浮置连接器屏蔽的制作方法
浮置连接器屏蔽的制作方法
【专利说明】淳置连接器屏蔽
【背景技术】
[0001] 印刷电路板（PCB)中的传输线、电缆、和高速高密度连接器可遭受互相干涉作用， 称为串扰。促成信号线中的串扰的因素中的一些包括导体的紧密贴近，以及阻抗失配和结 构中断，诸如导体弯曲和尺寸变化、PCB通孔等等。阻抗失配和结构中断可引起在信号线上 行进的电流/电压波的反射。此类反射可构建性地加入，从而导致被称为共振的现象。共 振在一定的频率下发生，该频率被称为谐振频率。在谐振频率下，串扰的显著增加常常可被 观察到。
【发明内容】
[0002] 本公开一般涉及屏蔽的传输线、包括屏蔽的传输线的电气系统、使用屏蔽的传输 线的电缆、和使用屏蔽的传输线的电连接器。具体地，本公开提供了包括浮置屏蔽的传输 线，所述浮置屏蔽能够隔离可导致串扰降低的导体之间的干涉作用。在一个方面，本公开提 供了包括传输线组件的电气系统，所述传输线组件具有沿相同的第一方向延伸的间隔开的 第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽 底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第二导电 线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材料，所述第一介电材料具有第 一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的空间。电气系统还包括沿第 一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕传输线组件并与传输线 组件间隔开；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数， 所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽和传输线组件之间的空间。在另一个方面，本公开 提供了包括绝缘外壳的电连接器；和设置在外壳中的电气系统，传输线组件的第一导电线 形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。
[0003] 在另一个方面，本公开提供了包括多个间隔开的传输线组件的电气系统，所述传 输线组件沿相同的第一方向延伸，每个传输线组件具有间隔开的第一导电线和第二导电 线，所述第一导电线和第二导电线沿第一方向延伸，第一导电线和第二导电线中的每一个 包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电 线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材料， 所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的 空间。电气系统还包括未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻传输线组件间隔开并设置 在相邻传输线组件之间；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第 二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充每个未接地屏蔽和每个间隔开的传输线组 件之间的空间。在另一个方面，本公开提供了包括绝缘外壳的电连接器；和设置在外壳中的 电气系统，传输线组件的第一导电线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触 点进行电接触。
[0004] 在另一个方面，本公开提供了包括导电信号线的电气系统，所述导电信号线具有 第一宽侧面和第一边缘；导电接地线，所述导电接地线与信号线间隔开且平行于信号线，并 且具有第二宽侧面和第二边缘，信号线的第一宽侧面面向接地线的第二宽侧面；未接地的 屏蔽，所述未接地的屏蔽与信号线和接地线间隔开；具有第一介电常数的第一介电材料，所 述第一介电材料设置在信号线和接地线之间；和设置在屏蔽以及信号线和接地线两者之间 的第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数，第一介电材 料和第二介电材料改善信号沿信号线传播至信号线和接地线之间的空间的禁闭，改善的禁 闭降低由于未接地屏蔽而造成的损耗。在另一个方面，本公开提供了包括绝缘外壳的电连 接器；和设置在外壳中的电气系统，第一导电信号线形成电连接器的触点并且能够与配合 连接器的相应触点进行电接触。
[0005] 在另一个方面，本公开提供了包括传输线组件和屏蔽组件的电气系统。传输线组 件包括沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导 电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧 面面向第二导电线的宽顶侧面；所述非第一导电线的第二导电线被构造成连接到地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二 导电线之间的空间。屏蔽组件，所述屏蔽组件沿第一方向延伸且围绕传输线组件，并且与 传输线组件电隔离，屏蔽组件包括有损耗介电内层；和设置在有损耗介电内层上的金属外 层。电气系统还包括第二介电材料，第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电 常数，并且所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽组件和传输线组件之间的空间。
[0006] 上述
【发明内容】
并非旨在描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方案。下文附 图和【具体实施方式】更具体地举例说明了示例性实施例。
【附图说明】
[0007] 整个说明书参考附图，在附图中，类似的参考标号表示类似的元件，并且其中：
[0008] 图1A示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0009] 图1B示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0010] 图1C示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0011] 图2示出了传输线阵列的横截面透视示意图；
[0012] 图3A示出了电气系统的横截面透视示意图；
[0013] 图3B示出了电气系统的横截面透视示意图；并且
[0014] 图4示出了计算的电气系统远端串扰的曲线图。
[0015] 图未必按比例绘制。图中使用的类似标号是指类似组件。然而，应当理解，使用标 号来指代给定图中的组件并非旨在限制在另一个图中以相同标号标记的组件。
【具体实施方式】
[0016] 本公开提供了不需要接地的用于金属屏蔽的结构，而且提供了连接器和PCB中增 强的串扰抑制。在一个具体实施例中，该结构结合了可用于使可在屏蔽上引入的任何寄生 电流衰减的有损耗材料。如本文所用，术语"有损耗材料"是指能够耗散穿过材料的电磁能 量的材料。
[0017] 在以下说明书中参考附图，附图形成说明书的一部分并且在其中通过例证的方式 示出。应当理解，在不脱离本发明的范围或实质的情况下，设想并可做出其它实施例。因此， 以下【具体实施方式】不具有限制性意义。
[0018] 除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、量和物理特 性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语"约"来修饰的。因此，除非有相反的 说明，否则上述说明书和所附权利要求书中示出的数值参数均为近似值，根据本领域的技 术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性，这些近似值可变化。
[0019] 除非本文内容另外清楚指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用，单数 形式"一种"、"一个"和"所述"涵盖了具有多个指代物的实施例。如本说明书以及所附权 利要求书中所使用，术语"或"一般以包括"和/或"的意思采用，除非内容另外清楚指明。
[0020] 如果在本文中使用，则与空间相关的术语（包括但不限于"下面"、"上面"、 "在...下面"、"在...下方"、"在...上方"和"在顶部"）被用于便于描述一个或多个元 件与另一个元件的空间关系。此类空间相关的术语涵盖除示于图中并且描述于本文中的特 定取向之外的装置在使用或运行中的不同取向。例如，如果图中所示的对象翻过来或翻转 过来，那么先前描述的在其它元件下方或下面的部分则在那些其它元件上方。
[0021] 如本文所用，例如当元件、组件或层被描述为与另一个元件、组件或层形成"一致 界面"，或在另一个元件、组件或层"上"、"连接到"另一个元件、组件或层、与另一个元件、组 件或层"耦合"或"接触"时，其可例如直接在特定元件、组件或层上、直接连接到特定元件、 组件或层、与特定元件、组件或层直接耦合、直接接触，或者居间的元件、组件或层可在特定 元件、组件或层上、连接到特定元件、组件或层、与特定元件、组件或层耦合或接触。例如，当 元件、组件或层被称为"直接在"另一个元件"上"、"直接连接到"另一个元件、与另一个元 件"直接耦合"或"直接接触"时，则没有居间的元件、组件或层。
[0022] 高速电连接器、电缆和印刷电路板（PCB)在致密的空间中包络大量的导体。由于 紧密贴近，这些导体上的电信号可互相干涉，该现象称为串扰。避免串扰的有效方式为使用 两个相邻导体之间的金属屏蔽。
[0023] 当金属屏蔽足够厚时，其不允许干涉领域从一个导体渗透到屏蔽的另一侧，从而 显著降低串扰。然而，当将屏蔽置于承载电流的导体附近时，像电流可在与导体相邻的金属 屏蔽侧上被感应。该像电流紧密地电耦合到在导体上流动的信号电流。
[0024] 因为可将连接器或电缆用于连接两个PCB，所以将连接器和/或电缆中的导体连 接到PCB的任一侧上。同样地，导体上的电流可从一个PCB流动到另一个。然而，在屏蔽上 流动的该电流生成的图像不能超越屏蔽的物理边界。因此，将屏蔽边缘连接到经连接的PCB 中的每一个上的电接地为常见的操作。这些接地连接对在屏蔽上流动的像电流提供连续的 路径。
[0025] 理想的是，对于连接器中的每个信号导体，在屏蔽的任一侧面上一定有接地连接。 例如，100针连接器可需要在任一侧面上到屏蔽边缘的类似编号（即，100)的PCB接地连 接。在实践中，由于PCB上可用的空间有限，实际上仅几个接地连接是实际可用的。
[0026] 当未对邻近导体的屏蔽边缘提供接地连接时，由于阻抗失配，像电流可在边缘处 经历反射，这可由于屏蔽上像电流流动中的突然间断而引起。对于任何屏蔽和连接器结构， 有离散的频率集，对于它们，此类反射可构建性地加入，从而导致被称为共振的现象。
[0027] 在共振下，如果不是通过增加串扰反生产的，则串扰和电磁辐射可变得非常大，并 且金属屏蔽可变得无效。共振现象在更高的频率下变得更明显，所以一般来讲，最大频率限 制对于每一个连接器都存在，超过该最大频率限制，则串扰水平变得太高以至于无法有效 地运行连接器。
[0028]降低串扰的另一种方式（即，不接地）为通过在连接器结构中的选择性点处使用 有电磁损耗的材料来使屏蔽共振衰减。最先进的连接器可在它们的构造中采用有电磁损耗 的材料。然而，有电磁损耗的材料也可使显著量的信号能衰减。因此，在当前可用的连接器 结构中使用有电磁损耗的材料尚未被发现是降低和/或消除串扰的可行方案。
[0029] 如本文所用，电气系统可包括可在不 同的相对电势处的多个接地，它们中并非全 部为零。多个接地中的每一个可由于噪声等而变化，然而接地中的每一个一般不包括驱动 信号。一般来讲，接地中的每一个相对于任何信号线均具有零电势可为优选的，尽管接地中 的任一者可具有非零电势。在一些情况下，地面可具有基本上恒定的电势，所以在一些情况 下，电能平面可被认为是地面。
[0030] 在一个具体实施例中，电气系统设计包括将传输线布置在连接器屏蔽内的方式。 与其中导体并排放置的普及的设计相反，本文所述的结构将导体放置成使得它们的宽侧面 面向彼此。在一些情况下，一对两个导体可构成一个传输线；在一些情况下，一组三个导体 可构成一个传输线，如别处所述。将高介电常数材料置于每对导体之间。这样，与信号相关 联的大多数电磁场能量驻留在传输线的两个导体之间，从而降低与相邻或附近线的串扰。
[0031] 在一个具体实施例中，三条导电线可被布置成使得三条导电线在叠层中在彼此的 顶部上隔开，使得第一导电线面向第三导电线，并且第二导电线被设置在两者之间。第一导 电线、第二导电线和第三导电线的宽边缘中的每一个面向彼此，并且线的每个窄边缘彼此 邻近。在该实施例中，第一导电线、第二导电线和第三导电线中的每一个可堆叠地位于彼此 的顶部上，其中介电材料设置在它们之间，如别处所述。
[0032] 在一个具体实施例中，三条导电线可被布置成使得两个导电线并排间隔，使得第 一导电线的第二窄边缘面向第二电线的第一窄边缘；并且第三导电线与第一导电线和第二 导电线间隔，使得第三导线的第一窄边缘更靠近第一导线的第一窄边缘，并且第三导线的 第二窄边缘更靠近第二导线的第二窄边缘；第三导线的顶部宽边缘面向第一导线和第二导 线的底部宽边缘。在该实施例中，第一导电线和第二导电线两者可位于相同的平面中，设置 在第三导电线之上，如别处所述。
[0033] 在一个具体实施例中，任何多个传输线可以类似的方式布置，其中导体对通过高 介电常数的材料分离并且被设置成使得它们的宽侧面面向彼此以降低与相邻线的串扰。在 一些情况下，传输线可被布置成使得每个宽侧面面向相邻的宽侧面，并且每个窄侧面可面 向相邻的窄侧面；例如，可将环绕八个导体的四个传输线以矩形形式布置，如别处所述。 [0034]可定位金属屏蔽以隔离传输线中的每一个。在一个具体实施例中，屏蔽未物理连 接到传输线中的任一个，使得与传输线紧密贴近的屏蔽不应明显地干扰信号传输。此类屏 蔽可被认为是"浮置"屏蔽。该浮置屏蔽的布置可确保屏蔽由于传输线导体内的电流行进 而在屏蔽上感应的任何像电流是由于干涉的电磁场，而不是由于信号电流。
[0035]如别处所述，因为浮置屏蔽不具有接地触点（例如，电气系统的任何其它部件无 接触），其先前是消极的且很少操作-浮置屏蔽一般具有剧烈的共振。此类浮置屏蔽也可引 起电磁辐射从结构发散，因为电流除了从浮置屏蔽辐射之外无处可去。
[0036]与这些指示相反，本发明人已令人惊奇地发现，电流在屏蔽上的谐振可通过引入 有电损耗的材料和/或有磁损耗的材料来衰减，所述材料为诸如炭黑、聚合物材料、无机材 料、它们的组合等等，它们被定位在浮置屏蔽和传输线之间。在一个具体实施例中，有损耗 材料可为邻近浮置屏蔽设置的次层并且与传输线脱离接触。因为浮置屏蔽不承载任何显著 的信号电流，信号中的任何损耗是最小限度的。电磁辐射也降低，因为用有损耗材料制得的 天线一般为较差的天线。有电损耗的材料可为施加到浮置屏蔽和/或在聚合物基体内结合 的涂层。
[0037] 在一个方面，可设计材料特性和屏蔽结构的组合以产生相比于普及的屏蔽设计具 有相似或更好性能的浮置屏蔽。所述结构通过除去接地而显著地简化了普及的屏蔽设计操 作。由于本发明的设计而得到的板上接地空间的节省为主要的设计改善，因为其允许在PCB 上更容易进行迹线跟踪。
[0038] 根据本公开的一个方面，图1A示出了传输线组件的横截面透视示意图100。传输 线组件100包括间隔开的第一导电线110和第二导电线120,它们中的每一个分别具有厚 度"T1"和"T2"、宽度"W"和沿第一方向延伸的长度"L"。第一导电线110包括第一宽顶侧 面114、第一窄边缘113、和第一宽底侧面112,并且第二导电线120包括第二宽顶侧面124、 第二窄边缘123和第二宽底侧面122。第一导电线和第二导电线110、120被设置成使得第 一宽底侧面112面向第二宽顶侧面124。在一个具体实施例中，第二导电线120电连接到 地面，并且第一导电线110不电连接到任何地面。在一些情况下，第一导电线110为第一信 号承载线。具有第一厚度"E1"和第一介电常数el的第一介电材料130至少部分地填充 第一导电线110和第二导电线120之间的空间，从而得到针对传输线组件100的总体厚度 "H"。在一些情况下，第一介电材料130可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电 材料，例如气隙（未示出），可部分地填充空间。
[0039] 在一个具体实施例中，第一导电线110和第二导电线120可相同或不同，并且由导 电材料制得，所述导电材料包括金属、金属合金、金属复合物等等，如本领域中技术人员所 已知。具体优选的导电材料包括铜、银、铝、金等等。在一个具体实施例中，第一介电材料 130可由绝缘材料制得，绝缘材料包括聚合物、无机材料、复合物等等，如本领域中技术人员 所已知。具体优选的绝缘材料包括液晶聚合物（lcp)、特氟隆（Teflon⑧）或聚四氟乙烯 (PTFE)、购自罗杰斯公司，罗杰斯CT(RogersCorporation,RogersCT)的Duroid?高频 层压体、玻璃等等。在一些情况下，第一厚度"T1"和第二厚度"T2"可相同或不同，并且厚 度可在约1微米至约100微米范围内。在一些情况下，约10微米的厚度可为优选的。
[0040] 根据本公开的一个方面，图1B示出了形成叠层的传输线组件的横截面透视示意 图100'。在一个方面，传输线组件100'可被称为导线的差分对。图1B中所示元件110-130 中的每一个对应于图1A中所示类似编号的元件110-130,其先前已有所描述。例如，图1B 中所示的第一导电线110对应于图1A中所示的第一导电线110,等等。
[0041] 在图1B中，第三导电线170被设置在第二导电线120下方。第三导电线170同样 地具有厚度"T3"、宽度"W"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170包括第三宽顶侧 面174、第三窄边缘173和第三宽底侧面172。第二导电线120和第三导电线120被设置成 使得第二宽底侧面122面向第三宽顶侧面174。在一个具体实施例中，第三导电线170未电 连接到任何地面。在一些情况下，第三导电线170为第二信号承载线。第三介电材料135， 所述第三介电材料135具有厚度"E2"和第三介电常数e 3,所述第三介电材料至少部分地 填充第二导电线120和第三导电线170之间的空间。在一些情况下，第三介电材料135可 完全填充空间；然而，在一些情况下，气隙（未示出）可部分地填充空间。在一些情况下，第 一介电常数" e 1"和第三介电常数" e 3"可相同或不同；第一厚度"E1"和第二厚度"E2" 可相同或不同；第一导电材料、第二导电材料和第三导电材料可相同或不同；并且/或者第 一厚度"T1"、第二厚度"T2"和第三厚度"T3"可相同或不同。
[0042] 图1C示出了传输线组件的横截面透视示意图100"，根据本公开的一个方面，其中 两个导电线位于平面中。在一个方面，传输线组件100"可被称为导线的差分对。图1C中 所示元件110-130中的每一个对应于图1B中所示类似编号的元件110-130,上文已对其进 行了描述。例如，图1C中所示的第一导电线110对应于图1B中所示的第一导电线110,等 等。
[0043] 在图1C中，第三导电线170被设置成邻近第一导电线110。第一导电线110具有厚 度"T1"、宽度"T1"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170'同样地具有厚度"T1"、 宽度"W2"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170包括第三宽顶侧面174、第三窄 边缘173和第三宽底侧面172。第一导电线110和第三导电线170被设置成使得第一宽底 侧面112和第三宽底侧面172各自面向第二宽顶侧面124,并且在第三窄侧面173和与第一 窄侧面113相对示出的第一导电线110的窄侧面之间存在分离。在一个具体实施例中，第 三导电线170未电连接到任何地面。在一些情况下，第三导电线170为第二信号承载线。
[0044] 根据本公开的一个方面，图2示出了传输线阵列的横截面透视示意图200。图2中 所示的元件l〇〇a_114d中的每一个对应于图1A中所示的类似编号的元件100-114,其先前 已有所描述。例如，图2中所示的第一传输线组件100a对应于图1A中所示的第一传输线组 件100,等等。在图2中，传输线阵列200包括第一传输线组件100a、第二传输线组件100b、 第三传输线组件100c和第四传输线组件100d，它们被布置成使得相对的宽顶侧面和宽底 侧面（例如，第一传输线组件l〇〇a宽底侧面122a和第二传输线组件100b宽顶侧面114b ; 第三传输线组件100c宽底侧面122c和第四传输线组件100d宽顶侧面114d)面向彼此并 且通过宽分离距离"D"而分离。
[0045] 另外，第一传输线组件100a、第二传输线组件100b、第三传输线组件100c和第四 传输线组件l〇〇d被布置成使得相邻传输线组件之间存在窄边缘分离距离"F"（例如，通过 边缘分离距离"F"而与与第三窄边缘113c相对的第三传输线组件100c的窄侧面分离的第 一传输线组件100第一窄边缘113a ;和通过边缘分离距离"F"而与第四窄边缘113d相对的 第四传输线组件l〇〇d的窄侧面分离的第二传输线组件100b第二窄边缘113b)。在一些实 施例中，宽分离距离"D"和边缘分离距离"F"可相同或不同，并且可在约0. 1mm至约10mm、 或约1mm至约5mm、或约1mm范围内。
[0046] 图3A示出了电气系统300的横截面透视示意图，根据本公开的一个方面，也可 将其描述为浮置屏蔽传输线电缆。在图3A中，电气系统300包括第一至第四传输线组件 100a - 100d，其可为类似于图1A中所示的元件100的传输线组件，其先前已有所描述。然 而应当理解，本文所述的传输线组件中的任一者可被等几率地取代。图3A中所示元件 100a-100d中的每一个对应于图2中所示类似编号的元件100a-100d，其先前已有所描述。 例如，图3A中所示的第一传输线组件 100a对应于图2中所示的第一传输线组件100a，等 等。
[0047] 在图3A中，电气系统300包括与相邻的第一传输线组件100a、第二传输线组件 100b、第三传输线组件100c和第四传输线组件100d间隔开的未接地屏蔽340并且设置在 相邻的第一传输线组件l〇〇a、第二传输线组件100b、第三传输线组件100c和第四传输线组 件100d之间。具有第二介电常数e 2的第二介电材料360被设置在每个传输线组件和未接 地屏蔽340之间，并且至少部分地填充每个传输线组件和未接地屏蔽340之间的空间。在 一些情况下，第二介电材料360可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电材料，例 如气隙（未示出），可部分地填充空间。第二介电材料360具有可在约0. 1_至约10_、或 约0? 1mm至约5mm、或约0? 1mm至约0? 5mm或约0? 45mm范围内的第二介电厚度"J"。在一 个具体实施例中，可存在第三介电材料，并且第三介电材料可为有损耗材料350。在一个具 体实施例中，有损耗材料350可为邻近未接地屏蔽340设置的涂层，如图中所示。在其它实 施例中，有损耗材料350可被设置在整个第二介电材料360的任何地方，并且吸收穿过材料 的电磁信号，如别处所述。一般来讲，可优选将有损耗材料设置成距传输线组件100a-100d 尽可能地远，例如作为未接地屏蔽340上的涂层，如图中所示。在一个具体实施例中，第二 介电常数e 2可在约1至约10、或约1至约8、或甚至约1至约4范围内。在一些情况下， 第二介电常数可优选为约3。
[0048] 图3B示出了电气系统300'的横截面透视示意图，根据本公开的一个方面，也可将 其描述为浮置屏蔽传输线电缆。在图3B中，电气系统300'包括悬置的第一至第四传输线 组件100a' - 100d'，其可为类似于图1B中所示元件100'的双传输线组件，其先前已有所 描述。然而应当理解，本文所述的传输线组件中的任一者可被等几率地取代。图3B中所示 元件100a' -100d'中的每一个对应于图3A中所示类似编号的元件100a-100d，其先前已有 所描述。例如，图3B中所示的第一传输线组件100a'对应于图3A中所示的第一传输线组 件100a，等等。
[0049] 在图3B中，电气系统300'包括与相邻的第一传输线组件100a'、第二传输线组件 100b'、第三传输线组件100c'和第四传输线组件100d'间隔开且设置在相邻的第一传输线 组件100a'、第二传输线组件100b'、第三传输线组件100c'和第四传输线组件100d'之间的 未接地屏蔽340。将具有第二介电常数e 2的第二介电材料360设置在每个传输线组件和 未接地屏蔽340之间并且至少部分地填充每个传输线组件和未接地屏蔽340之间的空间。 在一些情况下，第二介电材料360可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电材料， 例如气隙，可至少部分地填充空间。第二介电材料360可为任何合适的介电材料，包括在别 处所述的所有那些。
[0050] 在一个具体实施例中，第二介电材料360可为空气，使得第一至第四传输线组件 100a' -100d'被第四介电材料337从未接地屏蔽340支撑，如图3B中所示。第四介电材料 337可使第一至第四传输线组件100a' -100d'中的每一个从电气系统300'的相应区域中 的未接地屏蔽340悬浮。应当理解，尽管第四介电材料337在图3B中示出为从每个传输线 组件100a' -100d'至每个围绕屏蔽的相应拐角以"X"构型延伸的延伸臂，可使用用于支撑 传输线组件和使传输线组件悬浮的任何构型，如本领域中技术人员所已知。
[0051] 在一个具体实施例中，第四介电材料337可与第一介电材料130和第三介电材料 135相同，使得电气系统300'可更易于组装，例如使用包括注塑、挤塑等等的技术。有损耗 材料350被分别设置在第一至第四传输线组件100a' -100d'中的每一个和未接地屏蔽340 之间。有损耗材料350和未接地屏蔽340的组合可被称为屏蔽组件，并且屏蔽组件既围绕 每个相应的传输线组件又与每个相应的传输线组件电隔离。"电隔离的"部件是指存在部件 的导电隔离、感应隔离、和/或电容隔离。
[0052] 在一个具体实施例中，有损耗材料350可为邻近未接地屏蔽340设置的涂层，如图 中所示。在其它实施例中，有损耗材料350可被设置在整个第二介电材料360和第四介电 材料337的任何地方，并且吸收穿过材料的电磁信号，如别处所述。一般来讲，距传输线组 件100a' -100d'尽可能远地设置有损耗材料可为优选的，例如作为未接地屏蔽340上的涂 层，如图中所示。
[0053] 实例
[0054] 远端串扰（FEXT)是在46mm长的屏蔽中包封的四个50mm长的传输线中计算的。图 4示出了类似于图3中所示电气系统300的计算的电气系统远端串扰（FEXT)的曲线图。关 于对图1A、2和3的描述，电气系统包括L = 50mm的总体长度和46mm的屏蔽长度（屏蔽的 2mm和第二介电被从每个端部移除）；总体宽度"G"等于约4. 1mm，并且总体高度"I"等于 约3. 14mm ;第一介电厚度E1 = 0. 32mm，第一介电常数e 1 = 4. 2 ;第一导电线和第二导电 线为具有厚度Tl = T2 = 0.01mm的完美电导体（PEC);导体的宽度W= 1mm;宽分离距离D =1mm ;窄分离距离F = 1mm ;第二介电厚度J = 0? 45mm ;和具有0? 5的损耗角正切的第二 介电常数e 2 = 10。
[0055] 在图4中，计算的dB串扰对输入信号频率的曲线图针对4个传输线（曲线401)的 未屏蔽组件示出；4个传输线的组件仅被金属屏蔽（例如，图3中的元件340 ;曲线402)围 绕；并且4个传输线的组件被有损耗材料和金属屏蔽（例如，图3中所示的电气系统；曲线 403)围绕。如曲线图中可见，金属屏蔽尽管显著地降低串扰，但在结构中引入了共振。通过 将有损耗材料结合到电气系统中，共振消失，有效地将串扰降低了约10dB。完成几个附加的 建模实验，并且结果一致地示出在谐振频率处约l〇dB至约20dB的串扰抑制。
[0056] 以下为本发明各个实施例的列表。
[0057]项目1为电气系统，所述电气系统包括：传输线组件，所述传输线组件包括：沿相 同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每 一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二 导电线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材 料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电线和第二导电线 之间的空间；沿第一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕传输 线组件并与传输线组件间隔开；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常 数的第二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽和传输线组件之间的空间。
[0058] 项目2为项目1的电气系统，其中第二介电材料包封传输线组件。
[0059] 项目3为项目2的电气系统，其中屏蔽包封第二介电材料。
[0060] 项目4为项目1至项目3的电气系统，其中第一介电材料填充第一导电线和第二 导电线之间的整个空间。
[0061] 项目5为项目1至项目4的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽和传输线组件 之间的整个空间。
[0062] 项目6为项目1至项目5的电气系统，其中第一导电线和第二导电线具有相同的 宽度。
[0063] 项目7为项目1至项目6的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线的宽顶侧面面向第二导电线的 宽底侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至少部分地填充第三导电线和第 二导电线之间的空间。
[0064] 项目8为项目7的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线之 间的整个空间。
[0065]项目9为项目7至项目8的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导电线 位于叠层中。
[0066]项目10为项目7至项目9的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分信 号对。
[0067]项目11为项目1至项目6的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线沿边缘邻近第一导电线，第三 导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电 材料至少部分地填充第三导电线和第二导电线之间的空间。
[0068]项目12为项目11的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0069]项目13为项目11或项目12的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0070] 项目14为项目11至项目13的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0071] 项目15为项目1至项目14的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0072] 项目16为项目15的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁损耗、或它 们的组合。
[0073] 项目17为项目15的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合物材料、 无机材料、或它们的组合。
[0074] 项目18为电气系统，包括：沿相同的第一方向延伸的多个间隔开的传输线组件， 每个传输线组件包括：沿第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线 和第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线 的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任 何地面；和第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第 一导电线和第二导电线之间的空间；未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻传输线组件 间隔开并设置在相邻传输线组件之间；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一 介电常数的第二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充每个未接地屏蔽和每个间隔 开的传输线组件之间的空间。
[0075] 项目19为项目18的电气系统，其中第二介电材料包封传输线组件。
[0076] 项目20为项目18或项目19的电气系统，其中屏蔽包封第二介电材料。 [0077] 项目21为项目18至项目20的电气系统，其中第一介电材料填充第一导电线和第 二导电线之间的整个空间。
[0078] 项目22项目18至项目21的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽和传输线组件 之间的整个空间。
[0079] 项目23为项目18至项目22的电气系统，其中第一导电线和第二导电线具有相同 的宽度。
[0080] 项目24为项目18至项目23的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶 侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线的宽顶侧面面向第二导电线 的宽底侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至少部分地填充第三导电线和 第二导电线之间的空间。
[0081] 项目25为项目24的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0082] 项目26为项目24或项目25的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导 电线位于叠层中。
[0083] 项目27为项目24至项目26的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0084] 项目28为项目18的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧面和宽 底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线沿边缘邻近第一导电线，第三导电线 的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至 少部分地填充第三导电线和第二导电线之间的空间。
[0085] 项目29为项目28的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0086] 项目30为项目28或项目29的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0087]项目31为项目28至项目30的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0088] 项目32为项目18至项目31的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0089] 项目33为项目18至项目32的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁 损耗、或它们的组合。
[0090] 项目34为项目18至项目33的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚 合物材料、无机材料、或它们的组合。
[0091] 项目35为电连接器，包括：绝缘外壳；和项目1至项目34的电气系统，所述电气系 统设置在外壳中，传输线组件的第一导电线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的 相应触点进行电接触。
[0092] 项目36为电气系统，包括：导电信号线，所述导电信号线具有第一宽侧面和第一 边缘；导电接地线，所述导电接地线与信号线间隔开且平行于信号线，并且具有第二宽侧面 和第二边缘，所述信号线的第一宽侧面面向所述接地线的第二宽侧面；未接地的屏蔽，所述 未接地的屏蔽与所述信号线和接地线间隔开；具有第一介电常数的第一介电材料，所述第 一介电材料设置在信号线和接地线之间；和具有小于第一介电常数的第二介电常数第二介 电材料，第二介电材料设置在屏蔽以及信号线和接地线两者之间，第一介电材料和第二介 电材料改善信号沿信号线传播至信号线和接地线之间的空间的禁闭，改善的禁闭降低来自 未接地屏蔽的信号损耗。
[0093] 项目37为项目36的电气系统，其中第一介电材料填充导电信号线和导电接地线 之间的整个空间。
[0094] 项目38为项目36或项目37的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽以及信号线 和接地线两者之间的整个空间。
[0095] 项目39为项目36至项目38的电气系统，其中信号线和接地线具有相同的宽度。
[0096] 项目40为项目36至项目39的电气系统，还包括具有第三宽侧面和边缘的第二导 电信号线，第二导电信号线的第三宽侧面面向与第一导电信号线相对的第二导电接地线， 第三导电信号线不连接到任何地面，第一介电材料设置在第三导电信号线和第二导电接地 线之间。
[0097] 项目41为项目40的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电信号线和第二导 电接地线之间的整个空间。
[0098] 项目42为项目40或项目41的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导 电线位于叠层中。
[0099] 项目43为项目40至项目42的电气系统，其中第一导电信号线和第三导电信号线 形成差分信号对。
[0100] 项目44为项目36的电气系统，还包括具有第三宽侧面和邻近所述第一导电信号 线的边缘的第三导电信号线，第二导电信号线的第三宽侧面面向所述第二导电接地线的第 二宽侧面，第三导电信号线不连接到任何地面，第一介电材料设置在第三导电信号线和第 二导电接地线之间的。
[0101] 项目45为项目44的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电信号线和第二导 电接地线之间的整个空间。
[0102] 项目46为项目44或项目45的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0103] 项目47为项目44至项目46的电气系统，其中第一导电信号线和第三导电信号线 形成差分信号对。
[0104] 项目48为项目36的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗第三介电 材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0105] 项目49为项目48的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁损耗、或它 们的组合。
[0106] 项目50为项目48的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合物材料、 无机材料、或它们的组合。
[0107] 项目51为项目36至项目50的电气系统，其中信号损耗包括反射损耗、吸收损耗、 辐射损耗、或它们的组合。
[0108] 项目52为电连接器，包括：绝缘外壳；和项目36至项目51的电气系统，所述电气 系统设置在外壳中，第一导电信号线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触 点进行电接触。
[0109] 项目53为项目1至项目52中任一项的电气系统，其中地面在非零电势处。
[0110] 项目54为电气系统，包括：传输线组件，所述传输线组件包括：沿相同的第一方向 延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每一个包括相对 的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶 侧面；所述非第一导电线的第二导电线被构造成连接到地面；和第一介电材料，所述第一 介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的空间；屏蔽 组件，所述屏蔽组件沿第一方向延伸且围绕传输线组件，并且与传输线组件电隔离，屏蔽组 件包括：有损耗介电内层；和设置在有损耗介电内层上的金属外层；和第二介电材料，所述 第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数，并且所述第二介电材料至少部分地 填充屏蔽组件和传输线组件之间的空间。
[0111] 项目55为项目54的电气系统，其中有损耗介电内层为电损耗、磁损耗、或它们的 组合。
[0112] 项目56为项目54或项目55的电气系统，其中有损耗介电内层包括炭黑、聚合物 材料、无机材料、或它们的组合。
[0113] 项目57为项目54至项目56的电气系统，其还包括多个延伸臂，每个延伸的第一 端部附接到传输线组件，每个延伸臂的相对的第二端部附接到屏蔽组件，多个延伸臂将传 输线组件保持悬置在由屏蔽组件限定的壳体内。
[0114] 项目58为项目57的电气系统，其中每个延伸臂包含第二介电材料。
[0115] 项目59为项目57或项目58的电气系统，其中每个延伸臂包含第一介电材料。
[0116] 除非另外指明，否则在说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特 性的所有数字应当被理解为由术语"约"来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说 明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，根据本领域内的技术人员利用本文所 公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可变化。
[0117] 本文中引用的所有参考文献和出版物均明确地以全文引用方式并入本发明中，但 其可能与本发明直接冲突的部分除外。尽管本文中已示出和描述了具体实施例，但本领域 的普通技术人员应该明白，在不脱离本发明的范围的情况下，大量的替代形式和/或同等 实施方式可替代所示出和描述的特定实施例。本专利申请旨在覆盖本文论述的具体实施例 的任何改动和变化。因此，预期本发明应仅由权利要求书和其等同形式限制。
【主权项】
1. 一种电气系统，包括： 传输线组件，所述传输线组件包括： 沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述 第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电 线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第二导电线连接到地面，所 述第一导电线不连接到任何地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 沿所述第一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕所述传输 线组件并与所述传输线组件间隔开；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，所述 第二介电材料至少部分地填充所述屏蔽和所述传输线组件之间的空间。2. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第二介电材料包封所述传输线组件。3. 根据权利要求2所述的电气系统，其中所述屏蔽包封所述第二介电材料。4. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第一导电线和所 述第二导电线之间的整个空间。5. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽和所述传输 线组件之间的整个空间。6. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第二导电线具有相同 的宽度。7. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧面 和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线的所述宽顶侧面面向所述第 二导电线的所述宽底侧面，所述第三导电线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部 分地填充所述第三导电线和所述第二导电线之间的空间。8. 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和所 述第二导电线之间的整个空间。9. 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述第 三导电线位于叠层中。10 . 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。11. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线沿边缘邻近所述第一导电 线，所述第三导电线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第三导电 线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部分地填充所述第三导电线和所述第二导电 线之间的空间。12. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。13. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。14. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。15. 根据权利要求1所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗第 三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。16. 根据权利要求15所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。17. 根据权利要求15所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。18. -种电气系统，包括： 沿相同的第一方向延伸的多个间隔开的传输线组件，每个传输线组件包括： 沿所述第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述第 二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电线 的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第二导电线连接到地面，所述 第一导电线不连接到任何地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻的传输线组件间隔开并设置在相邻的传输线 组件之间；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，所述 第二介电材料至少部分地填充每个未接地的屏蔽和每个间隔开的传输线组件之间的空间。19. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第二介电材料包封所述传输线组件。20. 根据权利要求19所述的电气系统，其中所述屏蔽包封所述第二介电材料。21. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第一导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。22. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽和所述传 输线组件之间的整个空间。23. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第二导电线具有相 同的宽度。24. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线的所述宽顶侧面面向所述 第二导电线的所述宽底侧面，所述第三导电线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少 部分地填充所述第三导电线和所述第二导电线之间的空间。25. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。26. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述 第三导电线位于叠层中。27. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。28. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线沿边缘邻近所述第一导电 线，所述第三导电线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第三导电 线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部分地填充所述第三导电线和所述第二导电 线之间的空间。29. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。30. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。31. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。32. 根据权利要求18所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。33. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。34. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。35. -种电连接器，包括： 绝缘外壳；和 设置在所述外壳中的前述权利要求中任一项所述的电气系统，所述传输线组件的第一 导电线形成所述电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。36. 一种电气系统，包括： 导电信号线，所述导电信号线具有第一宽侧面和第一边缘； 导电接地线，所述导电接地线与所述信号线间隔开且平行于所述信号线，并且具有第 二宽侧面和第二边缘，所述信号线的所述第一宽侧面面向所述地线的所述第二宽侧面； 未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与所述信号线和所述接地线间隔开； 具有第一介电常数的第一介电材料，所述第一介电材料设置在所述信号线和所述接地 线之间；和 具有小于所述第一介电常数的第二介电常数的第二介电材料，所述第二介电材料设置 在所述屏蔽以及所述信号线和所述接地线之间，所述第一介电材料和所述第二介电材料改 善信号沿所述信号线传播至所述信号线和所述接地线之间的空间的禁闭，所述改善的禁闭 降低来自所述未接地屏蔽的信号损耗。37. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述导电信号线和 所述导电接地线之间的整个空间。38. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽以及所述 信号线和所述接地线两者之间的整个空间。39. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述信号线和所述接地线具有相同的宽 度。40. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括具有第三宽侧面和边缘的第二导电信号 线，所述第二导电信号线的所述第三宽侧面面向与所述第一导电信号线相对的所述第二导 电接地线，所述第三导电信号线不连接到任何地面，所述第一介电材料设置在所述第三导 电信号线和所述第二导电接地线之间。41. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电信号 线和所述第二导电接地线之间的整个空间。42. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述 第三导电线位于叠层中。43. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一导电信号线和所述第三导电信号 线形成差分信号对。44. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括具有第三宽侧面和邻近所述第一导电信 号线的边缘的第三导电信号线，所述第二导电信号线的所述第三宽侧面面向所述第二导电 接地线的所述第二宽侧面，所述第三导电信号线不连接到任何地面，所述第一介电材料设 置在所述第三导电信号线和所述第二导电接地线之间。45. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电信号 线和所述第二导电接地线之间的整个空间。46. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。47. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一导电信号线和所述第三导电信号 线形成差分信号对。48. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。49. 根据权利要求48所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。50. 根据权利要求48所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。51. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述信号损耗包括反射损耗、吸收损耗、辐 射损耗、或它们的组合。52. -种电连接器，包括： 绝缘外壳；和 权利要求36所述的设置在所述外壳中的电气系统，所述第一导电信号线形成所述电 连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。53. 根据权利要求1、权利要求18、或权利要求36中任一项所述的电气系统，其中所述 地面在非零电势处。54. -种电气系统，包括： 传输线组件，所述传输线组件包括： 沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述 第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电 线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面；所述非第一导电线的第二导电线 被构造成连接到地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 屏蔽组件，所述屏蔽组件沿所述第一方向延伸且围绕所述传输线组件，并且与所述传 输线组件电隔离，所述屏蔽组件包括： 有损耗介电内层；和 设置在所述有损耗介电内层上的金属外层；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，并且 所述第二介电材料至少部分地填充所述屏蔽组件和所述传输线组件之间的空间。55. 根据权利要求54所述的电气系统，其中所述有损耗介电内层为电损耗、磁损耗、或 它们的组合。56. 根据权利要求54所述的电气系统，其中所述有损耗介电内层包括炭黑、聚合物材 料、无机材料、或它们的组合。57. 根据权利要求54所述的电气系统，还包括多个延伸臂，每个延伸的第一端部附接 到所述传输线组件，每个延伸臂的相对的第二端部附接到所述屏蔽组件，所述多个延伸臂 将所述传输线组件保持悬置在由所述屏蔽组件限定的壳体内。58. 根据权利要求57所述的电气系统，其中每个延伸臂包含所述第二介电材料。59. 根据权利要求57所述的电气系统，其中每个延伸臂包含所述第一介电材料。
【专利摘要】本公开一般涉及屏蔽的传输线、包括屏蔽的传输线的电气系统、使用屏蔽的传输线的电缆、和使用屏蔽的传输线的电连接器。具体地，本公开提供了包括浮置屏蔽的传输线，所述浮置屏蔽能够隔离可导致串扰降低的导体之间的干涉作用。
【IPC分类】H01P3/08
【公开号】CN104885292
【申请号】CN201380066957
【发明人】Z·A·卡恩, A·W·巴尔, A·R·马修斯
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月5日
【公告号】US20150327357, WO2014099389A1
【专利说明】淳置连接器屏蔽
【背景技术】
[0001] 印刷电路板（PCB)中的传输线、电缆、和高速高密度连接器可遭受互相干涉作用， 称为串扰。促成信号线中的串扰的因素中的一些包括导体的紧密贴近，以及阻抗失配和结 构中断，诸如导体弯曲和尺寸变化、PCB通孔等等。阻抗失配和结构中断可引起在信号线上 行进的电流/电压波的反射。此类反射可构建性地加入，从而导致被称为共振的现象。共 振在一定的频率下发生，该频率被称为谐振频率。在谐振频率下，串扰的显著增加常常可被 观察到。
【发明内容】
[0002] 本公开一般涉及屏蔽的传输线、包括屏蔽的传输线的电气系统、使用屏蔽的传输 线的电缆、和使用屏蔽的传输线的电连接器。具体地，本公开提供了包括浮置屏蔽的传输 线，所述浮置屏蔽能够隔离可导致串扰降低的导体之间的干涉作用。在一个方面，本公开提 供了包括传输线组件的电气系统，所述传输线组件具有沿相同的第一方向延伸的间隔开的 第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽 底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第二导电 线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材料，所述第一介电材料具有第 一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的空间。电气系统还包括沿第 一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕传输线组件并与传输线 组件间隔开；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数， 所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽和传输线组件之间的空间。在另一个方面，本公开 提供了包括绝缘外壳的电连接器；和设置在外壳中的电气系统，传输线组件的第一导电线 形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。
[0003] 在另一个方面，本公开提供了包括多个间隔开的传输线组件的电气系统，所述传 输线组件沿相同的第一方向延伸，每个传输线组件具有间隔开的第一导电线和第二导电 线，所述第一导电线和第二导电线沿第一方向延伸，第一导电线和第二导电线中的每一个 包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电 线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材料， 所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的 空间。电气系统还包括未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻传输线组件间隔开并设置 在相邻传输线组件之间；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第 二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充每个未接地屏蔽和每个间隔开的传输线组 件之间的空间。在另一个方面，本公开提供了包括绝缘外壳的电连接器；和设置在外壳中的 电气系统，传输线组件的第一导电线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触 点进行电接触。
[0004] 在另一个方面，本公开提供了包括导电信号线的电气系统，所述导电信号线具有 第一宽侧面和第一边缘；导电接地线，所述导电接地线与信号线间隔开且平行于信号线，并 且具有第二宽侧面和第二边缘，信号线的第一宽侧面面向接地线的第二宽侧面；未接地的 屏蔽，所述未接地的屏蔽与信号线和接地线间隔开；具有第一介电常数的第一介电材料，所 述第一介电材料设置在信号线和接地线之间；和设置在屏蔽以及信号线和接地线两者之间 的第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数，第一介电材 料和第二介电材料改善信号沿信号线传播至信号线和接地线之间的空间的禁闭，改善的禁 闭降低由于未接地屏蔽而造成的损耗。在另一个方面，本公开提供了包括绝缘外壳的电连 接器；和设置在外壳中的电气系统，第一导电信号线形成电连接器的触点并且能够与配合 连接器的相应触点进行电接触。
[0005] 在另一个方面，本公开提供了包括传输线组件和屏蔽组件的电气系统。传输线组 件包括沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导 电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧 面面向第二导电线的宽顶侧面；所述非第一导电线的第二导电线被构造成连接到地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二 导电线之间的空间。屏蔽组件，所述屏蔽组件沿第一方向延伸且围绕传输线组件，并且与 传输线组件电隔离，屏蔽组件包括有损耗介电内层；和设置在有损耗介电内层上的金属外 层。电气系统还包括第二介电材料，第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电 常数，并且所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽组件和传输线组件之间的空间。
[0006] 上述
【发明内容】
并非旨在描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方案。下文附 图和【具体实施方式】更具体地举例说明了示例性实施例。
【附图说明】
[0007] 整个说明书参考附图，在附图中，类似的参考标号表示类似的元件，并且其中：
[0008] 图1A示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0009] 图1B示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0010] 图1C示出了传输线组件的横截面透视示意图；
[0011] 图2示出了传输线阵列的横截面透视示意图；
[0012] 图3A示出了电气系统的横截面透视示意图；
[0013] 图3B示出了电气系统的横截面透视示意图；并且
[0014] 图4示出了计算的电气系统远端串扰的曲线图。
[0015] 图未必按比例绘制。图中使用的类似标号是指类似组件。然而，应当理解，使用标 号来指代给定图中的组件并非旨在限制在另一个图中以相同标号标记的组件。
【具体实施方式】
[0016] 本公开提供了不需要接地的用于金属屏蔽的结构，而且提供了连接器和PCB中增 强的串扰抑制。在一个具体实施例中，该结构结合了可用于使可在屏蔽上引入的任何寄生 电流衰减的有损耗材料。如本文所用，术语"有损耗材料"是指能够耗散穿过材料的电磁能 量的材料。
[0017] 在以下说明书中参考附图，附图形成说明书的一部分并且在其中通过例证的方式 示出。应当理解，在不脱离本发明的范围或实质的情况下，设想并可做出其它实施例。因此， 以下【具体实施方式】不具有限制性意义。
[0018] 除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、量和物理特 性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语"约"来修饰的。因此，除非有相反的 说明，否则上述说明书和所附权利要求书中示出的数值参数均为近似值，根据本领域的技 术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性，这些近似值可变化。
[0019] 除非本文内容另外清楚指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用，单数 形式"一种"、"一个"和"所述"涵盖了具有多个指代物的实施例。如本说明书以及所附权 利要求书中所使用，术语"或"一般以包括"和/或"的意思采用，除非内容另外清楚指明。
[0020] 如果在本文中使用，则与空间相关的术语（包括但不限于"下面"、"上面"、 "在...下面"、"在...下方"、"在...上方"和"在顶部"）被用于便于描述一个或多个元 件与另一个元件的空间关系。此类空间相关的术语涵盖除示于图中并且描述于本文中的特 定取向之外的装置在使用或运行中的不同取向。例如，如果图中所示的对象翻过来或翻转 过来，那么先前描述的在其它元件下方或下面的部分则在那些其它元件上方。
[0021] 如本文所用，例如当元件、组件或层被描述为与另一个元件、组件或层形成"一致 界面"，或在另一个元件、组件或层"上"、"连接到"另一个元件、组件或层、与另一个元件、组 件或层"耦合"或"接触"时，其可例如直接在特定元件、组件或层上、直接连接到特定元件、 组件或层、与特定元件、组件或层直接耦合、直接接触，或者居间的元件、组件或层可在特定 元件、组件或层上、连接到特定元件、组件或层、与特定元件、组件或层耦合或接触。例如，当 元件、组件或层被称为"直接在"另一个元件"上"、"直接连接到"另一个元件、与另一个元 件"直接耦合"或"直接接触"时，则没有居间的元件、组件或层。
[0022] 高速电连接器、电缆和印刷电路板（PCB)在致密的空间中包络大量的导体。由于 紧密贴近，这些导体上的电信号可互相干涉，该现象称为串扰。避免串扰的有效方式为使用 两个相邻导体之间的金属屏蔽。
[0023] 当金属屏蔽足够厚时，其不允许干涉领域从一个导体渗透到屏蔽的另一侧，从而 显著降低串扰。然而，当将屏蔽置于承载电流的导体附近时，像电流可在与导体相邻的金属 屏蔽侧上被感应。该像电流紧密地电耦合到在导体上流动的信号电流。
[0024] 因为可将连接器或电缆用于连接两个PCB，所以将连接器和/或电缆中的导体连 接到PCB的任一侧上。同样地，导体上的电流可从一个PCB流动到另一个。然而，在屏蔽上 流动的该电流生成的图像不能超越屏蔽的物理边界。因此，将屏蔽边缘连接到经连接的PCB 中的每一个上的电接地为常见的操作。这些接地连接对在屏蔽上流动的像电流提供连续的 路径。
[0025] 理想的是，对于连接器中的每个信号导体，在屏蔽的任一侧面上一定有接地连接。 例如，100针连接器可需要在任一侧面上到屏蔽边缘的类似编号（即，100)的PCB接地连 接。在实践中，由于PCB上可用的空间有限，实际上仅几个接地连接是实际可用的。
[0026] 当未对邻近导体的屏蔽边缘提供接地连接时，由于阻抗失配，像电流可在边缘处 经历反射，这可由于屏蔽上像电流流动中的突然间断而引起。对于任何屏蔽和连接器结构， 有离散的频率集，对于它们，此类反射可构建性地加入，从而导致被称为共振的现象。
[0027] 在共振下，如果不是通过增加串扰反生产的，则串扰和电磁辐射可变得非常大，并 且金属屏蔽可变得无效。共振现象在更高的频率下变得更明显，所以一般来讲，最大频率限 制对于每一个连接器都存在，超过该最大频率限制，则串扰水平变得太高以至于无法有效 地运行连接器。
[0028]降低串扰的另一种方式（即，不接地）为通过在连接器结构中的选择性点处使用 有电磁损耗的材料来使屏蔽共振衰减。最先进的连接器可在它们的构造中采用有电磁损耗 的材料。然而，有电磁损耗的材料也可使显著量的信号能衰减。因此，在当前可用的连接器 结构中使用有电磁损耗的材料尚未被发现是降低和/或消除串扰的可行方案。
[0029] 如本文所用，电气系统可包括可在不 同的相对电势处的多个接地，它们中并非全 部为零。多个接地中的每一个可由于噪声等而变化，然而接地中的每一个一般不包括驱动 信号。一般来讲，接地中的每一个相对于任何信号线均具有零电势可为优选的，尽管接地中 的任一者可具有非零电势。在一些情况下，地面可具有基本上恒定的电势，所以在一些情况 下，电能平面可被认为是地面。
[0030] 在一个具体实施例中，电气系统设计包括将传输线布置在连接器屏蔽内的方式。 与其中导体并排放置的普及的设计相反，本文所述的结构将导体放置成使得它们的宽侧面 面向彼此。在一些情况下，一对两个导体可构成一个传输线；在一些情况下，一组三个导体 可构成一个传输线，如别处所述。将高介电常数材料置于每对导体之间。这样，与信号相关 联的大多数电磁场能量驻留在传输线的两个导体之间，从而降低与相邻或附近线的串扰。
[0031] 在一个具体实施例中，三条导电线可被布置成使得三条导电线在叠层中在彼此的 顶部上隔开，使得第一导电线面向第三导电线，并且第二导电线被设置在两者之间。第一导 电线、第二导电线和第三导电线的宽边缘中的每一个面向彼此，并且线的每个窄边缘彼此 邻近。在该实施例中，第一导电线、第二导电线和第三导电线中的每一个可堆叠地位于彼此 的顶部上，其中介电材料设置在它们之间，如别处所述。
[0032] 在一个具体实施例中，三条导电线可被布置成使得两个导电线并排间隔，使得第 一导电线的第二窄边缘面向第二电线的第一窄边缘；并且第三导电线与第一导电线和第二 导电线间隔，使得第三导线的第一窄边缘更靠近第一导线的第一窄边缘，并且第三导线的 第二窄边缘更靠近第二导线的第二窄边缘；第三导线的顶部宽边缘面向第一导线和第二导 线的底部宽边缘。在该实施例中，第一导电线和第二导电线两者可位于相同的平面中，设置 在第三导电线之上，如别处所述。
[0033] 在一个具体实施例中，任何多个传输线可以类似的方式布置，其中导体对通过高 介电常数的材料分离并且被设置成使得它们的宽侧面面向彼此以降低与相邻线的串扰。在 一些情况下，传输线可被布置成使得每个宽侧面面向相邻的宽侧面，并且每个窄侧面可面 向相邻的窄侧面；例如，可将环绕八个导体的四个传输线以矩形形式布置，如别处所述。 [0034]可定位金属屏蔽以隔离传输线中的每一个。在一个具体实施例中，屏蔽未物理连 接到传输线中的任一个，使得与传输线紧密贴近的屏蔽不应明显地干扰信号传输。此类屏 蔽可被认为是"浮置"屏蔽。该浮置屏蔽的布置可确保屏蔽由于传输线导体内的电流行进 而在屏蔽上感应的任何像电流是由于干涉的电磁场，而不是由于信号电流。
[0035]如别处所述，因为浮置屏蔽不具有接地触点（例如，电气系统的任何其它部件无 接触），其先前是消极的且很少操作-浮置屏蔽一般具有剧烈的共振。此类浮置屏蔽也可引 起电磁辐射从结构发散，因为电流除了从浮置屏蔽辐射之外无处可去。
[0036]与这些指示相反，本发明人已令人惊奇地发现，电流在屏蔽上的谐振可通过引入 有电损耗的材料和/或有磁损耗的材料来衰减，所述材料为诸如炭黑、聚合物材料、无机材 料、它们的组合等等，它们被定位在浮置屏蔽和传输线之间。在一个具体实施例中，有损耗 材料可为邻近浮置屏蔽设置的次层并且与传输线脱离接触。因为浮置屏蔽不承载任何显著 的信号电流，信号中的任何损耗是最小限度的。电磁辐射也降低，因为用有损耗材料制得的 天线一般为较差的天线。有电损耗的材料可为施加到浮置屏蔽和/或在聚合物基体内结合 的涂层。
[0037] 在一个方面，可设计材料特性和屏蔽结构的组合以产生相比于普及的屏蔽设计具 有相似或更好性能的浮置屏蔽。所述结构通过除去接地而显著地简化了普及的屏蔽设计操 作。由于本发明的设计而得到的板上接地空间的节省为主要的设计改善，因为其允许在PCB 上更容易进行迹线跟踪。
[0038] 根据本公开的一个方面，图1A示出了传输线组件的横截面透视示意图100。传输 线组件100包括间隔开的第一导电线110和第二导电线120,它们中的每一个分别具有厚 度"T1"和"T2"、宽度"W"和沿第一方向延伸的长度"L"。第一导电线110包括第一宽顶侧 面114、第一窄边缘113、和第一宽底侧面112,并且第二导电线120包括第二宽顶侧面124、 第二窄边缘123和第二宽底侧面122。第一导电线和第二导电线110、120被设置成使得第 一宽底侧面112面向第二宽顶侧面124。在一个具体实施例中，第二导电线120电连接到 地面，并且第一导电线110不电连接到任何地面。在一些情况下，第一导电线110为第一信 号承载线。具有第一厚度"E1"和第一介电常数el的第一介电材料130至少部分地填充 第一导电线110和第二导电线120之间的空间，从而得到针对传输线组件100的总体厚度 "H"。在一些情况下，第一介电材料130可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电 材料，例如气隙（未示出），可部分地填充空间。
[0039] 在一个具体实施例中，第一导电线110和第二导电线120可相同或不同，并且由导 电材料制得，所述导电材料包括金属、金属合金、金属复合物等等，如本领域中技术人员所 已知。具体优选的导电材料包括铜、银、铝、金等等。在一个具体实施例中，第一介电材料 130可由绝缘材料制得，绝缘材料包括聚合物、无机材料、复合物等等，如本领域中技术人员 所已知。具体优选的绝缘材料包括液晶聚合物（lcp)、特氟隆（Teflon⑧）或聚四氟乙烯 (PTFE)、购自罗杰斯公司，罗杰斯CT(RogersCorporation,RogersCT)的Duroid?高频 层压体、玻璃等等。在一些情况下，第一厚度"T1"和第二厚度"T2"可相同或不同，并且厚 度可在约1微米至约100微米范围内。在一些情况下，约10微米的厚度可为优选的。
[0040] 根据本公开的一个方面，图1B示出了形成叠层的传输线组件的横截面透视示意 图100'。在一个方面，传输线组件100'可被称为导线的差分对。图1B中所示元件110-130 中的每一个对应于图1A中所示类似编号的元件110-130,其先前已有所描述。例如，图1B 中所示的第一导电线110对应于图1A中所示的第一导电线110,等等。
[0041] 在图1B中，第三导电线170被设置在第二导电线120下方。第三导电线170同样 地具有厚度"T3"、宽度"W"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170包括第三宽顶侧 面174、第三窄边缘173和第三宽底侧面172。第二导电线120和第三导电线120被设置成 使得第二宽底侧面122面向第三宽顶侧面174。在一个具体实施例中，第三导电线170未电 连接到任何地面。在一些情况下，第三导电线170为第二信号承载线。第三介电材料135， 所述第三介电材料135具有厚度"E2"和第三介电常数e 3,所述第三介电材料至少部分地 填充第二导电线120和第三导电线170之间的空间。在一些情况下，第三介电材料135可 完全填充空间；然而，在一些情况下，气隙（未示出）可部分地填充空间。在一些情况下，第 一介电常数" e 1"和第三介电常数" e 3"可相同或不同；第一厚度"E1"和第二厚度"E2" 可相同或不同；第一导电材料、第二导电材料和第三导电材料可相同或不同；并且/或者第 一厚度"T1"、第二厚度"T2"和第三厚度"T3"可相同或不同。
[0042] 图1C示出了传输线组件的横截面透视示意图100"，根据本公开的一个方面，其中 两个导电线位于平面中。在一个方面，传输线组件100"可被称为导线的差分对。图1C中 所示元件110-130中的每一个对应于图1B中所示类似编号的元件110-130,上文已对其进 行了描述。例如，图1C中所示的第一导电线110对应于图1B中所示的第一导电线110,等 等。
[0043] 在图1C中，第三导电线170被设置成邻近第一导电线110。第一导电线110具有厚 度"T1"、宽度"T1"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170'同样地具有厚度"T1"、 宽度"W2"和沿第一方向延伸的长度"L"。第三导电线170包括第三宽顶侧面174、第三窄 边缘173和第三宽底侧面172。第一导电线110和第三导电线170被设置成使得第一宽底 侧面112和第三宽底侧面172各自面向第二宽顶侧面124,并且在第三窄侧面173和与第一 窄侧面113相对示出的第一导电线110的窄侧面之间存在分离。在一个具体实施例中，第 三导电线170未电连接到任何地面。在一些情况下，第三导电线170为第二信号承载线。
[0044] 根据本公开的一个方面，图2示出了传输线阵列的横截面透视示意图200。图2中 所示的元件l〇〇a_114d中的每一个对应于图1A中所示的类似编号的元件100-114,其先前 已有所描述。例如，图2中所示的第一传输线组件100a对应于图1A中所示的第一传输线组 件100,等等。在图2中，传输线阵列200包括第一传输线组件100a、第二传输线组件100b、 第三传输线组件100c和第四传输线组件100d，它们被布置成使得相对的宽顶侧面和宽底 侧面（例如，第一传输线组件l〇〇a宽底侧面122a和第二传输线组件100b宽顶侧面114b ; 第三传输线组件100c宽底侧面122c和第四传输线组件100d宽顶侧面114d)面向彼此并 且通过宽分离距离"D"而分离。
[0045] 另外，第一传输线组件100a、第二传输线组件100b、第三传输线组件100c和第四 传输线组件l〇〇d被布置成使得相邻传输线组件之间存在窄边缘分离距离"F"（例如，通过 边缘分离距离"F"而与与第三窄边缘113c相对的第三传输线组件100c的窄侧面分离的第 一传输线组件100第一窄边缘113a ;和通过边缘分离距离"F"而与第四窄边缘113d相对的 第四传输线组件l〇〇d的窄侧面分离的第二传输线组件100b第二窄边缘113b)。在一些实 施例中，宽分离距离"D"和边缘分离距离"F"可相同或不同，并且可在约0. 1mm至约10mm、 或约1mm至约5mm、或约1mm范围内。
[0046] 图3A示出了电气系统300的横截面透视示意图，根据本公开的一个方面，也可 将其描述为浮置屏蔽传输线电缆。在图3A中，电气系统300包括第一至第四传输线组件 100a - 100d，其可为类似于图1A中所示的元件100的传输线组件，其先前已有所描述。然 而应当理解，本文所述的传输线组件中的任一者可被等几率地取代。图3A中所示元件 100a-100d中的每一个对应于图2中所示类似编号的元件100a-100d，其先前已有所描述。 例如，图3A中所示的第一传输线组件 100a对应于图2中所示的第一传输线组件100a，等 等。
[0047] 在图3A中，电气系统300包括与相邻的第一传输线组件100a、第二传输线组件 100b、第三传输线组件100c和第四传输线组件100d间隔开的未接地屏蔽340并且设置在 相邻的第一传输线组件l〇〇a、第二传输线组件100b、第三传输线组件100c和第四传输线组 件100d之间。具有第二介电常数e 2的第二介电材料360被设置在每个传输线组件和未接 地屏蔽340之间，并且至少部分地填充每个传输线组件和未接地屏蔽340之间的空间。在 一些情况下，第二介电材料360可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电材料，例 如气隙（未示出），可部分地填充空间。第二介电材料360具有可在约0. 1_至约10_、或 约0? 1mm至约5mm、或约0? 1mm至约0? 5mm或约0? 45mm范围内的第二介电厚度"J"。在一 个具体实施例中，可存在第三介电材料，并且第三介电材料可为有损耗材料350。在一个具 体实施例中，有损耗材料350可为邻近未接地屏蔽340设置的涂层，如图中所示。在其它实 施例中，有损耗材料350可被设置在整个第二介电材料360的任何地方，并且吸收穿过材料 的电磁信号，如别处所述。一般来讲，可优选将有损耗材料设置成距传输线组件100a-100d 尽可能地远，例如作为未接地屏蔽340上的涂层，如图中所示。在一个具体实施例中，第二 介电常数e 2可在约1至约10、或约1至约8、或甚至约1至约4范围内。在一些情况下， 第二介电常数可优选为约3。
[0048] 图3B示出了电气系统300'的横截面透视示意图，根据本公开的一个方面，也可将 其描述为浮置屏蔽传输线电缆。在图3B中，电气系统300'包括悬置的第一至第四传输线 组件100a' - 100d'，其可为类似于图1B中所示元件100'的双传输线组件，其先前已有所 描述。然而应当理解，本文所述的传输线组件中的任一者可被等几率地取代。图3B中所示 元件100a' -100d'中的每一个对应于图3A中所示类似编号的元件100a-100d，其先前已有 所描述。例如，图3B中所示的第一传输线组件100a'对应于图3A中所示的第一传输线组 件100a，等等。
[0049] 在图3B中，电气系统300'包括与相邻的第一传输线组件100a'、第二传输线组件 100b'、第三传输线组件100c'和第四传输线组件100d'间隔开且设置在相邻的第一传输线 组件100a'、第二传输线组件100b'、第三传输线组件100c'和第四传输线组件100d'之间的 未接地屏蔽340。将具有第二介电常数e 2的第二介电材料360设置在每个传输线组件和 未接地屏蔽340之间并且至少部分地填充每个传输线组件和未接地屏蔽340之间的空间。 在一些情况下，第二介电材料360可完全填充空间；然而，在一些情况下，不同的介电材料， 例如气隙，可至少部分地填充空间。第二介电材料360可为任何合适的介电材料，包括在别 处所述的所有那些。
[0050] 在一个具体实施例中，第二介电材料360可为空气，使得第一至第四传输线组件 100a' -100d'被第四介电材料337从未接地屏蔽340支撑，如图3B中所示。第四介电材料 337可使第一至第四传输线组件100a' -100d'中的每一个从电气系统300'的相应区域中 的未接地屏蔽340悬浮。应当理解，尽管第四介电材料337在图3B中示出为从每个传输线 组件100a' -100d'至每个围绕屏蔽的相应拐角以"X"构型延伸的延伸臂，可使用用于支撑 传输线组件和使传输线组件悬浮的任何构型，如本领域中技术人员所已知。
[0051] 在一个具体实施例中，第四介电材料337可与第一介电材料130和第三介电材料 135相同，使得电气系统300'可更易于组装，例如使用包括注塑、挤塑等等的技术。有损耗 材料350被分别设置在第一至第四传输线组件100a' -100d'中的每一个和未接地屏蔽340 之间。有损耗材料350和未接地屏蔽340的组合可被称为屏蔽组件，并且屏蔽组件既围绕 每个相应的传输线组件又与每个相应的传输线组件电隔离。"电隔离的"部件是指存在部件 的导电隔离、感应隔离、和/或电容隔离。
[0052] 在一个具体实施例中，有损耗材料350可为邻近未接地屏蔽340设置的涂层，如图 中所示。在其它实施例中，有损耗材料350可被设置在整个第二介电材料360和第四介电 材料337的任何地方，并且吸收穿过材料的电磁信号，如别处所述。一般来讲，距传输线组 件100a' -100d'尽可能远地设置有损耗材料可为优选的，例如作为未接地屏蔽340上的涂 层，如图中所示。
[0053] 实例
[0054] 远端串扰（FEXT)是在46mm长的屏蔽中包封的四个50mm长的传输线中计算的。图 4示出了类似于图3中所示电气系统300的计算的电气系统远端串扰（FEXT)的曲线图。关 于对图1A、2和3的描述，电气系统包括L = 50mm的总体长度和46mm的屏蔽长度（屏蔽的 2mm和第二介电被从每个端部移除）；总体宽度"G"等于约4. 1mm，并且总体高度"I"等于 约3. 14mm ;第一介电厚度E1 = 0. 32mm，第一介电常数e 1 = 4. 2 ;第一导电线和第二导电 线为具有厚度Tl = T2 = 0.01mm的完美电导体（PEC);导体的宽度W= 1mm;宽分离距离D =1mm ;窄分离距离F = 1mm ;第二介电厚度J = 0? 45mm ;和具有0? 5的损耗角正切的第二 介电常数e 2 = 10。
[0055] 在图4中，计算的dB串扰对输入信号频率的曲线图针对4个传输线（曲线401)的 未屏蔽组件示出；4个传输线的组件仅被金属屏蔽（例如，图3中的元件340 ;曲线402)围 绕；并且4个传输线的组件被有损耗材料和金属屏蔽（例如，图3中所示的电气系统；曲线 403)围绕。如曲线图中可见，金属屏蔽尽管显著地降低串扰，但在结构中引入了共振。通过 将有损耗材料结合到电气系统中，共振消失，有效地将串扰降低了约10dB。完成几个附加的 建模实验，并且结果一致地示出在谐振频率处约l〇dB至约20dB的串扰抑制。
[0056] 以下为本发明各个实施例的列表。
[0057]项目1为电气系统，所述电气系统包括：传输线组件，所述传输线组件包括：沿相 同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每 一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二 导电线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任何地面；和第一介电材 料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电线和第二导电线 之间的空间；沿第一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕传输 线组件并与传输线组件间隔开；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一介电常 数的第二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充屏蔽和传输线组件之间的空间。
[0058] 项目2为项目1的电气系统，其中第二介电材料包封传输线组件。
[0059] 项目3为项目2的电气系统，其中屏蔽包封第二介电材料。
[0060] 项目4为项目1至项目3的电气系统，其中第一介电材料填充第一导电线和第二 导电线之间的整个空间。
[0061] 项目5为项目1至项目4的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽和传输线组件 之间的整个空间。
[0062] 项目6为项目1至项目5的电气系统，其中第一导电线和第二导电线具有相同的 宽度。
[0063] 项目7为项目1至项目6的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线的宽顶侧面面向第二导电线的 宽底侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至少部分地填充第三导电线和第 二导电线之间的空间。
[0064] 项目8为项目7的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线之 间的整个空间。
[0065]项目9为项目7至项目8的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导电线 位于叠层中。
[0066]项目10为项目7至项目9的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分信 号对。
[0067]项目11为项目1至项目6的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线沿边缘邻近第一导电线，第三 导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电 材料至少部分地填充第三导电线和第二导电线之间的空间。
[0068]项目12为项目11的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0069]项目13为项目11或项目12的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0070] 项目14为项目11至项目13的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0071] 项目15为项目1至项目14的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0072] 项目16为项目15的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁损耗、或它 们的组合。
[0073] 项目17为项目15的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合物材料、 无机材料、或它们的组合。
[0074] 项目18为电气系统，包括：沿相同的第一方向延伸的多个间隔开的传输线组件， 每个传输线组件包括：沿第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线 和第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线 的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第二导电线连接到地面，第一导电线不连接到任 何地面；和第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第 一导电线和第二导电线之间的空间；未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻传输线组件 间隔开并设置在相邻传输线组件之间；和第二介电材料，所述第二介电材料具有小于第一 介电常数的第二介电常数，所述第二介电材料至少部分地填充每个未接地屏蔽和每个间隔 开的传输线组件之间的空间。
[0075] 项目19为项目18的电气系统，其中第二介电材料包封传输线组件。
[0076] 项目20为项目18或项目19的电气系统，其中屏蔽包封第二介电材料。 [0077] 项目21为项目18至项目20的电气系统，其中第一介电材料填充第一导电线和第 二导电线之间的整个空间。
[0078] 项目22项目18至项目21的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽和传输线组件 之间的整个空间。
[0079] 项目23为项目18至项目22的电气系统，其中第一导电线和第二导电线具有相同 的宽度。
[0080] 项目24为项目18至项目23的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶 侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线的宽顶侧面面向第二导电线 的宽底侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至少部分地填充第三导电线和 第二导电线之间的空间。
[0081] 项目25为项目24的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0082] 项目26为项目24或项目25的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导 电线位于叠层中。
[0083] 项目27为项目24至项目26的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0084] 项目28为项目18的电气系统，其中传输线组件还包括具有相对的宽顶侧面和宽 底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，第三导电线沿边缘邻近第一导电线，第三导电线 的宽底侧面面向第二导电线的宽顶侧面，第三导电线不连接到任何地面，第一介电材料至 少部分地填充第三导电线和第二导电线之间的空间。
[0085] 项目29为项目28的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电线和第二导电线 之间的整个空间。
[0086] 项目30为项目28或项目29的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0087]项目31为项目28至项目30的电气系统，其中第一导电线和第三导电线形成差分 信号对。
[0088] 项目32为项目18至项目31的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0089] 项目33为项目18至项目32的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁 损耗、或它们的组合。
[0090] 项目34为项目18至项目33的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚 合物材料、无机材料、或它们的组合。
[0091] 项目35为电连接器，包括：绝缘外壳；和项目1至项目34的电气系统，所述电气系 统设置在外壳中，传输线组件的第一导电线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的 相应触点进行电接触。
[0092] 项目36为电气系统，包括：导电信号线，所述导电信号线具有第一宽侧面和第一 边缘；导电接地线，所述导电接地线与信号线间隔开且平行于信号线，并且具有第二宽侧面 和第二边缘，所述信号线的第一宽侧面面向所述接地线的第二宽侧面；未接地的屏蔽，所述 未接地的屏蔽与所述信号线和接地线间隔开；具有第一介电常数的第一介电材料，所述第 一介电材料设置在信号线和接地线之间；和具有小于第一介电常数的第二介电常数第二介 电材料，第二介电材料设置在屏蔽以及信号线和接地线两者之间，第一介电材料和第二介 电材料改善信号沿信号线传播至信号线和接地线之间的空间的禁闭，改善的禁闭降低来自 未接地屏蔽的信号损耗。
[0093] 项目37为项目36的电气系统，其中第一介电材料填充导电信号线和导电接地线 之间的整个空间。
[0094] 项目38为项目36或项目37的电气系统，其中第二介电材料填充屏蔽以及信号线 和接地线两者之间的整个空间。
[0095] 项目39为项目36至项目38的电气系统，其中信号线和接地线具有相同的宽度。
[0096] 项目40为项目36至项目39的电气系统，还包括具有第三宽侧面和边缘的第二导 电信号线，第二导电信号线的第三宽侧面面向与第一导电信号线相对的第二导电接地线， 第三导电信号线不连接到任何地面，第一介电材料设置在第三导电信号线和第二导电接地 线之间。
[0097] 项目41为项目40的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电信号线和第二导 电接地线之间的整个空间。
[0098] 项目42为项目40或项目41的电气系统，其中第一导电线、第二导电线和第三导 电线位于叠层中。
[0099] 项目43为项目40至项目42的电气系统，其中第一导电信号线和第三导电信号线 形成差分信号对。
[0100] 项目44为项目36的电气系统，还包括具有第三宽侧面和邻近所述第一导电信号 线的边缘的第三导电信号线，第二导电信号线的第三宽侧面面向所述第二导电接地线的第 二宽侧面，第三导电信号线不连接到任何地面，第一介电材料设置在第三导电信号线和第 二导电接地线之间的。
[0101] 项目45为项目44的电气系统，其中第一介电材料填充第三导电信号线和第二导 电接地线之间的整个空间。
[0102] 项目46为项目44或项目45的电气系统，其中第一导电线和第三导电线位于相同 的平面中。
[0103] 项目47为项目44至项目46的电气系统，其中第一导电信号线和第三导电信号线 形成差分信号对。
[0104] 项目48为项目36的电气系统，还包括设置在屏蔽的内侧面上的有损耗第三介电 材料、设置在有损耗第三介电材料和传输线组件之间的第二介电材料。
[0105] 项目49为项目48的电气系统，其中有损耗第三介电材料为电损耗、磁损耗、或它 们的组合。
[0106] 项目50为项目48的电气系统，其中有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合物材料、 无机材料、或它们的组合。
[0107] 项目51为项目36至项目50的电气系统，其中信号损耗包括反射损耗、吸收损耗、 辐射损耗、或它们的组合。
[0108] 项目52为电连接器，包括：绝缘外壳；和项目36至项目51的电气系统，所述电气 系统设置在外壳中，第一导电信号线形成电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触 点进行电接触。
[0109] 项目53为项目1至项目52中任一项的电气系统，其中地面在非零电势处。
[0110] 项目54为电气系统，包括：传输线组件，所述传输线组件包括：沿相同的第一方向 延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，第一导电线和第二导电线中的每一个包括相对 的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，第一导电线的宽底侧面面向第二导电线的宽顶 侧面；所述非第一导电线的第二导电线被构造成连接到地面；和第一介电材料，所述第一 介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充第一导电线和第二导电线之间的空间；屏蔽 组件，所述屏蔽组件沿第一方向延伸且围绕传输线组件，并且与传输线组件电隔离，屏蔽组 件包括：有损耗介电内层；和设置在有损耗介电内层上的金属外层；和第二介电材料，所述 第二介电材料具有小于第一介电常数的第二介电常数，并且所述第二介电材料至少部分地 填充屏蔽组件和传输线组件之间的空间。
[0111] 项目55为项目54的电气系统，其中有损耗介电内层为电损耗、磁损耗、或它们的 组合。
[0112] 项目56为项目54或项目55的电气系统，其中有损耗介电内层包括炭黑、聚合物 材料、无机材料、或它们的组合。
[0113] 项目57为项目54至项目56的电气系统，其还包括多个延伸臂，每个延伸的第一 端部附接到传输线组件，每个延伸臂的相对的第二端部附接到屏蔽组件，多个延伸臂将传 输线组件保持悬置在由屏蔽组件限定的壳体内。
[0114] 项目58为项目57的电气系统，其中每个延伸臂包含第二介电材料。
[0115] 项目59为项目57或项目58的电气系统，其中每个延伸臂包含第一介电材料。
[0116] 除非另外指明，否则在说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特 性的所有数字应当被理解为由术语"约"来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说 明书和所附权利要求中列出的数值参数均为近似值，根据本领域内的技术人员利用本文所 公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可变化。
[0117] 本文中引用的所有参考文献和出版物均明确地以全文引用方式并入本发明中，但 其可能与本发明直接冲突的部分除外。尽管本文中已示出和描述了具体实施例，但本领域 的普通技术人员应该明白，在不脱离本发明的范围的情况下，大量的替代形式和/或同等 实施方式可替代所示出和描述的特定实施例。本专利申请旨在覆盖本文论述的具体实施例 的任何改动和变化。因此，预期本发明应仅由权利要求书和其等同形式限制。
【主权项】
1. 一种电气系统，包括： 传输线组件，所述传输线组件包括： 沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述 第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电 线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第二导电线连接到地面，所 述第一导电线不连接到任何地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 沿所述第一方向延伸且不连接到任何地面的屏蔽，所述屏蔽至少部分地围绕所述传输 线组件并与所述传输线组件间隔开；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，所述 第二介电材料至少部分地填充所述屏蔽和所述传输线组件之间的空间。2. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第二介电材料包封所述传输线组件。3. 根据权利要求2所述的电气系统，其中所述屏蔽包封所述第二介电材料。4. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第一导电线和所 述第二导电线之间的整个空间。5. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽和所述传输 线组件之间的整个空间。6. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第二导电线具有相同 的宽度。7. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧面 和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线的所述宽顶侧面面向所述第 二导电线的所述宽底侧面，所述第三导电线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部 分地填充所述第三导电线和所述第二导电线之间的空间。8. 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和所 述第二导电线之间的整个空间。9. 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述第 三导电线位于叠层中。10 . 根据权利要求7所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。11. 根据权利要求1所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线沿边缘邻近所述第一导电 线，所述第三导电线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第三导电 线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部分地填充所述第三导电线和所述第二导电 线之间的空间。12. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。13. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。14. 根据权利要求11所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。15. 根据权利要求1所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗第 三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。16. 根据权利要求15所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。17. 根据权利要求15所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。18. -种电气系统，包括： 沿相同的第一方向延伸的多个间隔开的传输线组件，每个传输线组件包括： 沿所述第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述第 二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电线 的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第二导电线连接到地面，所述 第一导电线不连接到任何地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与相邻的传输线组件间隔开并设置在相邻的传输线 组件之间；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，所述 第二介电材料至少部分地填充每个未接地的屏蔽和每个间隔开的传输线组件之间的空间。19. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第二介电材料包封所述传输线组件。20. 根据权利要求19所述的电气系统，其中所述屏蔽包封所述第二介电材料。21. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第一导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。22. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽和所述传 输线组件之间的整个空间。23. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第二导电线具有相 同的宽度。24. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线的所述宽顶侧面面向所述 第二导电线的所述宽底侧面，所述第三导电线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少 部分地填充所述第三导电线和所述第二导电线之间的空间。25. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。26. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述 第三导电线位于叠层中。27. 根据权利要求24所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。28. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述传输线组件还包括具有相对的宽顶侧 面和宽底侧面以及相对的窄边缘的第三导电线，所述第三导电线沿边缘邻近所述第一导电 线，所述第三导电线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面，所述第三导电 线不连接到任何地面，所述第一介电材料至少部分地填充所述第三导电线和所述第二导电 线之间的空间。29. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电线和 所述第二导电线之间的整个空间。30. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。31. 根据权利要求28所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线形成差 分信号对。32. 根据权利要求18所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。33. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。34. 根据权利要求18所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。35. -种电连接器，包括： 绝缘外壳；和 设置在所述外壳中的前述权利要求中任一项所述的电气系统，所述传输线组件的第一 导电线形成所述电连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。36. 一种电气系统，包括： 导电信号线，所述导电信号线具有第一宽侧面和第一边缘； 导电接地线，所述导电接地线与所述信号线间隔开且平行于所述信号线，并且具有第 二宽侧面和第二边缘，所述信号线的所述第一宽侧面面向所述地线的所述第二宽侧面； 未接地的屏蔽，所述未接地的屏蔽与所述信号线和所述接地线间隔开； 具有第一介电常数的第一介电材料，所述第一介电材料设置在所述信号线和所述接地 线之间；和 具有小于所述第一介电常数的第二介电常数的第二介电材料，所述第二介电材料设置 在所述屏蔽以及所述信号线和所述接地线之间，所述第一介电材料和所述第二介电材料改 善信号沿所述信号线传播至所述信号线和所述接地线之间的空间的禁闭，所述改善的禁闭 降低来自所述未接地屏蔽的信号损耗。37. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述导电信号线和 所述导电接地线之间的整个空间。38. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述第二介电材料填充所述屏蔽以及所述 信号线和所述接地线两者之间的整个空间。39. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述信号线和所述接地线具有相同的宽 度。40. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括具有第三宽侧面和边缘的第二导电信号 线，所述第二导电信号线的所述第三宽侧面面向与所述第一导电信号线相对的所述第二导 电接地线，所述第三导电信号线不连接到任何地面，所述第一介电材料设置在所述第三导 电信号线和所述第二导电接地线之间。41. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电信号 线和所述第二导电接地线之间的整个空间。42. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一导电线、所述第二导电线和所述 第三导电线位于叠层中。43. 根据权利要求40所述的电气系统，其中所述第一导电信号线和所述第三导电信号 线形成差分信号对。44. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括具有第三宽侧面和邻近所述第一导电信 号线的边缘的第三导电信号线，所述第二导电信号线的所述第三宽侧面面向所述第二导电 接地线的所述第二宽侧面，所述第三导电信号线不连接到任何地面，所述第一介电材料设 置在所述第三导电信号线和所述第二导电接地线之间。45. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一介电材料填充所述第三导电信号 线和所述第二导电接地线之间的整个空间。46. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一导电线和所述第三导电线位于相 同的平面中。47. 根据权利要求44所述的电气系统，其中所述第一导电信号线和所述第三导电信号 线形成差分信号对。48. 根据权利要求36所述的电气系统，还包括设置在所述屏蔽的内侧面上的有损耗 第三介电材料、设置在所述有损耗第三介电材料和所述传输线组件之间的所述第二介电材 料。49. 根据权利要求48所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料为电损耗、磁损 耗、或它们的组合。50. 根据权利要求48所述的电气系统，其中所述有损耗第三介电材料包括炭黑、聚合 物材料、无机材料、或它们的组合。51. 根据权利要求36所述的电气系统，其中所述信号损耗包括反射损耗、吸收损耗、辐 射损耗、或它们的组合。52. -种电连接器，包括： 绝缘外壳；和 权利要求36所述的设置在所述外壳中的电气系统，所述第一导电信号线形成所述电 连接器的触点并且能够与配合连接器的相应触点进行电接触。53. 根据权利要求1、权利要求18、或权利要求36中任一项所述的电气系统，其中所述 地面在非零电势处。54. -种电气系统，包括： 传输线组件，所述传输线组件包括： 沿相同的第一方向延伸的间隔开的第一导电线和第二导电线，所述第一导电线和所述 第二导电线中的每一个包括相对的宽顶侧面和宽底侧面以及相对的窄边缘，所述第一导电 线的所述宽底侧面面向所述第二导电线的所述宽顶侧面；所述非第一导电线的第二导电线 被构造成连接到地面；和 第一介电材料，所述第一介电材料具有第一介电常数且至少部分地填充所述第一导电 线和所述第二导电线之间的空间； 屏蔽组件，所述屏蔽组件沿所述第一方向延伸且围绕所述传输线组件，并且与所述传 输线组件电隔离，所述屏蔽组件包括： 有损耗介电内层；和 设置在所述有损耗介电内层上的金属外层；和 第二介电材料，所述第二介电材料具有小于所述第一介电常数的第二介电常数，并且 所述第二介电材料至少部分地填充所述屏蔽组件和所述传输线组件之间的空间。55. 根据权利要求54所述的电气系统，其中所述有损耗介电内层为电损耗、磁损耗、或 它们的组合。56. 根据权利要求54所述的电气系统，其中所述有损耗介电内层包括炭黑、聚合物材 料、无机材料、或它们的组合。57. 根据权利要求54所述的电气系统，还包括多个延伸臂，每个延伸的第一端部附接 到所述传输线组件，每个延伸臂的相对的第二端部附接到所述屏蔽组件，所述多个延伸臂 将所述传输线组件保持悬置在由所述屏蔽组件限定的壳体内。58. 根据权利要求57所述的电气系统，其中每个延伸臂包含所述第二介电材料。59. 根据权利要求57所述的电气系统，其中每个延伸臂包含所述第一介电材料。
【专利摘要】本公开一般涉及屏蔽的传输线、包括屏蔽的传输线的电气系统、使用屏蔽的传输线的电缆、和使用屏蔽的传输线的电连接器。具体地，本公开提供了包括浮置屏蔽的传输线，所述浮置屏蔽能够隔离可导致串扰降低的导体之间的干涉作用。
【IPC分类】H01P3/08
【公开号】CN104885292
【申请号】CN201380066957
【发明人】Z·A·卡恩, A·W·巴尔, A·R·马修斯
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月5日
【公告号】US20150327357, WO2014099389A1
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