CN101034604B - 电信电缆以及电信电缆中用来分隔导线的隔板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电信电缆和格槽。在一个实施例中，该电缆包括限定延伸的电缆芯的电缆护套，由沿所述芯设置的四对双绞导线组成的导线组件和多个在所述电缆护套的内表面中平行延伸的局部化的相似的膨胀物。该膨胀物基本上以均匀间隔设置在所述电缆护套的内表面并防止所述导线组件与所述内表面接触。在特殊实施例中，该膨胀物是在电缆护套和电缆芯之间设置的一系列填充构件造成的，该膨胀物沿电缆芯并围绕电缆芯螺旋缠绕。格槽由基本上为H形横截面并且并排设置的第一和第二延伸分隔条组成。该格槽沿着其长度螺旋扭曲。在特殊实施例中，格槽和围绕双绞导线的绝缘层是用具有相同介电常数的材料制成的。

Description

电信电缆以及电信电缆中用来分隔导线的隔板
技术领域
本发明涉及一种通信电缆中用来分隔导线的隔板(web)。尤其是，本发明涉及减小串扰的隔板或格槽(spline)，其确保双绞导线相对于彼此处于预定的位置。
背景技术
在进行高速数据通信例如10Gbit以太网时必须克服的一个问题是减小相邻电缆之间的串扰，典型的是称之为线外近端串扰功率和(PSANEXT)和线外等电平远端串扰功率和(PSAELFEXT)。已经提出且在低速网络中显示有效的一种技术是使用隔板或格槽，其沿着电缆的长度并设置在用来沿着电缆传输数据的4对双绞导线对之间。这些现有设计的缺点是在现有技术的这些电缆彼此相邻放置时(典型的是在电缆主干和管道及类似情况)，在给定的电缆中具有最长绞距的双绞线与电缆的几何中心的距离与其它双绞线相同。由于位于相邻电缆中、具有更长绞距的双绞导线靠近程度的增加也增加了PSANEXT和PSAELFEXT(由于相对于那些具有更短绞距的双绞线对，具有更长绞距的双绞线之间的耦合增加了)。另外，每个单独的双绞线对表现出相对高的失衡度，为人所知的是其引起共模信号噪声。这会导致每个电缆(以及由此传输的信号)的性能下降，这种性能下降由于源自如典型的是大量邻近电缆的双绞线对产生的大量的噪声信号不能得到补偿(在最糟糕的情况下，多达6根邻近电缆和48对干扰的双绞导线对)。
发明内容
本发明通过提供电信电缆来处理上述和其它缺陷，该电信电缆由限定延伸的电缆芯的护套、四对沿着芯设置的双绞导线，每根导线由被覆有绝缘层的导电芯组成，以及将四对双绞导线对彼此分隔的格槽组成。该格槽和绝缘层由具有匹配的介电常数的材料制成。
还公开了一种电信电缆，包括限定延伸的电缆芯的电缆护套，沿所述电缆芯芯布置的四对双绞导线，每根所述导线包括被绝缘层包覆着的导电芯，以及将所述四对双绞导线彼此分隔的格槽，其中所述格槽包括两个基本为H型的通过其内条的外表面彼此接触的隔板部分，其每个包括中心条、朝中心条的中心附着的与中心条的内边缘成直角的内条、以及朝中心条的中心附着的与中心条的外边缘成直角的外条，其中所述两个H型隔板部分的两个中心条的位置相对于彼此错开，所述格槽分隔所述四对双绞导线从而使得所述四对双绞导线以相对于彼此位置交错的设置，其中所述格槽和所述绝缘层由具有相同或相似的电介质性能的材料制成。
而且，还描述了一种电信电缆，包括限定延伸的电缆芯的电缆护套，沿所述电路芯布置的四对双绞导线，以及多个在所述电缆护套的外表面平行设置的脊，所述脊基本上以均匀间隔设置在所述电缆护套的外周面上并在所述电缆芯周围沿电缆螺旋缠绕，以及将所述四对双绞导线彼此分隔的格槽，其中所述格槽包括主分隔条、沿着所述主分隔条的第一侧纵向附着的第一辅助分隔条、沿着所述主分隔条的第二侧纵向附着的第二辅助分隔条，其中所述第一辅助分隔条和第二辅助分隔条的位置相对于彼此错开从而所述格槽有一个错开的X横截面，所述格槽将所述四对双绞导线分隔开，从而使得所述四对双绞导线以相对于彼此位置交错的设置。
另外，还公开了一种在电信电缆中使用的格槽，该格槽包括：通过其内条的外表面彼此接触的第一基本为H型的隔板部分和第二基本为H型的隔板部分，其每个包括中心条、朝中心条的中心附着的与中心条的内边缘成直角的内条、以及朝中心条的中心附着的与中心条的外边缘成直角的外条，其中所述两个H型隔板部分的两个中心条的位置相对于彼此错开；其中所述格槽沿着其长度方向螺旋扭曲。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的电信电缆的浮雕式侧面视图；
图2A是根据本发明的示例性实施例的电信电缆的横截面以及对于同一截面的隔板以毫米尺寸计的一些示例性值的图表；
图2B是根据本发明的可选的示例性实施例的电信电缆的横截面以及对于同一截面的隔板以毫米尺寸计的一些示例性值的图表；
图2C是根据本发明的第二个可选的示例性实施例的电信电缆的横截面部分以及对于同一截面的隔板以毫米尺寸计的一些示例性值的图表；
图2D是根据本发明的第三个可选的示例性实施例的电信电缆的横截面以及对于同一截面的隔板以毫米尺寸计的一些示例性值的图表；
图2E是图2C的电信电缆的横截面部分的详细视图；以及
图2F是根据本发明的第四个可选的示例性实施例的电信电缆的横截面的详细视图。
具体实施方式
参考图1，现在将描述电信电缆，通常用标记数字10表示。该电缆10由被隔板14隔开并包装在电缆护套16中的4对双绞导线12组成。在特殊实施例中，可以包括设置在电缆护套16和导线12之间的一个或多个填充构件如18。另外，屏蔽箔或类似物(未示出)可以包括在电缆护套16和填充构件18之间。
还是参考图1，如现有技术中所知的，该双绞导线12典型的是用不同的绞合绞距(即每单位长度的绞合数量)绞合而成。这些绞合绞距可以是规则的和预定的或者可以沿着电缆10的长度改变，例如在最大和最小值之间。在后一种情况下，绞合绞距可以随意改变或根据预定图案改变(例如不断增加或超过预定距离后下降)。值得注意的是，为简化制造，在12中，搓绞的方向沿着给定的双绞导线上各处通常是反向的。
还是参考图1，将双绞导线12彼此分隔的隔板14典型的是还沿着电缆10的长度方向螺旋形绞合使得每个在12中的单个双绞导线沿着电缆的长度基本上保持平行螺旋路径。与12中的单个双绞导线的绞合绞距相似，在12中的单个双绞导线的绞距(通常指的是绞合绞距)与沿着电缆12的长度方向行进的一样，可以是不变的或可以在最小和最大绞合绞距之间变化。在后一种情况下，变化速度可以是随意的或预定的(又，例如，沿着电缆10的长度方向在最小和最大绞合绞距之间不断增加或降低)。
现在参考图2A，在本发明的示例性实施例中，提供了由2个具有L形横截面并沿后跟24接触的分隔部件20、22组成的隔板14。该具有L形横截面的分隔部件20、22将电缆10的芯分隔开，如同被电缆护套16限定为四个象限。在12中的每对双绞线置于不同的象限中。第二对基本上是平的、平行且对置的隔离元件如26、28沿着具有L形横截面的每个分隔部件20、22的外沿如30附着其上。
在特殊实施例中，每个具有L形横截面的分隔部件20、22与它的隔离元件26、28制在一起从而形成“h”形隔板的部分。在电缆制造过程中，这2个“h”形隔板的部分(每个由具有L形横截面的分隔部件20、22和隔离元件26、28组成)平行，随后与4对双绞导线12一起绞合形成电缆20的芯，尤其是形成完好的隔板14。在这点上，每个“h”形隔板部分的具有L形横截面的分隔部件20、22沿着后跟接触(其偶而与电缆10的几何中心A相一致)。
这2个“h”形隔板部分的位置可以相对于彼此偏离或错开，使得4对双绞导线12的位置相对于彼此交错。尤其是，该具有最长绞合绞距的双绞导线12(例如双绞线121和123)的位置可以彼此靠得更近，具有更短绞合绞距的双绞线12(例如双绞线122和124)可以彼此设置得更远。在这点上，由具有较长绞合绞距的双绞线121和123形成的双螺旋半径r1小于由具有较短绞合绞距的双绞线122和124形成的双螺旋半径r2。结果，具有较长绞合绞距的双绞线121和123比具有较短绞合绞距的双绞线122和124更靠近电缆10的几何中心(用点A表示)。
还是参考图2，将具有更长绞合绞距的双绞线定位于更靠近电缆10的中心A具有很多效果。例如，现在对本领域技术人员会很显然的是，相邻电缆的具有更长绞合绞距的双绞线现在将被分开得更远。如上面所讨论的，在具有更长绞距的双绞线之间的耦合比那些具有更短绞距的大，因此以这种方式在那些具有更长绞合绞距的双绞线之间距离的增加导致PSANEXT和PSAELFEXT的减小。另外，该增加的距离主要由比塑料更好的介质--干燥空气填充，这还导致耦合的减小和具有更长绞合绞距的双绞线。而且，具有更短绞距的双绞线通常比具有更长绞合绞距的双绞线每单位长度包括有更多的导电材料，因此产生了屏蔽效果。
还是参考图2A，隔板14的“h”形隔板部分还用来防止双绞导线12接触电缆护套16的内表面32。如本领域所知，这种电缆护套典型的是用具有相对高的介电常数结果是使损耗系数增大的PVC或类似物制成的。利用空气隙和隔板14，通过将双绞导线12从电缆护套16的内表面24分隔开，可以降低复合介电常数和损耗系数。结果，例如，只需使用更少量的铜导线和绝缘来满足6类增补标准的衰减要求。
值得注意的是，隔板14的单个“h”形隔板部分，虽然被图解为彼此的反向的镜象图形，但是不必是相同的尺寸。当然，在特殊实施例中，每个“h”形隔板部分的尺寸可以不同以获得双绞导线12相对于彼此、相对于电缆12的中心A以及相对于电缆护套16的内表面24的期望的位置。
参考图2B，在可选的示例性实施例中，这2个“h”形隔板部分在隔板14的制造过程中或随后使用结合技术例如合适的粘合剂、焊接等连结在一起。
现在参考图2C，在本发明的电缆10的第二个可选的示例性实施例中，隔板14由两(2)个“H”形隔板部分34、36组成。每个所述“H”形隔板部分34、36由中心条38、朝中心42附着由此与所述中心条38的内边缘44成直角的内条40以及朝中心48附着由此与所述中心条38的外边缘50成直角的外条46组成。与上文所述的“h”形隔板部分相似，这2个“H”形隔板部分34、36可以偏移或相对于彼此错开，其使4对双绞导线12的位置依次彼此错开。尤其是，具有最长绞合绞距(示例性的如双绞线122和124)双绞导线12可以彼此设置得更近一些，具有较短绞合绞距(示例性的如双绞线121和123)双绞线可以彼此设置的更远一些。结果，具有更长绞合绞距的双绞线122和124比具有更短绞合绞距的双绞线121和123设置的距离几何中心(还是用点A表示)更近一些。
H形隔板部分34、36还示例性地包括一对填充构件52。该填充构件52设置在电缆护套16的内表面32和H形隔板部分34、36之间。该填充构件示例性地是用来在护套16的内表面32和双绞导线12之间引入更多的空气隙54。另外，该填充构件52确保了护套16的内表面32在护套16最接近H形隔板部分34、36的那些区域是光滑的。
另外，第二个可选的示例性实施例的特殊变形中，这2个“H”形隔板部分34、36在隔板14的制造过程中或随后使用结合技术例如合适的粘合剂、焊接等互相连接在一起。
现在参考图2D，在本发明的第三个可选的示例性实施例中，隔板14由第一带56、在其第一侧上附着的第二带58，在其第二侧上附着的第三带60组成。第二带58和第三带60附着到第一带54上，这样第二带58比第三带60更靠近第一带54的一个末端，从而给隔板14一个错开的X横截面。另外，提供了一个和多个填充构件62。填充构件62可以是在制造过程中单独缠绕双绞导线12和隔板14上或者可以替换的是形成围绕双绞导线12和隔板14的外壳64的一部分或者附着其上。填充构件62在双绞导线12和电缆护套16的内表面32之间引入空气隙66。
现在参考图2E，实际上，当(典型的是PVC)电缆护套16在双绞线12/隔板14上挤出时填充构件48在电缆护套16的内表面引入了一系列的延伸低压压导致在填充构件38的区域中在电缆护套16的外侧形成相应系列的4条脊68。由于隔板沿着电缆10的长度L螺旋扭曲，脊68也沿着电缆10的长度L扭曲。这种结构的一个优点是提供了多条脊68，在本例中是4条，确保了相邻电缆10不能相互嵌套，这增加了相邻电缆间的距离，从而减小了PSANEXT和PSAELFEXT并相应改进了高频性能。另外，电缆护套16还可以将2个“H”形隔板部分34、36上填充构件52所在位置的端部70略微变形，从而确保双绞线12保持离开电缆护套16的内表面32。
另外，通过确保用来制造隔板14、填充构件52和围绕双绞导线12的绝缘层的材料都具有相同或相似的电介质性能，可以进一步提高双绞线的平衡。
现在参考图2F，在本发明的第四个示例性实施例中，电缆护套16的内表面32可以在挤出过程中刻成凹槽形以包括一系列小的凸起的起伏或膨胀物72，示例性的是局部球形横截面。膨胀物72典型的是沿着电缆10的长度直行，或可选的是与双绞线12/隔板14组件的螺旋扭曲的方向相反的方向扭曲，因此不会在隔板14的填充构件52之间嵌套。结果，可以使用数量更少的(示例性的是四或五个)小尺寸的膨胀物72，从而减小为形成膨胀物72所必须添加的材料的用量，其还使双绞导线12和电缆护套的内侧32之间的分隔得到了改进。在示例性实施例中，膨胀物72的高度至少大约是护套厚度的25％。
虽然通过示例性实施例描述了本发明，但是在不偏离本发明的精神和本质的前提下可以对实施例进行改进。

Claims (18)

1.一种电信电缆，包括：
限定延伸的电缆芯的电缆护套；
沿所述电缆芯布置的四对双绞导线，每根所述导线包括被绝缘层包覆着的导电芯；以及
将所述四对双绞导线彼此分隔的格槽，其中所述格槽包括两个基本为H型的通过其内条的外表面彼此接触的隔板部分，其每个包括中心条、朝中心条的中心附着的与中心条的内边缘成直角的内条、以及朝中心条的中心附着的与中心条的外边缘成直角的外条，其中所述两个H型隔板部分的两个中心条的位置相对于彼此错开，所述格槽分隔所述四对双绞导线从而使得所述四对双绞导线以相对于彼此位置交错的设置；
其中所述格槽和所述绝缘层由具有相同或相似的电介质性能的材料制成。
2.权利要求1的电信电缆，还包括至少一个延伸的填充构件，其沿着所述电缆芯并在所述电缆芯周围螺旋设置，所述填充构件由具有所述相同或相似的电介质性能的材料制成。
3.权利要求1的电信电缆，还包括四个沿着所述电缆芯并在所述电缆芯周围螺旋设置的延伸的平行的、均匀间隔的填充构件，每个所述填充构件由具有所述相同或相似的电介质性能的材料制成。
4.权利要求3的电信电缆，其中所述四个填充构件通过所述格槽保持在其位置中。
5.权利要求1的电信电缆，其中所述电缆护套的内表面包括局部化的膨胀物。
6.权利要求3的电信电缆，其中所述填充构件在所述电缆护套的内表面引入局部化的低压区。
7.权利要求6的电信电缆，其中
由第一和第三对所述双绞导线组成的第一双绞导线组以比由第二和第四对所述双绞导线组成的第二双绞导线组更长的绞距进行缠绕，其中所述第一双绞导线组的两对双绞导线呈对角地分布，所述第二双绞导线组的两对双绞导线呈对角地分布，而且其中所述第一双绞导线组中两对双绞导线之间的距离小于所述第二双绞导线组中两对双绞导线之间的距离。
8.一种电信电缆，其包括：
限定延伸的电缆芯的电缆护套；
沿所述电缆芯布置的四对双绞导线；以及
多个在所述电缆护套的外表面平行设置的脊，所述脊基本上以均匀间隔设置在所述电缆护套的外周面上并在所述电缆芯周围沿电缆芯螺旋缠绕；以及
将所述四对双绞导线彼此分隔的格槽，其中所述格槽包括主分隔条、沿着所述主分隔条的第一侧纵向附着的第一辅助分隔条、沿着所述主分隔条的第二侧纵向附着的第二辅助分隔条，其中所述第一辅助分隔条和第二辅助分隔条的位置相对于彼此错开从而所述格槽有一个错开的X横截面，所述格槽将所述四对双绞导线分隔开，从而使得所述四对双绞导线以相对于彼此位置交错的设置。
9.权利要求8的电信电缆，还包括一个或多个填充构件，所述填充构件在所述电缆护套的内表面和相应的一对所述双绞导线之间引入空气隙。
10.权利要求9的电信电缆，其中所述主分隔条包括由一对外条和在所述外条之间附着且与所述外条成直角的中心分隔条，其中所述主分隔条具有为I形的横截面，而且其中所述的填充构件各自沿着每个所述外条的每个外缘附着。
11.权利要求10的电信电缆，其中所述填充构件由所述格槽保持其位置。
12.权利要求9的电信电缆，其中
由第一和第三对所述双绞导线组成的第一双绞导线组以比由第二和第四对所述双绞导线组成的第二双绞导线组更长的绞距进行缠绕，其中所述第一双绞导线组的两对双绞导线呈对角地位于所述主分隔条的对立侧，所述第二双绞导线组的两对双绞导线呈对角地位于所述主分隔条的对立侧，而且其中所述第一双绞导线组中两对双绞导线之间的距离小于所述第二双绞导线组中两对双绞导线之间的距离。
13.在电信电缆中使用的格槽，该格槽包括：
通过其内条的外表面彼此接触的第一基本为H型的隔板部分和第二基本为H型的隔板部分，其每个包括中心条、朝中心条的中心附着的与中心条的内边缘成直角的内条、以及朝中心条的中心附着的与中心条的外边缘成直角的外条，其中所述两个H型隔板部分的两个中心条的位置相对于彼此错开；其中所述格槽沿着其长度螺旋扭曲。
14.权利要求13的格槽，其中一对延伸的填充构件附着在所述外条的边缘。
15.权利要求14的格槽，其中所述第一基本为H型的隔板部分的内条和所述第二基本为H型的隔板部分的所述内条由同一片材料制成。
16.权利要求14的格槽，其中所述第一基本为H型的隔板部分的内条和所述第二基本为H型的隔板部分的内条粘合在一起。
17.权利要求13的格槽，其中所述两个基本为H型的隔板部分由同一片材料制成。
18.权利要求13的格槽，其中所述两个基本为H型的隔板部分粘合在一起。
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