專利名稱：信號傳輸纜線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種信號傳輸纜線，且特別是有關(guān)于一種減少噪聲耦合及阻抗變異的信號傳輸纜線。
背景技術(shù)：
在設(shè)計(jì)信號傳輸纜線時，防電磁波干擾(Electro magnetic interference, EMI) 及阻抗匹配(Impedance match)是兩個必須考慮的因素。電磁波干擾的防制方法可通過包覆金屬鋁箔或金屬編織物于導(dǎo)線的絕緣層的外圍，將電磁能量及信號維持于纜線中，并以提供高頻信號對地的返回路徑，藉以減少信號輻射所造成的干擾。目前常用差動信號的傳輸方式來降低發(fā)射端與接收端之間的共模噪聲。傳統(tǒng)的傳輸纜線，通常使用束圓狀(Circle)或扁平狀(flat)的結(jié)構(gòu)。然而，以束圓狀包覆的絕緣導(dǎo)線因電源線與信號線相互纏繞而造成阻抗變異而不易控制。另外，以扁平狀包覆的絕緣導(dǎo)線，雖然無電源線與信號線相互纏繞的問題，但電源線與信號線之間噪聲耦合的問題仍會產(chǎn)生，有待進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有關(guān)于一種信號傳輸纜線，采用雙層迭構(gòu)方式，藉以減少噪聲耦合及阻抗變異的問題，使得信號的傳輸更穩(wěn)定且更不易輻射出纜線。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種信號傳輸纜線，包括一導(dǎo)電膠帶、數(shù)條第一絕緣導(dǎo)線以及數(shù)條第二絕緣導(dǎo)線。導(dǎo)電膠帶卷成一內(nèi)導(dǎo)電層以及一外導(dǎo)電層。數(shù)條第一絕緣導(dǎo)線相互并排設(shè)置，且平貼于內(nèi)導(dǎo)電層上，此些第一絕緣導(dǎo)線用以傳輸一組接地信號以及一組電壓信號。數(shù)條第二絕緣導(dǎo)線相互并排設(shè)置，且平貼于外導(dǎo)電層上，此些第二絕緣導(dǎo)線用以提供一組電源。此組電源與此組電壓信號被內(nèi)導(dǎo)電層隔離。其中，此些第一絕緣導(dǎo)線與此些第二絕緣導(dǎo)線上下相迭，且此些第一及第二絕緣導(dǎo)線等距排列于外導(dǎo)電層內(nèi)。為了對本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示本實(shí)施例的信號傳輸纜線連接于發(fā)射端與接收端之間的示意圖<圖2繪示本實(shí)施例的信號傳輸導(dǎo)線沿著A-A線的剖面示意圖。圖3繪示本實(shí)施例的信號傳輸纜線的阻抗值及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。[主要元件標(biāo)號說明]10:發(fā)射端12、22:運(yùn)算放大器20:接收端DOUT+、DOUT-輸出端RIN+:正輸入端RIN-負(fù)輸入端ROUT 差動輸出端R 終端阻抗
100:信號傳輸纜線110:導(dǎo)電膠帶112:內(nèi)導(dǎo)電層114:外導(dǎo)電層114a、114b 上層、下層120 第一絕緣導(dǎo)線122:信號導(dǎo)線12h、122b 差動對信號導(dǎo)線124:接地導(dǎo)線絕緣層126b 多芯裸線1 單芯裸線130:第二絕緣導(dǎo)線VDD:正電源VSS:負(fù)電源D:距離
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例所揭露的信號傳輸纜線，用以連接一電路。此電路具有一特性阻抗，而信號傳輸纜線的特性阻抗與電路的特性阻抗相匹配，以避免部分信號被反射回到發(fā)射端，而產(chǎn)生反射損失(return loss)或插入損失(insertion loss)。請參考圖1，其繪示本實(shí)施例的信號傳輸纜線連接于發(fā)射端與接收端之間的示意圖。發(fā)射端10具有一運(yùn)算放大器12， 其具有二輸出端DOUT+及D0UT-，用以產(chǎn)生一組電壓信號。電壓信號以差動對的方式由發(fā)射端10傳送至接收端20。此外，接收端20具有一運(yùn)算放大器22，用以接收電壓信號。在本實(shí)施例中，接收端20后方所耦接的電路例如是液晶顯示器驅(qū)動電路(未繪示)，用以接收具有一工作額度的電壓信號，藉以驅(qū)動液晶顯示器內(nèi)部的畫素晶體管，并使其正常運(yùn)作。在圖1中，接收端20的運(yùn)算放大器22具有第一輸入端RIN+、第二輸入端RIN-及輸出端R0UT，第一輸入端RIN+用以接收差動正電壓信號，第二輸入端RIN-用以接收差動負(fù)電壓信號，輸出端ROUT送出RIN+相對于RIN-的差值信號。此外，第一輸入端RI N+及第二輸入端RIN-間有等效一特性阻抗R，特性阻抗R的大小例如為100歐姆。上述的傳輸方式可用于以低電壓差動信號(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)傳輸?shù)碾娐飞希逡越档桶l(fā)射端10與接收端20之間共模噪聲的輻射，并使信號由發(fā)射端10傳輸?shù)浇邮斩?0時的電位保持一致，以避免噪聲干擾傳輸信號。請同時參考圖1及2，其中圖2繪示本實(shí)施例的信號傳輸導(dǎo)線沿著A-A線的剖面示意圖。信號傳輸纜線100包括一導(dǎo)電膠帶110、數(shù)條第一絕緣導(dǎo)線120以及數(shù)條第二絕緣導(dǎo)線130。導(dǎo)電膠帶110卷成一內(nèi)導(dǎo)電層112以及一外導(dǎo)電層114，其中內(nèi)導(dǎo)電層112的一側(cè)例如具有導(dǎo)電黏膠，以使第一絕緣導(dǎo)線120可平貼于內(nèi)導(dǎo)電層112上。此外，外導(dǎo)電層114 的一側(cè)例如具有導(dǎo)電黏膠，以使第二絕緣導(dǎo)線130可平貼于外導(dǎo)電層114上。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電膠帶110例如為內(nèi)含導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電布，或是以銅箔、鋁箔等導(dǎo)電材料所做成的導(dǎo)電布。導(dǎo)電膠帶110具有黏性及可撓性，其可經(jīng)多次捆匝而分別包覆于扁平狀的第一絕緣導(dǎo)線120的外圍及扁平狀的第二絕緣導(dǎo)線130的外圍。舉例而言，進(jìn)行第一次捆匝時，先將多數(shù)條第一絕緣導(dǎo)線120平貼地導(dǎo)電膠帶110的第一部分(即內(nèi)導(dǎo)電層11 上，接著，翻轉(zhuǎn)貼附于第一部分(內(nèi)導(dǎo)電層112)上的第一絕緣導(dǎo)線120，使其平貼于導(dǎo)電膠帶110的第二部分(即外導(dǎo)電層114的上層114a)上；之后，將多條第二絕緣導(dǎo)線130平貼地未使用到的第三部分(即外導(dǎo)電層114的下層114b)上，接著，翻轉(zhuǎn)貼附于第二部分上的第二絕緣導(dǎo)線130或貼附于第三部分的第一絕緣導(dǎo)線120，使第一絕緣導(dǎo)線120 與第二絕緣導(dǎo)線130以雙層的方式迭構(gòu)成一體。其中，第一絕緣導(dǎo)線120與第二絕緣導(dǎo)線130之間以內(nèi)導(dǎo)電層112相隔離，且共同包覆于外導(dǎo)電層114內(nèi)，以完成第二次捆阻，如圖2 所示。因此，本實(shí)施例通過單一個導(dǎo)電膠帶110即可完成一匝的內(nèi)導(dǎo)電層112以及一匝的外導(dǎo)電層114，以節(jié)省導(dǎo)電膠帶110的用量。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)電膠帶110亦可以兩個分離的膠帶來制作內(nèi)導(dǎo)電層112以及外導(dǎo)電層114。因此，本發(fā)明對上述的實(shí)施例不加以限制。此外，平貼于內(nèi)導(dǎo)電層112上的第一絕緣導(dǎo)線120相互并排設(shè)置，呈扁平狀，用以提供一接地參考準(zhǔn)位以及一組電壓信號。電壓信號例如是一差動對信號。另外，平貼于外導(dǎo)電層114上的第二絕緣導(dǎo)線130相互并排設(shè)置，呈扁平狀，用以提供一組電源。由于第一絕緣導(dǎo)線120與第二絕緣導(dǎo)線130上下相迭，故橫向尺寸相對縮小。再者，通過上方的第一絕緣導(dǎo)線120的電壓信號與通過下方的第二絕緣導(dǎo)線130的被內(nèi)導(dǎo)電層112隔離，故可減少電源噪聲耦合(Power noise coupling)，使得信號的傳輸更穩(wěn)定。如圖2所示，以四個通道以及三條接地導(dǎo)線124的信號傳輸纜線100為例，每一個信道具有一組信號導(dǎo)線122，例如是差動對信號導(dǎo)線12 及122b，用以傳輸差動對信號，以使各個通道可同時執(zhí)行傳輸與接收的功能。此外，信道的信號導(dǎo)線122之間以一接地導(dǎo)線 IM相隔，因此每個通道的周圍均被接地用的導(dǎo)電膠帶110以及一接地導(dǎo)線IM所包覆，減少噪聲耦合，使得各個信道中的信號噪聲比(Signal/Noise ratio)可提高、信號的質(zhì)量更穩(wěn)定，且阻抗不易變異。在本實(shí)施例中，信號導(dǎo)線122例如是多芯絕緣導(dǎo)線，其包括一絕緣層126a以及包覆于絕緣層126a內(nèi)的多條裸線126b。此外，接地導(dǎo)線IM例如是無絕緣層的單芯裸線1 絞成的。在阻抗匹配上，信號導(dǎo)線122(例如鐵氟龍線以鐵氟龍絕緣皮(紅，黑，藍(lán)，綠)包覆)相對于外圍的內(nèi)導(dǎo)電層112及外導(dǎo)電層114的距離D均保持一致。由于每一組信號導(dǎo)線122的特性阻抗大致上與相對于導(dǎo)電膠帶110的距離D呈正相關(guān)，故信號傳輸時的阻抗可維持在一定的范圍內(nèi)(如圖3所示)，更易于控制。在一實(shí)施例中，每一組信號導(dǎo)線122 的特性阻抗與接收端電路的特性阻抗R(例如100歐姆)相匹配，以降低反射損失或插入損失。請同時參考第1及3圖，其中圖3繪示本實(shí)施例的信號傳輸纜線的阻抗值及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。當(dāng)信號由發(fā)射端10傳輸?shù)浇邮斩?0時，信號傳輸纜線100的最大阻抗為100. 5 歐姆，最小阻抗為98. 4歐姆，平均阻抗為99. 5歐姆(一般為正負(fù)15歐姆)，阻抗的變異量小，更易于控制。因此，本實(shí)施例的信號傳輸纜線100的特性阻抗與接收端電路的特性阻抗 R(例如100歐姆)相匹配，故可有效降低反射損失或插入損失。雖然上述實(shí)施例的信號傳輸纜線是以低電壓差動信號(LVDS)纜線為例，但本發(fā)明并不受限于此，只要以雙層迭構(gòu)方式排列的信號傳輸纜線并在層與層間加入導(dǎo)電材料破壞耦合效應(yīng)及穩(wěn)定阻抗，皆涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。綜上所述，本實(shí)施例所揭露的信號傳輸纜線，是利用雙層迭構(gòu)方式，藉以減少噪聲耦合及克服阻抗變異的問題，使得信號的傳輸更穩(wěn)定，并具有下列的特點(diǎn)(1)傳輸信號纜線的橫向尺寸可大幅減少，約為3. 85mm，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)扁平狀信號傳輸纜線的橫向尺寸(12mm)。此外，傳輸信號纜線的縱向尺寸，約為1.3mm，亦小于傳統(tǒng)束圓狀信號傳輸纜線的縱向尺寸(3. 5mm)。
(2)特性阻抗的變異小，且電源線與信號線分層不會發(fā)生相互纏繞的問題。(3)減少插入損失、反射損失及提高信號傳輸?shù)乃俣燃胺€(wěn)定性。(4)導(dǎo)電膠帶具有內(nèi)外雙層屏蔽的效果，可減少信號導(dǎo)線受到電壓噪聲耦合及電磁波干擾的影響。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種信號傳輸纜線，包括一導(dǎo)電膠帶，卷成一內(nèi)導(dǎo)電層以及一外導(dǎo)電層；多條第一絕緣導(dǎo)線，相互并排設(shè)置，且平貼于該內(nèi)導(dǎo)電層上，該多條第一絕緣導(dǎo)線用以傳輸一組接地信號以及一組電壓信號；以及多條第二絕緣導(dǎo)線，相互并排設(shè)置，且平貼于該外導(dǎo)電層上，該多條第二絕緣導(dǎo)線用以傳輸一組電壓源，該組電壓源與該組電壓信號被該內(nèi)導(dǎo)電層隔離；其中，該多條第一絕緣導(dǎo)線與該多條第二絕緣導(dǎo)線上下相迭，且該多條第一及第二絕緣導(dǎo)線等距排列于該外導(dǎo)電層內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，其中該多條第一絕緣導(dǎo)線包括至少一接地導(dǎo)線以及多組信號導(dǎo)線，各該接地導(dǎo)線位于該多組信號導(dǎo)線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號傳輸纜線，其中各該接地導(dǎo)線包括單芯導(dǎo)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號傳輸纜線，其中各該組信號導(dǎo)線包括多芯絕緣導(dǎo)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號傳輸纜線，其中各該組信號導(dǎo)線包括一差動對信號導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，其中該組電壓信號包括一差動對信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，其中該組電壓源包括一組正電壓以及一組負(fù)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，用以連接一電路，該電路具有一特性阻抗，其中各該第一絕緣導(dǎo)線的特性阻抗與該特性阻抗相匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，其中各該第一絕緣導(dǎo)線相對于該內(nèi)導(dǎo)電層及該外導(dǎo)電層的距離保持一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號傳輸纜線，其中該信號傳輸纜線包括低電壓差動信號纜線。
全文摘要
一種信號傳輸纜線，包括導(dǎo)電膠布、接地導(dǎo)線、第一層數(shù)條絕緣導(dǎo)線及第二層數(shù)條絕緣導(dǎo)線。第一層數(shù)條絕緣導(dǎo)線用以傳輸電壓信號，第二層數(shù)條絕緣導(dǎo)線用以傳輸電壓源。先將第一層數(shù)條絕緣導(dǎo)線成對等距排于導(dǎo)電膠布上，并在信號導(dǎo)線對與對中間嵌入接地導(dǎo)線以穩(wěn)定阻抗，再以一導(dǎo)電膠布將第一層數(shù)條絕緣導(dǎo)線及第二層數(shù)條絕緣導(dǎo)線隔開，藉以破壞層與層之間的噪聲耦合效應(yīng)，最后再以導(dǎo)電膠布包覆在第一層及第二層之外控制阻抗及保持信號能量于纜線之中。
文檔編號H01B7/17GK102486951SQ201010568418
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者魏志穎 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司