CN104008815B - 用于数据通信电缆的不连续屏蔽带 - Google Patents

Abstract

本装置提供了一种通信电缆，其具有多个双绞线通信元件、环绕着该双绞线的护套和置于该双绞线和护套之间的屏蔽元件。将所述屏蔽元件构造为带基板，在其上布置有多个箔屏蔽元件，所述箔屏蔽元件是以三角形形状形成的并且布置在带有至少第一箔屏蔽元件的基板上，将其三角形的底部布置成基本上平行于所述带基板的纵向边缘。每个后续的三角形布置在所述带基板上，与所述第一三角形箔屏蔽元件相隔一定的距离，其三角形的底部被布置成基本上平行于所述带基板的相对的纵向边缘。

Description

用于数据通信电缆的不连续屏蔽带

技术领域

本申请涉及一种屏蔽带。更具体地，本申请涉及一种用于LAN（局域网）电缆的屏蔽带。

背景技术

LAN或网络类型通信电缆通常是由多个封装在护套里的双绞线（两个绞合导线）构成的。典型的结构是在护套里具有四对双绞线，但是许多其它对数更多的电缆是可得到的。

以这样的方式来关注构造这些电缆，也就是防止相邻电缆的串扰。例如，在一典型安装中，可将许多LAN电缆彼此相邻布置，并且在第一电缆的双绞线里的信号可能会引起与在相邻LAN电缆里的另一双绞线的干扰或串扰。为了防止这种情况，在电缆里的双绞线的捻距或扭曲率是相互不同的。此外，当在相邻电缆里的双绞线相互平行时，可能会增加串扰，所以在电缆里的双绞线相互缠绕（螺旋形或SZ绞合），从而进一步降低干扰。还可采用间隔元件，以便将护套与双绞线间隔开，从而在相邻电缆里的双绞线尽可能地远离。

然而，尽管所有的这些特征，但是在某些情况下，对于增加的带宽的需求可能有必要需要额外的保护防止串扰。一种这样常见类型的保护是屏蔽。LAN电缆屏蔽通常是以缠绕在电缆里双绞线周围的箔的形式，其处于护套之下。该金属箔通常是在装上护套之前围绕双绞线的集束芯线缠绕，并且是由合适的金属例如铝构成的

虽然屏蔽对于防止外来串扰和其它的外部信号干扰是有效的，但是必须使屏蔽接地至连接器，以符合安全规范。这是费时的步骤，增加了安装屏蔽电缆的成本。一典型的示例需要绕屏蔽螺旋盘绕的地线，这也增加了总的电缆成本。

在现有技术中，已经有建议通过在屏蔽里提供具有周期性断裂的不连续屏蔽带从而减轻上述影响。这样的设计确保收集在屏蔽里的任何信号不会从电缆的一端连续延伸至另一端，并且这省去了使屏蔽接地的需要。然而，在这样做时，这样的设计已产生了另一缺点，特别是相对于在电缆的双绞线里的信号质量，是因为由该不连续屏蔽元件产生的信号所造成的干扰。

例如，由于不连续屏蔽，在双绞线里行进的信号可在屏蔽里带有断裂的不连续箔元件里产生感应信号，引起可能造成带有回波损耗问题的反射波。这些碎片可能以累积或共振的方式与传输电信号共同相互作用，从而在传输信号的特定频率产生回波损耗的尖峰。

在一示例中，其中箔片的尺寸和形状是矩形的，每个箔元件的大小相同，以整齐的间距相互隔开，产生的反射波是这样的，也就是它们可能在特定的频率并以显著的振幅出现。

其它现有技术中的不连续屏蔽装置已试图通过改变相对于箔片段长度的屏蔽元件长度使反射波最小化，这些反射波可能是通过相等长度和间距的不连续屏蔽元件而产生的，发现尖峰的频率/位置可能取决于箔片部分的大小以及在它们之间的间隙。

其它现有技术中的不连续屏蔽带试图通过具有不垂直于沿双绞线方向（即平行四边形）伸展的基板长边缘的箔片（和断裂）而使反射波的振幅最小化。

虽然这些各种各样的装置可能具有一些减轻的影响，从而通过增加这些反射发生的频率范围来减小反射波的振幅，但是它们仍不是最优的解决方案。

发明内容

本装置通过提供一种不连续带而克服了现有技术的缺点，其中布置在带基板上的导电性屏蔽元件不形成从电缆的一端到另一端的完整的电连接。而且，在带基板上的金属屏蔽元件是以容易构造的方式成形和确定尺寸的，而且使得可能是由这样的不连续屏蔽元件产生的其它信号/干扰问题最小化，通过进一步增加这些反射发生的频率范围并减小干扰信号的振幅来减小反射波的振幅。

为此，本装置提供了一种通信电缆，其具有多个双绞线通信元件、环绕着该双绞线的护套和置于该双绞线和护套之间的屏蔽元件。

将所述屏蔽元件构造为带基板，在其上布置有多个箔屏蔽元件，所述箔屏蔽元件是以三角形形状形成的并且布置在基板上，使得至少第一箔屏蔽元件将其三角形的底边布置成基本上平行于所述带基板的纵向边缘。每个后续的三角形与所述第一三角形箔屏蔽元件间隔开地布置在所述带基板上，使得其三角形的底边被布置成基本上平行于所述带基板的相对的纵向边缘。

附图说明

通过下文的说明和附图可最好地理解本发明，其中：

图1示出了带有根据一实施例的屏蔽的示例性四对LAN电缆，示出了该屏蔽的一般性应用；

图2示出了根据一实施例的不连续屏蔽；

图3A和3B是示出了现有技术（图3A）与根据一实施例的本装置图3B相对比的插入损耗的图表；

图4示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；

图5示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；

图6示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；

图7示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；

图8示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；

图9示出了根据一个实施例的不连续屏蔽；以及

图10示出了根据一个实施例的不连续屏蔽。

具体实施方式

在一个实施例中，图1示出了示例性的LAN电缆10，该电缆具有护套12、多个双绞线14和布置在位于护套12里的双绞线14之上的不连续屏蔽20。为了示出本装置的显著特征的目的，图2-9中示出的不同形式的不连续屏蔽带20被假想为如在图1中通过元件20所示的那样而被应用。然而，要理解的是，在图2-9中所示的接下来描述的不连续屏蔽20可同样应用与对数更多或更少的电缆，或在采用了屏蔽的其它通信电缆设计中。

就不连续屏蔽带20来说，图2示出了由第一基板22和多个三角形箔元件24构成的第一不连续屏蔽带20。在另一装置中，如图4所示，在基板22的两个侧面上均布置有三角形箔元件24。

在优选实施例中，基板22通常是由聚对苯二甲酸乙二醇酯（Mylar^TM）、聚丙烯、乙酸丁酸纤维素中的任一种构成的薄塑料膜，或者是其它的具有足以承受典型的电缆铺设过程的物理特性的膜。通常，这些带的厚度范围为从0.001”至0.005”，并且有时是阻燃的，从而改善电缆的防火性能。基板22的宽度可以变化，这取决于被屏蔽的电缆结构的尺寸以及屏蔽应用的方法。对于基板22来说，示例性的宽度范围为可从0.250”至3.000”。

就三角形箔元件24的构成来说，这样的元件可具有各种各样的尺寸，这取决于基板22的宽度以及用于形成这些三角形的角度。通常，箔片24的厚度范围可约为0.0005”至0.0050”，这取决于所需的外部屏蔽效能的类型。对于仅在基板22的一侧上带有箔片24的装置来说，箔片24通常面向远离着双绞线14，而非导电性基板22与双绞线14接触。或者，可能有一些这样的情况，也就是在基板22上的箔元件24被用于朝向双绞线14，而箔片24或者与双绞线14直接接触、或者通过另一层比如第二层非导电性基板而与双绞线14间隔开。

在一个示例性装置中，基板22的宽度基本上为1”，而厚度约为0.0015”，并且是由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的。在该结构中的优选的三角形金属箔元件24具有基本上为2”的底边、高度为1”、在底边呈45度角且在顶点呈90度角。三角形箔元件24的底边沿着基板22的相对侧边安置，使得每个连续的箔三角形元件24置于基板22的相对侧上，例如如图2和3所示。在任意两个三角形24之间的优选的间隙距离基本上为0.040”或更小。

与上述讨论的现有技术不同，本装置采用的三角形箔元件24是以交替的方式施加的，在整个频谱上而不是仅在孤立的频率上产生反射波。这样做，反射波的振幅沿着电缆10的长度大大减小，因此改善了该不连续屏蔽电缆的整体性能。

图3A是现有技术图表，示出了在某些常见的通信电缆频率上的插入损耗峰值，采用的是现有技术矩形屏蔽元件（10.5cm），示出了在500MHz的大插入损耗尖峰和在250MHz及125MHz的更小尖峰。这种现象是不希望的。

图3B是另一图表，示出了在同样的常见通信电缆频率上的插入损耗峰值，采用了如图2所示的本装置，采用的是三角形屏蔽元件（底边长度10.5cm）。由于三角形元件24不提供垂直于在双绞线14里的信号的行程的相异/规则表面，所以没有离散频率的反射波，因此没有像在现有技术装置里对应的回波损耗尖峰。

就图4中所示的这种形式的带20来说，将三角形箔元件24置于基板22的两侧的优点是可获得更大的屏蔽效能。当基板22仅在一侧具有不连续屏蔽箔片24时，间隙存在，其中噪声可进入电缆10，或者信号可从电缆10中逃出。当基板22的两侧均有不连续屏蔽元件24时，元件24是以这样的方式布置的，也就是它们相互重叠并且分别沿着每一侧的间隙，如果需要的话，提供更完整的屏蔽。

在另一装置中，如图5和6所示，不是采用三角形箔元件24，箔元件24是圆形的。以及，在另一装置中，如图7和8所示，不是采用三角形箔元件24，箔元件24是不规则形状的。

圆形和不规则形状的箔元件24，如同带有三角形的那样，也减轻了驻波的问题。在一示例中，圆24具有的直径大约基本上是基板22宽度的1/10，并且在基板22的整个宽度上被连续布置，具有的厚度范围为约0.0005”至0.0050”，但本发明并不限于此。在一装置中，通过将更小的屏蔽圆或其它的屏蔽箔片形状置于在圆形屏蔽元件24之间的小空隙里，屏蔽效能得到改善。

在另一装置中，如图9和10所示，不是采用三角形箔片24，箔元件24最初形成为连续的元件，但是后来任意分裂成破碎的装置。在该装置中，通过机械装置将屏蔽24弄碎，并将其吹到在基板22上的随机位置涂敷的胶粘物25之上。根据削片机的速度和设计，在屏蔽材料24上的这些碎片可在形状和大小上各异。在一装置中，重叠的屏蔽材料可通过刷子或空气射流而被擦除或吹走。在这样的装置中，为了适当的粘附，可期望通过辊或其它的装置将该屏蔽材料压到基板22上。通过在每一侧的切割机，可将过量的屏蔽材料从基板22的边缘切掉。屏蔽材料应以许多不同的取向涂覆在基板22之上；沿着基板22的长度具有一些任意放置的支离破碎的部分。

将铝箔片置于所期望形状的带有小孔在表面的被加热的金属模板上面。这些小孔会导致处于真空条件下的内部空腔。该真空会保持铝箔在模板的上面，而另一稍微更大但与该模板相同的形状下压于该模板之上，切割所述铝箔片。此时留下的是一块模板形状的铝箔，通过在抽取真空的模板里的小孔，其被保持在适当的位置。然后，将带有与之相粘附的铝箔片的加热模板置于带有热活化粘合剂比如热熔胶的基板之上。于是将带有铝箔片的加热模板置于该基板之上并进行按压。然后，立即将该模板保持在适当的位置，从而来自该模板的热量可被传递至热活化粘合剂。一旦热活化粘合剂形成对铝箔片的粘结，就可将模板从基板上拿开，留下粘结着基板的铝箔片。通过采用多个模板，利用该技术，可创建连续的过程。使铝箔片粘附至基板的系统可基于以及不是热活化的粘合剂

虽然已在本文中示出且描述了本发明的仅仅某些特征，但是对于本领域的技术人员来说，许多修改、替换、变化或等同现在将会发生。因此，要理解的是，本申请旨在涵盖落入本发明的真正精神之内的所有这样的修改和变化。

Claims (7)

1.一种通信电缆，所述电缆包括：

多个双绞线通信元件；

环绕着所述双绞线的护套；以及

置于所述双绞线和所述护套之间的屏蔽元件，其中，将所述屏蔽元件构造为实心带基板，在其上布置有多个箔屏蔽元件，该箔屏蔽元件布置在所述基板上，使得至少第一箔屏蔽元件将底边布置成基本上平行于所述带基板的纵向边缘，每个后续的屏蔽元件与所述第一箔屏蔽元件相隔开地布置在所述带基板上，使得底边被布置成基本上平行于所述带基板的相对的纵向边缘，

其特征在于，所述箔屏蔽元件以三角形形状形成，所述基板的宽度基本上是1”，厚度基本上是0.0015”，并且是由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的，所述三角形金属箔元件每个具有宽度基本上为2”的底边，高度基本上为1”，横跨所述基板的宽度，在底边呈45度角且在顶点呈90度角。

2.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，带基板的厚度基本上是0.001”至0.005”。

3.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，带基板的宽度基本上是0.250”至3.000”。

4.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，在任意两个三角形金属箔元件之间的间隙基本上为0.040”或更小。

5.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，箔屏蔽元件设置在所述基板的两个侧面上。

6.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，所述箔屏蔽元件和在它们之间的间隙布置在所述基板上，使得通信信号穿过所述双绞线，从所述箔屏蔽元件反射，产生驻波，其中这样的驻波分布在宽范围的频率上。

7.根据权利要求1所述的通信电缆，其中，所述箔屏蔽元件被布置在所述基板的向内朝向所述电缆的双绞线的一侧上。