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Die Erfindung betrifft ein Datenkabel mit zwei Adernpaaren, die jeweils zwei Adern aufweisen, welche jeweils von einer Paarschirmung umgeben sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Datenkabels.
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Derartige Datenkabel mit geschirmten Adernpaaren werden als sogenannte High-Speed-Datenkabel (HSD) beispielsweise zur Übertragung in Computernetzwerken eingesetzt. Die Datenkabel sind dabei zur Übertragung von Frequenzen typischerweise im Bereich von mehreren 100 MHz bis hin in den GHz-Bereich ausgebildet.
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Die Datenübertragung erfolgt hierbei üblicherweise digital, wobei in die eine Ader das Datensignal und in die andere Ader das invertierte Datensignal eingespeist wird. Im automobilen Bereich wird aktuell maßgeblich der LVDS (low voltage digital signaling) Standard eingesetzt, der auf diesem Prinzip aufbaut.
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Ein derartiges Datenkabel ist beispielsweise aus der
DE 199 48 678 A1 zu entnehmen. Bei dem darin beschriebenen Datenkabel ist ein jeweiliges Adernpaar einstückig ausgebildet und weist eine gemeinsame Aderisolierung für beide Adern auf, und umfasst hierzu einen verbindenden Zwischensteg zwischen den beiden Adern. Durch diese Maßnahme werden die beiden Adern zuverlässig in einen definierten Abstand zueinander gehalten, was für eine gute Datenübertragung von Vorteil ist.
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Bei mit Paarschirmungen versehenen Adernpaaren ist üblicherweise ein sogenannter Beilaufdraht angeordnet, welcher die Paarschirmung kontaktiert und welcher insbesondere endseitig des Kabels im Bereich eines Steckers zur elektrischen Kontaktierung des Schirms am Stecker vorgesehen ist. Aus der
DE 10 2008 019 968 A1 ist ein derartiges Datenkabel zu entnehmen, bei dem ein Beilaufdraht mit einer Paarschirmung kontaktiert ist.
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Üblicherweise weisen derartige Datenkabel eine Außenschirmung auf, welche den gesamten Kabelkern bestehend aus den einzelnen Adern insgesamt umgibt, wobei diese Außenschirmung wiederum typischerweise von einem äußeren Kabelmantel umgeben ist. Eine derartige Außenschirmung ist häufig als ein Geflechtschirm oder auch mehrlagig mit einem Geflechtschirm und weiteren Schirmfolien ausgebildet.
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High-Speed-Datenkabel, die höchsten Anforderungen genügen, werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Paralink“ angeboten.
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In Anwendungsbereichen mit geringeren technischen Anforderungen werden häufig Datenkabel mit einer sogenannten Vierer-Verseilung, insbesondere mit einem Sternvierer-Design verwendet. Bei derartigen Sternvierern bilden zwei jeweils diagonal gegenüberliegende Adern ein Adernpaar. Bei derartigen Sternvierer-Datenkabel treten bei höheren Signalfrequenzen, insbesondere im GHz-Bereich und speziell bei größeren Kabellängen von mehreren Metern Probleme mit dem sogenannten Neben- oder Übersprechen auf (next: near end crosstalk). Wegen des Problems des Nebensprechens sind zudem üblicherweise auch bei nicht viererverseitlen Paaren die einzelnen Adern miteinander verdrillt (sogenannte Paarverseilung). Dabei ist generell eine exakte, hochgenaue Symmetrie der Verseilung der einzelnen Adern erforderlich.
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Neben dem Problem des Nebensprechens bestimmt auch das Problem der Dämpfung die Übertragungsqualität. Diese wird durch Störstellen im Kabelinneren beeinflusst.
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Aus der
DE 10 2012 204 554 A1 ist ein weiteres High-Speed-Datenkabel zu entnehmen, bei dem zur Vermeidung oder zumindest zur Reduzierung der sogenannten Rückflussdämpfung vorgeschlagen ist, bei den Leitern für eine jeweilige Ader einen Litzenleiter mit einer variierenden Schlaglänge zu verwenden.
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Für eine gute Signalübertragung ist grundsätzlich ein ausreichender Störabstand zwischen dem eigentlichen Nutzsignal und einem eventuellen Störsignal, beispielsweise hervorgerufen durch das Übersprechen, erforderlich. Dieser Störabstand wird beispielsweise durch den sogenannten ACR-Wert (Attenuation to Crosstalk Ratio) charakterisiert.
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Für den automobilen Bereich werden heutzutage insbesondere aufgrund ihres Kostenvorteils Sternvierer-Datenkabel eingesetzt. Bei diesen werden vier Adern miteinander verseilt, wobei die jeweils diagonal gegenüberliegenden Adern ein jeweiliges Adernpaar bilden, über das insbesondere in differentielles Datensignal geleitet wird. Zukünftig sollen Datenkabel mit Signalfrequenzen im GHz-Bereich eingesetzt werden, was sich mit der herkömmlichen Sternvierer-Verschaltung nicht ohne weiteres verwirklichen lässt. Die Verwendung der aus den Computernetzwerken bekannten High-End Datenkabel scheidet üblicherweise aufgrund zu hoher Kosten aus.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein High-Speed-Datenkabel insbesondere für Signalfrequenzen bis in den GHz-Bereich anzugeben, welches eine zuverlässige Signalübertragung bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellung ermöglicht, sodass es insbesondere auch für die Verwendung im automobilen Bereich geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Datenkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Das Datenkabel umfasst zwei Adernpaare, die jeweils zwei Adern aufweisen, wobei die beiden Adern eines Adernpaares jeweils von einer Paarschirmung umgeben sind. Ergänzend zu dieser Paarschirmung ist nunmehr zusätzlich ein Schirmelement zwischen den geschirmten Adernpaaren angeordnet, welches flächig ausgebildet ist und die Adernpaare nicht umschließt. Gleichzeitig werden über das Schirmelement die beiden Paarschirmungen kontaktiert.
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Das flächige Schirmelement ist daher nach Art einer Zwischenlage zwischen die beiden geschirmten Adernpaare angeordnet und insbesondere zwischen diesen eingeklemmt, wird daher von diesen gehalten. Es ist dabei lediglich als ein Flächenelement ausgebildet, ohne dass es einen Innenraum umgibt, wie dies bei herkömmlichen Schirmen der Fall ist, welche einen Adernaufbau beispielsweise durch Umspinnen oder Umfalten, Umwickeln etc. umgeben. Im Querschnitt betrachtet ist daher das Schirmelement lediglich linienförmig ausgebildet, ohne einen Zwischenraum einzuschließen.
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Durch das zusätzliche Schirmelement wird der besondere Vorteil einer zusätzlichen Abschirmung zwischen den beiden Adernpaaren erreicht, sodass – beispielsweise im Vergleich zu einer Sternvierer-Verschaltung – das Problem des Nebensprechens behoben ist. Gleichzeitig kann dadurch auf eine Viererverseilung verzichtet werden. Auch auf eine Paarverseilung, also eine Verdrillung der Adern des Adernpaares wird vorzugsweise verzichtet, so dass die benötigte Gesamtlänge gegenüber einer Verdrillung verkürzt ist, was zu einer Einsparung von Material und damit Gewicht sowie Kosten führt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass im Vergleich zu herkömmlichen High-Speed-Datenübertragungskabeln mit Paarschirmungen die Kontaktierung der Paarschirmungen in einem Steckerbereich zu einem Massekontakt zuverlässig und in einfacher Weise über das zusätzliche Schirmelement erfolgen kann. Eine Kontaktierung einer Paarschirmung ist grundsätzlich in der Konfektion nur schwer umzusetzen. Gleichzeitig wird durch das Schirmelement auf eine zusätzliche Anordnung eines Beilaufdrahts vorzugsweise verzichtet.
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Ein derartiger Aufbau ist für eine zuverlässige Signalübertragung bis in den GHz-Bereich, beispielsweise bis zumindest etwa 10 GHz geeignet. Gleichzeitig eignet sich dieser Aufbau auch insbesondere zur Verwendung für Datenübertragungskabel im automobilen Bereich und wird insbesondere dort eingesetzt. Durch die zusätzlich eingebrachte Schirmfolie kann der Schirmaufwand insgesamt im Vergleich zu herkömmlichen Datenkabeln reduziert werden, was sich für eine kostengünstige Herstellung positiv auswirkt.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung ist dabei das Schirmelement durch einzelne, nebeneinander verlaufende Einzeldrähte gebildet. Diese sind dabei insbesondere als Kupfer-Drähte ausgebildet. Die Drähte sind dabei bevorzugt lose nebeneinander liegend angeordnet, sind also vorzugsweise nicht miteinander verflochten oder verseilt. Sie bilden dabei insbesondere eine einzelne Lage an Einzeldrähten. Alternativ hierzu können auch einige wenige beispielsweise zwei bis drei Lagen an Einzeldrähten ausgebildet sein.
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Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Einzeldrähten dabei um die Einzeldrähte eines aufgefachten Litzenleiters. Diese Ausgestaltung ist herstellungstechnisch besonders einfach umzusetzen. Zur Herstellung des Datenkabels, welches typischerweise in einem kontinuierlichen Prozess erfolgt, wird der Litzenleiter parallel mit den weiteren Komponenten des Datenkabels zugeführt und wird lediglich zur Ausbildung des Schirmelements aufgefacht, also aufgedrillt, so dass die Einzeldrähte nebeneinander als flaches Leiterbündel angeordnet werden und ein flächiges, im Querschnitt beispielsweise rechteckförmiges Schirmelement ausbilden. Diese Ausgestaltung des Schirmelements erlaubt zudem auch eine besonders einfache Kontaktierung im Steckerbereich mit einem Massekontakt, da die Einzeldrähte in einfacher Weise wieder zusammengefasst werden können und mit herkömmlichen Draht- oder Litzenkontaktierungen kontaktiert werden kann. Dadurch ist also insgesamt auch eine einfache Konfektionierung eines Datenkabels mit endseitig angeschlagenem Stecker ermöglicht. Ein derartiges Drahtbündel, insbesondere bestehend aus einzelnen Kupferdrähten, ist nämlich grundsätzlich deutlich einfacher zu kontaktieren als ein Folienschirm, wie er üblicherweise für die Paarschirmung herangezogen wird.
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Alternativ oder ergänzend zu dieser Schirmung gebildet durch ein aufgefachtes Drahtbündel weist das Schirmelement eine Schirmfolie auf. Diese Schirmfolie ist dabei insbesondere zur Reduzierung von Störeffekten im niederfrequenten Bereich ausgebildet. Dies beruht auf der Überlegung, dass die verwendete Paarschirmung im niederfrequenten Bereich beispielsweise von wenigen MHz typischerweise nur wenig wirksam ist, sodass also im niederfrequenten Bereich ein Übersprechen auftreten kann. Üblicherweise ist dies im niederfrequenten Bereich für die Qualität der Datenübertragung nicht entscheidend störend, da zwar durch das Next-Übersprechen eine Störung vorliegt, jedoch gleichzeitig im niederfrequenten Bereich keine beziehungsweise nur eine geringe Dämpfung auftritt, sodass also der Störabstand zwischen Nutzsignal und Störsignal ausreichend groß ist, um eine sichere Datenübertragung zuzulassen. Das Verhältnis zwischen Dämpfung und Nebensprechen, der sogenannte ACR-Wert (Attenuation to Crosstalk Ratio) ist daher weiterhin ausreichend.
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Zweckdienlicherweise bildet hierzu allgemein das Schirmelement einen magnetisch wirksamen Schirm aus, welcher in diesem niederfrequenten Bereich wirksam ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die Schirmfolie aus einem geeigneten (ferro-)magnetischen Material und insbesondere eine Eisen- oder Nickelfolie. Alternativ ist sie als eine beschichtete Trägerfolie ausgebildet, die mit geeigneten (ferro-)magnetischen Partikeln beschichtet ist. Derartige Partikel sind insbesondere beispielsweise Eisenpartikel. Allgemein weist daher das Schirmelement zur Ausbildung des magnetisch wirksamen Schirms ein (ferro-)magnetisches Material auf, welches entweder in Form direkt von Folien oder auch in Form von (pulver-)beschichteten Trägerfolien eingebracht wird. Bevorzugt ist eine derartige zusätzliche magnetisch wirkende Schirmfolie ergänzend zu dem aufgefachten Drahtbündel zur Ausbildung des Schirmelements angeordnet.
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Insgesamt sind in zweckdienlicher Weiterbildung die beiden Adernpaare gemeinsam mit dem Schirmelement zu einem Verseilverbund miteinander verbunden. Die beiden geschirmten Adernpaare sowie das Schirmelement sind daher in Kabellängsrichtung verdrillt, wodurch insgesamt ein fester Kabelaufbau erzielt ist. Zugleich wird dadurch das Schirmelement zwischen den Adernpaaren fixiert und eingeklemmt.
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Dieser Verseilverbund ist schließlich vorzugsweise noch von einem einen Außenmantel bildenden Kabelmantel umgeben. Zweckdienlicherweise ist das gesamte Datenkabel durch diesen Aufbau gebildet, das heißt der Verseilverbund besteht aus den beiden geschirmten Adernpaaren mit dem dazwischen eingeklemmten Schirmelement, wobei der Verseilverbund direkt von dem äußeren Kabelmantel umgeben ist. Insbesondere wird auf einen zusätzlichen Außenschirm verzichtet, welcher herkömmlich um einen Kabelkern aus den Adern herum angeordnet ist. Durch die einzelnen Paarschirmungen ist bereits eine für den vorgesehenen Anwendungsbereich insbesondere im automobilen Bereich ausreichende Schirmung nach außen reicht. Durch den Verzicht auf einen derartigen Außenschirm, welcher üblicherweise aus einem Geflecht besteht, wird sowohl (Kupfer-)Material und damit einhergehend auch Gewicht eingespart wird. Dies ist insbesondere bei automobilen Anwendungen einerseits aus Kostengesichtspunkten und andererseits aus Gründen der allgemein angestrebten Gewichtsersparnis von besonderem Vorteil.
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Vorzugsweise verlaufen die Adern eines jeweiligen Adernpaares über die gesamte Kabellänge parallel zueinander, sind daher nicht miteinander verdrillt, wie dies bei herkömmlichen paarverseilten Datenkabeln der Fall ist. Hierdurch werden Material und Kosten eingespart.
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Weiterhin sind vorzugsweise die beiden Adernpaare immer parallel zueinander ausgerichtet, d.h. eine Verbindungslinie der Adern des einen Adernpaares ist parallel zu der Verbindungslinie der Adern des anderen Adernpaares. Im Unterschied hierzu stehen die Verbindungslinien der Paare bei einem Sternvierer senkrecht zueinander.
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Die jeweilige Paarschirmung der Adernpaare ist vorzugsweise durch eine längs einlaufende Paarfolie gebildet. Im Unterschied zu sonst häufig üblichen gesponnen Paarschirmungen erlaubt dies eine deutlich einfachere und kostengünstigere Herstellung, da typischerweise bei längseinlaufenden, also längs gefalteten Paarfolien eine deutlich höhere Prozessgeschwindigkeit bei der Herstellung eingestellt werden kann. Unter längseinlaufend wird daher allgemein eine längs gefaltete Schirmfolie verstanden, welche parallel zu den einzelnen Adern aufgebracht wird, und längslaufend um die Adern gelegt ist und dadurch eine längslaufende Stoßstelle bzw. Überlappstelle ausbildet, welche parallel zu den Adern verläuft. Die Adern eines Adernpaars selbst verlaufen vorzugsweise ebenfalls parallel und unverdrillt zueinander.
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Weiterhin ist in zweckdienlicher Weiterbildung vorgesehen, dass ein jeweiliges Adernpaar einstückig ausgebildet ist und eine gemeinsame Aderisolierung aufweist, so dass also der Abstand zwischen den beiden Adern eines Adernpaares über die gesamte Kabellänge gleichbleibend ist. Die Ausgestaltung des einstückigen Adernpaars entspricht dabei insbesondere der in der
DE 199 48 678 A1 beschriebenen Variante mit einem Steg zwischen den einzelnen Aderisolierungen.
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Ein derartiges Datenkabel wird insbesondere für die Übertragung eines differentiellen Datensignals verwendet mit hohen Übertragungsfrequenzen. Hierbei wird über ein jeweiliges Adernpaar das differentielle Datensignal übertragen, d.h. über die eine Ader wird das Signal und über die andere Ader des Adernpaares wird das invertierte Signal übertragen. Ausgewertet wird die Differenz der beiden Signalteile.
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Insbesondere werden Datensignale im GHz-Bereich, also mit einer Frequenz größer 1 GHz und insbesondere größer 5 GHz bis hin zu 10 GHz oder auch darüber übertragen.
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Derartige Datenkabel werden weiterhin vorzugsweise für Übertragungsstrecken von wenigen Metern, insbesondere im Bereich von bis zu 10 m oder 20m eingesetzt und speziell im Kraftfahrzeugbereich. Bei derartigen Übertragungsstrecken ist mit den hier vorgestellten Maßnahmen bei geringen Kosten eine zuverlässige Übertragung im GHz-Bereich mit einem ausreichend hohen ACR-Wert gewährleistet. Insbesondere liegt der ACR-Wert oberhalb von 10.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Datenkabels mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den auf diesen Anspruch zurückbezogenen Unteransprüchen enthalten. Die im Hinblick auf das Datenkabel angeführten Vorteile und bevorzugte Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in vereinfachten Querschnitts-Darstellungen:
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1 ein Datenkabel,
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2 eine erste Ausführungsvariante des Schirmelements,
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3 eine zweite Ausführungsvariante des Schirmelements,
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4 eine dritte Ausführungsvariante des Schirmelements,
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5 ein von einer längsgefalteten Paarfolie umgebenes Adernpaar sowie
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6 eine schematisierte Vergleichsdarstellung des Verlaufs des ACR-Verhältnisses gegenüber der Übertragungsfrequenz für einen herkömmlichen Sternvierer und für ein erfindungsgemäßes Datenkabel.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in der 1 dargestellte Datenkabel 2 weist auf und ist insbesondere abschließend gebildet durch zwei geschirmte Adernpaare 4, welche jeweils von einer Paarschirmung 6 umgeben sind. Zwischen den Aderpaaren 4 ist ein weiteres Schirmelement 8 angeordnet. Dieses ist in einer Trennebene zwischen den beiden Aderpaaren 4 zwischen diesen eingeklemmt. Das Schirmelement 8 erstreckt sich dabei parallel innerhalb dieser Trennebene und insbesondere über die gesamte Länge (im Querschnitt betrachtet) eines jeweiligen Adernpaars 4. Das Schirmelement weist daher eine Länge von etwa dem doppelten Durchmesser einer jeweiligen Ader 14 auf.
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Die Adernpaare 4 bilden gemeinsam mit dem Schirmelement 8 einen Verseilverbund 10 aus, sind also in Längsrichtung des Datenkabels 2 miteinander verdrillt. Dieser gesamte Verseilverbund 10 ist schließlich von einem äußeren Kabelmantel 12 aus einem geeigneten Isolationsmaterial umgeben.
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Ein jeweiliges Adernpaar 4 setzt sich zusammen aus zwei Adern 14, die jeweils gebildet sind aus einem zentralen Leiter 16 und einer Aderisolierung 18. Für die Aderisolierung 18 wird hierbei ein geeignetes Isolationsmaterial ausgewählt, welches für die Übertragung von Hochfrequenz-Datensignalen geeignet ist. Das gesamte Datenkabel 2 weist typischerweise einen Außendurchmesser D auf, welcher im Bereich von einigen Millimetern, beispielsweise im Bereich zwischen 4 und 8 mm liegt.
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Grundsätzlich können auch mehrere derartige Kabelaufbauten, wie sie in 1 dargestellt sind, zu einem Gesamtkabel miteinander verbunden werden. Auch besteht die Möglichkeit, mehrere der beschriebenen Seilverbunde, also ohne äußeren Kabelmantel 12, in einem Gesamtkabelaufbau zu integrieren. Hierbei ist es dann jedoch von Vorteil, wenn der jeweilige Verseilverbund 10 noch von einer Schirmung umgeben ist.
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Bevorzugt wird jedoch der in der 1 abschließend dargestellte Kabelaufbau für das Datenkabel 2. Endseitig an dem dargestellten Datenkabel 2 wird üblicherweise ein geeigneter Stecker, insbesondere ein sogenannter HSD-Stecker angeordnet, insbesondere beidendseitig. Ein derartiger Stecker weist 4 Kontakte auf, über die die einzelnen Adern 14 kontaktiert werden sowie zusätzlich einen Massekontakt, an den das Schirmelement 8 kontaktiert wird. Herkömmliche Steckertypen, wie sie gegenwärtig im automobilen Bereich in Kombination mit Sternvierern eingesetzt werden, können weiterhin grundsätzlich eingesetzt werden.
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Das Schirmelement 8 ist dabei – wie sich aus 2 ergibt – in einer bevorzugten ersten Variante aus einer Vielzahl von Einzeldrähten 20 ausgebildet. Bei den Einzeldrähten handelt es sich insbesondere um Kupfer-Drähte. Zur Herstellung des Schirmelements 8 wird dabei zweckdienlicherweise ein herkömmlicher Kupfer-Litzenleiter oder ein sonstiges Leiterbündel verwendet, bei dem die einzelnen Einzeldrähte 20 aufgefacht werden, so dass also das flächige und in 2 im Querschnitt dargestellte Schirmelement 8 ausgebildet wird. Die Einzeldrähte 20 sind dabei in wenigen Lagen nebeneinander verlaufend angeordnet. Sie bilden daher insoweit ein in etwa flach gepresstes Drahtbündel aus. Dieses lässt sich in besonders einfacher weise endseitig am Stecker mit dem Massekontakt kontaktieren. Hierzu werden die Einzeldrähte 20 wieder zusammengefasst und kontaktiert.
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Gemäß einer in 3 dargestellten zweiten Ausführungsvariante ist dieses Drahtbündel bestehend aus den Einzeldrähten 20 ergänzt um eine Schirmfolie 22, welche insbesondere eine magnetische Schirmwirkung aufweist. Die Schirmfolie 22 ist hierzu aus einem Material mit magnetischer Schirmwirkung gebildet, insbesondere aus einem ferromagnetischen Material. Bevorzugt handelt es sich bei der Schirmfolie 22 um eine Metall-Folie, beispielsweise eine Nickelfolie oder auch eine Eisenfolie.
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Alternativ zu dieser Metall-Folie ist die Schirmfolie 22 gemäß 4 mehrlagig ausgebildet und weist eine Trägerfolie 24 mit einer darauf angebrachten Beschichtung 26 auf. Bei der Beschichtung 26 kann es sich um eine aufgedampfte geeignete Schicht aus einem ferromagnetischen Material oder auch um aufgebrachte Pulverpartikel aus einem geeignetem Material handeln. Insbesondere handelt es sich dabei um ein elektrisch leitendes Material, so dass über die Beschichtung auch eine elektrisch leitende Kontaktierung zu den Einzeldrähten 20 und zu den beiden Paarschirmen 6 sichergestellt ist. Die Trägerfolie 24 kann dabei beidseitig mit der Beschichtung 26 versehen sein. Alternativ hierzu ist sie lediglich einseitig mit der Beschichtung 26 versehen, wie dies in 4 dargestellt ist. In diesem Fall wird die Trägerfolie 24 insbesondere einmal längs gefaltet, so dass die elektrisch leitfähige Beschichtung 26 beidseitig außen ist.
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Aus der Darstellung gemäß 5 geht schließlich der Aufbau des geschirmten Adernpaars 4 nochmals hervor. Insbesondere ist hierbei zu erkennen, dass die Paarschirmung 6 durch eine längs gefaltete Paarfolie 28 gebildet ist. Diese ist um die beiden Adern 14 gelegt und weist einen parallel zu den Adern 14 verlaufenden Überlapp auf. Bei der Paarfolie 28 handelt es sich üblicherweise um eine metallisierte Kunststoff-Trägerfolie. Die metallisierte Seite ist dabei bevorzugt nach außen gerichtet.
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Das hier beschriebene Datenkabel 2 wird insbesondere als mit einem Stecker vorkonfektioniertes Kabel bereitgestellt und im automobilen Bereich verwendet. Es ist also im Endzustand im Kraftfahrzeug eingebaut. Es ist geeignet für die Übertragung von Datensignalen bis in den GHz-Bereich. Für die Datenübertragung wird insbesondere der im automobilen Bereich etablierte LVDS-Standard (low voltage differential signaling) genutzt.
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Insgesamt ist dieses Datenkabel 2 vergleichsweise kostengünstig herzustellen. Im Vergleich zu herkömmlichen Sternvierern ist die Herstellung vereinfacht, da die Anforderungen an eine hochgenaue Positionierung der einzelnen Adern 14 zueinander aufgrund der Verwendung der Paarschirmung 6 geringer sind. Auch im Vergleich zu herkömmlichen mit einer gesponnenen Paarschirmung versehenen Highspeed-Datenkabeln ist die Herstellung kostengünstiger, da vorliegend eine längsgefaltete Paarfolie 28 verwendet wird. Ein weiterer besonderer Vorteil ergibt sich durch den Verzicht auf einen Außenschirm, wodurch insgesamt im Vergleich zu herkömmlichen Datenkabeln der Kupferbedarf und damit die Kosten reduziert sind. Gleichzeitig ergibt sich dadurch auch eine für den automobilen Bereich wichtige Gewichtseinsparung. Schließlich ist durch den Kabelaufbau ein gleicher Raum- und Platzbedarf wie bei einem Sternvierer erreicht, wie dieser bereits heute im automobilen Bereich üblich ist. Das Datenkabel 2 kann daher als Ersatz von bisher verwendeten Sternvierer-Aufbauten verwendet werden.
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Mit dem hier beschriebenen Datenkabel 2 sind im Vergleich zu einer Sternvierer-Anordnung und -Verschaltung höhere Datenraten ermöglicht. Dies wird anhand der 6 erläutert. Diese zeigt den Verlauf des ACR-Verhältnisses von Dämpfung zu Störung (insbesondere durch Nebensprechen) gegenüber der Frequenz f des Datensignals. Die gestrichelte Linie gibt den Verlauf bei einer Sternvierer-Anordnung und die durchgezogene Linie den Verlauf bei einem erfindungsgemäßen Datenkabel 2 schematisiert wieder. Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, ist zwar das ACR-Verhältnis bei niedrigen Frequenzen beim Sternvierer höher, fällt jedoch bei höheren Frequenzen im GHz-Bereich stark ab. Demgegenüber ist das ACR-Verhältnis bei dem erfindungsgemäßen Datenkabel 2 über einen großen Frequenzbereich auch im GHz-Bereich bis hin in den Bereich von etwa 10GHz ausreichend hoch für eine sichere Signalübertragung. Die untere querverlaufende Linie gibt einen Grenzwert für eine sichere Signalübertragung an. Dieser liegt beispielsweise bei 5 bis 10.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Datenkabel
- 4
- Adernpaar
- 6
- Paarschirmung
- 8
- Schirmelement
- 10
- Verseilverbund
- 12
- Kabelmantel
- 14
- Ader
- 16
- Leiter
- 18
- Aderisolierung
- 20
- Einzeldrähte
- 22
- Schirmfolie
- 24
- Trägerfolie
- 26
- Beschichtung
- 28
- Paarfolie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19948678 A1 [0004, 0029]
- DE 102008019968 A1 [0005]
- DE 102012204554 A1 [0010]
