BRPI0908568B1

BRPI0908568B1 - Fita de barreira, e, cabo

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Publication number: BRPI0908568B1
Application number: BRPI0908568-8A
Authority: BR
Inventors: Ronald A. Nordin; Masud Bolouri-Saransar; Timothy J. Houghton; David P. Camp; Royal O. Jenner; Thomas G. McLaughlin; Kenneth E. Cornelison
Original assignee: Panduit Corp; General Cable Technologies Corporation
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2019-04-24
Also published as: US8217267B2; AU2009221806A1; EP3142126A1; US20120267142A1; EP2269196B1; KR20110003326A; US20090223694A1; TW201003678A; CN101960537B; CA2717863C; TW201434055A; JP5483461B2; US8946555B2; JP5822960B2; JP2014131304A; KR101562808B1; EP2269196A1; BRPI0908568A2; CA2717863A1; US20150136441A1

Abstract

“fita de barreira, e, cabo” a presente invenção refere-se a uma fita de barreira usada como parte de um cabo de comunicação para melhorar a atenuação de diafonia. a fita de barreira é provida com duas ou mais camadas de barreira de segmentos condutores descontínuos. segmentos condutores de uma camada de barreira sendo, de preferência, dimensionados e formados para sobrepor vãos entre segmentos condutores de outra camada de barreira.

Description

“FITA DE BARREIRA, E, CABO”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a cabos de comunicação e, mais especificamente, a métodos e aparelho para realçar a atenuação de diafonia associada a esses cabos.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] A medida que as redes se tomam mais complexas e têm uma necessidade de cabeamento com maior largura de banda, a atenuação da diafonia cabo-a-cabo (ou diafonia anormal) toma-se cada vez mais importante para prover um sistema de comunicação robusto e confiável. A diafonia anormal está associada, primariamente, ao mído eletromagnético que pode ocorrer em um cabo perturbado decorrente de cabos portadores de sinal passando próximo ao cabo perturbado. Além disso, pode ocorrer diafonia entre pares trançados dentro de um cabo particular, o que pode degradar, adicionalmente, a confiabibdade de um sistema de comunicação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [003] Em alguns modos de reabzação, a presente invenção se refere ao uso de múltiplas camadas de material tendo segmentos condutores como um método de realçar a atenuação de diafonia anormal. Em um modo de reabzação, a presente invenção compreende uma película metábca padronizada de dupla camada (ou fita de barreira) que é enrolada ao redor de pares de fio de par trançado sem bbndagem (UTP) de lOGb/s (gigabit/segundo) de alto desempenho. Em geral, a presente invenção pode ser usada em cabo de comunicação de frequências mais altas ou mais baixas, como cabeamento de Categoria 5e, Categoria 6 Categoria 6A, Categoria 7 (padrões TIA/EIA), e de cobre, usados para aplicativos de frequência ou taxa de bits ainda maiores, como 40Gb/s e lOOGb/s. Os segmentos condutores nas camadas são posicionados de modo que vãos, em uma camada, sejam substancialmente sobrepostos por segmentos condutores de uma camada

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2/18 vizinha. As múltiplas camadas reduzem a diafonia, enquanto os vãos entre os segmentos condutores reduzem a emissão de energia eletromagnética do material condutor e, também, reduzem a susceptibibdade do material condutor em relação à energia eletromagnética irradiada. A presente invenção soluciona as deficiências do cabo UTP da técnica anterior ao reduzir a diafonia cabo-a-cabo, ou outros tipos de diafonia. Modos de realização da presente invenção podem ser apbcados a outros tipos de cabo, além do cabo UTP.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [004] Com o propósito de facibtar a compreensão das invenções, os desenhos e descrição anexos ilustram modos de reabzação das mesmas, dos quais as invenções, estrutura, construção e operação, e muitas vantagens relacionadas podem ser facilmente compreendidas e apreciadas.

[005] A Fig. 1 é uma vista esquemática de um modo de reabzação de um sistema de comunicação incluindo múltiplos cabos de comunicação, de acordo com a presente invenção;

A Fig. 2 é uma vista em seção transversal de um dos cabos de comunicação da Fig. 1;

A Fig. 3 é uma vista plana fragmentada de um modo de reabzação de uma fita de barreira, de acordo com a presente invenção, e usada nos cabos das Figs. 1 e 2;

A Fig. 4 é uma vista em seção transversal da fita de barreira da Fig. 3 tomada ao longo da secção 4-4 na Fig. 3;

A Fig. 5 é uma vista longitudinal em seção transversal da modelagem capacitiva parasítica de dois cabos da técnica anterior;

A Fig. 6 é uma vista longitudinal em seção transversal da modelagem capacitiva parasítica de dois cabos, de acordo com um modo de reabzação da presente invenção;

A Fig. 7 E uma vista longitudinal em seção transversal de uma

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3/18 modelagem indutiva parasítica de dois cabos da técnica anterior;

A Fig. 8 é uma vista em seção transversal de uma modelagem indutiva parasítica de dois cabos, de acordo com um modo de realização da presente invenção

A Fig. 9 é uma vista em perspectiva de um modo de realização do cabo da Fig. 1, ilustrando a natureza em espiral da fita de barreira instalada dentro do cabo;

A Fig. 10 é uma vista plana fragmentada de um modo de realização de uma fita de barreira, de acordo com a presente invenção, em forma de um material condutor descontínuo padronizado de camada tripla sobre um material isolante de substrato;

A Fig. 11 é uma vista plana fragmentada de outro modo de realização de uma fita de barreira, de acordo com a presente invenção;

A Fig. 12 é uma vista transversal da fita de barreira da Fig. 11 tomada ao longo da linha 12-12 da Fig. 11;

A Fig. 13 é uma vista em seção transversal de um cabo, de acordo com um modo de reabzação da presente invenção, tendo um divisor de par trançado alternativo;

A Fig. 14 é uma vista em seção transversal de um cabo, de acordo com outro modo de reabzação da presente invenção, tendo um divisor de par trançado alternativo;

A Fig. 15 é uma vista em seção transversal de um cabo incorporando uma película estampada como uma camada isolante;

A Fig. 16 é uma vista em seção transversal de um cabo incorporando películas estampadas como separadores de par trançado e, como uma camada isolante; e

A Fig. 17 é uma vista plana de uma película estampada. DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODOS DE REALIZAÇÃO [006] Com referência agora aos desenhos, e mais particularmente à

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Fig. 1, é mostrado um sistema de comunicação 20 que inclui pelo menos um cabo de comunicação 22 conectado ao equipamento 24. O equipamento 24 está ilustrado como um painel de terminação na Fig. 1, mas pode ser equipamento passivo ou ativo Exemplos de equipamento passivo podem ser, mas não de modo bmitativo, painéis de terminação modulares, painéis de terminação de perfuração, painéis de terminação acopladores, tomadas de parede etc. Exemplos de equipamento ativo podem ser, mas não de modo bmitativo, comutadores de Ethernet, roteadores, servidores, sistemas de gerenciamento de camada física, e equipamentos bgados sobre a Ethernet que podem ser encontrados em salas de centros de dados/telecomunicações, dispositivos de segurança (câmeras e outros sensores, etc.) e equipamentos de acesso à porta; e telefones, computadores, máquinas de fax, impressoras e outros periféricos, como pode ser encontrado em áreas de estação de trabalho. O sistema de comunicação 20 pode incluir, adicionalmente, gabinetes, prateleiras, gerenciamento de cabos e sistemas de roteamento elevados, por exemplo.

[007] O cabo de comunicação 22 pode ser na forma de um par trançado sem bbndagem (UTP) e, mais particularmente, um cabo de Categoria 6A, que pode operar a lOGb/s, como mostrado mais particularmente na Fig. 2, e que está descrito abaixo em maior detalhe. Entretanto, a presente invenção pode ser apbcada e/ou implementada em uma variedade de cabos de comunicações, como já foi descrito, bem como, em outros tipos de cabos. Os cabos 22 podem ser terminados diretamente no equipamento 24, ou, alternativamente, em uma variedade de plugues 25 ou módulos de tomada 27 como o tipo RJ45, cassetes de módulo de tomada, conectores Infiniband, RJ21, e muitos outros tipos de conectores, ou combinações dos mesmos. Além disso, os cabos 22 podem ser processados em tramas ou feixes de cabos, e podem, adicionalmente, ser processados em tramas predeterminadas.

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5/18 [008] O cabo de comunicação 22 pode ser usado em uma variedade de aplicações de cabeamento estruturada, incluindo cabos de interligação, cabeamento de espinha dorsal, e cabeamento horizontal, embora a presente invenção não esteja bmitada a estas apbcações. Em geral, a presente invenção pode ser usada para fins mibtares, industrial, telecomunicações, informática, comunicação de dados e outras aplicações de cabeamento.

[009] Com referência, mais particularmente, à Fig. 2, é mostrada uma seção transversal do cabo 22. O cabo 22 inclui um núcleo interno 23 de quatro pares de fios condutores trançados 26 separados, tipicamente, com uma malha trançada 28. Uma camada isolante interna 30 (por exemplo, uma fita isolante plástica ou uma camada isolante extrudada, por exemplo, um material de camisa isolante interna com 254pm de espessura) envolve os pares de fios condutores 26 e a malha trançada 28. Um enrolamento de fita de barreira 32 envolve a camada isolante interna 30. A fita de barreira 32 pode ser enrolada hebcoidalmente ao redor da camada isolante 30. O cabo 22 também pode incluir uma camisa isolante externa 33. A fita de barreira 32 está mostrada em uma versão condensada, para simplicidade, na Fig. 2, ilustrando apenas um substrato isolante 42 e segmentos condutores 34 e 38. Com referência, também, às Figs. 3 e 4, e como discutido abaixo em maior detalhe, a fita de barreira 32 inclui uma primeira camada de barreira 35 (mostrada na Fig. 2 como uma camada de barreira interna) compreendendo os segmentos condutores 34 separados por vãos 36; uma segunda camada de barreira 37 (mostrada na Fig. 2. como uma camada de barreira externa) compreendendo os segmentos condutores 38 separados por vãos 40 no material condutor de segmentos 38; e um substrato isolante 42 separando os segmentos condutores 34 e os vãos 36 da primeira camada condutora dos segmentos condutores 38 e vãos 40 da segunda camada condutora. As primeira e segunda camadas de barreira, e mais particularmente os segmentos condutores 34 e 38, são escalonados dentro do cabo, de modo que os vãos 40 da camada de barreira

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6/18 externa se alinhem com os segmentos condutores 34 da camada condutora interna. A fita de barreira 32 pode ser enrolada hehcoidalmente ou em espiral ao redor da camada isolante interna 30. Alternativamente, a fita de barreira pode ser apbcada ao redor da camada isolante de uma forma não hebcoidal (por exemplo, em estilo de cigarro ou longitudinal).

[0010] A camisa isolante externa 33 pode ter 381pm de espessura (entretanto, outras espessuras são possíveis). O diâmetro total do cabo 22 pode ser inferior a 7,62mm, por exemplo; entretanto, outras espessuras são possíveis.

[0011] A Fig. 3 é uma vista plana de fita de barreira 32 ilustrando os segmentos condutores padronizados sobre um substrato isolante onde duas camadas de barreira 35 e 37 de material condutor descontínuo são utibzadas. Os segmentos condutores 34 e 38 estão arranjados como um mosaico em uma série de figuras planas ao longo tanto da direção longitudinal, quanto da transversal de um substrato subjacente 42. Conforme descrito, a utilização de múltiplas camadas de barreira de segmentos condutores padronizados facibta a atenuação realçada de diafonia anormal pelo fato de reduzir, efetivamente, o acoplamento por um cabo 22 a um cabo adjacente, e prover uma barreira ao acoplamento de outros cabos. A natureza descontínua dos segmentos condutores 34 e 38 reduz ou ebmina a irradiação das camadas de barreira 35 e 37. No modo de reabzação mostrado, um padrão metálico de camada dupla em forma de grade é incorporado à fita de barreira 32, que se enrola em espiral ao redor dos pares de fios trançados 26 do cabo exemphficativo de lOGb/s de alto desempenho. O padrão pode ser escolhido de modo que os segmentos condutores de uma camada de barreira recubram os vão 36, 40 da camada de barreira vizinha Nas Figs. 3 e 4, por exemplo, tanto a camada de barreira superior 35, quanto a inferior 37 tem segmentos condutores arranjados em uma série de quadrados (com cantos arredondados) de, aproximadamente, 8,38mm x 8,38mm, com um vão 44 de l,52mm entre os

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7/18 quadrados. De acordo com um modo de realização, os cantos arredondados são providos com um raio de, aproximadamente, de 0,79mm.

[0012] Com referência à camada de barreira superior 35, o desempenho de qualquer camada de material condutor única é dependente do tamanho do vão 44, do padrão descontínuo, e do comprimento longitudinal 46 dos segmentos descontínuos e, também, pode ser, pelo menos de certa forma, dependente das larguras transversais dos segmentos condutores 48. Em geral, quanto menor o tamanho do vão 44 e mais longo o comprimento longitudinal 46, melhor será a atenuação da diafonia cabo-a-cabo. Entretanto, se o comprimento longitudinal 46 do padrão for muito longo, as camadas de material condutor descontínuo irradiarão e serão sensíveis à energia eletromagnética na faixa de frequência de relevância. Uma solução é projetar o comprimento longitudinal 46 do padrão de modo que ele seja ligeiramente maior que o arranjo de par médio dos pares de fios condutores trançados dentro do cabo envolvido, mas menor do que um quarto do comprimento de onda do sinal de maior frequência transmitido sobre os pares de fios. O arranjo de par é igual ao comprimento de uma torção completa de um par de fios trançados.

[0013] Os comprimentos típicos de torção (ou seja, arranjo de par) para cabo de alto desempenho (por exemplo, lOGb/s) estão na faixa de 0,8cm a l,3cm. Por conseguinte, os comprimentos do segmento condutores estão, tipicamente, dentro da faixa de, aproximadamente, l,3cm a, aproximadamente, lOcm, para cabos adaptados para uso com uma frequência de 500MHz. Em frequências maiores ou menores, os comprimentos variarão para mais ou para menos, respectivamente.

[0014] Além disso, para um sinal com uma frequência de 500MHz, o comprimento de onda será de aproximadamente 40cm quando a velocidade de propagação for de 20 cm/ns. Nesse comprimento de onda, os comprimentos dos segmentos condutores das camadas de barreira devem ser inferiores a

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ÍOcm (ou seja, um quarto do comprimento de onda) para impedir que os segmentos condutores irradiem energia eletromagnética.

[0015] Também é desejável que as larguras transversais 48 dos segmentos condutores recubram os pares de fios trançados à medida que eles são trançados no núcleo do cabo. Em outras palavras, é desejável que as larguras transversais 48 dos segmentos condutores sejam largas o suficiente para recobrir um par trançado em uma direção radial para fora a partir do centro do cabo. Em geral, quanto mais largas as larguras transversais 48, melhor será a atenuação da diafonia cabo-a-cabo. Além disso, é desejável que a barreira de fita 32 seja enrolada hebcoidalmente ao redor do núcleo de cabo com, aproximadamente, a mesma taxa que a taxa de torção do núcleo do cabo. Para cabo de alto desempenho (por exemplo, lOGb/s), arranjos de trança típicos (ou seja, a taxa de torção do núcleo do cabo) estão na faixa de cerca de 6cm a cerca de 12cm. E preferido que as fitas de barreira, de acordo com a presente invenção, sejam enroladas na mesma taxa que a do arranjo de trança (ou seja, uma volta completa na faixa de aproximadamente, 6cm a, aproximadamente, 12cm). Entretanto, a invenção não está bmitada a essa faixa de comprimentos de voltas, e comprimentos mais longos ou mais curtos podem ser usados.

[0016] Uma aplicação de alto desempenho de uma fita de barreira de segmentos condutores descontínuos é o uso de uma ou mais camadas de barreira condutoras para aumentar a atenuação da diafonia cabo-a-cabo. Para barreiras de múltiplas camadas, as camadas de barreira são separadas por um substrato de modo que as camadas não fiquem em contato elétrico direto uma com a outra. Embora estejam ilustradas duas camadas de barreira 35 e 37, a presente invenção pode incluir uma única camada de barreira, ou três ou mais camadas de barreira. (Ver Fig 10, por exemplo).

[0017] A Fig. 4 ilustra, em maior detalhe, uma vista em seção transversal da fita de barreira 32 quando empregada com duas camadas de

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9/18 barreira 35 e 37. Cada camada de barreira inclui um substrato 50 e segmentos condutores 34 ou 38. O substrato 50 é um material isolante e pode ter, aproximadamente, 17,78pm de espessura, por exemplo. A camada de segmentos condutores contém figuras planas, por exemplo, quadrados com cantos arredondados, de alumínio tendo uma espessura de aproximadamente 8,89pm. De acordo com outros modos de reabzação da presente invenção, os segmentos condutores podem ser de diferentes formas, como polígonos regulares ou irregulares, outras formas irregulares, formas curvas fechadas, regiões isoladas formadas por fissuras de material condutor, e/ou combinações dos anteriores. Outros materiais condutores, como cobre, ouro, ou níquel, podem ser utibzados para os segmentos de condutores. Materiais semicondutores também podem ser utibzados nessas áreas. Exemplos de material do substrato isolante incluem pobéster, pobpropileno, pobetileno, poliimida e outros materiais.

[0018] Os segmentos condutores 34 e 38 são acoplados a um substrato isolante comum 42 através de camadas de cola pulverizada 52. As camadas de cola pulverizada 52 podem ter 12,7pm de espessura e a camada de substrato isolante comum 42 pode ter 38,lpm de espessura, por exemplo. Com as espessuras exemplificativas ilustradas das camadas, a espessura total da fita de barreira 32, da Fig 4, é de, aproximadamente, 116,84pm. Deve ser entendido que materiais de espessuras diferentes podem ser utibzados para as diferentes camadas. De acordo com alguns modos de reabzação, é desejável manter a distância entre as duas camadas de segmentos condutores 34 e 38 pequena, de modo a reduzir a capacitância entre essas camadas.

[0019] Ao usar múltiplas camadas de material condutor descontínuo como material de barreira, a cobertura de vão entre as camadas ajuda a reduzir a diafonia cabo-a-cabo. Isso pode ser melhor compreendido examinando-se o acoplamento capacitivo e condutor entre os cabos.

[0020] A Fig. 5 ilustra um modelo de acoplamento capacitivo

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10/18 parasítico de dois cabos 401 e 402 da técnica anterior. Aqui, os dois cabos 401 e 402 empregam camisas isolantes 404 como um método de atenuar a diafonia cabo-a-cabo entre os dois pares de fios trançados 403 de padrão de comprimento de trança 54 (arranjo de par) Ethernet de lOGb/s. O acoplamento capacitivo parasítico resultante, conforme ilustrado pelos capacitores modelados 405-408, cria diafonia cabo-a-cabo significativa. Embora os capacitores 405-408 estejam mostrados como elementos capacitivos agregados para a finalidade do modelo da Fig. 5, eles são, na verdade, uma capacitância distribuída.

[0021] Ao contrário, a Fig. 6 ilustra o acoplamento capacitivo parasítico de dois cabos 22a e 22b utilizando a técnica de barreira da presente invenção. Embora o efeito global resulte de uma capacitância distribuída, estão mostrados modelos de capacitores de elementos agrupados com a finalidade de ilustrar o acoplamento capacitivo parasítico distribuído. Os primeiro e segundo fios trançados 101 e 102 do par trançado 26a portam um sinal diferencial e podem ser modelados como tendo polaridades opostas. O sinal de polaridade positivo portado pelo primeiro fio 101 e o sinal de polaridade negativo, portado pelo segundo fio 102 se acoplam, aproximadamente iguais, ao segmento condutor 34a. Este acoplamento é modelado pelos capacitores 504 e 505. Como resultado, muito pouca carga líquida é acoplada capacitivamente do par trançado 26, sobre o segmento condutor 34a, resultando em um potencial desprezível. Esta pouca carga acoplada sobre o segmento condutor 34a é distribuída posteriormente pelo acoplamento sobre os segmentos condutores 38a e 38b na camada de barreira externa do cabo 22 via capacitores modelados 506 e 507. Devido ao fato dos segmentos condutores e 38a 38B também serem acoplados capacitivamente com segmentos condutores 34b e 34c internos adicionais, a quantidade de acoplamento capacitivo é, adicionalmente, mitigada devido aos efeitos de cancelamento resultantes das polaridades opostas dos fios trançados 101 e

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102. Efeitos de cancelamento similares são executados pelos capacitores modelados adicionais 508-513, de modo que o acoplamento capacitivo global entre o par trançado 26a do primeiro cabo 22 e o par trançado 26b do segundo cabo 22b, é substancialmente reduzido em comparação com um sistema da técnica anterior. O espaçamento dos vãos 36 e 40 nas duas camadas de barreira de uma fita de barreira reduz significativamente a oportunidade de acoplamento capacitivo direto cabo-a-cabo.

[0022] Voltando à modelagem indutiva, a Fig. 7 ilustra a modelagem indutiva parasítica distribuída de dois cabos da técnica anterior. Nas Figs. 7 e 8, correntes, nos condutores, produzem campos magnéticos e a indutância distribuída dos condutores resulta no acoplamento indutivo mostrado pelas setas. Para fins de ilustração, regiões específicas do campo magnético estão indicadas por setas, mas os campos magnéticos são, na reabdade, distribuídos por todas as áreas ilustradas. Aqui, ambos os cabos 601 e 602 empregam apenas camisas isolantes 604 como forma de atenuar a diafonia cabo-a-cabo entre os dois pares de fios trançados 605 de padrão de comprimento de trança 54 (arranjo de par) Ethernet de lOGb/s O acoplamento indutivo parasítico resultante, modelado em 606-609, cria diafonia cabo-a-cabo significativa. [0023] A Fig. 8 ilustra a modelagem indutiva de dois cabos usando as técnicas de barreira como propostas pela presente invenção. Os dois fios trançados dos cabos 22a e 22b, respectivamente, contêm os pares trançados 26a e 26b e o mesmo padrão de comprimento de trança 56 (arranjo de par) Ethernet de lOGb/s, como o modelo da técnica anterior. Entretanto, os dois cabos 22a e 22b estão protegidos com a fita de barreira 32. As camadas de barreira 35 e 37 contêm os respectivos vãos 36 e 40 no material condutor para impedir que os segmentos de materiais condutores 34 e 38 irradiem. Os segmentos de condutores são escalonados dentro do cabo de modo que a maioria dos vãos no material condutor fique abnhada com os segmentos condutores da camada adjacente.

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12/18 [0024] Campos magnéticos são induzidos no primeiro cabo 22 pelo par de fios trançados 26a. Entretanto, à medida que os campos magnéticos passam através da camada de barreira interna da fita de barreira 32, eles criam correntes de Foucault nos segmentos condutores, reduzindo a extensão de acoplamento magnético 710 e 711, e reduzindo a diafonia cabo-a-cabo. Entretanto, a necessidade de vãos 36 e 40 nas camadas de barreira 35 e 37 resulta em algumas porções do campo magnético passarem perto de um limite ou vão. Correntes de Foucault não são induzidas tão fortemente próximo a um limite ou vão, resultando em menor redução do campo magnético que passa nestas regiões.

[0025] Novamente, uma solução é o uso de múltiplas camadas de barreira 35 e 37 de modo que um vão de uma camada seja recoberto por material condutor da camada adjacente. O segundo cabo 22b ilustra uma camada de barreira externa (particularmente, o segmento condutor 38) recobrindo um vão 36 na camada condutora interna 35. Como explicado acima, os campos magnéticos passando através das camadas condutoras 35 e 37 não perdem muita energia devido ao fato das correntes de Foucault não serem induzidas tão fortemente próximo aos limites ou vãos 36 e 40. Entretanto, assegurando-se que o vão 36 na camada condutora interna 35 seja recoberto por um segmento condutor da camada de barreira exterior, os campos magnéticos passando através da camada de barreira interna criam correntes de Foucault fortes ao passar pela camada de barreira externa, reduzindo, desse modo, sua de energia e reduzindo a diafonia cabo-a-cabo. Por conseguinte, é desejável arranjar os vãos 36 e 40 das camadas de barreira, de modo a estarem alinhados com os segmentos condutores de uma camada de barreira adjacente; entretanto, alguns vãos nas camadas de barreira podem permanecer descobertos sem afetar, significativamente, a atenuação da diafonia cabo-a-cabo da presente invenção.

[0026] A Fig. 9 ilustra como a fita de barreira 32 é enrolada em

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13/18 espiral entre a camada isolante 30 e a camisa externa 33 do cabo 22. Alternativamente, a fita de barreira pode ser aplicada ao redor da camada isolante de uma forma não helicoidal (por exemplo, em estilo de cigarro ou longitudinal). É desejável que o enrolamento helicoidal da fita de barreira 32 tenha uma taxa de enrolamento aproximadamente igual ao comprimento de arranjo de núcleo do cabo 22 (ou seja, a taxa pela qual os pares trançados 26 do cabo se enrolam um ao redor um do outro). Entretanto, em alguns modos de realização o enrolamento helicoidal da fita de barreira 32 pode ter uma taxa de enrolamento maior ou menor que o comprimento do arranjo de núcleo do cabo 22.

[0027] A Fig. 10 ilustra outro modo de realização de uma fita de barreira 60, de acordo com a presente invenção, que inclui uma terceira camada condutora com os segmentos condutores 62 para recobrir, especificamente, os vãos 64. A fita de barreira 60 pode ter uma estrutura similar àquela mostrada na Fig. 4, mas com uma camada de barreira adicional, e o substrato interveniente e a camada de cola, onde os segmentos condutores 62 recobrem os vãos 64, como mostrado. A presente invenção não está limitada aos modos de realização mostrados, mas também pode incluir modos de realização com uma única camada de barreira, ou quatro ou mais camadas de barreira, na fita de barreira.

[0028] A Fig. 11 ilustra outro modo de realização de uma fita de barreira 80, de acordo com a presente invenção. A fita de barreira 80 é similar à fita de barreira 32, mostrada e descrita acima, exceto que a fita de barreira 80 é provida com segmentos condutores retangulares superiores e inferiores 82 e 83. Os segmentos retangulares sobre cada camada são separados por vãos 84. Os segmentos condutores retangulares 82 e 83 têm um comprimento longitudinal 86 e uma largura transversal 88. De acordo com um modo de realização, o comprimento longitudinal 86 de cada segmento condutor retangular 82 é de, aproximadamente, 2,09cm, e a largura transversal 88 é de,

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14/18 aproximadamente, 0,84cm. Neste modo de realização, os vãos 84 têm, aproximadamente, 0,15cm de largura. Do mesmo modo que a forma e o tamanho do segmento condutor podem variar, também a largura do vão pode variar. Por exemplo, o vão pode ter 0,14cm de largura, ou outras larguras. Em geral, quanto maior a relação entre os comprimentos longitudinais dos segmentos condutores e as larguras de vão, melhor a atenuação da diafonia. Entretanto, podem ser providas dimensões diferentes dependendo das características desejadas de desempenho do cabo. Os segmentos condutores retangulares 82 são providos com cantos arredondados 90 e, no modo de reabzação ilustrado, os cantos arredondados 90 têm um raio de, aproximadamente, 0,79mm.

[0029] E desejável que os segmentos condutores, de acordo com a presente invenção, sejam providos com cantos curvos de modo a reduzir as chances de efeitos de campo indesejáveis que poderiam surgir se cantos mais agudos fossem usados. De acordo com alguns modos de reabzação da presente invenção, cantos arredondados tendo raios na faixa de 0,25mm a, aproximadamente, 12,7mm são preferíveis, embora raios maiores ou menores possam ser benéficos em determinados modos de realização.

[0030] A Fig 12 é uma vista em seção transversal da fita de barreira tomada ao longo da linha 12-12, da Fig. 11. A fita de barreira 80 inclui um substrato isolante 92 e camadas de barreira superiores e inferiores 91 e 93, tendo segmentos condutores retangulares 82 e 83. Os segmentos condutores retangulares 82 e 83 são acoplados ao substrato 92 por uma camada de cola pulverizada 94 e são delimitados por camadas de substrato externas 96. De acordo com um modo de realização, o substrato isolante 92 tem uma espessura de, aproximadamente, 38,lpm, as camadas de cola pulverizada 94, têm espessuras de, aproximadamente, 12,7pm, os segmentos condutores 82 e 83, têm espessuras de, aproximadamente, 25,4pm, e as camadas exteriores de substrato 96 têm espessuras de, aproximadamente, 25,4pm. Outras espessuras

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15/18 podem ser utilizadas para as camadas dependendo das qualidades físicas e de desempenho desejadas da fita de barreira 80.

[0031] A Fig. 13 é uma vista em seção transversal de um cabo 110 tendo um divisor alternativo de par trançado 112. O divisor de par trançado 112 tem membros radiais de malha trançada 114 que se estendem para fora a partir de um centro 116 do divisor 112, para membros circunferenciais de malha trançada 118. Pares trançados 120 do cabo 110 são contidos dentro de regiões abertas 122 debmitadas pelos membros radiais e circunferenciais de malha trançada 114 e 118. Os membros circunferenciais de malha trançada 118 servem como uma camada de isolamento interna similar à camada 30 da Fig. 2. O divisor de par trançado 112 pode incorporar uma camada de barreira compreendendo segmentos condutores, similar às fitas de barreira 32, 60 e 80 expbcadas acima.

[0032] A Fig. 14 é uma vista em seção transversal de outro cabo 124 tendo um divisor de par trançado alternativo 126. O divisor de par trançado 126 tem membros radiais de malha trançada 128 que se estendem a partir de um centro 130 do divisor 126 e terminam em membros circunferenciais de malha trançada encurtados 132. Pares trançados 134 do cabo 124 são contidos dentro de regiões abertas 136 debmitadas, parcialmente, pelos membros radiais e circunferenciais de malha trançada encurtados 126 e 132. O divisor de par trançado 126 pode incorporar uma camada de barreira compreendendo segmentos condutores, similar às fitas de barreira 32, 60 e 80 expbcadas acima.

[0033] A Fig. 15 é uma vista em seção transversal de outro cabo 130 tendo uma película estampada 132 como a camada de isolamento entre os pares de fios trançados 26 e a fita de barreira 32. De acordo com alguns modos de realização, a película estampada 132 tem a forma de uma fita estampada feita de um polímero, como pobetileno, pobpropileno ou etileno propileno fluorado (FEP). Em alguns modos de reabzação, a película

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16/18 estampada 132 é feita de uma camada estampada de polietileno ou polipropileno espumado. Polietileno não espumado retardante de fogo pode ser usado como o material de base. A estampagem da película 132 provê uma camada isolante com uma espessura maior do que a espessura do material de base da película. Isso produz uma espessura de camada maior, por unidade de massa, do que as películas não estampadas sóbdas ou espumadas. A incorporação de mais ar na camada, via estampagem, reduz a constante dielétrica da camada resultante, permitindo um diâmetro global de cabo menor, devido ao fato da constante dielétrica global menor da camada permitir um nível de desempenho similar ao de uma camada mais espessa de um material tendo uma constante dielétrica maior. O uso de uma película estampada reduz o custo global do cabo, ao reduzir a quantidade de material sóbdo no cabo, e também melhora o desempenho de queima do cabo, devido ser provida uma quantidade menor de material inflamável dentro do cabo do que se uma camada isolante sóbda fosse usada. Foi verificado, também, que o uso de uma película estampada como a camada isolante melhora o desempenho de perda de inserção do cabo. Camadas isolantes, de acordo com a presente invenção, podem ser enroladas em espiral, ou de outra maneira, ao redor de um núcleo de cabo.

[0034] A Fig. 16 é uma vista em seção transversal de um cabo 134 tendo uma película estampada 132 como a camada isolante entre os pares trançados 26 e a fita de barreira 32 e, também, tendo películas estampadas como separadores entre os pares trançados individuais 26. Os separadores mostrados na Fig. 16 incluem um separador reto central 136 e um par de separadores dobrados 138. O uso de películas estampadas como separadores entre os pares de fios trançados tem muitas das mesmas vantagens do uso de uma película estampada como uma camada isolante, como expbcado acima. [0035] A Fig. 17 é uma vista plana de um modo de reabzação de uma película estampada 132. Vistas laterais em detalhe S também são mostradas

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17/18 na Fig. 17 No modo de realização mostrado na Fig. 17, a película estampada 132 toma a forma de um padrão de repetição de quadrados estampados 140 em um material de base como polietileno ou polipropileno, espumado ou não espumado. Em um modo de realização preferido é usado um material de película de polímero espumado. A relação de aspecto da película estampada 132 é a relação entre a espessura efetiva da película estampada, t_e, e a espessura do material de base, tb. Relações de aspecto de até 5, por exemplo, com uma espessura de material de base de 76,2pm e uma espessura efetiva de 381pm para a película estampada, são usadas, de acordo com alguns modos de realização. Outras relações utilizáveis incluem uma espessura do material de base de 76,2pm e uma espessura efetiva de 355,6pm; uma espessura de material base de 127pm e uma espessura efetiva de 381pm. De acordo com alguns modos de realização, materiais de base na faixa de 38,1-177,8pm são estampados para espessuras efetivas de 203,3pm a 508pm. Embora quadrados estampados 140 estejam mostrados na Fig. 17, outras formas podem ser usadas, assim como uma combinação de formas diferentes ao longo do comprimento da película 132, incluindo o uso de estampagem padronizada. [0036] Fitas de barreira, de acordo com a presente invenção, podem ser enroladas em espiral, ou de outra maneira, ao redor de pares trançados individuais dentro do cabo para melhorar a atenuação de diafonia entre os pares trançados. Além disso, camadas de barreira, de acordo com a presente invenção, podem ser incorporadas em diferentes estruturas dentro de um cabo, incluindo uma camada isolante, uma camada isolante externa, ou uma estrutura de divisor de par trançado.

[0037] Do exposto acima, pode-se observar que foram providas características para melhorar o desempenho de cabos para aumentar a atenuação de diafonia cabo-a-cabo. Embora modos de reabzação particulares da presente invenção tenham sido mostrados e descritos, será óbvio para aqueles experientes na técnica que alterações e modificações podem ser feitas

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18/18 sem fugir da invenção em seus aspectos mais amplos. Por conseguinte, o objetivo é cobrir todas essas mudanças e modificações que se insiram no espírito e escopo verdadeiros da invenção. O assunto exposto na descrição acima e desenhos anexos é oferecido apenas a título de ilustração e não como uma limitação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fita de barreira (32) para enrolar um núcleo de pares trançados (26) de condutores em um cabo de comunicação (22), desse modo atenuando diafonia anormal, a fita de barreira (32) caracterizada pelo fato de compreender:

um substrato isolante (42);

uma primeira camada (35) de barreira de segmentos condutores (34) separados por vãos (36); e uma segunda camada de barreira (37) de segmentos condutores (38) separados por vãos (40);

onde os segmentos condutores (34, 38) das primeira e segunda camadas de barreira (35, 37) se sobrepõem uns aos outros em um padrão em forma de grade, de modo que os vãos (36, 40) em uma das duas camadas sejam recobertos por segmentos condutores (34, 38) na outra das duas camadas.
2. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os segmentos condutores (34, 38) compreendem quadrados com cantos arredondados.
3. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os quadrados possuem dimensões de 8,38 mm por 8,38 mm.
4. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os pares trançados (26) de condutores possuem um comprimento de arranjo de par médio e onde os pares trançados (26) conduzem sinais em frequências de sinal, os segmentos condutores (34, 38) tendo um comprimento de padrão longitudinal ligeiramente maior do que o dito arranjo de par médio, mas menor do que um quarto do comprimento de onda do sinal de maior frequência transmitido pelos ditos pares trançados (26).

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5. Cabo (22) caracterizado pelo fato de que compreende:

uma plurabdade de pares trançados (26) de condutores providos em um núcleo interno (23);

uma camada isolante (30) envolvendo o núcleo interno (23); uma fita de barreira (32) como definida na reivindicação 1 enrolada ao redor da camada isolante (30); e uma camisa isolante externa (33).
6. Cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os segmentos condutores (34, 38) da fita de barreira (32) compreendem quadrados com cantos arredondados.
7. Cabo (22), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os quadrados possuem dimensões de 8,38mm por 8,38mm.
8. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 3, ou cabo (22), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os vãos (36, 40) que separam os segmentos condutores (34, 38) da fita de barreira (32), possuem l,52mm de largura.
9. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 2, ou cabo (22), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os cantos arredondados possuem raios de 0,79mm.
10. Cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os pares trançados (26) de condutores possuem um comprimento de arranjo de par médio e onde os pares trançados (26) conduzem sinais em frequências de sinal, os segmentos condutores (34, 38) da fita de barreira (32) tendo um comprimento de padrão longitudinal bgeiramente maior do que o comprimento de arranjo de par médio, mas menor do que um quarto do comprimento de onda do sinal de maior frequência transmitido pelos pares trançados (26).
11. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 1, ou cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os

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3/3 segmentos condutores (34, 38) da fita de barreira (32) possuem comprimentos dentro da faixa de l,3cm a ÍOcm.
12. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 1, ou cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a fita de barreira (32) compreende adicionalmente uma segunda camada de substrato (50) e uma terceira camada de barreira de segmentos condutores separados por vãos, os segmentos condutores da terceira camada sobrepostos aos vãos que restaram da sobreposição das primeira e segunda camadas (35, 37) de segmentos condutores (34, 38).
13. Fita de barreira (32), de acordo com a reivindicação 1, ou cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os segmentos condutores (34, 38) da fita de barreira (32) compreendem retângulos com cantos arredondados.
14. Cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma camada isolante entre os pares trançados (26) e a fita de barreira (32), a camada isolante compreendendo uma película estampada (132).
16. Cabo (22), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um separador de par (138) separando pelo menos dois dos pares trançados (26) de condutores, o separador de par compreendendo uma película estampada (132).