ТОКОПРОВОДЯЩАЯ ЖИЛА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК H01B11/06 

Изобретение относится к области электротехники и касается передачи электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и/или воспроизводящим устройствам бытовой и профессиональной техники.

Известны провода монтажные ленточные марки ЛМППМ-100, содержащие многослойную медную плоскую жилу (см., например, ТУ №16-705.360-84).

Известны полосковые радиочастотные кабели, представляющие собой две медные ленты толщиной 0,15 мм и шириной до 7,5 мм, расположенные продольно, с изоляцией из фторопласта и оболочкой из светостабилизированного полиэтилена (см., например, Д.Я. Гальперович, А.А. Павлов, Н.Н. Хренников Радиочастотные кабели, М.: Энергоатомиздат, 1990, стр. 249 и 250).

Известны полосковые кабели, содержащие две металлические плоские ленты, между которыми расположена изоляционная лента с выступающими за их пределы краями, имеющими двухсторонний поперечный гофр с глубиной, равной удвоенной толщине металлической ленты, и оболочку в виде обмотки лентами и монолитного слоя (см., например, Авт. свид. СССР №599285, МКИ Н 01 В 7/08, опубл. 25.03.78, БИ №11).

Недостатком известных металлических плоских лент (жил), проявляющимся при передаче электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и/или воспроизводящим устройствам, является недостаточно высокие их потребительские свойства.

В задачу изобретения входит повышение потребительских свойств токопроводящей металлической плоской ленты (жилы) при передаче электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и воспроизводящим устройствам.

Указанная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в снижении искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот при его прохождении по токопроводящей плоской жиле.

Заявленный технический результат достигается в токопроводящей жиле, содержащей металлические плоские проводники, слой изоляции на поверхности жилы, выполненной по меньшей мере из трех плоских металлических проводников, обращенных плоской поверхностью друг к другу, в которой между плоскими поверхностями соседних проводников размещен слой изоляции, концевые участки проводников выведены за пределы расположения слоев изоляции и на каждом из концевых участков жилы проводники соединены между собой, а отношение ширины проводника к его толщине выбрано в интервале от 110 до 290, в частности, плоские проводники в жиле установлены параллельно друг над другом.

Известен способ изготовления двух и трехпроводных кабелей, предназначенных преимущественно для радиоэлектроники и вычислительной техники, заключающийся в последовательном наложении на металлические плоские проводники изоляции в виде лент и оболочки путем обмотки изолированных проводников изоляционной лентой, при котором ленты изоляции располагают продольно между изолируемыми проводниками, и заворачивают их вокруг проводников в процессе наложения ленты оболочки путем воздействия последней на ленты, расположенные продольно (см., например, Авт. свид. СССР №602999, МКИ Н 01 В 13/26, опубл. 15.04.78, БИ №14).

Недостатком известного способа, проявляющимся при передаче электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и/или воспроизводящим устройствам, являются недостаточно высокие потребительские свойства металлических плоских проводников (жилы).

В задачу изобретения входит повышение потребительских свойств токопроводящих плоских металлических проводников (жилы) при передаче электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и/или воспроизводящим устройствам.

Указанная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в снижении искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот при его прохождении по токопроводящей плоской жиле.

Заявленный технический результат достигается в способе изготовления токопроводящей жилы, включающем изготовление плоских металлических проводников, нанесение изоляции на поверхность жилы, при котором берут по меньшей мере три плоских металлических проводника и до нанесения изоляции на поверхность жилы между плоскими поверхностями соседних проводников дополнительно размещают слой изоляции, а концевые участки проводников выводят за пределы расположения слоев изоляции и на каждом из концевых участков жилы проводники соединяют между собой.

В технике известен, применительно к полосковому кабелю, такой прием, как размещение между металлическими проводниками слоя изоляции (см., например, Патент ФРГ №1900678, НКИ 21 с 31/08, 1969), при этом отсутствуют сведения о достигаемом снижении искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот при его прохождении по полосковому кабелю. Заявляемый технический результат, заключающийся в снижении искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот, недостижимый как в полосковом кабеле, так и монтажном проводе марки ЛМППМ-100, тем не менее достигается в предлагаемой токопроводящей плоской жиле, выполненной по меньшей мере из трех плоских металлических проводников, обращенных плоской поверхностью друг к другу, с размещенным между плоскими поверхностями соседних проводников слоем изоляции, концевые участки проводников в которой выведены за пределы расположения слоев изоляции, причем на каждом из концевых участков жилы проводники соединены между собой, передача электрического сигнала происходит одновременно по всем проводникам и за счет этого снижается влияние на передаваемый сигнал известного из литературы скин-эффекта (см., например, И.В. Савельев. Курс общей физики, Книга 2, Электричество и магнетизм, М.: ООО “Издательство Астрель, ООО “Издательство ACT”, 2001, стр.223) - одного из существенных факторов, влияющих на искажение электрического сигнала при прочих равных условиях. При одном и том же сечении токопроводящей жилы, минимальные размеры которого определяются целевым назначением и соответствующими токовыми нагрузками, влияние скин-эффекта на электрический сигнал в звуковом диапазоне частот меньше в случае заявляемой жилы ввиду большей площади поверхности проводящих проводников по сравнению с аналогичным показателем известной токопроводящей жилы полоскового кабеля, представляющей собой однослойную медную ленту, и известной жилой монтажного провода ЛМППМ-100, представляющей собой многослойную плоскую медную ленту с электрическим контактом всех соприкасающихся между собой плоских поверхностей проводников; при одной и той же площади сечения полоскового кабеля и предлагаемой токопроводящей жилы из-за снижения площади внешней поверхности токопроводящей жилы возрастает ее устойчивость к воздействию внешних электромагнитных полей.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на фиг.1 представлен общий вид предлагаемой токопроводящей жилы (продольный вертикальный разрез); на фиг.2 - то же, что и на фиг.1 (поперечный вертикальный разрез); на фиг.3 - схематичное изображение звуковоспроизводящего устройства с соединительными проводами на базе предложенной токопроводящей жилы; на фиг.4 представлено изображение узла соединения токопроводящей жилы с разъемом считывающего (усиливающего, воспроизводящего) устройства при передаче сигнала от считывающего к усиливающему (от усиливающего к воспроизводящему) устройству.

Жила содержит металлические плоские проводники 1-3, на наружной поверхности жилы выполнен слой изоляции 4, кроме того, между плоскими поверхностями 5-6 и 7-8 соседних проводников 1-2 и 2-3 соответственно, каждый из которых имеет ширину А и толщину В, размещен слой изоляции 9 и 10 (фиг.1 и 2), при этом концевые участки 11, 12 и 13 проводников 1-3, выведенные за пределы изоляционных слоев 4 и 9-10, соединены между собой слоями 14 и 15 пайки (фиг.1); им может быть придана форма, ответная форме разъема узла подключения усиливающего и/или воспроизводящего устройства бытовой и/или профессиональной техники (на фиг.1-3 не показано). На фиг.3 схематично показано соединение считывающего устройства 16 с усиливающим устройством 17 и звуковоспроизводящим устройством 18 при помощи проводов соответственно 19-20 и 21-22, каждый из которых выполнен из двух жил соответственно 23-24, 25-26 и 27-28, 29-30, конструктивно исполненных согласно фиг.1 и 2. На фиг.4 схематично изображен узел сочленения концевых участков 11-13 проводников 1-3 (соединенных между собой слоями пайки 14 и 15, выведенных за пределы изоляционных слоев 4 и 9-10) токопроводящей жилы 23 провода 19 с гнездом 31 переходного элемента 32, вставленного в гнездо 33 разъема 34 устройства 16, во второе гнездо 35 разъема 34 аналогичным образом при помощи переходного элемента 36 подсоединена токопроводящая жила 24 провода 19, при этом гнезда 33 и 35 в разъеме 34 разделены слоем изолятора 37. Соединение противоположных концевых участков токопроводящих жил 23 и 24 с устройством 17 выполнено по схеме, подобно приведенной на фиг.4; таким же образом выполнено соединение жил 25-26 (провод 20) с устройствами 16, 17, жил 27-28 (провод 21) и 29-30 (провод 22) с устройствами 17, 18 (на фиг.4 не показано).

Изобретение было осуществлено следующим образом.

Пример 1. Из листа меди марки МОБ методом проката была получена медная плоская лента прямоугольного сечения толщиной 0,2 мм и шириной 30 мм, из полученной ленты нарезали три проводника (1-3) длиной 3 метра каждый (при отношении ширины А каждого проводника к его толщине В, равном 150, фиг.2), проводники 1-3 расположили друг над другом параллельно друг другу (фиг.1), отступили от каждого конца полученного таким образом пакета по 2 см и между плоскими поверхностями 5-6 и 7-8 соседних проводников 1-3 разместили ленту изоляционную 9 и 10 (фиг.1) шириной 32 мм и толщиной 100 мкм, выполненную из фторопласта, затем выступающие за пределы расположения вышеуказанной изоляционной фторопластовой ленты 9 и 10 концевые участки 11, 12 и 13 проводников 1-3 были жестко соединены между собой слоями 14 и 15 пайки (фиг.1), на наружную поверхность полученной таким образом токопроводящей жилы нанесли, за исключением концевых участков 11-13, изоляционное покрытие 4 методом намотки изоляционной ленты толщиной 100 мкм, выполненной из фторопласта. Аналогичным образом были изготовлены еще три идентичные жилы, всего было изготовлено 4 жилы, две из которых были использованы в качестве соединительного провода 19 левого канала между стереоусилителем Sony TA-FA50ES (17) и одной из колонок стереоакустической системы Sony SS-F7ES (18), остальные две жилы были аналогичным образом использованы в качестве соединительного провода (20) правого канала между стереоусилителем (17) и второй колонкой стереоакустической системы (18).

Пример 2. То же, что и в примере 1, но из листа меди марки М1 была получена медная плоская лента прямоугольного сечения толщиной 0,1 мм и шириной 200 мм, из полученной ленты нарезали шесть проводников длиной 3 метра каждый (при отношении ширины проводника к его толщине 200), изоляционная лента была выбрана шириной 21 мм и толщиной 30 мкм.

Пример 3. То же, что и в примере 1, но из листа меди марки МОБ была получена медная плоская лента прямоугольного сечения толщиной 0,1 мм и шириной 25 мм, из полученной ленты нарезали шесть проводников длиной 3 метра каждый (при отношении ширины проводника к его толщине 250), изоляционная лента была выбрана шириной 27 мм и толщиной 30 мкм.

Пример 4. То же, что и в примере 1, но из листа меди марки МОБ была получена медная плоская лента прямоугольного сечения толщиной 0,2 мм и шириной 20 мм, из полученной ленты нарезали три проводника длиной 3 метра каждый (при отношении ширины проводника к его толщине 100), изоляционная лента была выбрана шириной 22 мм и толщиной 100 мкм.

Пример 5. То же, что и в примере 1, но из листа меди марки МОБ методом проката была получена медная плоская лента прямоугольного сечения толщиной 0,1 мм и шириной 30 мм, из полученной ленты нарезали три проводника длиной 3 метра каждый (при отношении ширины проводника к его толщине 300), изоляционная лента была выбрана шириной 32 мм и толщиной 33 мкм.

Были также опробованы для изготовления токопроводящей жилы, в частности металлических проводников, наряду с медью медные посеребренные ленты, медные луженые ленты; в качестве диэлектриков, изолирующих проводники в жиле, - диэлектрики с относительной диэлектрической проницаемостью не более 3,5, в том числе бумага, конденсаторная бумага, пленка или лента из полиэтилена, полиэтилентерефталат-полиэтилена, а также многослойные комбинации из названных материалов; в качестве диэлектриков, изолирующих внешнюю поверхность токопроводящей жилы, - покрытие из полиэтилена или полиэтилентерефталат-полиэтилена, поливинлхлорида, хлопчатобумажных или иных нитей, многослойные комбинации из вышеперечисленных материалов; соединение выступающих за пределы расположения слоев изоляции металлических проводников в жиле, наряду с пайкой, может быть выполнено известным методом точечной сварки или иным известным способом, обеспечивающим надежный электрический контакт между ними (на фиг.1-3 не показано).

Наряду с этим изготовили соединительный провод из двух токопроводящих плоских жил, полученных по технологии, описанной в примере 1, из проводников толщиной 0,03 мм и шириной 4,5 мм, при помощи которого соединили считывающее устройство 16, в качестве которого был использован проигрыватель CD (компакт-дисков) марки Sony CDP-XA20ES, и усиливающее устройство 17, в качестве которого был использован указанный ранее стереоусилитель марки Sony TA-FA50ES.

Испытания полученных токопроводящих жил 23-24 (провод 19), 25-26 (провод 20), 27-28 (провод 21) и 29-30 (провод 22) проводили по методике, описанной в журнале AUDIO MUSIC №3, 2001 (с.64-69).

Также были проведены аналогичные испытания с использованием в качестве считывающего устройства 16 проигрывателя CD марки Musical Fidelity CD PRE 24, в качестве усиливающего устройства 17 усилителя марки Musical Fidelity A3CR, в качестве воспроизводящего устройства 18 акустических систем Dinaudio Contour 3.0.

Для сравнения в этих же условиях в качестве соединительного провода был взят известный плоский провод марки Blue Heaven Rev.2 производства фирмы NORDOST (см., например, каталог NORDOST CORPORATION, 420 Franklin ST., Framingham, MA 01702, USA).

Результаты испытаний показаны в таблице.

Сопоставительный анализ представленных в таблице результатов проведенных испытаний свидетельствует, что образцы предлагаемой токопроводящей жилы, описанные в примерах 1-3, продемонстрировали передачу электрического сигнала в звуковом диапазоне частот с высокой достоверностью и по сравнению с известным, а также нерекомендуемыми образцами, показанными в примерах 4-6, снижение искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот при его прохождении по токопроводящей плоской жиле.

Изобретение применимо в бытовой и профессиональной аудио-, видео-, компьютерной и иной технике для передачи с минимальными искажениями электрического сигнала в звуковом диапазоне частот.

Изобретение относится к области электротехники, касается передачи электрического сигнала в звуковом диапазоне частот от считывающих устройств к усиливающим и/или воспроизводящим устройствам бытовой и профессиональной техники и направлено на снижение искажения электрического сигнала в звуковом диапазоне частот, достигаемом при его прохождении по токопроводящей плоской жиле, изготовленной по способу, включающему изготовление плоских металлических проводников, нанесение изоляции на поверхность жилы, при котором берут по меньшей мере три плоских металлических проводника и до нанесения изоляции на поверхность жилы между плоскими поверхностями соседних проводников дополнительно размещают слой изоляции, концевые участки проводников выводят за пределы расположения слоев изоляции и на каждом из концевых участков жилы проводники соединяют между собой, при этом жила выполнена по меньшей мере из трех плоских металлических проводников (11, 12 и 13), обращенных плоской поверхностью друг к другу, с размещенными между плоскими поверхностями (5-6 и 7-8) соседних проводников (1-2 и 2-3) слоями изоляции (9 и 10), при этом концевые участки (11, 12 и 13) проводников (1-3), выведенные за пределы изоляционных слоев (4 и 9-10), соединены между собой слоями (14 и 15) пайки. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Токопроводящая жила, содержащая металлические плоские проводники, слой изоляции на поверхности жилы, отличающаяся тем, что жила выполнена по меньшей мере из трех плоских металлических проводников, обращенных плоской поверхностью друг к другу, при этом между плоскими поверхностями соседних проводников размещен слой изоляции, концевые участки проводников выведены за пределы расположения слоев изоляции и на каждом из концевых участков жилы проводники соединены между собой, а отношение ширины проводника к его толщине выбрано в интервале от 110 до 290.2. Токопроводящая жила по п.1, отличающаяся тем, что плоские проводники в жиле установлены параллельно друг над другом.3. Способ изготовления токопроводящей жилы, включающий изготовление металлических плоских проводников, нанесение изоляции на поверхность жилы, отличающийся тем, что берут по меньшей мере три плоских металлических проводника и до нанесения изоляции на поверхность жилы между плоскими поверхностями соседних проводников дополнительно размещают слой изоляции, а концевые участки проводников выводят за пределы расположения слоев изоляции и на каждом из концевых участков жилы проводники соединяют между собой.