頻和/或高速數據信號的一種高速數據傳輸線纜。
【背景技術】
[0002]近年來電子設備及元器件間傳輸速度要求不斷攀升，數據傳輸的速度提升對于通訊產業具有重要意義，高速線纜和光纖是主要的傳輸方式。而10G以上傳輸速度的高速線纜廣泛應用于萬兆網卡、萬兆交換機、萬兆服務器、超級計算機、云計算、云存儲網絡等短距離高速互聯。其中同軸電纜和平行對是高速電纜的主要結構形式。
[0003]無論是同軸、差分對還是雙絞線，屏蔽層內的芯線結構設計對傳輸速度均具有決定性影響，線纜欲獲得高速，絕緣介質的綜合介電常數ε須始終保持均一穩定。
[0004]用于傳輸高速或高頻的數據時，無論是同軸線纜，還是差分對，或者雙絞線線纜，在傳輸速度達到1 OGbps以上時，對由多條導體絞合后的內導體的一致性和同一性要求明顯提高，對絕緣介質綜合介電常數ε的微觀穩定性要求嚴格一致。
[0005]以同軸線纜為例，現有的同軸線纜一般包括芯線和外導體，外導體外包裹有護套。內導體多由多根圓形導體絞合而成，絞合的方式一般采用同心復絞的方式。
[0006]目前，對于柔軟高速線纜芯線普遍采用如圖1所示，包括圓導體100和絕緣層200，傳統1+6圓導體組合或者類似的多層圓形導體(如1+6+12……)組合作為內導體。
[0007]以此圓形內導體組合成的內導體易于獲得且被廣泛使用，但是該結構無論是在擠包絕緣介質的過程中，還是線纜后續加工以及產品布線及使用時，卻均存在中心導體結構不斷變異、無法形成穩定結構的問題。
[0008]以內導體包覆絕緣介質生產芯線的過程為例，當絕緣介質對常規1+6圓單根圓導體組合體進行包覆過程中，因絕緣介質包覆時料流會波動，料流的包覆力持續沖擊導體，因常規導體為圓形，單根導體間接觸為點接觸，導體相互間不能限制彼此位置，導致圓導體之間的相對位置不斷發生變化，單根導體由于是圓形，在料流的沖擊下始終不可獲得相對穩定的一致位置。因沖擊產生圓導體間的縫隙，絕緣介質在包覆力下擠入單根內導體之間，內導體變成為導體與絕緣介質的混合體，不再是單純的金屬體。
[0009]不僅內導體自身結構始終存在單根導體間相對位置不一致，在生產加工和線纜應用時，單根導體間的位置也始終處于不確定的變化中，芯線生產過程中，絕緣介質有機會進入單根導體之間的間隙中，會引發導體之間的相對位置形態各異，無法形成穩定一致的產品結構，導致絕緣介質的綜合介電常數ε和導體有效傳輸面積始終處于變化中，由此原因，結果是線纜綜合性能的阻抗波動大，生產重現性差，電纜的延遲差SKEW大，影響傳輸速度提升，尤其是當傳輸速度超過lOGbps以上時，問題表現更為突出。
【發明內容】
[0010]本發明為了解決目前高速線纜中組合內導體的多條單導體間相對位置容易發生變化，導致綜合介電常數ε不斷變異，導體實際有效傳輸通路通過面積變化飄忽不定，芯線內部結構不穩定，進而引發影響電氣性能如傳輸速率、線對延遲等品質問題，而提供的一種多邊形導體芯線。
[0011]為達到上述減小綜合介電常數ε波動，穩定芯線的絕緣介質與導體間相對結構，進而實現尚速傳輸和尚品質傳輸功能，本發明提供的技術方案是:
[0012]—種多邊形導體芯線，其中包括組合內導體和絕緣介質，所述組合內導體由多條單根導體組合而成，所述導體的橫截面呈多邊形;組合時除了位于最外層的導體外，導體的每個側面都與相鄰多邊形導體的側面之間緊密接觸。
[0013]優選地，所述組合內導體中，具有中心導體。
[0014]優選地，所述組合內導體中，不具有中心導體。
[0015]優選地，所述中心導體的橫截面為正六邊形。
[0016]優選地，所述組合內導體中，具有共同的幾何中心。
[0017]優選地，所述組合內導體，導體橫截面全部為正六邊形。
[0018]優選地，所述絕緣介質為氟塑料FEP、氟塑料PFA、聚乙烯ΡΕ、聚丙烯ΡΡ、微孔聚四氟乙烯PTFE帶、聚丙烯ΡΡ帶或者采用聚乙烯ΡΕ帶繞包。
[0019]優選地，組成所述組合內導體的最外層導體為外層導體，所述外層導體除了與相鄰的導體相接觸的側面外，其余的側面加工成一個圓弧面，所述外層導體組合嵌緊后，使所述組合內導體的外表面為圓面。
[0020]優選地，所述組合內導體的外表面經加工形成圓面。
[0021]優選地，所述組合內導體的整體外表面設置鍍銀層、鍍銅層、鍍錫層或者鍍鎳層。[0022 ]優選地，所述導體外表面設置鍍銀層、鍍銅層、鍍錫層或者鍍鎳層。
[0023]本發明同時還提供了一種高速數據傳輸線纜，包括芯線，所述芯線為上述的多邊形導體芯線。
[0024]本發明的有益效果在于:
[0025]1.導體采用多邊形的形狀，然后進行同心組合，這樣相鄰的導體之間通過導體的側面貼合相接觸，與圓形的導體之間同心組合相比較，本發明的多邊形導體的貼合面緊密相接，中間不易形成結構性間隙，因此無論是在對內導體進行絕緣介質的包覆，還是線纜生產加工及使用時，導體間橫截面方向相位均不易變化，尤其是在生產芯線過程中，不會導致單根導體間的相對位置發生不確定性變化，絕緣介質也不易沖進導體之間；
[0026]2.在進行絕緣介質的包覆時，絕緣介質對導體進行擠壓，由于多形的導體的側邊受其它導體的限制，優選的導體更設有幾何中心，因此擠壓力的合力全部指向內導體的幾何中心，從而使導體貼合更緊密，圍繞幾何中心的圓周方向緊湊形成整體；
[0027]3.由于多邊形導體暴露于絕緣介質的面積穩定，使得導體有效傳輸通路面積始終恒定，組合導體總有效傳輸面積的始終不變，不利于反射波形成和阻抗的變化；
[0028]實驗結果表明，高速同軸、平行對、雙絞線等線纜采用本發明的芯線后，電氣特性得到明顯提升，性能穩定，尤其是在lOGbps以上高速線纜中對阻抗波動具有明顯平抑作用。
【附圖說明】
[0029]圖1為現有芯線的結構示意圖；
[0030]圖2本發明的典型結構示意圖；
[0031 ]圖3為同軸線纜的結構示意圖；
[0032]圖4為實施例一的組合內導體的橫截面不意圖；
[0033]圖5為實施例二的組合內導體的橫截面示意圖；
[0034]圖6為橫截面為五邊形的導體組成的組合內導體的橫截面圖；
[0035]圖7為多邊形導體雙芯芯線的結構示意圖；
[0036]圖8為多邊形導體雙芯芯線的另一種結構示意圖；
[0037]圖9為平行對高速數據傳輸線纜的結構示意圖；
[0038]圖10為平行對高速數據傳輸線纜的另一種結構示意圖；
[0039]圖11為不帶中心導體的組合內導體的橫截面示意圖；
[0040]圖12為具有共同幾何中心的組合內導體的橫截面示意圖；
[0041]圖13為另一實施方式的組合內導體的橫截面示意圖；
圖14為圓形導體TD波動變化示意圖；
圖15為六邊形導體TD波動變化示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖對本發明作進一步闡述:
[0043]實施例一:
[0044]如圖2所示的一種多邊形導體芯線，包括組合內導體1和絕緣介質2，絕緣介質2包裹在組合內導體1外面，組合內導體1由多條單根導體10同心絞合而成，導體10的橫截面呈正六邊形;絞合時除了位于最外層的導體外，導體10的每個側面都與相鄰導體10的側面之間緊密接觸。
[0045]組合內導體1由多條導體10分兩層同心絞合而成，導體10的橫截面呈正六邊形，如圖2所示，同心絞合時，從最內層往外導體10的數量分別為1根和6根。
[0046]絕緣介質2采用氟塑料FEP或PFA經高溫熔融擠出包覆而成。根據實際生產需要絕緣介質2也可采用微孔聚四氟乙烯帶、聚丙烯帶或者采用聚乙烯帶繞包而成。
[0047]實施例二:
[0048]如圖3所示為同軸電纜，同軸電纜為一種高速數據傳輸線纜，包括組合內導體1和外導體3，組合內導體1和外導體3之間設置有絕緣介質2，絕緣介質2通常使用聚乙烯或氟塑料，在本實施例中通過使用物理發泡方法獲得發泡聚乙烯作為絕緣