專利名稱：細(xì)徑同軸電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)徑同軸電纜，其適用于在使用高頻信號(hào)進(jìn)行通信的設(shè)備中的配 線。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)電話、與無線LAN對(duì)應(yīng)的筆記本電腦、游戲機(jī)、ETC、GPS等車載用無線設(shè)備 等具有無線通信單元的電子設(shè)備中，需要天線和發(fā)送接收電路。通常大多將天線配置在電 子設(shè)備的殼體附近，使發(fā)送接收電路形成在主板等電路基板上而配置于設(shè)備主體的內(nèi)部 側(cè)。在天線和發(fā)送接收電路之間使用高頻用同軸電纜進(jìn)行連接，該同軸電纜需要具有細(xì)徑、 低衰減、以及柔軟性、耐彎折性等。隨著近年來電子設(shè)備的小型化、開關(guān)功能的多樣化、使用頻率的寬頻·高頻化，越 發(fā)難以提供可以滿足上述需求的同軸電纜。在特開平8-102222號(hào)公報(bào)中記載有一種同軸 電纜，其將細(xì)徑的中心導(dǎo)體、絕緣體、由編織導(dǎo)體構(gòu)成的屏蔽層、以及外皮以同軸構(gòu)造進(jìn)行 配置。但是，如果在屏蔽層中使用編織導(dǎo)體，則同軸電纜難以進(jìn)一步細(xì)徑化，另外，電纜的柔 軟性及耐彎折性下降，在生產(chǎn)率及成本方面也存在不足。與其相對(duì)，在特開2007-188782號(hào)公報(bào)中提出一種同軸電纜，其通過橫向纏繞形 成屏蔽層，而得到細(xì)徑且具有柔軟性、耐彎折性的廉價(jià)的同軸電纜。如果以單層橫向纏繞導(dǎo) 體形成屏蔽層，則與由編織導(dǎo)體形成屏蔽層的同軸電纜相比，衰減量增大，但通過由具有耐 熱性的氟化樹脂材料形成絕緣體，可以對(duì)該衰減量的增大進(jìn)行補(bǔ)償。另外，在電纜彎折或者 扭轉(zhuǎn)時(shí)，有可能在導(dǎo)體間產(chǎn)生間隙而無法充分屏蔽，與由編織導(dǎo)體形成屏蔽層的同軸電纜 相比，屏蔽特性較差。如果向同一方向上纏繞2層橫向纏繞導(dǎo)體而形成屏蔽層，則屏蔽特性 改善為與由編織導(dǎo)體形成屏蔽層的同軸電纜大致相同，但衰減量與通常的編織導(dǎo)體的情況 相比增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種細(xì)徑且具有柔軟性、耐彎折性，并且屏蔽特性優(yōu)良、衰 減量受到抑制的細(xì)徑同軸電纜。為了實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明提供一種以同軸構(gòu)造配置中心導(dǎo)體、絕緣體、屏蔽層及外皮 的細(xì)徑同軸電纜。在該電纜中，中心導(dǎo)體的截面積為0. 003mm2 0. 09mm2，屏蔽層由內(nèi)側(cè)屏 蔽層和外側(cè)屏蔽層構(gòu)成，該內(nèi)側(cè)屏蔽層由多根線狀的第一屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成，該第一屏蔽導(dǎo)體 以纏繞角度73° 83°沿第一方向橫向纏繞在絕緣體上，該外側(cè)屏蔽層由多根線狀的第 二屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成，該第二屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度73° 83°沿與第一方向相反的第二方向 橫向纏繞在內(nèi)側(cè)屏蔽層上，第一屏蔽導(dǎo)體的直徑為內(nèi)側(cè)屏蔽層的外徑的0. 05 0. 12倍，第 二屏蔽導(dǎo)體的直徑為外側(cè)屏蔽層的外徑的0. 05 0. 12倍。在這里，所謂“纏繞角度”是指， 導(dǎo)體與正交于電纜長軸的剖面形成的角度。在本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜中，優(yōu)選第一屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 1和第二屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 2之間具有Θ1彡θ 2的關(guān)系。另外，優(yōu)選特性阻抗為50Ω 士2Ω。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜，可以得到與由編織導(dǎo)體形成屏蔽層的細(xì)徑同軸電纜 大致相同的屏蔽特性。另外，可以使信號(hào)的衰減量與由編織導(dǎo)體形成屏蔽層的細(xì)徑同軸電 纜相比較低。另外，可以得到柔軟性優(yōu)良、易于進(jìn)行設(shè)備內(nèi)的配線、并且制造成本低廉的細(xì) 徑同軸電纜。


圖1 (A)、圖1⑶是說明本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜的實(shí)施方式的概念圖，圖1㈧是剖 面圖，圖I(B)是使內(nèi)部構(gòu)造局部露出的狀態(tài)下的斜視圖。圖2是對(duì)本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜的實(shí)施方式中的屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度進(jìn)行說明 的、使內(nèi)部構(gòu)造局部露出的狀態(tài)下的側(cè)視圖。圖3是將對(duì)本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜的實(shí)施方式進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果與對(duì)比例的評(píng)價(jià) 結(jié)果并列示出的表格。圖4是表示本發(fā)明的細(xì)徑同軸電纜的實(shí)施方式的屏蔽特性和對(duì)比例的屏蔽特性 的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。附圖僅以說明為目的，并不限定本發(fā)明的 范圍。在附圖中，為了避免重復(fù)說明，相同標(biāo)號(hào)表示相同部分。附圖中的尺寸比例并不一定 準(zhǔn)確。圖1 (A)、圖1⑶是說明本發(fā)明的實(shí)施方式即細(xì)徑同軸電纜1的概念圖，圖1 (A)為 剖面圖，圖I(B)是使內(nèi)部構(gòu)造局部露出的狀態(tài)下的斜視圖。細(xì)徑同軸電纜1構(gòu)成為，中心 導(dǎo)體2被絕緣體3包圍，在絕緣體3的外側(cè)配置由內(nèi)側(cè)屏蔽層4和外側(cè)屏蔽層5形成的屏 蔽層6，該屏蔽層6的外側(cè)被外皮7包覆。中心導(dǎo)體2、絕緣體3、屏蔽層6以及外皮7在電 纜的整個(gè)長度上形成為同軸形狀，以使得特性阻抗均一。中心導(dǎo)體2可以為單芯線或者絞合線，在絞合線的情況下，通常以7根捻合而形 成。單芯線與絞合線相比，在導(dǎo)體截面積相同的情況下，線徑較細(xì)，可以進(jìn)一步細(xì)徑化，另 外，具有易于與連接器的接點(diǎn)部進(jìn)行軟釬焊的優(yōu)點(diǎn)。絞合線與單芯線相比可撓性優(yōu)良，具有 不易斷線的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明中，可以與用途對(duì)應(yīng)而使用單芯線或者絞合線的任意一種。本發(fā)明以使用中心導(dǎo)體2而構(gòu)成的同軸電纜作為對(duì)象，該中心導(dǎo)體2的導(dǎo)體截面 積為0.003mm2 0.09mm2左右，相當(dāng)于AWG (American Wire Gauge)擬8 #42。作為中心導(dǎo) 體2所使用的線材(裸線)，例如使用鍍錫軟銅線。具體地說，將7根外徑為0.05mm的裸線 捻合而形成外徑0. 15mm(0. 014mm2、相當(dāng)于AWG#36)的中心導(dǎo)體，或者將7根外徑為0. 102mm 的裸線捻合而形成外徑0. 31mm(0. 057mm2、相當(dāng)于AWG#29)的中心導(dǎo)體。絕緣體3可以使用含氟樹脂、交聯(lián)聚烯烴、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)。在這里，所謂氟化的含氟樹脂(FEP、 PFA)是指對(duì)端基進(jìn)行氟化(例如添加CF3)的含氟樹脂。對(duì)于絕緣體3的厚度及外徑，為了 得到規(guī)定的特性阻抗(50 Ω)，在中心導(dǎo)體外徑為0. 15mm的情況下，厚度為0. 14mm，絕緣體外徑為0. 43mm，在中心導(dǎo)體外徑為0. 31mm的情況下，厚度為0. 30mm,絕緣體外徑為0. 90mm。屏蔽層6由2層橫向纏繞(以螺旋狀進(jìn)行纏繞的形狀)的導(dǎo)體形成，由內(nèi)側(cè)屏蔽 層4和外側(cè)屏蔽層5構(gòu)成，內(nèi)側(cè)屏蔽層4和外側(cè)屏蔽層5分別由多根線狀的第一屏蔽導(dǎo)體 和多根線狀的第二屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成。第一屏蔽導(dǎo)體和第二屏蔽導(dǎo)體彼此交叉并相互接觸，以 纏繞方向不同的方式進(jìn)行纏繞。第一屏蔽導(dǎo)體和第二屏蔽導(dǎo)體的纏繞方向只要纏繞方向互 不相同即可，向右纏繞或者向左纏繞可以是任意的。圖2是對(duì)細(xì)徑同軸電纜1中的屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度進(jìn)行說明的、使內(nèi)部構(gòu)造局部 露出的狀態(tài)下的側(cè)視圖。屏蔽層6的第一屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度θ 1(以下稱為纏繞角度) 進(jìn)行纏繞，第二屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度θ 2進(jìn)行纏繞。為了防止在向連接器進(jìn)行連接的末端 加工時(shí)散開，通常優(yōu)選細(xì)徑同軸電纜的屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 1、θ 2落在70° 85°的范 圍內(nèi)。在本發(fā)明中，更優(yōu)選纏繞角度Θ1、θ 2落在73° 83°中。由于屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 1、θ 2越小，在電纜彎折時(shí)就越會(huì)以使各個(gè)屏蔽導(dǎo)體 的纏繞間隔變大的方式動(dòng)作，所以可以耐彎折。在這里，在屏蔽層6以2層纏繞的情況下， 在電纜彎折時(shí)，向外側(cè)屏蔽層的第二屏蔽導(dǎo)體施加的力比向內(nèi)側(cè)屏蔽層的第一屏蔽導(dǎo)體施 加的力大。由此，優(yōu)選第二屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 2略小于第一屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度Θ1。 即，通過形成為θ 2，使第二屏蔽導(dǎo)體和第一屏蔽導(dǎo)體針對(duì)彎折的耐受力相同，從而 可以確保機(jī)械可靠性。另外，在電纜扭轉(zhuǎn)時(shí)，在朝向使第一屏蔽導(dǎo)體的纏繞松弛的方向的情況下，即是第 二屏蔽導(dǎo)體的纏繞相反地束緊的方向。但是，如上所述，通過形成為θ 2，使第二屏蔽 導(dǎo)體的導(dǎo)體長度變長，相對(duì)于第一屏蔽導(dǎo)體松弛而向外側(cè)隆起，第二屏蔽導(dǎo)體的束緊量較 少。其結(jié)果，在電纜扭轉(zhuǎn)時(shí)，第一屏蔽導(dǎo)體和第二屏蔽導(dǎo)體之間的摩擦力變小，提高針對(duì)斷 線的耐受力，從而可以提高機(jī)械可靠性。第一屏蔽導(dǎo)體以及第二屏蔽導(dǎo)體例如可以使用與中心導(dǎo)體2相同的鍍錫軟銅 線。在中心導(dǎo)體外徑為0. 15mm的同軸電纜中，例如可以使內(nèi)側(cè)屏蔽層4以及外側(cè)屏蔽層 5均形成為，將直徑為0. 05mm的屏蔽導(dǎo)體數(shù)十根(例如60根左右)形成并列狀而以節(jié)距 (pitch) 7mm( θ 1 = 78°、θ 2 = 75° )進(jìn)行纏繞。在此情況下，第一屏蔽導(dǎo)體的直徑相對(duì) 于內(nèi)側(cè)屏蔽層4的外徑(以下稱為屏蔽卷徑)為(0.05/0.53) = 0.094倍。另外，第二屏 蔽導(dǎo)體的直徑相對(duì)于外側(cè)屏蔽層5的屏蔽卷徑為(0. 05/0. 63) = 0. 079倍。另外，在中心導(dǎo)體外徑為0.31mm的同軸電纜中，可以使第一屏蔽導(dǎo)體直徑為 0. 05mm，第二屏蔽導(dǎo)體直徑為0. 064mm,以節(jié)距12mm ( θ 1 = 76°、θ 2 = 73° )進(jìn)行纏繞而 形成屏蔽層。在此情況下，屏蔽導(dǎo)體直徑相對(duì)于屏蔽卷徑，在內(nèi)側(cè)屏蔽層4中為(0. 05/1. 0) =0. 05倍，在外側(cè)屏蔽層5中為(0. 064/1. 128) = 0. 057倍。此外，在中心導(dǎo)體2的導(dǎo)體截面積為0. 03mm2 (相當(dāng)于AWG#42)的情況下，用于得 到特性阻抗50Ω的絕緣體3的外徑為0. 2mm。在此情況下，優(yōu)選第一屏蔽導(dǎo)體直徑小于或 等于0. 03mm，第二屏蔽導(dǎo)體直徑小于或等于0. 04mm。在此情況下，屏蔽導(dǎo)體直徑相對(duì)于屏 蔽卷徑，在內(nèi)側(cè)屏蔽層4中為小于或等于(0.03/0. ) =0.115倍，在外側(cè)屏蔽層5中為小 于或等于(0. 04/0. 34) = 0. 118 倍。如上所述，作為細(xì)徑化后的同軸電纜，屏蔽導(dǎo)體直徑形成為屏蔽卷徑的0.05 0. 12倍。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體直徑不到屏蔽卷徑的0. 05倍的細(xì)徑，難以確保屏蔽特性，屏蔽導(dǎo)體的電阻值增加，在衰減特性的方面存在缺點(diǎn)。另外，對(duì)于屏蔽導(dǎo)體直徑超過屏蔽卷徑0. 12 倍的粗徑，容易由于反復(fù)彎折而切斷，在機(jī)械可靠性方面存在缺點(diǎn)。外皮7可以通過由擠出機(jī)進(jìn)行擠出成型而形成。外皮材料除了 FEP、PFA之外，還 可以使用PTFE (聚四氟乙烯)、ETFE (四氟乙烯-乙烯共聚物)。另外，這些含氟樹脂由于 薄壁加工性良好，所以通過將它們作為外皮使用而易于使同軸電纜細(xì)徑化。另外，由于動(dòng)摩 擦系數(shù)較低，耐彎折性變得良好，因此適用于具有扭轉(zhuǎn)部分的電子設(shè)備的同軸電纜。在中心導(dǎo)體外徑為0. 15mm的同軸電纜中，外皮7例如可以使用PFA，形成為厚度 為0. 09mm，外皮外徑為0. 81mm。另外，在中心導(dǎo)體外徑為0. 31mm的同軸電纜中，外皮7可 以形成為厚度為0. 12mm，外皮外徑為1. 35mm。圖3是將細(xì)徑同軸電纜1的評(píng)價(jià)結(jié)果與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)品(編織屏蔽)以及對(duì)比例 (橫向纏繞1層屏蔽、相同方向2層屏蔽)的評(píng)價(jià)結(jié)果并列示出的表格。對(duì)于評(píng)價(jià)品，中心 導(dǎo)體均使用捻合7根外徑為0. 102mm的鍍錫軟銅線而形成的外徑為0. 31mm(0. 057mm2，相 當(dāng)于AWG#29)的絞合線。絕緣體3的外徑為0. 9mm,由氟化PFA(編織標(biāo)準(zhǔn)品中為普通的含 氟樹脂)形成。屏蔽層6使用鍍錫軟銅線形成。外皮7為普通的PFA，以外徑為1. 35mm的 方式擠出成型而形成。對(duì)于屏蔽層，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品(編織)中是由直徑0.05mm的屏蔽導(dǎo)體以 1層形成的，對(duì)比例(1層橫向纏繞)中是由直徑0. Imm的屏蔽導(dǎo)體以1層形成的，對(duì)比例 (2層相同方向橫向纏繞)中是由直徑0. 05mm的內(nèi)側(cè)屏蔽導(dǎo)體和直徑0. 064mm的外側(cè)屏蔽 導(dǎo)體形成的，本發(fā)明O層不同方向橫向纏繞)中是由直徑0.05mm的內(nèi)側(cè)屏蔽導(dǎo)體和直徑 0. 064mm的外側(cè)屏蔽導(dǎo)體形成的。評(píng)價(jià)的結(jié)果是，對(duì)于特性阻抗，任意一個(gè)評(píng)價(jià)品都可以確保50 Ω 士2。圖4是將細(xì) 徑同軸電纜1的屏蔽特性與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品(編織)以及對(duì)比例(1層橫向纏繞)的屏蔽特性 一起表示的曲線圖。對(duì)比例(1層橫向纏繞)的屏蔽特性(漏電壓的量)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品的 屏蔽特性相比較差。但是，細(xì)徑同軸電纜1可以確保與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品相同程度的屏蔽特性。 (對(duì)比例O層相同方向橫向纏繞)的屏蔽特性也與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品的屏蔽特性大致相同。)對(duì) 于成本，對(duì)比例(1層橫向纏繞)最廉價(jià)，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品(編織)最昂貴，對(duì)比例0層相同方 向橫向纏繞)和本發(fā)明產(chǎn)品位于它們之間。對(duì)于信號(hào)的衰減量，對(duì)比例(1層橫向纏繞)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品(編織)相比減少，示 出了優(yōu)異的結(jié)果，在改善了屏蔽特性的對(duì)比例O層相同方向橫向纏繞)中，在頻率變高 (6. OGHz)后損耗增加。但是，在本發(fā)明的情況下，與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)品(編織)相比，信號(hào)的衰減 量減少10%左右，可以抑制為與對(duì)比例(1層橫向纏繞)大致相同。該高頻信號(hào)的衰減受到 屏蔽導(dǎo)體之間的接觸電阻和表皮效應(yīng)的影響。由此，可以認(rèn)為如果如本發(fā)明所述，使2層的 屏蔽層的纏繞角度Θ1、Θ2為73° 83°，纏繞方向相反，則第一屏蔽導(dǎo)體和第二屏蔽導(dǎo) 體以較小的接觸電阻接觸，并且處于表皮效應(yīng)的影響較小的狀態(tài)。根據(jù)同軸電纜1，可以使屏蔽特性保持為與采用編織屏蔽的同軸電纜相比大致相 同，并且，可以將信號(hào)的衰減量減少10%左右。另外，其成本比編織屏蔽構(gòu)造的同軸電纜低， 由于橫向纏繞而柔軟性優(yōu)良，易于進(jìn)行設(shè)備內(nèi)的配線，可以進(jìn)行細(xì)徑化。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)徑同軸電纜，其構(gòu)成為以同軸構(gòu)造配置中心導(dǎo)體、絕緣體、屏蔽層以及外皮，其中，所述中心導(dǎo)體的截面積為0. 003mm2 0. 09mm2,所述屏蔽層由內(nèi)側(cè)屏蔽層和外側(cè)屏蔽層構(gòu)成，該內(nèi)側(cè)屏蔽層由多根線狀的第一屏蔽導(dǎo) 體構(gòu)成，該第一屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度73° 83°沿第一方向橫向纏繞在所述絕緣體上，該 外側(cè)屏蔽層由多根線狀的第二屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成，該第二屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度73° 83°沿 與所述第一方向相反的第二方向橫向纏繞在所述內(nèi)側(cè)屏蔽層上，所述第一屏蔽導(dǎo)體的直徑為所述內(nèi)側(cè)屏蔽層的外徑的0. 05 0. 12倍，所述第二屏蔽 導(dǎo)體的直徑為所述外側(cè)屏蔽層的外徑的0. 05 0. 12倍。
2.如權(quán)利要求1所述的細(xì)徑同軸電纜，其中，所述第一屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ 1和所述第二屏蔽導(dǎo)體的纏繞角度θ2之間存在 θ 1彡θ 2的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的細(xì)徑同軸電纜，其中，特性阻抗為50 Ω 士 2 Ω。
全文摘要
本發(fā)明提供一種細(xì)徑同軸電纜，其提高細(xì)徑化、柔軟性、耐彎折性，并且屏蔽特性優(yōu)異、衰減量受到抑制，其構(gòu)成為以同軸構(gòu)造配置中心導(dǎo)體、絕緣體、屏蔽層以及外皮。中心導(dǎo)體的截面積為0.003mm2～0.09mm2，屏蔽層由內(nèi)側(cè)屏蔽層和外側(cè)屏蔽層構(gòu)成，該內(nèi)側(cè)屏蔽層由多根線狀的第一屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成，該第一屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度73°～83°沿第一方向橫向纏繞在絕緣體上，該外側(cè)屏蔽層由多根線狀的第二屏蔽導(dǎo)體構(gòu)成，該第二屏蔽導(dǎo)體以纏繞角度73°～83°沿與第一方向相反的第二方向橫向纏繞在內(nèi)側(cè)屏蔽層上，第一屏蔽導(dǎo)體的直徑為內(nèi)側(cè)屏蔽層的外徑的0.05～0.12倍，第二屏蔽導(dǎo)體的直徑為外側(cè)屏蔽層的外徑的0.05～0.12倍。
文檔編號(hào)H01B11/18GK102110498SQ200910260169
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者林下達(dá)則, 高橋宏和 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社