[發明專利]訊號傳輸裝置

在審

• 申請號: 202111094227.3
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN115832789A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 葉時堃
• 申請（專利權）人: 葉時堃
• 主分類號: H01R13/648
• 分類號: H01R13/648;H01R13/02;H01R13/502;H01R12/77;H01R12/65;H01R12/59
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 周春發

本發明的訊號傳輸裝置至少包含一排線、至少一傳導件以及一連接裝置，其中，排線依序層疊有導體層、金屬層及絕緣層，導體層包含復數條訊號線，其每一條分別具有一預設寬度且其每一條之間彼此間隔一預設間距；若傳導件為復數個，則彼此間隔一特定間距并分別包含第一接觸端及第二接觸端，第一接觸端電性接觸于金屬層；連接裝置電性連接于排線并包含復數條訊號傳導線及復數條接地線，訊號傳導線的數量對應于訊號線的數量并分別彼此電性接觸，復數條接地線的數量對應于復數個傳導件的數量，且第二接觸端電性接觸于復數條接地線的每一條。

技術領域

本發明為訊號傳輸的技術領域，尤指一種可藉由改良接地結構設計以有效達到提升訊號傳輸效率的目的的訊號傳輸裝置。

背景技術

一般訊號傳輸裝置包含一排線(例如用于計算機的PCIE規格總線、 SATA規格總線等訊號傳輸線)以及分別設置于排線兩端的連接器，連接器與排線電性接合并連接至外部設備的對應的連接器(例如公、母對應的連接器)，訊號則經由排線內的訊號線并透過連接器而于外部設備之間傳輸。

請同時參照圖1及圖2，其中的圖1為習知排線的平面圖，圖2為取自圖1A-A截面的剖視圖。如圖1及圖2所示，習知的排線9層疊有導體層 91、發泡體層92、金屬層93、絕緣層94等，且導體層91設有復數條訊號線911及復數條接地線912。于習知作法上，二條訊號線911會配合一條接地線912，以此重復設置成具有規格寬度的排線9，例如具有四十八條線路或七十二條線路的規格寬度的排線9。

如上所述，習知排線9的導體層91因具有接地線912，故在排線9具有規格寬度的條件限制下，訊號線911的寬度會因此受到限制，進而降低傳輸速率。因此，排線9的結構必須進行妥善設計，而其在設計上一般必須考慮到所謂的集膚效應與特性阻抗。

上述的集膚效應亦稱為趨膚效應，其指導體(例如訊號線911)中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分布不均勻的一種現象，隨著與導體表面的距離逐漸增加，導體內的電流密度呈指數衰減，亦即導體內的電流會集中在導體的表面，當從與電流方向垂直的橫截面來看時，導體的中心部分幾乎沒有電流流過，只在導體邊緣的部分會有電流，簡單而言，就是電流集中在導體的皮膚部分。由于集膚效應使得交變電流只通過導體的表面，因此電流只在導體的表面產生熱效應，故例如在鋼鐵工業中，可利用集膚效應來為鋼材進行表面淬火，使鋼材表面的硬度增大。減緩集膚效應的方法可例如采用所謂的利茲線，亦即將多條金屬導線相互纏繞，以使電磁場能夠比較均勻地分布；或者可將實心導線換成空心導線管，中間補上絕緣材料。

另外，上述的特性阻抗指高頻訊號或電磁波在導體中傳播時所遇到的阻力，以奧姆為單位。導體中的阻抗值的起伏差異必須加以控制，以使訊號可以正確的速度傳輸，而對于不同型態的導體所形成的傳輸線(例如同軸傳輸線、線條式傳輸線、微條傳輸線、共面傳輸線等)，會有不同的阻抗計算公式。可以配合變更不同的設計條件來達成阻抗控制，例如改變傳輸線中發泡體層的使用材質、厚度及介電常數等。

綜上所述，在上述原理下，藉由設定不同的設計條件可以使訊號線91 的寬度的加寬形成為使訊號線911提升傳輸距離以及傳輸速率的因素。換言的，傳輸效率的提升在現今技術發展中極為重要，故如何使傳統的訊號線911的寬度在排線9的規格寬度的條件限制下可以再加寬以提升傳輸效率、并同時仍然可以保有排線9的接地效果，乃是亟待解決的課題。

發明內容

為解決上述習知訊號傳輸裝置因為排線的規格寬度限制所造成傳輸效率降低的問題，本發明所提出的訊號傳輸裝置以改良的接地結構設計來加寬排線用于傳輸訊號的訊號線的寬度，藉此可有效達到提升訊號傳輸效率的目的。