本發(fā)明涉及線纜，尤其涉及一種信號線纜及電氣連接裝置。

背景技術：

在現(xiàn)代社會中，機電設備、測控設備(如無線通信基站、醫(yī)療設備)等電氣設備越來越多，電氣設備的功能也越來越多，其上的接口也越來越多，目前的電氣設備上一般都有多個串口、多個網口以及多個usb口，而且這些接口尺寸都很大，如圖1a、圖1b中的串口，串口一般長為31.19cm，寬為12.93cm，圖2a、圖2b的網口、網口一般長為15.9cm，寬為13.55cm，圖3a、圖3b的usb口，網口一般長為7.70cm，寬為4.06cm，和圖4a、圖4b的gps模塊接口，gps模塊接口的外徑一般為95cm，而且考慮到電氣干擾問題，這些接口之間必須進行一定的空間隔離，因此導致整個電氣設備表面積增大，進而使電氣設備體積增大，而且線纜較多，接線復雜。

雖然目前有一種復合接頭，可適用小型化電氣設備，但是由于目前的線纜需要多根屏蔽線，所以復合接頭中大部分管腳都被屏蔽線占用，致使復合接頭的有效利用率不高，即有效信號線少，可傳輸?shù)男盘柗N類以及數(shù)量也相應較少。

為此，需要提供一種線纜、電氣連接裝置，可以實現(xiàn)電氣設備的小型化，還可提升信號線纜的有效利用率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種信號線纜及電氣連接裝置，由于使用低頻信號線屏蔽高頻信號芯線和部分中頻信號芯線之間的電磁干擾，實現(xiàn)了電氣 設備的小型化，而且還提升了信號線纜的有效利用率。

第一方面，本發(fā)明提供一種信號線纜，包括：絕緣皮、至少兩根第一信號芯線和至少一根低頻信號芯線；

所述第一信號芯線、低頻信號芯線均為外表面設有絕緣層的芯線，所述第一信號芯線和低頻信號芯線均位于所述絕緣皮內；

其中，所述第一信號芯線包括第一類信號芯線和/或第二類信號芯線，所述第一類信號芯線包括高頻信號芯線，所述第二類信號芯線包括同類中頻信號芯線，所述同類中頻信號芯線為通過電流方向相同的信號芯線；

在至少兩根第一信號芯線之間設置有所述低頻信號芯線，且所述低頻信號芯線設置在所述至少兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所述第一信號芯線之間的電磁干擾。

優(yōu)選的，還包括：一根公共電源線和一根公共地線，所述公共電源線和公共地線用于為所述第一信號芯線和低頻信號芯線提供基準電壓。

優(yōu)選的，所述信號線纜中第一信號芯線的數(shù)量為大于等于四的偶數(shù)根，所述信號線纜中低頻信號芯線的數(shù)量大于等于兩根；

所述信號線纜中包括至少兩組第一信號芯線，每組第一信號芯線包括偶數(shù)根第一信號芯線，每組第一信號芯線以一虛擬中心對稱設置，且每組第一信號芯線對應一根所述低頻信號芯線，所述低頻信號芯線以所述虛擬中心對稱設置。

優(yōu)選的，所述每組第一信號芯線排布成一個圓形，所述圓形與絕緣皮為同心圓，所述虛擬中心為所述絕緣皮的圓心。

優(yōu)選的，所述每組第一信號芯線在圓形上均勻分布。

優(yōu)選的，任意一根低頻信號芯線和與所述低頻信號芯線相鄰的兩根第一信號芯線形成一個三元組，每個三元組設置于一根內置絕緣皮內；其中，所述低頻信號芯線為設置在與所述兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所述兩根第一信號芯線之間的電磁干 擾的低頻信號芯線；

或，

任意一根低頻信號芯線和與所述低頻信號芯線相鄰的兩根第一信號芯線形成一個三元組，每個三元組設置于一根內置絕緣皮內；其中，所述低頻信號芯線為設置在與所述兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所述兩根第一信號芯線之間的電磁干擾的低頻信號芯線；

所述信號線纜中除所述三元組內的低頻信號芯線外的低頻信號芯線包括兩根相鄰的低頻信號芯線時，任意兩根相鄰的低頻信號芯線形成一個二元組，任意一個二元組設置于一個內置絕緣皮內。

第二方面，本發(fā)明還提供一種電氣連接裝置，包括權所述的信號線纜和第一連接頭；

所述第一連接頭中包括與所述信號線纜中的第一信號芯線、低頻信號芯線分別對應的管腳，所述第一信號芯線和低頻信號芯線分別與所述第一連接頭中的管腳對應連接。

優(yōu)選的，所述第一連接頭中包括與所述信號線纜中的公共電源線和公共地線對應的管腳，所述公共電源線和公共地線分別與所述第一連接頭中的管腳對應連接。

第二方面，本發(fā)明還提供一種電氣連接裝置，包括所述的信號線纜、第一連接頭和多個第二連接頭；

所述第一連接頭中包括與所述信號線纜中的第一信號芯線和低頻信號芯線對應的管腳，所述信號線纜中的第一信號芯線和低頻信號芯線分別與所述第一連接頭中的管腳對應連接，所述信號線纜中的成套信號芯線分別連接一個對應的第二連接頭；

所述成套信號芯線為基于同一信號的信號發(fā)送線和信號接收線。

優(yōu)選的，所述信號線纜中的公共電源線和公共地線連接對應的第二連接頭。

由上述技術方案可知，本發(fā)明中由于低頻信號線設置在至少兩根 第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，可以屏蔽所述第一信號芯線之間的電磁干擾，由于使用多根高頻或同類中頻信號芯線(同類中頻信號芯線為通過電流方向相同的信號芯線)，并用低頻信號芯線屏蔽高頻或同類中頻信號芯線之間的電磁干擾，由于使用可以傳輸?shù)皖l信號的低頻信號芯線而不是單獨屏蔽線實現(xiàn)高頻信號芯線和部分中頻信號芯線之間的電磁干擾，使線纜可包括更多的有效芯線(有效芯線指信號線)，從而實現(xiàn)了電氣設備的小型化，而且還提升了信號線纜的有效利用率。

附圖說明

圖1a為現(xiàn)有串口的主視圖；

圖1b為現(xiàn)有串口的結構示意圖；

圖2a為現(xiàn)有網口的主視圖；

圖2b為現(xiàn)有網口的結構示意圖；

圖3a為現(xiàn)有usb口的主視圖；

圖3b為現(xiàn)有usb口的結構示意圖；

圖4a為現(xiàn)有gps模塊接口的主視圖；

圖4b為現(xiàn)有gps模塊接口的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例提供的信號線纜橫截面示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施例提供的電氣連接裝置的結構示意圖；

圖7a為現(xiàn)有的復合接頭的結構示意圖；

圖7b為現(xiàn)有的復合接頭的主視圖；

圖8為本發(fā)明一實施例提供的另一種電氣連接裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

圖5示出了本發(fā)明一實施例提供的信號線纜橫截面示意圖。

如圖5所示，本實施例的一種信號線纜，包括：絕緣皮5、至少兩根第一信號芯線和至少一根低頻信號芯線；

所述第一信號芯線、低頻信號芯線均為外表面設有絕緣層的芯線，所述第一信號芯線和低頻信號芯線均位于所述絕緣皮5內；

其中，所述第一信號芯線包括第一類信號芯線和/或第二類信號芯線，所述第一類信號芯線包括高頻信號芯線，所述第二類信號芯線包括同類中頻信號芯線，所述同類中頻信號芯線為通過電流方向相同的信號芯線；

在至少兩根第一信號芯線之間設置有所述低頻信號芯線，且所述低頻信號芯線設置在所述至少兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所述第一信號芯線之間的電磁干擾。

實際應用中，本實施例的信號線纜一端連接第一連接頭(如圖6所示的第一連接頭6，第一連接頭為復合接頭)，第一連接頭6連接在電氣設備的對應接口上，信號線纜中的成套信號芯線分別連接一個對應的第二連接頭，各第二連接頭分別連接第一設備上的對應接口；

所述第一設備為與所述電氣設備連接，進行信號傳輸?shù)脑O備，所述對應接口為網口和串口等接口。

所述信號線纜中的成套信號芯線分別連接一個對應的第二連接頭，可以為：信號線纜中發(fā)送網絡信號和接收網絡信號的網線連接第二連接頭的網口，信號線纜中發(fā)送串口數(shù)據(jù)和接收串口數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線連接第二連接頭的串口。所述第二連接頭可參見如圖8所示的第二連接頭。

本實施例中由于低頻信號線設置在至少兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，可以屏蔽所述第一信號芯線之間的電磁干擾，由于使用多根高頻或同類中頻信號芯線(所述同類中頻信號芯線為通過電流方向相同的信號芯線)，并用低頻信號芯線屏蔽高頻或同類中頻信號芯線之間的電磁干擾，由于使用可以傳輸?shù)皖l信號的低頻信號芯線 而不是單獨屏蔽線實現(xiàn)高頻信號芯線和部分中頻信號芯線之間的電磁干擾，使線纜可包括更多的有效芯線(所述有效芯線指信號線)，從而實現(xiàn)了電氣設備的小型化，而且還提升了信號線纜的有效利用率。

由上可見，信號線纜中可包括多種信號芯線，這些信號芯線有些需要配備電源(比如usb需要電源線和地線)，需要配備電源的多種信號芯線之間所需電壓大小不同，多種大小不同的電壓會使信號芯線之間產生壓差，從而影響信號線纜中不同信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，所以，需要使不同種類的信號芯線之間具有相同的基準電壓，從而保證各信號芯線的正常工作，如圖5所示，所述信號線纜還包括：一根公共電源線和一根公共地線，所述公共電源線和公共地線用于為所述第一信號芯線和低頻信號芯線提供基準電壓。

本實施例中采用公共電源和公共地線可以防止不同種類的信號芯線由于壓差產生的信號傳輸不穩(wěn)定或不安全。

為了在達到屏蔽效果的前提下減少低頻信號線的用量，進一步優(yōu)化上述功能(實現(xiàn)了電氣設備的小型化，而且還提升了信號線纜的有效利用率)，應使盡量多的第一信號芯線采用盡量少的低頻信號芯線，因此，可采用的優(yōu)選實施例為：所述信號線纜中第一信號芯線的數(shù)量為大于等于四的偶數(shù)根，所述信號線纜中低頻信號芯線的數(shù)量大于等于兩根；

所述信號線纜中包括至少兩組第一信號芯線，每組第一信號芯線包括偶數(shù)根第一信號芯線，每組第一信號芯線以一虛擬中心對稱設置，且每組第一信號芯線對應一根所述低頻信號芯線，所述低頻信號芯線以所述虛擬中心對稱設置。

可以理解的是，所述低頻信號芯線為設置在所述每組第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽每組第一信號芯線之間的電磁干擾的低頻信號芯線。

值得說明的是，每組第一信號芯線對應一根低頻信號芯線，而每組第一信號芯線中可以包括兩根、四根、六根或八根等第一信號芯線， 可以理解的，與每組第一信號芯線對應的低頻信號芯線需要設置在該組第一信號芯線的所有第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所有第一信號芯線之間的電磁干擾，顯然，該種排布方式由于每根低頻信號芯線對應的第一信號芯線數(shù)量更多，因此在達到屏蔽效果的前提下減少低頻信號線的用量，進一步優(yōu)化了上述功能(在實現(xiàn)電氣設備小型化的基礎上提升了信號線纜的有效利用率)。而每組第一信號芯線以虛擬中心對稱設置，與每組第一信號芯線對應的低頻信號芯線(因為第一信號芯線為至少兩組，所以低頻信號芯線也為多根)也以所述虛擬中心對稱設置，是基于第一信號芯線(導線)的磁場線的方向等特性考慮設置的，該種排布方式更便于將一根低頻信號芯線設置在多根第一信號芯線之間的共同電磁波輻射區(qū)域內，從而減少低頻信號芯線的用量。

實際操作中，如圖5所示，每組第一信號芯線可包括四根第一信號線芯線，當然，也可包括六根、八根等，此處不做限制。

由于信號線纜橫截面是圓形的，而且導線的磁場線是螺旋形的，所以，可以理解的是，所述每組第一信號芯線可排布成一個圓形，所述圓形與絕緣皮5為同心圓，所述虛擬中心為所述絕緣皮5的圓心。這樣便于布置第一信號芯線，并且便于將一根低頻信號芯線設置在多根第一信號芯線之間的共同電磁波輻射區(qū)域內，從而減少低頻信號芯線的用量。

為了更加便于將一根低頻信號芯線設置在多根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，優(yōu)選的，所述每組第一信號芯線在圓形上均勻分布，這樣各第一信號芯線的磁場分布均勻，更便于使一根低頻信號芯線設置在多根第一信號芯線之間的共同電磁波輻射區(qū)域內。

為了進一步實現(xiàn)各信號芯線之間的絕緣，優(yōu)選的，任意一根低頻信號芯線和與所述低頻信號芯線相鄰的兩根第一信號芯線形成一個三元組，每個三元組設置于一根內置絕緣皮5內；其中，所述低頻信號芯線為設置在與所述兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用 以屏蔽所述兩根第一信號芯線之間的電磁干擾的低頻信號芯線。

或，

任意一根低頻信號芯線和與所述低頻信號芯線相鄰的兩根第一信號芯線形成一個三元組，每個三元組設置于一根內置絕緣皮5內；其中，所述低頻信號芯線為設置在與所述兩根第一信號芯線之間的電磁波輻射區(qū)域內，用以屏蔽所述兩根第一信號芯線之間的電磁干擾的低頻信號芯線；

所述信號線纜中除所述三元組內的低頻信號芯線外的低頻信號芯線包括兩根相鄰的低頻信號芯線時，任意兩根相鄰的低頻信號芯線形成一個二元組，任意一個二元組設置于一個內置絕緣皮5內。

下面通過圖5所述的信號線纜具體說明本發(fā)明。

圖5所示的一種具體的信號線纜包括絕緣皮5、四個三元組和一個二元組，四個三元組分別為第一三元組s1、第二三元組s2、第三三元組s3、第四三元組s4；

其中，

第一三元組s1包括：第一信號芯線x1、第二信號芯線x2和與他們相鄰的低頻信號線第九信號芯線x9，第九信號芯線x9用于屏蔽第一信號芯線x1和第二信號芯線x2的周向上的電磁干擾；

第二三元組s2包括：第三信號芯線x3、第四信號芯線x4和與他們相鄰的低頻信號線第十信號芯線x10，第十信號芯線x10用于屏蔽第三信號芯線x3和第四信號芯線x4的周向上的電磁干擾；

第三三元組s3包括：第五信號芯線x5、第六信號芯線x6和與他們相鄰的低頻信號線第十一信號芯線x11，第十一信號芯線x11用于屏蔽第五信號芯線x5和第六信號芯線x6的電磁干擾；

第四三元組s4包括：第七信號芯線x7、第八信號芯線x8和與他們相鄰的低頻信號線第十二信號芯線x12，第十二信號芯線x12用于屏蔽第七信號芯線x7和第八信號芯線x8的電磁干擾；

二元組e1包括第十八信號芯線x18和第十九信號芯線x19，第十 八信號芯線x18和第十九信號芯線x19均為低頻信號芯線，其中，第十八信號芯線x18用來對應第一信號芯線x1和第三信號芯線x5之間的橫向的電磁干擾、以及第三信號芯線x3和第七信號芯線x7橫向方向的電磁干擾，此處的橫向是針對圖5的具體實施例而言；

其中，第一信號芯線x1、第三信號芯線x3、第五信號芯線x5、第七信號芯線x7形成一個圓形，第二信號芯線x2、第四信號芯線x4、第六信號芯線x6、第八信號芯線x8形成另一個圓形，該兩個圓形與絕緣皮5為同心圓，第十八信號芯線x18和第十九信號芯線x19以絕緣皮5的圓形對稱設置；

絕緣皮5內還包括：第十三信號芯線x13、第十四信號芯線x14、第十五信號芯線x15、第十六信號芯線x16和第十七信號芯線x17，第十五信號芯線x15為公共電源線，第十七信號芯線x17為公共地線，第十三信號芯線x13、第十四信號芯線x14和第十六信號芯線x16可為閑置線或根據(jù)其他信號芯線的設置進行設置，如，第十六信號芯線x16相鄰兩側的信號芯線均為高頻信號芯線，則第十六信號芯線x16需要為低頻信號芯線。

可見，八根第一信號芯線使用了十一根低頻信號芯線做屏蔽，可同時傳輸8個信號，所以不僅減小電氣設備的體積，且提升了信號線纜的有效利用率。

圖6為本發(fā)明一實施例提供的電氣連接裝置的結構示意圖。

如圖6所示的一種電氣連接裝置，包括所述的信號線纜和第一連接頭6；

所述第一連接頭6中包括與所述信號線纜xl中的第一信號芯線、低頻信號芯線分別對應的管腳，所述第一信號芯線和低頻信號芯線分別與所述第一連接頭6中的管腳對應連接。

由于該電氣連接裝置中的信號線纜xl與上述信號線纜是對應的，關于該信號線纜，此處不再詳述。

作為一種優(yōu)選實施例，所述第一連接頭6中包括與所述信號線纜 中的公共電源線和公共地線對應的管腳，所述公共電源線和公共地線分別與所述第一連接頭6中的管腳對應連接。

根據(jù)上文介紹可知，公共電源和公共地線可以防止不同種類的信號芯線由于壓差產生的信號傳輸不穩(wěn)定或不安全。

第一連接頭6用于插接在電氣設備上，可以理解的是，電氣設備上的電氣插口應與第一連接頭6匹配。

值得說明的是，第一連接頭6可采用如圖7a和圖7b所示的現(xiàn)有的復合接頭7。

所述第一連接頭6也可采用具有與本發(fā)明實施例中的信號線纜中的各信號芯線一一對應以實現(xiàn)本信號線纜中各信號芯線與第一連接頭中各連接口一一直插連接的第一連接頭，比如第一連接頭為與線纜直徑相同的橫截面為圓形的連接頭，且該第一連接頭上設有與本發(fā)明信號線纜中各信號芯線的位置相同的各接口，該第一連接頭上與本發(fā)明信號線纜中各信號芯線位置相同的接口與該信號芯線的作用匹配，比如，該信號芯線為串口線，則與該串口線位置對應的第一連接頭的接口是串口，其余接口不再一一列舉。該種第一連接頭可以避免本發(fā)明信號線纜的排布與第一連接頭的接口排布不同時，還需將各信號芯線的端頭重新排布以適應第一連接頭的各接口的問題，防止信號芯線彎折而縮短芯線的使用壽命。圖8為本發(fā)明一實施例提供的另一種電氣連接裝置的結構示意圖。

如圖8所示的一種電氣連接裝置，包括所述的信號線纜、第一連接頭6和多個第二連接頭；

所述第一連接頭6中包括與所述信號線纜xl中的第一信號芯線和低頻信號芯線對應的管腳，所述信號線纜中的第一信號芯線和低頻信號芯線分別與所述第一連接頭6中的管腳對應連接，所述信號線纜中的成套信號芯線連接一個對應的第二連接頭；例如，發(fā)送網絡信號和接收網絡信號的網線連接到網口、發(fā)送串口數(shù)據(jù)和接收串口數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線連接到串口等；

所述成套信號芯線為基于同一信號的信號發(fā)送線和信號接收線。

如圖8所示，信號線纜xl中的第一組信號芯線連接第一視頻分配器接頭j1，第二組信號芯線連接第二視頻分配器接頭j2，第三組信號芯線連接第三視頻分配器接頭j3，第四組信號芯線連接水晶接頭j4，第五組信號芯線連接第一串行接口j5，第六組信號芯線連接第二串行接口j6，其中，每組信號芯線指的是成套信號芯線。由于該電氣連接裝置中的信號線纜xl與上述信號線纜是對應的，關于該信號線纜，此處不再詳述。

第一連接頭6用于插接在電氣設備上，可以理解的是，電氣設備上的電氣插口應與第一連接頭6匹配。

值得說明的是，第一連接頭6可采用如圖7a和圖7b所示的現(xiàn)有的復合接頭7，也可采用具有與本發(fā)明實施例中的信號線纜中的各信號芯線一一對應以實現(xiàn)本信號線纜中各信號芯線與第一連接頭中各連接口一一直插連接的第一連接頭，比如第一連接頭也是與線纜直徑相同的橫截面為圓形的連接頭，且該第一連接頭上設有與本發(fā)明信號線纜中各信號芯線的位置相同的各接口，該第一連接頭上與本發(fā)明信號線纜中各信號芯線位置相同的接口與該信號芯線的作用匹配，比如，該信號芯線為串口線，則與該串口線位置對應的第一連接頭的接口是串口，其余接口不再一一列舉。

所述信號線纜中的成套信號芯線分別連接一個對應的第二連接頭，各第二連接頭分別連接第一設備上的對應接口(第一設備為與所述電氣設備連接，進行信號傳輸?shù)脑O備)；

所述信號線纜中的成套信號芯線分別連接一個對應的第二連接頭，可以為：信號線纜中發(fā)送網絡信號和接收網絡信號的網線連接第二連接頭的網口，信號線纜中發(fā)送串口數(shù)據(jù)和接收串口數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線連接第二連接頭的串口。

各第二連接頭分別連接第一設備上的對應接口，可以為：第二連接頭的網口連接到第一設備的網口中，第二連接頭的串口連接第一設 備的串口等。

作為一種優(yōu)選實施例，所述信號線纜中的公共電源線和公共地線連接對應的第二連接頭。根據(jù)上文介紹可知，公共電源和公共地線可以防止不同種類的信號芯線由于壓差產生的信號傳輸不穩(wěn)定或不安全。

本領域普通技術人員可以理解：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明權利要求所限定的范圍。