CH695403A5 - Câble de transmission de données à haute vitesse comportant plusieurs paires torsadées blindées. - Google Patents

Description

CH 695 403 A5

Description Domaine de l'invention

[0001] La présente invention concerne un câble de transmission de données doté de paires torsadées blindeés. Arrière-plan

[0002] Les câbles électroniques forment une autoroute véhiculant une grande partie des informations numériques actuelles. Bon nombre des câbles transmettant des informations numériques font appel à une pluralité de paires torsadées. Ces paires torsadées de câbles doivent, pour répondre aux exigences du numérique à haute vitesse, transmettre les informations à des fréquences élevées. Les fréquences élevées, généralement transmises à des tensions extrêmement basses, sont malheureusement sujettes à des interférences électroniques. A titre d'exemple, le paradiaphonie entre des paires torsadées à l'intérieur du même câble, dénommée NEXT dans l'industrie, peut perturber la transmission de signaux à fréquence élevée.

[0003] Pour maîtriser la NEXT, on a recours, dans l'industrie, à des câbles de transmission de données dotés de paires torsadées à blindage individuel, ou ISTP. Chaque ISTP est constituée d'une paire torsadée unique dotée d'un blindage en feuille métallique enroulé autour de la paire torsadée unique. Le blindage en feuille métallique est souvent enroulé suivant un pli latéral ou du type à «enroulement en cigarette». Les expressions pli latéral et enroulement en cigarette sont utilisées ici de manière interchangeable. Le pli latéral se prolonge longitudinalement sur la longueur de la paire torsadée unique. Bien que les ISTP améliorent les performances d'un câble en matière de NEXT ainsi que l'immunité vis-à-vis d'autres interférences électroniques, la configuration peut porter préjudice à d'autres attributs du câble. De façon spécifique, l'application d'un blindage individuel autour de la paire conduit souvent à une dégradation des performances du câble en matière d'impédance et de pertes par réflexion.

[0004] Limpédance d'une paire torsadée non blindée (UTP) est déterminée par la dimension des conducteurs métalliques utilisés, la constante diélectrique du matériau isolant et l'espacement centre à centre des deux conducteurs. L'impédance d'un ISTP, quoique influencée par ces mêmes facteurs, est également influencée par la présence du blindage enroulé sur sa circonférence. Les blindages actuels peuvent être victimes de variations de géométrie. De petites variations de géométrie et d'espacement du blindage global peuvent affecter dramatiquement l'impédance du câble. Le blindage, habituellement constitué d'une mince feuille métallique, peut se plisser, glisser voire s'ouvrir. Le plissement, le glissement et l'ouverture peuvent se produire lors de la fabrication, de l'installation et de l'utilisation du câble. Le plissement, le glissement et l'ouverture peuvent occasionner une augmentation néfaste de la variation d'impédance. Laugmentation de la variation peut affecter d'autres paramètres du câble, comme les pertes par réflexion (RL). Les variations d'impédance et la dégradation connexe des performances du câble provoquées par les câbles à ISTP traditionnels sont clairement indésirables.

Exposé de l'invention

[0005] La présente invention a pour but de procurer un câble doté d'une pluralité de paires torsadées blindeés, présentant une meilleure résistance à la déformation et, de ce fait, une plus grande stabilité d'impédance par rapport aux câbles de conception traditionnelle. Pour doter les ISTP d'une meilleure résistance à la déformation, l'invention procure un câble doté d'une pluralité de paires torsadées à blindage individuels. Ledit câble étant défini dans les revendications. Selon un mode d'exécution le blindage est orienté autour de la paire torsadée suivant un pli latéral ou un pli du type à «enroulement en cigarette». Une partie du blindage à enroulement latéral est fixée sur elle-même. La fixation d'une partie du blindage sur elle-même permet au blindage de former un tube semi-rigide qui englobe la paire torsadée. Du fait de sa rigidification et de son enroulement solide, le blindage conserve sa forme et le glissement ou l'ouverture durant le procédé de fabrication ou durant l'utilisation du câble sont évités. La configuration à blindage fixé offre également une résistance au plissement et à la déformation du blindage. La plus grande stabilité du blindage donne lieu à une réduction globale de la variation d'impédance dans le câble.

[0006] Selon un mode d'exécution chaque blindage de la pluralité est orienté autour d'une paire respective différente de la pluralité de paires torsadées. Chaque paire torsadée est orientée radialement autour du blindage et la paire torsadée et orientée à l'intérieur du blindage, à l'exclusion de l'autre pluralité de paires torsadées. Le câble peut également présenter un blindage global, souvent de construction tressée, lequel entoure la pluralité d'ISTP. Le câble possède une gaine qui entoure le blindage global et la pluralité de blindages orientés autour de chaque paire torsadée.

[0007] Chacun de la pluralité de blindages est orienté suivant un pli latéral. Chaque blindage présente un premier côté en prolongement longitudinal et un deuxième côté en prolongement longitudinal. Une première surface forme une surface du premier comme du deuxième côté en prolongement longitudinal. Une deuxième surface forme également une surface dudit premier comme dudit deuxième côté en prolongement longitudinal. La première surface est opposée à la deuxième surface. Une partie du premier côté en prolongement longitudinal est fixée à une partie dudit deuxième côté en prolongement longitudinal.

[0008] Dans un mode de réalisation, la partie fixée comporte une partie de la première surface formant la surface du premier côté en prolongement longitudinal, et une partie de la deuxième surface formant une partie de la surface du deuxième côté en prolongement longitudinal.

[0009] Dans un autre mode de réalisation, la partie fixée comporte une partie de la première surface formant une sur2

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face du premier côté en prolongement longitudinal, et une partie de la première surface formant une partie du deuxième côté en prolongement longitudinal.

[0010] Ces caractéristiques de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront à l'homme de métier à la lecture du mémoire descriptif, conjointement avec les dessins. Il est toutefois bien entendu que les dessins et la description détaillée n'ont qu'un but illustratif et n'ont pas la prétention de définir les limites de l'invention.

Brève description des dessins

[0011]

La fig. 1 illustre une vue en coupe latérale du câble de la présente invention; le câble possède quatre paires torsadées à blindage individuel.

Les fig. 2a à 2e illustrent des vues en coupe transversale latérale de variantes de réalisation d'une paire torsadée à blindage individuel de la présente invention.

La fig. 3a illustre une vue agrandie de dessus et de côté d'un blindage partiellement déroulé coupé sur sa longueur latérale et longitudinale.

La fig. 3b illustre une vue en coupe latérale partielle de la variante de réalisation des paires torsadées

à blindage individuel illustrées à la fig. 2d.

La fig. 3c illustre une vue en coupe latérale partielle d'une variante de réalisation d'une paire torsadée blindée.

Les fig. 4a à 4d divulguent sous forme synoptique des variantes de procédés de réalisation des paires torsadées à blindage individuel de la présente invention.

Description détaillée

[0012] Si l'on se réfère à la fig. 1, il y est illustré une vue en coupe transversale d'un câble de transmission de données doté d'une pluralité de paires torsadées à blindage individuel 15a, 15b, 15c, 15d, lesquelles font l'objet de la présente invention. Le câble comporte une gaine 17. La gaine peut être constituée de PVC, de polymère fluoré ou d'autres types de matériau. La gaine dans la construction illustrée présente une épaisseur d'environ 0,508 mm (0,020 pouce). Un blindage métallique global tressé 19 est disposé radialement à l'intérieur de la gaine. Le blindage tressé offre une couverture comprise entre 40% et 65%. Les quatre paires torsadées à blindage individuel de la présente invention sont disposées radialement à l'intérieur de la tresse.

[0013] Dans le câble illustré, les quatre paires torsadées à blindage individuel sont identiques. La fig. 2a divulgue une vue agrandie d'une des paires torsadées à blindage individuel 15a illustrées à la fig. 1. La paire torsadée à blindage individuel 15a comporte une paire torsadée unique 20 et un blindage à pli latéral unique 22. La paire torsadée comporte un premier conducteur 23 entouré d'un premier isolant 23a. La paire torsadée comporte un deuxième conducteur 24 entouré d'un deuxième isolant 24a. Le premier conducteur isolé 23, 23a et le deuxième conducteur isolé 24, 24a sont torsadés l'un avec l'autre sur la longueur longitudinale de chaque conducteur. Les premier et deuxième isolants peuvent être fixés au niveau de leur lieu de contact mutuel. La fixation peut se faire à l'aide d'un adhésif. La fixation peut se faire à l'aide d'une bande continue commune (non illustrée). D'une façon générale, les premier et deuxième isolants sont identiques. Les isolants peuvent être constitués de polymère fluoré ou de polyoléfine, comme l'éthylène-propylène, le polyéthylène ou le polypropylène fluorés. Les premier et deuxième conducteurs de la paire torsadée sont identiques. Les conducteurs divulgués présentent un diamètre compris entre 22 et 28 AWG. Les conducteurs peuvent être divisés ou massifs.

[0014] Le blindage unique 22 entoure la paire torsadée unique 20. Le blindage tel qu'illustré à la fig. 2a comporte au moins trois couches distinctes. Une première couche 27, formant une première surface, est constituée d'aluminium. La couche présente, d'une façon générale, une épaisseur comprise entre 0,0076 et 0,0762 mm (0, 0003 et 0,003 pouce). La deuxième couche 29, formant une deuxième surface, est constituée d'un copolymère éthylène/acide acrylique, ou EAA. LEAA présente une épaisseur comprise entre 0,0076 et 0,0254 mm (0,0003 et 0,001). LEAA est utilisé comme couche adhésive. Une troisième couche 31 en polyester est disposée entre la première et la deuxième couche. La troisième couche 31 présente une épaisseur comprise entre 0,0076 et 0,0254 mm (0,0003 et 0,001 pouce). La troisième couche 31 est la couche raidisseuse du blindage ou ruban. Bien qu'un ruban de blindage spécifique doté d'un adhésif spécifique ait été illustré, d'autres rubans dotés d'autres adhésifs pourraient être utilisés. Par exemple, la première couche pourrait être en cuivre, en argent ou en un autre métal conducteur; la deuxième couche, ou couche adhésive, pourrait être un copolymère quelconque parmi plusieurs copolymères ou polyoléfines, comme l'EBA, l'EVA, l'EVS, l'EVSBA voire le LDPE. La troisième couche pourrait être un polymère fluoré ou une polyoléfine, comme le polyester, le polypropylène ou le polyéthylène.

[0015] Le blindage 22, tel qu'illustré à la fig. 3a, présente un premier côté en prolongement longitudinal 33, et un deuxième côté en prolongement longitudinal 35. Les premier et deuxième côtés se prolongent sur toute la longueur de l'axe longitudinal 41 du blindage. Les premier et deuxième côtés en prolongement longitudinal sont adjacents et divisés par l'axe longitudinal 41 du blindage. La deuxième surface 29 forme une surface du premier comme du deuxième côté en prolongement longitudinal. La première surface 27 forme également une surface du premier comme du deuxième côté en prolongement longitudinal. Si l'on revient à la fig. 2a, le blindage 22 est orienté autour de la paire torsadée 20

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suivant un pli latéral ou du type à «enroulement en cigarette». Les expressions «pli latéral» et «enroulement en cigarette» sont utilisées ici de manière interchangeable. Les expressions englobent, sans aucune limitation, un blindage formé en le pliant essentiellement suivant sa largeur latérale plutôt que sa longueur longitudinale 41. La géométrie du ruban plié suivant sa largeur latérale autour de la paire torsadée forme une partie chevauchante 43 qui s'étant sur la longueur longitudinale de la paire torsadée. La partie chevauchante 43 s'étend parallèlement à l'axe longitudinal de la paire torsadée et ne s'enroule pas en spirale le long de l'axe longitudinal de la paire si le câble constitué d'une pluralité d'ISTP est mis en câble (en faisceau) par un mouvement planétaire. On entend, par mouvement planétaire, un mouvement tel qu'aucune force de torsion ne s'exerce sur la pluralité d'ISTP à mesure qu'elles sont torsadées. La partie chevauchante 43 s'étendra parallèlement à l'axe longitudinal de la paire torsadée, et s'enroulera également en spirale autour de l'axe longitudinal de la paire torsadée si le câble constitué d'une pluralité d'ISTP est mis en câble par un mouvement traditionnel à simple ou à double torsion. On entend, par mouvement de mise en câble à simple ou double torsion, un mouvement tel qu'un couple est induit dans les ISTP individuelles lors du processus de torsade des ISTP. Les deux procédés sont couramment utilisés dans l'industrie de fabrication des câbles, et l'un comme l'autre peuvent être utilisés dans le processus de fabrication de la présente invention.

[0016] Dans la zone de la partie chevauchante 43 du blindage, la deuxième surface 29 est en regard de la première surface 27. Un premier bord en prolongement longitudinal 44 est orienté dans le sens horaire; un deuxième bord longitudinal 44a est orienté dans le sens anti-horaire. Dans la zone de la partie chevauchante 43, la partie de la deuxième surface 29 formant une surface du deuxième côté en prolongement longitudinal est fixée à la partie de la première surface 27 formant une surface du premier bord en prolongement longitudinal. La longueur arquée de la partie chevauchante 43 peut varier. La fig. 2b illustre une partie chevauchante dont la longueur arquée est supérieure à celle de la partie chevauchante 43 illustrée à la fig. 2a.

[0017] On notera que bien que la fig. 2a divulgue un blindage dans lequel la couche radialement vers l'extérieur est la couche d'aluminium, le blindage pourrait présenter de nombreuses constructions différentes. Dans cette construction, la couche d'EAA serait la couche la plus radialement vers l'extérieur. En variante, la couche de polyester pourrait être la couche la plus radialement vers l'extérieur, la couche d'EAA radialement vers l'intérieur, et la couche d'aluminium disposée entre elles. La partie chevauchante peut présenter le deuxième côté radialement vers l'extérieur du premier côté, comme l'illustre la fig. 2a, ou le deuxième côté radialement vers l'intérieur du premier côté. D'autres orientations pourraient encore être utilisées, dont certaines sont abordées ci-dessous.

[0018] La fig. 2c illustre une variante de réalisation d'une paire torsadée à blindage individuel. La paire torsadée à blindage individuel fait appel à une paire torsadée et un blindage identiques à ceux illustrés à la fig. 2a. Le blindage à pli latéral 22 à la fig. 2c présente toutefois une orientation différente de celle du blindage à pli latéral à la fig. 2a. A la fig. 2c, le premier bord en prolongement longitudinal 44 ne chevauche pas le deuxième bord en prolongement longitudinal 44a. En fait, le blindage 22 est plié latéralement suivant sa longueur longitudinal de façon à orienter le premier bord en prolongement longitudinal 44 à proximité latérale du deuxième bord en prolongement longitudinal 44a. Le blindage est plié latéralement pour mettre la deuxième surface 29 du premier côté en prolongement longitudinal 33 au contact de la deuxième surface 29 du deuxième côté en prolongement longitudinal 35. Les surfaces en contact sont fixées. La partie fixée 43a est alors pliée latéralement par-dessus une partie adjacente 45 du blindage.

[0019] La fig. 2d illustre encore un autre mode de réalisation d'une paire torsadée à blindage individuel. Le mode de réalisation à la fig. 2d est identique à celui de la fig. 2a, exception faite de la construction du blindage et de l'orientation du blindage enroulé. Comme l'illustre la fig. 3b, le blindage 22a possède une première couche 47a en EAA, la deuxième couche 47b en aluminium et la troisième couche 47c en polyester. Si l'on revient à la fig. 2d, dans cette configuration, les bords en prolongement longitudinal ne se chevauchent pas. Le blindage est plié latéralement pour mettre la première couche 47a du premier côté en prolongement longitudinal 33 au contact de la première couche 47a du deuxième côté en prolongement longitudinal 35. Les couches en contact sont alors fixées. La partie fixée 43b est alors pliée radialement vers l'intérieur d'une partie adjacente du blindage.

[0020] La fig. 3c illustre une variante de la construction du blindage illustrée aux fig. 3a et 3b. Le blindage présente une première couche en aluminium 49a, une deuxième couche en polyester 49b, une troisième couche en aluminium 4 9c et une quatrième couche en EAA 49d.

[0021] La fig. 2e illustre encore un autre mode de réalisation de la construction du blindage. La couche en EAA 29a ne forme pas une surface recouvrant les premier 33 et deuxième 35 côtés en prolongement longitudinal. Elle ne recouvre en fait qu'une partie 43e du deuxième côté en prolongement longitudinal. Elle ne recouvre que la partie 43e du deuxième côté 35 fixée au premier côté 33. La couche en aluminium, au niveau de la partie 43a, est située entre la couche en EAA 29a et la couche en polyester 31a. Les premier et deuxième côtés en prolongement longitudinal incluent la couche en aluminium et la couche en polyester.

[0022] Si l'on se réfère à la fig. 4a, il y est illustré un schéma synoptique divulguant un appareil permettant de fabriquer les paires torsadées à blindage individuel de la présente invention. On fait passer simultanément la paire torsadée unique 20 et le blindage à travers un bloc de mise en forme / chauffage de métal 51. Le bloc de mise en forme du métal enroule latéralement le blindage autour de la paire torsadée et fixe le blindage pour former l'ISTP 15a. Le bloc de mise en forme / chauffage du métal est chauffé jusqu'à une température comprise entre 220°F et 400°F pour réaliser la fixation. Un capteur de température 53 et un dispositif chauffant 55 sont raccordés au bloc de mise en forme du métal. Un régulateur 57 est interface avec le dispositif chauffant et le capteur de température. La paire torsadée et le blindage sont transportés à travers le bloc de mise en forme du métal grâce à la traction générée par un dispositif de fabrication de câble supplémentaire tel que le cabestan d'une ligne d'extrusion ou d'une câbleuse.

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[0023] A titre de variante de procédé supplémentaire, tel qu'illustrée à la fig. 4b, une pluralité d'ISTP peuvent être simultanément torsadées les unes avec les autres pour former un câble complet à l'aide d'une pluralité de blocs de mise en forme / chauffage du métal 51.

[0024] Une variante de procédé de formation des paires torsadées à blindage individuel est illustrée à la fig. 4c. Dans la variante de procédé, une boîte de pastilles chaudes 63 est utilisée pour fixer le blindage sur lui-même. La variante d'appareil possède une première section 63a qui plie latéralement le blindage autour de la paire torsadée. Dans la deuxième portion 63b de l'appareil, le blindage est fixé sur lui-même à l'aide de pastilles chaudes. Les pastilles sont chauffées à l'aide d'un dispositif de chauffage à air chaud 63c.

[0025] Plutôt que d'utiliser de l'air chaud ou un élément chauffant électrique, chacun des appareils décrits pourrait utiliser un dispositif de chauffage infrarouge 65 (fig. 4d).

[0026] D'autres modes de réalisation de la présente invention ainsi que des équivalents mécaniques apparaîtront à l'homme de métier et le mémoire descriptif n'a pas la prétention de limiter le cadre de l'invention, mais plutôt de procurer un exemple d'un mode de réalisation de l'invention.

Claims (10)

Revendications

1. Câble de transmission de données à haute vitesse, comprenant: une pluralité de paires torsadées individuelles, chaque paire torsadée individuelle comportant un premier conducteur isolé torsadé autour d'un deuxième conducteur isolé;

une gaine entourant ladite pluralité de paires torsadées individuelles,

au moins deux desdites paires torsadées étant chacune enveloppée latéralement par un blindage composite métallique ayant une couche de polymère et une couche de métal, et ladite couche de métal ayant une épaisseur d'environ 0,0076 à 0,0762 mm,

chacun desdits blindages ayant une surface intérieure et une surface extérieure opposée à la surface intérieure et ladite surface extérieure étant en face de ladite gaine,

chaque blindage ayant un premier côté longitudinal de chevauchement et un deuxième côté longitudinal de chevauchement, et lesdits premier et deuxième côtés longitudinaux de chevauchement étant fixés l'un avec l'autre par un agent de fixation.

2. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 1, dans lequel ledit deuxième côté longitudinal est plié de façon que la surface extérieure est repliée sur elle-même pour former un deuxième pli de côté longitudinal, et dans lequel la surface intérieure de dudit premier côté longitudinal est fixé audit deuxième pli de côté longitudinal.

3. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 1, dans lequel ledit premier côté longitudinal est plié de façon que la surface in extérieure est repliée sur elle-même pour former un premier pli de côté longitudinal, et dans lequel la surface intérieure dudit deuxième côté longitudinal est fixé audit premier pli de côté longitudinal.

4. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 1, dans lequel chaque blindage métallique comprend:

une première couche d'aluminium ayant une épaisseur de 0,0076 à 0,0762 mm, une deuxième couche d'adhésif ayant une épaisseur de 0,0076 à 0,0254 mm et une couche de polymère entre lesdites première et deuxième couches d'aluminium.

5. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 1, dans lequel chaque blindage métallique comprend:

une première couche d'adhésif, une deuxième couche d'aluminium et une couche de polymère.

6. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 3, dans lequel chaque blindage métallique comprend:

une première couche d'aluminium, une deuxième couche de polymère, une troisième couche d'aluminium et une quatrième couche d'adhésif.

7. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 1, dans lequel seulement l'un des côtés longitudinaux de chevauchement a un agent de fixation sur lui.

8. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 4, dans lequel seulement l'un des côtés longitudinaux de chevauchement a un agent de fixation sur lui.

9. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 5, dans lequel seulement l'un des côtés longitudinaux de chevauchement a un agent de fixation sur lui.

10. Câble de transmission de données à haute vitesse selon la revendication 6, dans lequel seulement l'un des côtés longitudinaux de chevauchement a un agent de fixation sur lui.

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