差動(dòng)信號(hào)用電纜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及差動(dòng)信號(hào)用電纜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)Gbps以上的高速信號(hào)傳輸中使用差動(dòng)信號(hào)傳輸，該差動(dòng)信號(hào)傳輸使用了差動(dòng)信號(hào)用電纜。在差動(dòng)信號(hào)傳輸中，通過(guò)發(fā)送端對(duì)成對(duì)的兩根內(nèi)部導(dǎo)體發(fā)送相差180度相位的差動(dòng)信號(hào)，通過(guò)接收端取得所接收到的兩個(gè)信號(hào)的差分，由此進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收。
[0003]差動(dòng)信號(hào)用電纜至少包括:兩根內(nèi)部導(dǎo)體；分別或一并覆蓋兩根內(nèi)部導(dǎo)體的絕緣體；以及以覆蓋絕緣體的周?chē)姆绞皆O(shè)置的外部導(dǎo)體。
[0004]但是，流過(guò)差動(dòng)信號(hào)用電纜的兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電流可以分解為信號(hào)的相位相差180度的差動(dòng)傳輸模式和信號(hào)的相位相同的同相傳輸模式。
[0005]在理想的差動(dòng)信號(hào)傳輸中，通過(guò)發(fā)送端輸入差動(dòng)傳輸模式，通過(guò)接收端檢測(cè)差動(dòng)傳輸模式，因此，針對(duì)差動(dòng)信號(hào)用電纜，要求盡量減小信號(hào)從發(fā)送端向接收端傳輸時(shí)的從差動(dòng)傳輸模式向同相傳輸模式的能量轉(zhuǎn)換量，即模式轉(zhuǎn)換。
[0006]然而，在現(xiàn)實(shí)的差動(dòng)信號(hào)用電纜中，已知由于兩根內(nèi)部導(dǎo)體長(zhǎng)度不同或信號(hào)在兩根內(nèi)部導(dǎo)體中傳輸?shù)乃俣炔煌?，從而產(chǎn)生不希望的模式轉(zhuǎn)換。
[0007]考慮產(chǎn)生這種模式轉(zhuǎn)換的原因在于信號(hào)在兩根內(nèi)部導(dǎo)體中傳輸所需的時(shí)間的差，即時(shí)滯。因此，在用于不足數(shù)Gbps的較低速傳輸?shù)牟顒?dòng)信號(hào)用電纜中，作為模式轉(zhuǎn)換的定量性尺度，使用TDR測(cè)定器測(cè)定階梯波形響應(yīng)的時(shí)滯。
[0008]用下式表示差動(dòng)信號(hào)用電纜的時(shí)滯(Skew):
[0009]式I
[0010]Skew[ps] = t (P) -t (N)
[0011]= AS/cX ^eff^+S/c X Δ ( ε eff1/2)
[0012]式中，t(P)、t(N):各內(nèi)部導(dǎo)體的傳輸時(shí)間；
[0013]AS:內(nèi)部導(dǎo)體的長(zhǎng)度差；
[0014]c:真空中的光速；
[0015]S:內(nèi)部導(dǎo)體的長(zhǎng)度的平均值；
[0016]上祖邊=(εeff1/2 (P) + ε eff1/2 (N)) /2
[0017]Δ ( ε eff1/2) = ε eff1/2 (P) - ε eff1/2 (N)
[0018]ε eff(P), ε eff (N):各內(nèi)部導(dǎo)體的單端的有效介電常數(shù)。
[0019]因此，通過(guò)減小內(nèi)部導(dǎo)體的長(zhǎng)度差A(yù)S以及有效介電常數(shù)的平方根的差Δ ( ε eff"2)，能夠降低時(shí)滯，抑制模式轉(zhuǎn)換。
[0020]另一方面，在用于數(shù)Gbps以上的高速傳輸?shù)牟顒?dòng)信號(hào)用電纜中，由于通過(guò)TDR測(cè)定器不能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)時(shí)滯，因此使用作為混合S參數(shù)的一個(gè)要素的SCD21 (dB)作為模式轉(zhuǎn)換的定量性尺度。
[0021]SCD21直接地表現(xiàn)信號(hào)從發(fā)送端向接收端傳輸時(shí)的從差動(dòng)傳輸模式向同相傳輸模式的能量轉(zhuǎn)換量，通常，使用高頻測(cè)定用網(wǎng)絡(luò)分析器在利用頻域?qū)ζ溥M(jìn)行測(cè)定。如以往那樣，通過(guò)減小Λ S和Λ ( ε eff1/2)，能夠減小S⑶21。
[0022]此外，作為與本申請(qǐng)發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)信息，有專(zhuān)利文獻(xiàn)I。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0024]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0025]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-157309號(hào)公報(bào)
[0026]非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0027]非專(zhuān)利文獻(xiàn)1:C.Paul, “Introduct1n to Electromagnetic Compatibility”，WILEY-1NTERSCIENCE, A JOHN WILEY&S0NS, INC.PUBLICAT1N,2005 年 12 月
[0028]然而，在用于數(shù)Gbps以上的高速傳輸?shù)牟顒?dòng)信號(hào)用電纜中，存在內(nèi)部導(dǎo)體的有效介電常數(shù)的平方根的差Λ ( ε eff1/2)的穩(wěn)定縮小有限的問(wèn)題。
[0029]各內(nèi)部導(dǎo)體的有效介電常數(shù)ε eff1/2(P), ε eff1/2 (N)是由內(nèi)部導(dǎo)體周?chē)慕^緣體的介電常數(shù)和內(nèi)部導(dǎo)體與成為電位基準(zhǔn)的外部導(dǎo)體的位置關(guān)系等決定的值，因此，例如，若由于配置制造裝置時(shí)的位置偏移等而導(dǎo)致內(nèi)部導(dǎo)體的偏心變大，或者絕緣體的介電常數(shù)變得不均勻，則內(nèi)部導(dǎo)體的有效介電常數(shù)的平方根的差Λ ( ε eff1/2)變大。
[0030]制造不存在內(nèi)部導(dǎo)體的偏心而成為完全對(duì)稱(chēng)的形狀，進(jìn)而絕緣體的介電常數(shù)完全均勻的差動(dòng)信號(hào)用電纜實(shí)際上是不可能的，期待即使存在內(nèi)部導(dǎo)體的偏心、對(duì)稱(chēng)性的變形或者絕緣體的介電常數(shù)的不均勻的情況下，也能減小SCD21從而抑制模式轉(zhuǎn)換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0031]發(fā)明所要解決的課題
[0032]因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供能夠抑制模式轉(zhuǎn)換的差動(dòng)信號(hào)用電纜及其制造方法。
[0033]用于解決課題的手段
[0034]本發(fā)明是為了達(dá)到上述目的而作出的發(fā)明，本發(fā)明提供一種差動(dòng)信號(hào)用電纜，包括:兩根內(nèi)部導(dǎo)體；分別或一并覆蓋該兩根內(nèi)部導(dǎo)體的絕緣體；以及覆蓋該絕緣體的周?chē)耐獠繉?dǎo)體，其中，以電纜長(zhǎng)度為Im進(jìn)行測(cè)定時(shí)，用下式(I)表示的有效容量差ΛΧ在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以下，
[0035]Δ X = Δ C+ Δ L/Z02 式(I)
[0036]式中，AC:兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容差；
[0037]AL:兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電感差；
[0038]Z。:參考阻抗(50Ω)。
[0039]上述外部導(dǎo)體可以通過(guò)在上述絕緣體的外周縱向繞包金屬帶而形成。
[0040]上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容差A(yù)C可以在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以上。
[0041]上述絕緣體可以由發(fā)泡絕緣體構(gòu)成。
[0042]上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電感差A(yù)L可以在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以上。
[0043]另外，本發(fā)明提供一種差動(dòng)信號(hào)用電纜的制造方法，該差動(dòng)信號(hào)用電纜包括:兩根內(nèi)部導(dǎo)體；分別或一并覆蓋該兩根內(nèi)部導(dǎo)體的絕緣體；以及覆蓋該絕緣體的周?chē)耐獠繉?dǎo)體，其中，對(duì)上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容差A(yù)C和上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電感差A(yù)L的一方或兩方進(jìn)行調(diào)整，使以電纜長(zhǎng)度為Im進(jìn)行測(cè)定時(shí)用下式(I)表示的有效容量差ΛΧ成為上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以下，
[0044]Δ X = Δ C+Δ L/Z。2 式(I)
[0045]式中，AC:兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容差；
[0046]AL:兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電感差；
[0047]Ztl:參考阻抗(50Ω)。
[0048]可以通過(guò)調(diào)整上述內(nèi)部導(dǎo)體的位置，從而調(diào)整為上述有效容量差Λ在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以下。
[0049]可以通過(guò)調(diào)整上述絕緣體的介電常數(shù)分布,從而調(diào)整為上述有效容量差ΔΧ在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以下。
[0050]可以通過(guò)在上述外部導(dǎo)體上形成孔，從而調(diào)整為上述有效容量差Λ X在上述兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C的0.2%以下。
[0051]發(fā)明的效果
[0052]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠抑制模式轉(zhuǎn)換的差動(dòng)信號(hào)用電纜及其制造方法。
【附圖說(shuō)明】
[0053]圖1 (a)是本實(shí)施方式的差動(dòng)信號(hào)用電纜的橫剖面圖，圖1 (b)是表示S⑶21的頻率特性的表圖，圖1(c)是表示針對(duì)有效容量差ΛΧ除以兩根內(nèi)部導(dǎo)體的電容的平均值C得到的值的SCD21的實(shí)測(cè)值的表圖。
[0054]圖2是說(shuō)明在本發(fā)明中測(cè)定內(nèi)部導(dǎo)體的電容的方法的圖。
[0055]圖3(a)至圖3(e)是說(shuō)明在本發(fā)明中產(chǎn)生電容差A(yù)C和電感差A(yù)L的原因的圖。
[0056]圖4是表示圖1的差動(dòng)信號(hào)用電纜的一個(gè)變形例的橫剖面圖。
[0057]符號(hào)說(shuō)明
[0058]I—差動(dòng)號(hào)用電纜，2 —內(nèi)部導(dǎo)體，3—絕緣體，4一外部導(dǎo)體。
【具體實(shí)施方式】
[0059]下面，根據(jù)【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0060]圖1(a)是本實(shí)施方式的差動(dòng)信號(hào)用電纜的橫剖面圖。
[0061]如圖1(a)所示，差動(dòng)信號(hào)用電纜I包括:兩根內(nèi)部導(dǎo)體2 ;整體覆蓋兩根內(nèi)部導(dǎo)體2的絕緣體3 ;以及覆蓋絕緣體3的周?chē)耐獠繉?dǎo)體4。
[0062]兩根內(nèi)部導(dǎo)體