CN105321624A - 数据通信缆线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数据通信缆线。数据通信缆线包括：多簇(1，2，3，4)的四对隔离导体，所述四对隔离导体按簇组件节距呈螺旋状组装，各对隔离导体为螺旋状扭绞并且被电屏蔽件(9，10)包围，所述多簇(1，2，3，4)按最终组件节距呈螺旋状组装；包围所述多簇(1，2，3，4)的外鞘(8)，所述最终组件节距是沿所述缆线可变的。

Description

数据通信缆线

本申请是申请人为：尼克桑斯公司，申请日为：2010年8月12日，申请号为：201080036146.1，名称为：数据通信缆线的发明的分案申请。

技术领域

本发明涉及数据通信缆线，该数据通信缆线包括容许数据高速传送的多簇的四对独个隔离导体。

背景技术

电缆线通常包括一套或多套扭绞的导线。一套导线传统上由两条扭绞的导线组成，这在此情况下称为一对导体。

串扰、远端串扰或近端串扰，意指在属于同一电缆线的成套导线之间的电磁干扰。外因串扰意指在属于不同电缆线的成套导线之间的电磁干扰。串扰现象时常造成针对数据传送的问题。

为了很大程度地减小串扰，一种已知的解决方案是将导线以螺旋方式且优选按各套彼此不同的节距扭绞在一起，以及利用电屏蔽件包围各对导线以减小电磁耦合。此配置明显容许携载高频，特别是对于达到几十Gb/s的应用场合。

为了在相同空间内容纳更多对导体，并且由此使得缆线的外径尽可能小，有利的是将成对导体配设成多簇，每簇四对导体。

如果几何形状变化在所述缆线内周期性地重复，则可能引起的问题是：对应于低反射阻尼，出现信号的反射峰值。这些峰值发生在与几何形状变化的周期互相关的一定频率下。

这些峰值是不期望的，因为它们增大噪声并且可能导致沿缆线的线性损失增加，换句话说，所述峰值减小信噪比并且可能减小数据传送率。

一种已知的解决方案是通过减小所述簇组件的节距从而将所述峰值向更高频率转移。

然而，此解决方案具有的缺点是，所述组件需要花费更长时间来制造、要求更多导体和工作量、并且更昂贵。

发明内容

本发明的目的是克服这些缺点。

因此，本发明的主题是这样一种数据通信缆线，该数据通信缆线包括：

-多簇的四对隔离导体，所述四对隔离导体按簇组件节距以螺旋方式组装，各对隔离导体以螺旋方式扭绞并且被电屏蔽体包围，所述多簇按最终组件节距以螺旋方式组装，

-包围所述多簇的外鞘。

根据本发明，所述最终组件节距沿所述缆线是可变的。

所述最终组件的节距的这种变化使得能够避免所述缆线的几何形状的周期性变化，并且由此体现对于所述簇组件节距的减小的一种便宜且多产的替代。

所述缆线不需要包括除所述外鞘以外的任何其它鞘。因为不存在包围各簇的鞘，所以所述缆线较轻、体积较小并且包括较少的易燃材料。

所述簇组件节距也可以是沿所述缆线可变的。

在此情况下，有利的是，所述最终组件节距和/或所述簇组件节距在同符号的两个限制值之间变化。

所述最终组件节距和/或所述簇组件节距可根据周期函数例如正弦函数变化。

所述最终组件节距和/或所述簇组件节距也可按随机方式变化。

为了组装更容易，所述缆线优选包括三簇、四簇或六簇。

根据第一实施例，各簇包括用于每对隔离导体的一个电屏蔽体。

根据第二实施例，各簇包括呈十字形式的单个电屏蔽体。

所述十字体可将所述成对导体彼此分离并且包围各对导体。

附图说明

当阅读以下以示意性和非限制性的示例给出的描述和参考附图时，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，在附图中：

-图1是现有技术缆线的截面图，

-图2是根据第一实施例的本发明缆线的截面图，

-图3是根据第二实施例的本发明缆线的截面图，和

-图4和图5是有益于本发明理解的两个简图。

具体实施方式

图1示出现有技术的缆线。该具有圆形截面的缆线包括四簇1至4的四对隔离导体，该成对隔离导体是独个屏蔽的。

所述成对导体是相同的。每个导体包括通常由铜制成的导电芯6，以及外周绝缘体7。每对导体的两个电导体以螺旋方式通过扭绞直接组装在一起并且因此具有称为对绞节距(pairingpitch)的节距。

各簇1至4的四对隔离导体被大体由聚合体材料组成的保护鞘5包围。由四簇1至4所形成的组件因此自身被保护外鞘8包围。

然而，这种缆线具有缺点：沉重、体积大和由可燃材料构成。

图2和图3示出的缆线具有圆形截面。与图1中相同的元件采用相同的附图标记。

图2所示缆线与图1的缆线不同在于，它不包括包围各簇的四对隔离导体的任何中间鞘。在此实施例中，该缆线因此包括单个鞘8，该单个鞘8是形成该缆线的外部的外鞘。

中间鞘的缺失有利地使得该缆线内的可燃材料的量、尺寸和重量能得到限制。

各对隔离导体的对绞节距可以是恒定的或者是沿该缆线不同的。

各簇1，2，3，4可包括：具有第一对绞节距的第一对、具有第二对绞节距的第二对、具有第三对绞节距的第三对和具有第四对绞节距的第四对。在相同的簇1，2，3，4内，所述第一对绞节距、第二对绞节距、第三对绞节距和第四对绞节距可以是不同的，使得各对之间的串扰得以减小。

所述第一对绞节距可以是在所有的簇1，2，3，4内相同的。相似地，所述第二对绞节距可以是在所有的簇1，2，3，4内相同的，所述第三对绞节距可以是在所有的簇1，2，3，4内相同的，以及所述第四对绞节距可以是在所有的簇1，2，3，4内相同的。

所述簇1至4的四对隔离导体可以是以两种不同方式进行电屏蔽的。根据第一实施例，例如图2所示，金属的或金属化的条带(ribbon)9以螺旋方式缠绕在各对隔离导体周围。然后，独个屏蔽的四对以螺旋方式组装以形成簇。由该四对导体的组件而形成的螺旋形节距称为簇组件节距。具有四簇1，2，3，4的最终组件于是实施成螺旋方式。由四簇1，2，3，4的四对导体的组件而形成的螺旋形节距称为最终组件节距。

所述簇组件节距可以对于所有的簇1，2，3，4是相同的，或者对于所有的簇1，2，3，4可以不是相同的。

对于所述缆线的连接，必须移除各对的独个屏蔽体以取用导体，这一事实使得该连接操作时间长而且费劲。

为了使得该连接操作更容易，根据图3所示第二实施例，各簇1，2，3，4的各自不同对的电屏蔽体由呈十字形式配备有径向的叶片的中央轴套(boss)10形成，所述叶片将所述各对彼此分离并且包围各对导体，使得它们每一对的屏蔽得以确保。对于第一实施例，配备有这种屏蔽的缆线具有非常低的串扰，这使得它可兼容高的数据传送率。此外，因为对于各对导体的取用来说，它只需要将该缆线在合适的长度上剥开，移除该长度的外屏蔽体，然后将轴套10分开，从而直接且迅速地对它配备连接件端子，这代表在时间上显著获益。当安装所述连接件时，导体被损坏的风险或各对导体的配设发生干涉的风险也在很大程度上得以避免。

如果在所述缆线内几何形状变化周期性地重复，则可能发生的问题是，对应于低反射阻尼，出现信号的反射峰值。这些峰值出现在与所述几何形状变化的周期互相关的一定频率下。

这些峰值是不期望的，因为它们增大噪声并且可能导致沿缆线的线性损失增加，换句话说，所述峰值减小信噪比并且可能减小数据传送率。

对于平均50mm的对绞节距和180mm的簇组件节距，由此观察到对于大约650MHz(及其倍数)的信号频率和对于大约1300MHz(及其倍数)的频率的信号的反射峰值。在650MHz下的峰值由簇组件节距引起，而在1300MHz下的峰值由对绞节距引起。

相似地，观察到对于大约650MHz(及其倍数)的信号频率和对于大约1300MHz(及其倍数)频率的线性阻尼的增加。在650MHz下的峰值由簇组件节距引起，而在1300MHz下的峰值由对绞节距引起。

一种已知的解决方案是通过减小所述簇组件节距从而将所述峰值向更高频率转移。如果所述簇组件节距为85mm而非180mm，则由此观察到在1.35GHz(及其倍数)频率下的上述峰值。

然而，此解决方案具有的缺点是：实行组装所需时间较长、要求更多导体和劳动量、并且更昂贵。

为了克服此缺点，根据本发明，所述最终组件节距沿所述缆线变化。所述最终组件的节距的这种变化使得能够避免所述缆线的几何形状的周期性变化，并且由此体现对于所述组件节距的减小的一种便宜且多产的替代。

实际上，所述最终组件节距理想地为600mm，但是它在200MHz(及其倍数)下产生峰值并且与数据的传送发生干涉，而所述簇组件节距可固定在100mm从而在所期望的应用的频率范围之外的大约1200MHz下产生峰值。在此情况下，所述最终组件节距是变化的，同时保持所述簇组件节距恒定。

此外，除使得所述簇组件节距沿所述缆线变化外，可使所述对绞节距沿所述缆线变化。

图4和图5示出所述簇组件节距沿所述缆线的变化的两个实施例。

根据第一实施例，例如图4所示，所述簇组件节距处于两个值之间的范围内，例如160mm和200mm之间，并且以随机方式变化。所述簇组件节距示出为到所述缆线的端部的距离的函数。

根据第二实施例，例如图5所示，所述簇组件节距处于两个限制值之间的范围内，例如160mm和200mm之间，并且以随机周期的正弦方式变化。所述簇组件节距也示出为到所述缆线的端部的距离的函数。

相似地，也可设想，使所述最终组件节距以随机方式变化，或以随机周期的正弦方式变化。所述最终组件节距和所述簇组件节距可以各自以随机方式或以随机周期的正弦方式变化。

Claims (8)

1.数据通信缆线，其特征在于，它包括：

多簇(1，2，3，4)的四对隔离导体，所述四对隔离导体按簇组件节距以螺旋方式组装，各对隔离导体以螺旋方式扭绞并且被电屏蔽体(9，10)包围，所述多簇(1，2，3，4)按沿所述缆线可变化的最终组件节距以螺旋方式组装，

包围所述多簇(1，2，3，4)的外鞘(8)，

其中，所述最终组件节距和所述簇组件节距中的至少一个节距沿所述缆线以随机方式变化。

2.如权利要求1所述的缆线，其特征在于，所述缆线不包括任何除所述外鞘(8)以外的其它鞘。

3.如权利要求1或2所述的缆线，其特征在于，所述最终组件节距和/或所述簇组件节距(1，2，3，4)在同符号的两个限制值之间变化。

4.如权利要求1至3所述的缆线，其特征在于，所述最终组件节距和所述簇组件节距(1，2，3，4)之中的一个节距根据周期函数变化。

5.如权利要求1至4任一项所述的缆线，其特征在于，它包括三簇、四簇或六簇(1，2，3，4)。

6.如权利要求1至5任一项所述的缆线，其特征在于，各簇(1，2，3，4)包括用于每对隔离导体的一个电屏蔽体(9)。

7.如权利要求1至6任一项所述的缆线，其特征在于，各簇(1，2，3，4)包括呈十字形式的单个电屏蔽体(10)。

8.如权利要求7所述的缆线，其特征在于，所述十字体(10)将所述成对导体彼此分离并且包围各对导体。