细径同轴电缆

摘要

本发明提供一种细径同轴电缆，其提高细径化、柔软性、耐弯折性，并且屏蔽特性优异、衰减量受到抑制，其构成为以同轴构造配置中心导体、绝缘体、屏蔽层以及外皮。中心导体的截面积为0.003mm2～0.09mm2，屏蔽层由内侧屏蔽层和外侧屏蔽层构成，该内侧屏蔽层由多根线状的第一屏蔽导体构成，该第一屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿第一方向横向缠绕在绝缘体上，该外侧屏蔽层由多根线状的第二屏蔽导体构成，该第二屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿与第一方向相反的第二方向横向缠绕在内侧屏蔽层上，第一屏蔽导体的直径为内侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍，第二屏蔽导体的直径为外侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍。

权利要求

1.一种细径同轴电缆，其构成为以同轴构造配置中心导体、绝缘体、屏蔽层以及外皮，其中，

2 2

所述中心导体的截面积为0.003mm ～0.09mm，所述屏蔽层由内侧屏蔽层和外侧屏蔽层构成，该内侧屏蔽层由多根线状的第一屏蔽导体构成，该第一屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿第一方向横向缠绕在所述绝缘体上，该外侧屏蔽层由多根线状的第二屏蔽导体构成，该第二屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿与所述第一方向相反的第二方向横向缠绕在所述内侧屏蔽层上，所述第一屏蔽导体的直径为所述内侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍，所述第二屏蔽导体的直径为所述外侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍，所述第一屏蔽导体的缠绕角度θ1和所述第二屏蔽导体的缠绕角度θ2之间存在θ1≥θ2的关系，所谓缠绕角度是指，导体与正交于电缆长轴的剖面形成的角度。

2.如权利要求1所述的细径同轴电缆，其中，

特性阻抗为50Ω±2Ω。

说明书

细径同轴电缆

技术领域

[0001] 本发明涉及一种细径同轴电缆，其适用于在使用高频信号进行通信的设备中的配线。

背景技术

[0002] 在移动电话、与无线LAN对应的笔记本电脑、游戏机、ETC、GPS等车载用无线设备等具有无线通信单元的电子设备中，需要天线和发送接收电路。通常大多将天线配置在电子设备的壳体附近，使发送接收电路形成在主板等电路基板上而配置于设备主体的内部侧。在天线和发送接收电路之间使用高频用同轴电缆进行连接，该同轴电缆需要具有细径、低衰减、以及柔软性、耐弯折性等。

[0003] 随着近年来电子设备的小型化、开关功能的多样化、使用频率的宽频·高频化，越发难以提供可以满足上述需求的同轴电缆。在特开平8-102222号公报中记载有一种同轴电缆，其将细径的中心导体、绝缘体、由编织导体构成的屏蔽层、以及外皮以同轴构造进行配置。但是，如果在屏蔽层中使用编织导体，则同轴电缆难以进一步细径化，另外，电缆的柔软性及耐弯折性下降，在生产率及成本方面也存在不足。

[0004] 与其相对，在特开2007-188782号公报中提出一种同轴电缆，其通过横向缠绕形成屏蔽层，而得到细径且具有柔软性、耐弯折性的廉价的同轴电缆。如果以单层横向缠绕导体形成屏蔽层，则与由编织导体形成屏蔽层的同轴电缆相比，衰减量增大，但通过由具有耐热性的氟化树脂材料形成绝缘体，可以对该衰减量的增大进行补偿。另外，在电缆弯折或者扭转时，有可能在导体间产生间隙而无法充分屏蔽，与由编织导体形成屏蔽层的同轴电缆相比，屏蔽特性较差。如果向同一方向上缠绕2层横向缠绕导体而形成屏蔽层，则屏蔽特性改善为与由编织导体形成屏蔽层的同轴电缆大致相同，但衰减量与通常的编织导体的情况相比增加。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种细径且具有柔软性、耐弯折性，并且屏蔽特性优良、衰减量受到抑制的细径同轴电缆。

[0006] 为了实现目的，本发明提供一种以同轴构造配置中心导体、绝缘体、屏蔽层及外皮2 2
的细径同轴电缆。在该电缆中，中心导体的截面积为0.003mm ～0.09mm，屏蔽层由内侧屏蔽层和外侧屏蔽层构成，该内侧屏蔽层由多根线状的第一屏蔽导体构成，该第一屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿第一方向横向缠绕在绝缘体上，该外侧屏蔽层由多根线状的第二屏蔽导体构成，该第二屏蔽导体以缠绕角度73°～83°沿与第一方向相反的第二方向横向缠绕在内侧屏蔽层上，第一屏蔽导体的直径为内侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍，第二屏蔽导体的直径为外侧屏蔽层的外径的0.05～0.12倍。在这里，所谓“缠绕角度”是指，导体与正交于电缆长轴的剖面形成的角度。

[0007] 在本发明的细径同轴电缆中，优选第一屏蔽导体的缠绕角度θ1和第二屏蔽导体的缠绕角度θ2之间具有θ1≥θ2的关系。另外，优选特性阻抗为50Ω±2Ω。

[0008] 发明的效果

[0009] 根据本发明的细径同轴电缆，可以得到与由编织导体形成屏蔽层的细径同轴电缆大致相同的屏蔽特性。另外，可以使信号的衰减量与由编织导体形成屏蔽层的细径同轴电缆相比较低。另外，可以得到柔软性优良、易于进行设备内的配线、并且制造成本低廉的细径同轴电缆。

附图说明

[0010] 图1(A)、图1(B)是说明本发明的细径同轴电缆的实施方式的概念图，图1(A)是剖面图，图1(B)是使内部构造局部露出的状态下的斜视图。

[0011] 图2是对本发明的细径同轴电缆的实施方式中的屏蔽导体的缠绕角度进行说明的、使内部构造局部露出的状态下的侧视图。

[0012] 图3是将对本发明的细径同轴电缆的实施方式进行评价的结果与对比例的评价结果并列示出的表格。

[0013] 图4是表示本发明的细径同轴电缆的实施方式的屏蔽特性和对比例的屏蔽特性的曲线图。

具体实施方式

[0014] 下面，参照附图说明本发明的实施方式。附图仅以说明为目的，并不限定本发明的范围。在附图中，为了避免重复说明，相同标号表示相同部分。附图中的尺寸比例并不一定准确。

[0015] 图1(A)、图1(B)是说明本发明的实施方式即细径同轴电缆1的概念图，图1(A)为剖面图，图1(B)是使内部构造局部露出的状态下的斜视图。细径同轴电缆1构成为，中心导体2被绝缘体3包围，在绝缘体3的外侧配置由内侧屏蔽层4和外侧屏蔽层5形成的屏蔽层6，该屏蔽层6的外侧被外皮7包覆。中心导体2、绝缘体3、屏蔽层6以及外皮7在电缆的整个长度上形成为同轴形状，以使得特性阻抗均一。

[0016] 中心导体2可以为单芯线或者绞合线，在绞合线的情况下，通常以7根捻合而形成。单芯线与绞合线相比，在导体截面积相同的情况下，线径较细，可以进一步细径化，另外，具有易于与连接器的接点部进行软钎焊的优点。绞合线与单芯线相比可挠性优良，具有不易断线的优点。在本发明中，可以与用途对应而使用单芯线或者绞合线的任意一种。

[0017] 本发明以使用中心导体2而构成的同轴电缆作为对象，该中心导体2的导体截面2 2
积为0.003mm ～0.09mm 左右，相当于AWG(American Wire Gauge)#28～#42。作为中心导体2所使用的线材(裸线)，例如使用镀锡软铜线。具体地说，将7根外径为0.05mm的裸线
2
捻合而形成外径0.15mm(0.014mm、相当于AWG#36)的中心导体，或者将7根外径为0.102mm
2
的裸线捻合而形成外径0.31mm(0.057mm、相当于AWG#29)的中心导体。

[0018] 绝缘体3可以使用含氟树脂、交联聚烯烃、氟化FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、氟化PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯醚共聚物)。在这里，所谓氟化的含氟树脂(FEP、PFA)是指对端基进行氟化(例如添加CF3)的含氟树脂。对于绝缘体3的厚度及外径，为了得到规定的特性阻抗(50Ω)，在中心导体外径为0.15mm的情况下，厚度为0.14mm，绝缘体外径为0.43mm，在中心导体外径为0.31mm的情况下，厚度为0.30mm，绝缘体外径为0.90mm。

[0019] 屏蔽层6由2层横向缠绕(以螺旋状进行缠绕的形状)的导体形成，由内侧屏蔽层4和外侧屏蔽层5构成，内侧屏蔽层4和外侧屏蔽层5分别由多根线状的第一屏蔽导体和多根线状的第二屏蔽导体构成。第一屏蔽导体和第二屏蔽导体彼此交叉并相互接触，以缠绕方向不同的方式进行缠绕。第一屏蔽导体和第二屏蔽导体的缠绕方向只要缠绕方向互不相同即可，向右缠绕或者向左缠绕可以是任意的。

[0020] 图2是对细径同轴电缆1中的屏蔽导体的缠绕角度进行说明的、使内部构造局部露出的状态下的侧视图。屏蔽层6的第一屏蔽导体以缠绕角度θ1(以下称为缠绕角度)进行缠绕，第二屏蔽导体以缠绕角度θ2进行缠绕。为了防止在向连接器进行连接的末端加工时散开，通常优选细径同轴电缆的屏蔽导体的缠绕角度θ1、θ2落在70°～85°的范围内。在本发明中，更优选缠绕角度θ1、θ2落在73°～83°中。

[0021] 由于屏蔽导体的缠绕角度θ1、θ2越小，在电缆弯折时就越会以使各个屏蔽导体的缠绕间隔变大的方式动作，所以可以耐弯折。在这里，在屏蔽层6以2层缠绕的情况下，在电缆弯折时，向外侧屏蔽层的第二屏蔽导体施加的力比向内侧屏蔽层的第一屏蔽导体施加的力大。由此，优选第二屏蔽导体的缠绕角度θ2略小于第一屏蔽导体的缠绕角度θ1。即，通过形成为θ1≥θ2，使第二屏蔽导体和第一屏蔽导体针对弯折的耐受力相同，从而可以确保机械可靠性。

[0022] 另外，在电缆扭转时，在朝向使第一屏蔽导体的缠绕松弛的方向的情况下，即是第二屏蔽导体的缠绕相反地束紧的方向。但是，如上所述，通过形成为θ1≥θ2，使第二屏蔽导体的导体长度变长，相对于第一屏蔽导体松弛而向外侧隆起，第二屏蔽导体的束紧量较少。其结果，在电缆扭转时，第一屏蔽导体和第二屏蔽导体之间的摩擦力变小，提高针对断线的耐受力，从而可以提高机械可靠性。

[0023] 第一屏蔽导体以及第二屏蔽导体例如可以使用与中心导体2相同的镀锡软铜线。在中心导体外径为0.15mm的同轴电缆中，例如可以使内侧屏蔽层4以及外侧屏蔽层5均形成为，将直径为0.05mm的屏蔽导体数十根(例如60根左右)形成并列状而以节距(pitch)7mm(θ1＝78°、θ2＝75°)进行缠绕。在此情况下，第一屏蔽导体的直径相对于内侧屏蔽层4的外径(以下称为屏蔽卷径)为(0.05/0.53)＝0.094倍。另外，第二屏蔽导体的直径相对于外侧屏蔽层5的屏蔽卷径为(0.05/0.63)＝0.079倍。

[0024] 另外，在中心导体外径为0.31mm的同轴电缆中，可以使第一屏蔽导体直径为0.05mm，第二屏蔽导体直径为0.064mm，以节距12mm(θ1＝76°、θ2＝73°)进行缠绕而形成屏蔽层。在此情况下，屏蔽导体直径相对于屏蔽卷径，在内侧屏蔽层4中为(0.05/1.0)＝0.05倍，在外侧屏蔽层5中为(0.064/1.128)＝0.057倍。

[0025] 此外，在中心导体2的导体截面积为0.03mm2(相当于AWG#42)的情况下，用于得到特性阻抗50Ω的绝缘体3的外径为0.2mm。在此情况下，优选第一屏蔽导体直径小于或等于0.03mm，第二屏蔽导体直径小于或等于0.04mm。在此情况下，屏蔽导体直径相对于屏蔽卷径，在内侧屏蔽层4中为小于或等于(0.03/0.26)＝0.115倍，在外侧屏蔽层5中为小于或等于(0.04/0.34)＝0.118倍。

[0026] 如上所述，作为细径化后的同轴电缆，屏蔽导体直径形成为屏蔽卷径的0.05～0.12倍。对于屏蔽导体直径不到屏蔽卷径的0.05倍的细径，难以确保屏蔽特性，屏蔽导体的电阻值增加，在衰减特性的方面存在缺点。另外，对于屏蔽导体直径超过屏蔽卷径0.12倍的粗径，容易由于反复弯折而切断，在机械可靠性方面存在缺点。

[0027] 外皮7可以通过由挤出机进行挤出成型而形成。外皮材料除了FEP、PFA之外，还可以使用PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)。另外，这些含氟树脂由于薄壁加工性良好，所以通过将它们作为外皮使用而易于使同轴电缆细径化。另外，由于动摩擦系数较低，耐弯折性变得良好，因此适用于具有扭转部分的电子设备的同轴电缆。

[0028] 在中心导体外径为0.15mm的同轴电缆中，外皮7例如可以使用PFA，形成为厚度为0.09mm，外皮外径为0.81mm。另外，在中心导体外径为0.31mm的同轴电缆中，外皮7可以形成为厚度为0.12mm，外皮外径为1.35mm。

[0029] 图3是将细径同轴电缆1的评价结果与现有的标准品(编织屏蔽)以及对比例(横向缠绕1层屏蔽、相同方向2层屏蔽)的评价结果并列示出的表格。对于评价品，中心2
导体均使用捻合7根外径为0.102mm的镀锡软铜线而形成的外径为0.31mm(0.057mm，相当于AWG#29)的绞合线。绝缘体3的外径为0.9mm，由氟化PFA(编织标准品中为普通的含氟树脂)形成。屏蔽层6使用镀锡软铜线形成。外皮7为普通的PFA，以外径为1.35mm的方式挤出成型而形成。对于屏蔽层，现有标准品(编织)中是由直径0.05mm的屏蔽导体以
1层形成的，对比例(1层横向缠绕)中是由直径0.1mm的屏蔽导体以1层形成的，对比例(2层相同方向横向缠绕)中是由直径0.05mm的内侧屏蔽导体和直径0.064mm的外侧屏蔽导体形成的，本发明(2层不同方向横向缠绕)中是由直径0.05mm的内侧屏蔽导体和直径
0.064mm的外侧屏蔽导体形成的。

[0030] 评价的结果是，对于特性阻抗，任意一个评价品都可以确保50Ω±2。图4是将细径同轴电缆1的屏蔽特性与现有标准品(编织)以及对比例(1层横向缠绕)的屏蔽特性一起表示的曲线图。对比例(1层横向缠绕)的屏蔽特性(漏电压的量)与现有标准品的屏蔽特性相比较差。但是，细径同轴电缆1可以确保与现有标准品相同程度的屏蔽特性。(对比例(2层相同方向横向缠绕)的屏蔽特性也与现有标准品的屏蔽特性大致相同。)对于成本，对比例(1层横向缠绕)最廉价，现有标准品(编织)最昂贵，对比例(2层相同方向横向缠绕)和本发明产品位于它们之间。

[0031] 对于信号的衰减量，对比例(1层横向缠绕)与现有标准品(编织)相比减少，示出了优异的结果，在改善了屏蔽特性的对比例(2层相同方向横向缠绕)中，在频率变高(6.0GHz)后损耗增加。但是，在本发明的情况下，与现有标准品(编织)相比，信号的衰减量减少10％左右，可以抑制为与对比例(1层横向缠绕)大致相同。该高频信号的衰减受到屏蔽导体之间的接触电阻和表皮效应的影响。由此，可以认为如果如本发明所述，使2层的屏蔽层的缠绕角度θ1、θ2为73°～83°，缠绕方向相反，则第一屏蔽导体和第二屏蔽导体以较小的接触电阻接触，并且处于表皮效应的影响较小的状态。

[0032] 根据同轴电缆1，可以使屏蔽特性保持为与采用编织屏蔽的同轴电缆相比大致相同，并且，可以将信号的衰减量减少10％左右。另外，其成本比编织屏蔽构造的同轴电缆低，由于横向缠绕而柔软性优良，易于进行设备内的配线，可以进行细径化。