DE102019118734A1 - Hybrid cable and circuit board assembly with such a hybrid cable - Google Patents

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Martin Huber
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    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/52—Systems for transmission between fixed stations via waveguides

Abstract

Ein Hybridkabel (1) umfasst zumindest ein dielektrisches Wellenleitersystem (2), welches einen Kern (2a) aufweist und eine Hülle (2b), die den Kern (2a) umgibt. Der Kern (2a) und die Hülle (2b) bestehen insbesondere aus unterschiedlichen dielektrischen Materialien. Ein erstes Leitersystem (3) ist zur Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen. Das erste Leitersystem (3) ist neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem (2) angeordnet und umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (3a), die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel (3b) umgeben ist. Es ist ein elektrisch isolierender Außenmantel (4) vorgesehen, der sowohl das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (2) als auch das erste Leitersystem (3) gemeinsam umgibt.A hybrid cable (1) comprises at least one dielectric waveguide system (2) which has a core (2a) and a sheath (2b) which surrounds the core (2a). The core (2a) and the shell (2b) consist in particular of different dielectric materials. A first conductor system (3) is provided for energy and / or data transmission. The first conductor system (3) is arranged next to the at least one dielectric waveguide system (2) and comprises an electrically conductive inner conductor arrangement (3a) which is surrounded by an electrically non-conductive sheath (3b). An electrically insulating outer jacket (4) is provided which jointly surrounds both the at least one dielectric waveguide system (2) and the first conductor system (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridkabel und eine Leiterplattenanordnung mit einem solchen Hybridkabel.The invention relates to a hybrid cable and a circuit board arrangement with such a hybrid cable.

Es besteht der Wunsch, Daten mit einer immer höheren Datenübertragungsrate zu übertragen. Beispielsweise erzeugen heute Sensoren, die in Fahrzeugen verbaut sind und die die Fahrzeugumgebung abtasten, sehr hohe Datenraten. Diese Daten werden Assistenzsystemen zugeführt, die teilweise in die Fahrzeugsteuerung regelnd eingreifen bzw. diese in bestimmten Situationen auch übernehmen können (z.B. Notbremsassistent). In der Zukunft werden, insbesondere im Zusammenhang mit dem Wunsch nach einem autonomen Fahren, noch höhere Datenraten notwendig sein. Damit ein entsprechender Informationsaustausch möglich sein wird, sind entsprechende Kabel notwendig, über die diese Daten mit den gewünschten Datenraten übertragen werden können.There is a desire to transmit data at an ever increasing data transmission rate. For example, sensors that are installed in vehicles and that scan the vehicle environment generate very high data rates today. This data is fed to assistance systems, some of which intervene to regulate the vehicle control or can also take over this in certain situations (e.g. emergency brake assistant). In the future, even higher data rates will be necessary, particularly in connection with the desire for autonomous driving. In order for a corresponding exchange of information to be possible, appropriate cables are required over which this data can be transmitted at the desired data rates.

Aus der US 2015/0295297 A1 ist ein dielektrischer Wellenleiter bekannt. Dieser umfasst einen Kern aus einem dielektrischen Material, welcher von einer Hülle umgeben ist, die einem anderen dielektrischen Material besteht. In den Kern werden entsprechende Radarwellen eingekoppelt, die durch die gute Polarisationsfähigkeit des dielektrischen Materials des Kerns entsprechend übertragen werden können. Der dielektrische Wellenleiter ist auf einem Substrat aufgebaut.From the US 2015/0295297 A1 a dielectric waveguide is known. This comprises a core made of a dielectric material, which is surrounded by a shell made of a different dielectric material. Appropriate radar waves are coupled into the core and can be transmitted accordingly due to the good polarization capability of the dielectric material of the core. The dielectric waveguide is constructed on a substrate.

Nachteilig an der US 2015/0295297 A1 ist, dass die Integration des dielektrischen Wellenleitersystems in ein Fahrzeug sehr aufwändig ist.The disadvantage of the US 2015/0295297 A1 is that the integration of the dielectric waveguide system in a vehicle is very complex.

Es ist daher die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu schaffen, welche sich vorzugsweise leicht in eine bisherige Fahrzeugarchitektur integrieren lässt.It is therefore the object of the present invention to create a high-speed data transmission which can preferably easily be integrated into a previous vehicle architecture.

Die Aufgabe wird durch ein Hybridkabel gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und durch eine Leiterplattenanordnung gemäß dem Anspruch 11 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 10 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Hybridkabels beschrieben.The object is achieved by a hybrid cable according to independent claim 1 and by a circuit board arrangement according to claim 11. Advantageous developments of the hybrid cable are described in claims 2 to 10.

Das erfindungsgemäße Hybridkabel eignet sich für eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und kann insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um Daten zu übertragen, die z.B. notwendig sind, um ein (teilweises) autonomes Fahren zu realisieren. Das Hybridkabel umfasst hierzu zumindest ein dielektrisches Wellenleitersystem. Dieses dient zur Übertragung einer Radarwelle im Frequenzbereich von mehr als 70 GHz, aber von weniger als 300 GHz. Das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem weist hierzu einen Kern auf, welcher ein dielektrisches Material aufweist. Das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem weist außerdem eine Hülle auf, die den Kern umgibt und ebenfalls ein dielektrisches Material umfasst. Die Dielektrizitätskonstante des Materials des Kerns weicht von der Dielektrizitätskonstanten des Materials der Hülle so weit ab, dass in dem Frequenzbereich von 70 GHz bis weniger als ca. 300 GHz an der Grenzfläche eine Totalreflexion auftritt, wobei die Totalreflexion die Ausbreitung der elektromagnetischen Welle auf den Bereich des Kerns beschränkt, so dass sich die elektromagnetische Welle entlang der Erstreckung des Kerns ausbreitet. Um die vorgenannte Differenz der Dielektrizitätskonstanten des Kerns und der Hülle zu erzielen, ist beispielsweise vorgesehen, dass das Material des Kerns sich von dem Material, aus dem die Hülle besteht, unterscheidet. Es kann alternativ hierzu ebenfalls vorgesehen sein, dass der Kern und die Hülle aus chemisch dem gleichen Material bestehen, allerdings kann die Hülle beispielsweise aus einem geschäumten Kunststoff und der Kern aus dem gleichen Kunststoff, aber kompakt, hergestellt beispielsweise mittels eines Extrusionsprozesses, bestehen. Weiterhin ist ein erstes Leitersystem vorgesehen, welches sich zur Energie- und/oder Datenübertragung eignet. Das erste Leitersystem ist dabei neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Erstreckung des dielektrischen Wellenleitersystems in einer definierten Beabstandung zu dem dielektrischen Wellenleitersystem. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das mindestens eine erste Leitersystem sich im Wesentlichen parallel zu dem dielektrischen Wellenleitersystem erstreckt; alternativ hierzu ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Leitersystem sich um das dielektrische Wellenleitersystem spiralartig oder wendelförmig umlaufend erstreckt mit einer großen Schlaglänge, die ein Mehrfaches des Durchmessers des dielektrischen Wellenleiters entspricht. Das erste Leitersystem umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung, die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel umgeben ist. Es ist weiterhin ein elektrisch isolierender Außenmantel vorgesehen, der sowohl das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem als auch das mindestens eine, erste Leitersystem gemeinsam umgibt. Der elektrisch isolierende Außenmantel bildet eine gemeinsame Umhüllung, die das mindestens eine dielektrische Wellenleitersystem sowie das mindestens eine elektrische Leitersystem zu einem Verbund fügt, so dass der Verbund als Einheit handhabbar, insbesondere verlegbar bzw. bearbeitbar ist und innerhalb des Verbunds das mindestens eine dielektrische Wellenleitersystem sowie das mindestens eine Leitersystem eine definierte Position zueinander einhalten.The hybrid cable according to the invention is suitable for high-speed data transmission and can, in particular, be used in motor vehicles in order to transmit data that are necessary, for example, to implement (partially) autonomous driving. For this purpose, the hybrid cable comprises at least one dielectric waveguide system. This is used to transmit a radar wave in the frequency range of more than 70 GHz, but less than 300 GHz. For this purpose, the at least one dielectric waveguide system has a core which has a dielectric material. The at least one dielectric waveguide system also has a cladding which surrounds the core and which also comprises a dielectric material. The dielectric constant of the material of the core deviates from the dielectric constant of the material of the shell so far that in the frequency range from 70 GHz to less than approx. 300 GHz at the interface, total reflection occurs, with total reflection the propagation of the electromagnetic wave to the area of the core so that the electromagnetic wave propagates along the extension of the core. In order to achieve the aforementioned difference in the dielectric constant of the core and the shell, it is provided, for example, that the material of the core differs from the material of which the shell is made. Alternatively, it can also be provided that the core and the shell are made of chemically the same material, but the shell can for example consist of a foamed plastic and the core of the same plastic, but compact, made for example by means of an extrusion process. Furthermore, a first conductor system is provided which is suitable for energy and / or data transmission. The first conductor system is arranged next to the at least one dielectric waveguide system and extends essentially along the extent of the dielectric waveguide system at a defined distance from the dielectric waveguide system. In particular, it is provided that the at least one first conductor system extends essentially parallel to the dielectric waveguide system; alternatively, it is provided that the at least one first conductor system extends around the dielectric waveguide system in a spiral or helical manner with a long lay length which corresponds to a multiple of the diameter of the dielectric waveguide. The first conductor system comprises an electrically conductive inner conductor arrangement which is surrounded by an electrically non-conductive sheath. Furthermore, an electrically insulating outer jacket is provided which jointly surrounds both the at least one dielectric waveguide system and the at least one first conductor system. The electrically insulating outer jacket forms a common sheathing that joins the at least one dielectric waveguide system and the at least one electrical conductor system to form a composite, so that the composite can be handled, in particular laid or processed as a unit, and within the composite the at least one dielectric waveguide system and the at least one ladder system maintain a defined position to each other.

Vorteilhaft ist daher, dass das Hybridkabel einerseits in den Kabelbaum eines Kraftfahrzeugs problemlos integriert werden kann und andererseits dass dieses neben dem dielektrischen Wellenleitersystem noch ein Leitersystem umfasst, über welches elektrische Energie und/oder Daten übertragen werden können. Besonders vorteilhaft ist, dass das Hybridkabel einen gemeinsamen elektrisch isolierenden Außenmantel umfasst, welcher das dielektrische Wellenleitersystem und das erste Leitersystem gemeinsam umgibt. Dadurch ist das Hybridkabel stabil aufgebaut und nach außen hin einteilig ausgeführt. Es kann dann besonders einfach in einen Kabelbaum integriert werden. Dadurch, dass über das erste Leitersystem noch zusätzliche Energie übertragen werden kann, können verschiedene elektrische Komponenten versorgt werden, die beispielsweise die Daten verarbeiten, die über das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem übertragen werden. Eine Energieversorgung mit einem separaten Kabel ist dann nicht mehr notwendig.It is therefore advantageous that, on the one hand, the hybrid cable can be easily integrated into the cable harness of a motor vehicle and, on the other hand, that in addition to the dielectric waveguide system, this also comprises a conductor system via which electrical energy and / or data can be transmitted. It is particularly advantageous that the hybrid cable comprises a common electrically insulating outer sheath which jointly surrounds the dielectric waveguide system and the first conductor system. As a result, the hybrid cable has a stable structure and is made in one piece on the outside. It can then be integrated particularly easily into a cable harness. Because additional energy can also be transmitted via the first conductor system, various electrical components can be supplied which, for example, process the data that are transmitted via the at least one dielectric waveguide system. A power supply with a separate cable is then no longer necessary.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Hybridkabels ist die Hülle des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems von einer Schirmung, insbesondere von einer Schirmfolie umgeben. Dadurch wird vermieden, dass zusätzliche elektrische Signale in das dielektrische Wellenleitersystem einkoppeln. Derartige Signale können durch andere Kabel im Kabelbaum, durch Steuergeräte oder durch andere dielektrische Wellenleitersysteme emittiert werden. Zusätzlich bietet die Schirmung den Vorteil, dass der Einsatz von mehr als einem dielektrischen Wellenleitersystem innerhalb des gleichen Hybridkabels möglich ist, wobei die mindestens zwei dielektrischen Wellenleitersysteme nur geringfügig voneinander beabstandet sind, beispielsweise um einen Abstand, der in der Größenordnung der übermittelten Wellenlänge liegt. Daher könnte das erfindungsgemäße Hybridkabel noch ein zweites, drittes und/oder viertes dielektrisches Wellenleitersystem umfassen, die durch den elektrisch isolierenden Außenmantel gemeinsam umgeben sind. Der gemeinsame elektrisch isolierende Außenmantel könnte dann auch die einzelnen dielektrischen Wellenleitersysteme definiert beabstandet voneinander halten. Alternativ oder ergänzend von einer die Hülle des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems umgebenden Schirmung kann vorgesehen sein, dass das erste Leitersystem mit einer Schirmfolie versehen ist.In a preferred embodiment of the hybrid cable, the sheath of the at least one dielectric waveguide system is surrounded by shielding, in particular by a shielding film. This prevents additional electrical signals from being coupled into the dielectric waveguide system. Such signals can be emitted through other cables in the harness, through control devices, or through other dielectric waveguide systems. In addition, the shielding offers the advantage that it is possible to use more than one dielectric waveguide system within the same hybrid cable, with the at least two dielectric waveguide systems only being slightly spaced apart, for example by a distance that is in the order of magnitude of the transmitted wavelength. The hybrid cable according to the invention could therefore also comprise a second, third and / or fourth dielectric waveguide system, which are jointly surrounded by the electrically insulating outer jacket. The common electrically insulating outer jacket could then also hold the individual dielectric waveguide systems at a defined distance from one another. As an alternative or in addition to a shielding surrounding the envelope of the at least one dielectric waveguide system, it can be provided that the first conductor system is provided with a shielding film.

Ergänzend oder alternativ zu der Ausbildung der Schirmung durch die Schirmfolie, die die Hülle des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems bzw. den elektrisch nicht-leitenden Mantel des erste Leitersystem umgibt, ist vorgesehen, dass die Schirmung ein elektrisches Schirmdrahtgeflecht umfasst, so dass die Hülle des mindestens einen dielektrischen Wellenleitersystems bzw. der elektrisch nicht-leitende Mantel des erste Leitersystem durch das elektrische Schirmdrahtgeflecht umgeben ist. Das Schirmdrahtgeflecht kann bei Einsatz einer Schirmfolie über oder unter dieser angeordnet sein. Dieses Schirmdrahtgeflecht sorgt dafür, dass insbesondere niedrige Frequenzen nicht oder nur stark gedämpft (mehr als 10 dB, 15 dB, 20 dB oder mehr als 25 dB) in das dielektrische Wellenleitersystem bzw. das erste Leitersystem einkoppeln bzw. von dort emittiert werden können. Die Schirmfolie sorgt dagegen eher dafür, dass höhere Frequenzen nicht bzw. nur sehr stark gedämpft einkoppeln bzw. emittiert werden können.In addition or as an alternative to the formation of the shielding by the shielding film that surrounds the shell of the at least one dielectric waveguide system or the electrically non-conductive sheath of the first conductor system, it is provided that the shielding comprises an electrical braided shield wire so that the shell of the at least a dielectric waveguide system or the electrically non-conductive jacket of the first conductor system is surrounded by the electrical braided shield wire. The screen wire mesh can be arranged above or below this when using a screen film. This braided shield wire ensures that low frequencies in particular cannot be coupled into the dielectric waveguide system or the first conductor system or can only be emitted from there, or only very strongly attenuated (more than 10 dB, 15 dB, 20 dB or more than 25 dB). The shielding film, on the other hand, rather ensures that higher frequencies cannot be coupled in or emitted, or can only be coupled in very strongly attenuated.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Hybridkabels umfasst oder besteht der Kern des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems aus einem Material der nachfolgenden Gruppe:

  1. a) Polytetrafluorethylen und/oder
  2. b) keramischer Füllstoff.
In a preferred development of the hybrid cable, the core of the at least one dielectric waveguide system comprises or consists of a material from the following group:
  1. a) polytetrafluoroethylene and / or
  2. b) ceramic filler.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Hybridkabels umfasst oder besteht die Hülle des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems aus einem Material der nachfolgenden Gruppe:

  1. a) thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis; oder
  2. b) vernetztes thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis, oder
  3. c) Polytetrafluorethylen, geschäumt.
In a preferred development of the hybrid cable, the sheath of the at least one dielectric waveguide system comprises or consists of a material from the following group:
  1. a) olefin-based thermoplastic elastomer; or
  2. b) crosslinked olefin-based thermoplastic elastomer, or
  3. c) polytetrafluoroethylene, foamed.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Hybridkabels umfasst oder besteht der elektrisch nicht-leitende Mantel des ersten Leitersystems aus einem Material der nachfolgenden Gruppe:

  1. a) Polypropylen; und/oder
  2. b) Polyethylen.
In a preferred development of the hybrid cable, the electrically non-conductive sheath of the first conductor system comprises or consists of a material from the following group:
  1. a) polypropylene; and or
  2. b) polyethylene.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Hybridkabels umfasst oder besteht der elektrisch isolierende Außenmantel aus einem Material der nachfolgenden Gruppe:

  1. a) Polyvinylchlorid; und/oder
  2. b) thermoplastisches Elastomer; und/oder
  3. c) thermoplastisches Polyolefin.
In a preferred development of the hybrid cable, the electrically insulating outer sheath comprises or consists of a material from the following group:
  1. a) polyvinyl chloride; and or
  2. b) thermoplastic elastomer; and or
  3. c) thermoplastic polyolefin.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Hybridkabel mindestens noch ein zweites Leitersystem zur Energie- und/oder Datenübertragung. Das zweite Leitersystem ist neben (parallel) dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem bzw. neben dem ersten Leitersystem angeordnet. Das zweite Leitersystem umfasst ebenfalls eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung, die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel umgeben ist. Der elektrisch isolierende Außenmantel umgibt dabei auch das zweite Leitersystem.In a preferred development, the hybrid cable also includes at least one second conductor system for energy and / or data transmission. The second conductor system is arranged next to (parallel) the at least one dielectric waveguide system or next to the first conductor system. The second conductor system also comprises an electrically conductive inner conductor arrangement which is surrounded by an electrically non-conductive sheath. The electrically insulating outer sheath also surrounds the second conductor system.

Grundsätzlich könnte über die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung des ersten Leitersystems Strom übertragen werden, wohingegen die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung des zweiten Leitersystems zur Masseanbindung dient.In principle, current could be transmitted via the electrically conductive inner conductor arrangement of the first conductor system, whereas the electrically conductive inner conductor arrangement of the second conductor system serves to connect to ground.

Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass über die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung des jeweiligen Leitersystems Strom übertragen wird, wohingegen bei Einsatz einer Schirmfolie bzw. eines Schirmdrahtgeflechts über diese bzw. dieses eine Massenanbindung realisiert wird.In principle, it would also be possible for current to be transmitted via the electrically conductive inner conductor arrangement of the respective conductor system, whereas when a shielding film or a shielding wire mesh is used, a ground connection is implemented over this or this.

In einer weiteren Ausführungsform des Hybridkabels sind noch ein drittes und ein viertes Leitersystem vorgesehen. Diese sind wie das erste bzw. zweite Leitersystem aufgebaut.In a further embodiment of the hybrid cable, a third and a fourth conductor system are also provided. These are constructed like the first or second ladder system.

Vorzugsweise ist das dielektrische Wellenleitersystem in diesem Fall in der Mitte des Hybridkabels angeordnet und zumindest auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite von entsprechenden Leitersystemen umgeben. Grundsätzlich könnten die vier Leitersysteme jeweils um 90° beabstandet voneinander um das in der Mitte des Hybridkabels angeordnete dielektrische Wellenleitersystem herum angeordnet sein. Es wäre auch möglich, dass das dielektrische Wellenleitersystem am Rand des Hybridkabels angeordnet ist, wohingegen sich die Leitersysteme an genau einer Seite des dielektrischen Wellenleitersystems ihm anschließen. Der elektrisch nicht-leitende Außenmantel umgibt in diesem Fall auch das dritte und das vierte Leitersystem.In this case, the dielectric waveguide system is preferably arranged in the middle of the hybrid cable and is surrounded by corresponding conductor systems at least on a first side and on a second side. In principle, the four conductor systems could each be arranged around the dielectric waveguide system arranged in the middle of the hybrid cable at a distance of 90 ° from one another. It would also be possible for the dielectric waveguide system to be arranged at the edge of the hybrid cable, whereas the conductor systems adjoin it on exactly one side of the dielectric waveguide system. In this case, the electrically non-conductive outer jacket also surrounds the third and fourth conductor systems.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hybridkabel als Flachbandkabel aufgebaut. Das dielektrische Wellenleitersystem ist parallel zu dem ersten und dem zweiten Leitersystem oder parallel zu dem ersten bis hin zum vierten Leitersystem angeordnet. Ein derartiges Flachbandkabel kann besonders einfach konfektioniert, also abgelängt und endseitig abgemantelt mit einem Stecker versehen, werden.In a preferred embodiment, the hybrid cable is constructed as a flat ribbon cable. The dielectric waveguide system is arranged parallel to the first and the second conductor system or parallel to the first to the fourth conductor system. Such a flat ribbon cable can be made up particularly easily, that is, cut to length and provided with a plug with a connector stripped at the end.

Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung umfasst zumindest ein Hybridkabel, wie dieses bereits oben beschrieben wurde. Die Leiterplattenanordnung weist außerdem eine erste und eine zweite Leiterplatte auf, die voneinander beabstandet und vorzugsweise in separaten Gehäusen untergebracht sind. Die erste und die zweite Leiterplatte sind dabei vorzugsweise ausschließlich über das Hybridkabel miteinander verbunden. Die erste Leiterplattenanordnung umfasst einen Computerchip, der dazu ausgebildet ist, über das dielektrische Wellenleitersystem des Hybridkabels (bidirektional) zu kommunizieren. Dieser Computerchip ist an ein erstes Ende (insbesondere an den Kern) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems des Hybridkabels angeschlossen bzw. angekoppelt. Die zweite Leiterplattenanordnung umfasst ebenfalls einen Computerchip, der dazu ausgebildet ist, um über das dielektrische Wellenleitersystem (bidirektional) zu kommunizieren. Der Computerchip ist dabei an das zweite Ende (insbesondere den Kern) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems des Hybridkabels angeschlossen bzw. angekoppelt. Eine Spannungsversorgung (beispielsweise über eine Fahrzeugbatterie) ist an der ersten Leiterplatte angeschlossen. Diese Spannungsversorgung ist außerdem an das erste Ende des ersten Leitersystems des Hybridkabels angeschlossen. Über das erste Leitersystem wird elektrische Energie zur zweiten Leiterplatte übertragen. Ein Versorgungsanschluss des Computerchips auf dieser zweiten Leiterplatte ist dabei unmittelbar oder mittelbar (z.B. über eine Spannungsregler) mit einem zweiten Ende des ersten Leitersystems des Hybridkabels elektrisch verbunden. Dadurch kann der Computerchip auf der zweiten Leiterplatte über die erste Leiterplatte mit elektrischer Energie versorgt werden. Insbesondere ist vorgesehen und von der Erfindung umfasst, dass die erste Leiterplatte sowie die zweite Leiterplatte jeweils Teil eines Rechners (HPC - High Performance Computers) sind, wobei das Hybridkabel die beiden Rechner miteinander verbindet, wobei die beiden Rechner in einem Fahrzeug wie im übernächsten Absatz angeführt, angeordnet sind und mittels des Hybridkabels hohe Datenströme übermittelt werden. Weiter kann vorgesehen sein, dass die erste Leiterplatte Teil eines HPC-Rechners in einem Fahrzeug und die zweite Leiterplatte Teil eines Sensors ist, der pro Zeiteinheit hohe Datenmengen erfasst und zur weiteren Verarbeitung bzw. Auswertung an den HPC-Rechner über das Hybridkabel übermittelt.The circuit board arrangement according to the invention comprises at least one hybrid cable, as has already been described above. The circuit board arrangement also has a first and a second circuit board, which are spaced apart from one another and are preferably accommodated in separate housings. The first and the second circuit board are preferably connected to one another exclusively via the hybrid cable. The first circuit board arrangement comprises a computer chip which is designed to communicate (bidirectionally) via the dielectric waveguide system of the hybrid cable. This computer chip is connected or coupled to a first end (in particular to the core) of the at least one dielectric waveguide system of the hybrid cable. The second circuit board arrangement also includes a computer chip which is designed to communicate (bidirectionally) via the dielectric waveguide system. The computer chip is connected or coupled to the second end (in particular the core) of the at least one dielectric waveguide system of the hybrid cable. A voltage supply (for example via a vehicle battery) is connected to the first circuit board. This voltage supply is also connected to the first end of the first conductor system of the hybrid cable. Electrical energy is transmitted to the second circuit board via the first conductor system. A supply connection of the computer chip on this second circuit board is electrically connected directly or indirectly (e.g. via a voltage regulator) to a second end of the first conductor system of the hybrid cable. As a result, the computer chip on the second circuit board can be supplied with electrical energy via the first circuit board. In particular, it is provided and encompassed by the invention that the first circuit board and the second circuit board are each part of a computer (HPC - High Performance Computer), the hybrid cable connecting the two computers to one another, the two computers in a vehicle as in the paragraph after the next are listed, arranged and high data streams are transmitted by means of the hybrid cable. It can also be provided that the first circuit board is part of an HPC computer in a vehicle and the second circuit board is part of a sensor that records large amounts of data per unit of time and transmits it to the HPC computer via the hybrid cable for further processing or evaluation.

Die Erfindung betrifft weiter einen Kabelbaum, insbesondere einen Kabelbaum für ein Kraftfahrzeug, wobei der Kabelbaum mindestens ein Hybridkabel mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen umfasst.The invention further relates to a cable harness, in particular a cable harness for a motor vehicle, the cable harness comprising at least one hybrid cable with the features described above.

Die Erfindung umfasst weiter auch noch ein Fahrzeug mit einer vorstehend beschriebenen Leiterplattenanordnung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Kraftfahrzeug, eine Lokomotive, ein Flugzeug, eine Drohne oder ein Schiff mit einem Steuergerät, das mindestens eine vorbeschriebene Leiterplattenanordnung aufweist. Bei dem genannten Fahrzeug, insbesondere dem genannten Kraftfahrzeug, findet die Kommunikation einzelner Komponenten, insbesondere bestimmter Komponenten wie Sensoren mit dem Steuergerät, mittels des vorgeschriebenen, im Folgenden näher erläuterten Hybridkabels statt.The invention further also comprises a vehicle with a circuit board arrangement described above. The invention relates in particular to a motor vehicle, a locomotive, an aircraft, a drone or a ship with a control device which has at least one circuit board arrangement as described above. In the cited vehicle, in particular the cited motor vehicle, communication between individual components, in particular certain components such as sensors, with the control unit takes place by means of the prescribed hybrid cable, which is explained in more detail below.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Gleiche Merkmale weisen dieselben Bezugszeichen auf. Die entsprechenden Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:

  • 1, 2, 3, 4, 5, 6A, 6B: jeweils eine schematische QuerschnittsDarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridkabels, wobei das jeweils dargestellte erfindungsgemäße Hybridkabel ein dielektrisches Wellenleitersystem und ein erstes Leitersystem und ggf. mehrere weitere Leitersystemen umfasst;
  • 7 und 8: zwei weitere schematische QuerschnittsDarstellungen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hybridkabels in Form eines Rundkabels; und
  • 9: eine schematische Darstellung einer Leiterplattenanordnung mit zwei Leiterplatten, die über ein Ausführungsbeispiel eines Hybridkabels miteinander verbunden sind.
Various exemplary embodiments of the invention are described below by way of example with reference to the drawings. The same features have the same reference symbols. The corresponding figures in the drawings show in detail:
  • 1 , 2 , 3 , 4th , 5 , 6A , 6B : in each case a schematic cross-sectional representation of an exemplary embodiment of a hybrid cable according to the invention, the hybrid cable according to the invention shown in each case comprising a dielectric waveguide system and a first conductor system and, if applicable, several further conductor systems;
  • 7th and 8th : two further schematic cross-sectional representations of an embodiment of a hybrid cable according to the invention in the form of a round cable; and
  • 9 : a schematic representation of a circuit board arrangement with two circuit boards which are connected to one another via an exemplary embodiment of a hybrid cable.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridkabels 1. Das Hybridkabel 1 umfasst zumindest ein dielektrisches Wellenleitersystem 2. In dieses kann eine Radarwelle eingekoppelt und übertragen werden. Die Frequenz der Radarwelle liegt vorzugsweise im Frequenzbereich von 70 GHz oder 80 GHz bis 300 GHz, 250 GHZ, 200 GHz, 150 GHz oder bis 130 GHz. Die Radarwelle liegt unterhalb des jeweiligen Frequenzbereichs von Infrarotlicht. Im Dielektrikum des Wellenleitersystems 2 hat die Radarwelle eine Wellenlänge im Millimeterbereich. Das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 weist einen Kern 2a auf, der entlang seines Umfangs von einer Hülle 2b umgeben ist, so dass der Kern 2a und die Hülle 2b eine allseitig umlaufende Grenzfläche ausbilden. Sowohl der Kern 2a als auch die Hülle 2b bestehen aus einem dielektrischen Material. Das dielektrische Material des Kerns 2a unterscheidet sich von dem dielektrischen Material der Hülle 2b. Die dielektrische Leitfähigkeit des Kerns 2a ist höher als die dielektrische Leitfähigkeit der Hülle 2b. 1 shows an embodiment of the hybrid cable according to the invention 1 . The hybrid cable 1 comprises at least one dielectric waveguide system 2 . A radar wave can be coupled into this and transmitted. The frequency of the radar wave is preferably in the frequency range from 70 GHz or 80 GHz to 300 GHz, 250 GHz, 200 GHz, 150 GHz or up to 130 GHz. The radar wave lies below the respective frequency range of infrared light. In the dielectric of the waveguide system 2 the radar wave has a wavelength in the millimeter range. The at least one dielectric waveguide system 2 has a core 2a on, along its perimeter by a shell 2 B is surrounded so that the core 2a and the shell 2 B form an all-round boundary surface. Both the core 2a as well as the shell 2 B consist of a dielectric material. The dielectric material of the core 2a differs from the dielectric material of the envelope 2 B . The dielectric conductivity of the core 2a is higher than the dielectric conductivity of the shell 2 B .

Im Querschnitt weist der Kern 2a eine rechteckige Kontur auf. Die Ecken sind abgerundet ausgebildet, könnten allerdings auch unter Bildung einer Kante (rechtwinklig) aufeinander zu laufen (siehe 2). Die längere Seite weist ungefähr die doppelte (2,0-fache) Länge der kürzeren Seite auf. Abweichungen von dem Längenverhältnis der längeren zu der längeren Seite der Querschnittskontur des Kerns 2a zu der kürzeren Seite von ca. 2,0 betragen vorzugsweise weniger als 20%, 15%, 10% oder weniger als 10% wären denkbar.In cross section, the core 2a a rectangular contour. The corners are rounded, but could also converge to form an edge (at right angles) (see 2 ). The longer side is approximately twice (2.0 times) the length of the shorter side. Deviations from the length ratio of the longer to the longer side of the cross-sectional contour of the core 2a to the shorter side of approximately 2.0 are preferably less than 20%, 15%, 10% or less than 10% would be conceivable.

Grundsätzlich könnte der Kern 2a auch eine andere Querschnittsform umfassen. So könnte er quadratisch, rund, oval bzw. n-polygonal sein. Die Hülle 2b weist vorzugsweise dieselbe Querschnittsform wie der Kern 2a auf. Auch hier können die Ecken abgerundet oder unter Bildung einer Kante (rechtwinklig) aufeinander zu laufen.Basically it could be the core 2a also include a different cross-sectional shape. It could be square, round, oval or n-polygonal. The case 2 B preferably has the same cross-sectional shape as the core 2a on. Here, too, the corners can be rounded or run together to form an edge (at right angles).

Vorzugsweise beträgt beim Kern 2a das Verhältnis der Länge (gemessen quer zur Erstreckungsrichtung des Hybridkabels 1) der langen Kante zu der Länge der kurzen Kante ungefähr 2:1. Der Wortlaut „ungefähr“ umfasst Abweichungen von vorzugsweise weniger als 20%, 15%, 10% oder weniger als 5%. Dieses Verhältnis ist weitgehend unabhängig zu der Frequenz der Radarwelle (mehr als 70 GHz und weniger als 300 GHZ), die über den Kern 2a übertragen wird. Bei einer Frequenz von ca. 80 GHz beträgt die Länge der kurzen Kante des Kerns 2a des dielektrischen Wellenleitersystems 2 des Hybridkabels 1 ca. 0,6 mm mit einer möglichen Abweichung von vorzugsweise weniger als ±0,1 mm. Die Länge der langen Kante des Kerns 2a des dielektrischen Wellenleitersystems 2 des Hybridkabels 1 liegt damit bei ungefähr dem zweifachen, also ca. 1,2 mm mit einer möglichen Abweichung von vorzugsweise weniger als ±0,2 mm.Preferably at the core 2a the ratio of the length (measured transversely to the direction of extension of the hybrid cable 1 ) of the long edge to the length of the short edge approximately 2: 1. The wording “approximately” includes deviations of preferably less than 20%, 15%, 10% or less than 5%. This ratio is largely independent of the frequency of the radar wave (more than 70 GHz and less than 300 GHZ) passing through the core 2a is transmitted. At a frequency of around 80 GHz, the length of the short edge of the core is 2a of the dielectric waveguide system 2 of the hybrid cable 1 approx. 0.6 mm with a possible deviation of preferably less than ± 0.1 mm. The length of the long edge of the core 2a of the dielectric waveguide system 2 of the hybrid cable 1 is thus approximately twice, i.e. approximately 1.2 mm, with a possible deviation of preferably less than ± 0.2 mm.

Das Hybridkabel 1 umfasst außerdem noch zumindest ein erstes Leitersystem 3. Das erste Leitersystem 3 dient zur Energie- und/oder Datenübertragung. Unter einer Energieübertragung ist sowohl die Übertragung eines Stroms (durch Anlegen einer Spannung, also die Übertragung einer elektrischen Leistung an einen elektrischen Verbraucher) als auch eine Masseanbindung zu verstehen. Unter einer Datenübertragung ist die Übertragung von analogen oder digitalen Signalen zu verstehen, wobei die Datenrate niedriger ist als die Datenrate, die über das dielektrische Wellenleitersystem 2 erzielbar ist. Die Datenübertragung kann auch durch Aufmodulieren auf den Strom erfolgen.The hybrid cable 1 also includes at least a first ladder system 3 . The first ladder system 3 is used for energy and / or data transmission. Energy transmission is understood to mean both the transmission of a current (by applying a voltage, i.e. the transmission of electrical power to an electrical consumer) and a ground connection. A data transmission is to be understood as the transmission of analog or digital signals, the data rate being lower than the data rate via the dielectric waveguide system 2 is achievable. The data transmission can also take place by modulating onto the current.

Das erste Wellenleitersystem 3 ist neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem 2 angeordnet und verläuft parallel zu dem dielektrischen Wellenleitersystem 2 in einer Richtung senkrecht zu der Papierebene der 1. Das erste Leitersystem 3 umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a, die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b umgeben ist. Das Hybridkabel 1 ist flexibel und kann gebogen werden.The first waveguide system 3 is next to the at least one dielectric waveguide system 2 arranged and runs parallel to the dielectric waveguide system 2 in a direction perpendicular to the plane of the paper 1 . The first ladder system 3 comprises an electrically conductive inner conductor arrangement 3a covered by an electrically non-conductive sheath 3b is surrounded. The hybrid cable 1 is flexible and can be bent.

Die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a umfasst einen Durchmesser der vorzugsweise kleiner ist als 2,0 mm, 1,5 mm oder der kleiner ist als 1,0 mm. Die Dicke des elektrisch nicht-leitenden Mantels 3b ist vorzugsweise kleiner als 1,5 mm, 1,2 mm, 1,0 mm, 0,8 mm oder kleiner als 0,6 mm.The electrically conductive inner conductor arrangement 3a comprises a diameter which is preferably smaller than 2.0 mm, 1.5 mm or which is smaller than 1.0 mm. The thickness of the electrically non-conductive jacket 3b is preferably smaller than 1.5 mm, 1.2 mm, 1.0 mm, 0.8 mm or smaller than 0.6 mm.

Weiterhin umfasst das Hybridkabel 1 noch einen elektrisch isolierenden Außenmantel 4. Dieser umgibt sowohl das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 als auch das erste Leitersystem 3 gemeinsam. Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 wird vorzugsweise in einem Extrusionsprozess auf das dielektrische Wellenleitersystem 1 und das erste Leitersystem 3 aufgebracht. Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 weist vorzugsweise eine Dicke (insbesondere in Abhängigkeit von der Stromtragfähigkeit) von mehr als 0,2 mm, 0,5 mm, 0,8 mm, 1,2 mm, 1,5 mm, 1,8 mm oder von mehr als 2,1 mm auf, aber vorzugsweise von weniger als 2,3 mm, 2,0 mm, 1,7 mm, 1,4 mm, 1,1 mm, 0,7 mm oder von weniger als 0,4 mm.The hybrid cable also includes 1 another electrically insulating outer jacket 4th . This surrounds both the at least one dielectric waveguide system 2 as well as the first ladder system 3 together. The electrically insulating outer jacket 4th is preferably applied to the dielectric waveguide system in an extrusion process 1 and the first ladder system 3 upset. The electric one insulating outer sheath 4th preferably has a thickness (especially depending on the current-carrying capacity) of more than 0.2 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.2 mm, 1.5 mm, 1.8 mm or more than 2, 1 mm, but preferably less than 2.3 mm, 2.0 mm, 1.7 mm, 1.4 mm, 1.1 mm, 0.7 mm or less than 0.4 mm.

Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 ist abschnittsweise zwischen dem zumindest einen Wellenleitersystem 2 und der ersten Leiteranordnung 3 ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Hülle 2b des dielektrischen Wellenleitersystems 2 berührungsfrei und durch den dazwischen angeordneten Abschnitt des elektrisch isolierenden Außenmantels 4 definiert beabstandet zum elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b des ersten Leitersystems 3 angeordnet ist. Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 hält das dielektrische Wellenleitersystem 2 sowie die erste Leiteranordnung 3 dauerhaft in einer definierten, relativen Anordnung zueinander, so dass das Hybridkabel als vorgefertigter Verbund einfach verarbeitet werden kann, beispielsweise ohne Aufwand innerhalb eines Kabelbaums aufgenommen werden bzw. einfach konfektioniert werden kann.The electrically insulating outer jacket 4th is in sections between the at least one waveguide system 2 and the first conductor arrangement 3 educated. This means that the shell 2 B of the dielectric waveguide system 2 contact-free and through the section of the electrically insulating outer jacket arranged in between 4th defined at a distance from the electrically non-conductive jacket 3b of the first ladder system 3 is arranged. The electrically insulating outer jacket 4th holds the dielectric waveguide system 2 and the first conductor arrangement 3 permanently in a defined, relative arrangement to one another, so that the hybrid cable can be easily processed as a prefabricated composite, for example, can be accommodated within a cable harness without effort or can be easily assembled.

Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 weist im Bereich zwischen dem zumindest einen Wellenleitersystem 2 und der ersten Leiteranordnung 3 eine Einbuchtung 5 auf. Durch die Einbuchtung 5 kann die erste Leiteranordnung 3 leicht von dem zumindest einen Wellenleitersystem 2 über eine Teillänge des Hybridkabels 1 abgetrennt werden. Dies ist für die Konfektionierung des Hybridkabels 1 (Verbinden mit einem Stecker bzw. einer Aufnahmebuchse) vorteilhaft. Diese Einbuchtung 5 wird von einem entsprechenden Messer bzw. Lasersystem durchschnitten. Die Einbuchtung 5 liegt vorzugsweise auf der Oberseite und der Unterseite des elektrisch isolierenden Außenmantels 4 vor.The electrically insulating outer jacket 4th has in the area between the at least one waveguide system 2 and the first conductor arrangement 3 an indentation 5 on. Through the indentation 5 can the first conductor arrangement 3 easily from the at least one waveguide system 2 over part of the length of the hybrid cable 1 be separated. This is for assembling the hybrid cable 1 (Connect with a plug or a socket) advantageous. This indentation 5 is cut through by a suitable knife or laser system. The indentation 5 is preferably on the top and the bottom of the electrically insulating outer jacket 4th in front.

Die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a des ersten Leitersystems 3 hat einen runden Querschnitt bzw. ist einem runden Querschnitt angenähert. Auch der elektrisch nicht-leitende Mantel 3b der ersten Innenleiteranordnung weist einen mindestens annähernd runden Querschnitt auf. Andere Querschnittsformen wären sowohl für die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a als auch für den elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b möglich. Diese könnten eine eckige, ovale oder n-polygonale Form aufweisen oder einer solchen angenähert sein.The electrically conductive inner conductor arrangement 3a of the first ladder system 3 has a round cross-section or is approximated to a round cross-section. Also the electrically non-conductive jacket 3b the first inner conductor arrangement has an at least approximately round cross section. Other cross-sectional shapes would be both for the electrically conductive inner conductor arrangement 3a as well as for the electrically non-conductive sheath 3b possible. These could have an angular, oval or n-polygonal shape or be approximated to one.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hybridkabels 1 dargestellt. Das Hybridkabel 1 des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst ein zweites Leitersystem 6, welches seitlich neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem 2 und zusätzlich zu dem ersten Leitersystem 3 angeordnet ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel des Hybridkabels 1 ist das dielektrische Wellenleitersystem 2 in der Mitte des Hybridkabels 1 zwischen den beiden Leitersystemen 3, 6 angeordnet. Insgesamt sind das erste und das zweite Leitersystem 3, 6, sowie das dielektrische Wellenleitersystem 2 parallel zueinander angeordnet. Das zweite Leitersystem 6 weist ebenfalls eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 6a auf, die wiederrum von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel 6b umgeben ist. Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 umgibt in diesem Fall auch das zweite Leitersystem 6. In einer Draufsicht auf das Hybridkabel 1 ist daher lediglich der elektrisch isolierende Außenmantel 4 zu sehen. Durch den Einsatz des ersten und zweiten Leitersystems 3, 6 kann über die jeweilige elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a, 6a eine Datenübertragung, beispielsweise über Ethernet (bis 1000 Mbit/s) CAN, LIN, bzw. Flex-Ray erfolgen.In 2 is a second embodiment of the hybrid cable according to the invention 1 shown. The hybrid cable 1 of the second embodiment comprises a second ladder system 6th , which is next to the at least one dielectric waveguide system 2 and in addition to the first ladder system 3 is arranged. In the second embodiment of the hybrid cable 1 is the dielectric waveguide system 2 in the middle of the hybrid cable 1 between the two ladder systems 3 , 6th arranged. In total, the first and second ladder systems 3 , 6th , as well as the dielectric waveguide system 2 arranged parallel to each other. The second ladder system 6th likewise has an electrically conductive inner conductor arrangement 6a on, which in turn by an electrically non-conductive sheath 6b is surrounded. The electrically insulating outer jacket 4th in this case also surrounds the second ladder system 6th . In a top view of the hybrid cable 1 is therefore only the electrically insulating outer jacket 4th to see. By using the first and second ladder system 3 , 6th can via the respective electrically conductive inner conductor arrangement 3a , 6a a data transmission, for example via Ethernet (up to 1000 Mbit / s) CAN, LIN, or Flex-Ray take place.

In 2 umfasst die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a des ersten Leitersystems 3 mehrere Litzen. Die Litzen sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Kupfer, gebildet und bilden den Innenleiter der Innenleiteranordnung 3a. In diesem Fall gibt es sieben Litzen. Vorzugsweise sind diese gegeneinander isoliert (z.B. mittels einer Farbisolation). Die Litzen selbst können auch noch verdrillt sein. Es können auch mehr oder weniger als sieben Litzen vorgesehen sein.In 2 comprises the electrically conductive inner conductor arrangement 3a of the first ladder system 3 several strands. The strands are made of an electrically conductive material, in particular copper, and form the inner conductor of the inner conductor arrangement 3a . In this case there are seven strands. These are preferably insulated from one another (for example by means of color insulation). The strands themselves can also be twisted. More or fewer than seven strands can also be provided.

Der Kern 2a und die Hülle 2b des dielektrischen Wellenleitersystems 2 sind eckig, insbesondere im Wesentlichen mit einer viereckigen Querschnittskontur, ausgebildet, wobei an jeder Ecke je zwei Seiten unter Ausbildung eines annähernd rechten Winkels aufeinander treffen. Das dielektrische Wellenleitersystem 2 erstreckt sich dann unter Ausbildung von vier Kanten in eine Richtung senkrecht zu der Papierebene von 2.The core 2a and the shell 2 B of the dielectric waveguide system 2 are angular, in particular essentially with a rectangular cross-sectional contour, with two sides meeting at each corner to form an approximately right angle. The dielectric waveguide system 2 then extends to form four edges in a direction perpendicular to the plane of the paper 2 .

Im Gegensatz dazu zeigt das in 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des Hybridkabels 1, bei dem die Hülle 2b bzw. der Kern 2a des dielektrischen Wellenleiters im Querschnittsprofil an den vier Ecken keine scharfen Kanten aufweist. Alle Übergänge sind abgerundet. Dies gilt sowohl für die abgerundeten Ecken des rechteckig ausgebildeten Kerns 2a und der Hülle 2b des dielektrischen Wellenleitersystems 2 als auch für den elektrisch isolierenden Außenmantel 4. Im Bereich seiner Einbuchtungen 5 ist dieser ebenfalls abgerundet.In contrast, in 3 illustrated third embodiment of the hybrid cable 1 where the shell 2 B or the core 2a of the dielectric waveguide has no sharp edges in the cross-sectional profile at the four corners. All transitions are rounded. This applies both to the rounded corners of the rectangular core 2a and the shell 2 B of the dielectric waveguide system 2 as well as for the electrically insulating outer jacket 4th . In the area of its indentations 5 this is also rounded off.

4 zeigt ein weiteres, viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hybridkabels 1. In diesem Ausführungsbeispiel sind ein drittes Leitersystem 7 und ein viertes Leitersystem 8 vorhanden. Das dritte Leitersystem 7 umfasst wiederum eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 7a, die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel 7b umgeben ist. Das vierte Leitersystem 8 umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 8a, die ebenfalls von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel 8b umgeben ist. 4th shows a further, fourth embodiment of the hybrid cable according to the invention 1 . In this embodiment there is a third ladder system 7th and a fourth ladder system 8th available. The third ladder system 7th again comprises an electrically conductive inner conductor arrangement 7a covered by an electrically non-conductive sheath 7b is surrounded. The fourth ladder system 8th includes an electric conductive inner conductor arrangement 8a also covered by an electrically non-conductive sheath 8b is surrounded.

Der elektrisch isolierende Außenmantel 4 umgibt auch das dritte und das vierte Leitersystem 7, 8. Zwischen den einzelnen Leitersystemen 3, 6, 7, 8 bzw. dem dielektrischen Wellenleitersystem 2 sind Einbuchtungen 5 im elektrisch isolierenden Außenmantel 4 vorhanden.The electrically insulating outer jacket 4th also surrounds the third and fourth ladder systems 7th , 8th . Between the individual ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th or the dielectric waveguide system 2 are indentations 5 in the electrically insulating outer jacket 4th available.

In der Mitte des Hybridkabels 1 ist das dielektrische Wellenleitersystem 2 angeordnet. Auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite des dielektrischen Wellenleitersystems 2 sind jeweils zwei Leitersysteme 3, 6 bzw. 7, 8 angeordnet. Die Aufteilung könnte auch anders sein. So könnte auf einer Seite lediglich ein Leitersystem 3, 6, 7 oder 8 angeordnet sein und die anderen auf der anderen Seite. Das dielektrische Wellenleitersystem 2 könnte auch am Rand des Hybridkabels 1 angeordnet sein.In the middle of the hybrid cable 1 is the dielectric waveguide system 2 arranged. On a first side and on a second side of the dielectric waveguide system 2 are two ladder systems each 3 , 6th or. 7th , 8th arranged. The division could also be different. There could only be a ladder system on one side 3 , 6th , 7th or 8th be arranged and the others on the other side. The dielectric waveguide system 2 could also be on the edge of the hybrid cable 1 be arranged.

Das Hybridkabel 1 ist in diesem Fall als Flachbandkabel ausgebildet. Das dielektrische Wellenleitersystem 2 sowie das erste, zweite, dritte und vierte Leitersystem 3, 6, 7, 8 sind lediglich nebeneinander, also parallel zueinander, angeordnet.The hybrid cable 1 is designed as a ribbon cable in this case. The dielectric waveguide system 2 as well as the first, second, third and fourth ladder system 3 , 6th , 7th , 8th are only arranged next to one another, i.e. parallel to one another.

Vorzugsweise ist das dielektrische Wellenleitersystem 2 gleich dick wie das erste, zweite, dritte und/oder vierte Leitersystem 3, 6, 7, 8. Es könnte allerdings auch dicker oder dünner sein. Je nach Einsatzzweck des jeweiligen Leitersystems 3, 6, 7, 8 können die Innenleiteranordnungen 3a, 6a, 7a, 8a unterschiedlich dick sein. Die Innenleiteranordnungen 3a, 6a, 7a, 8a von zumindest einem oder zwei Leitersystemen 3, 6, 7, 8 wären dicker als die übrigen Innenleiteranordnungen 3a, 6a, 7a, 8a. Selbiges kann auch für den jeweiligen elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b, 6b, 7b, 8b gelten.Preferably the dielectric waveguide system is 2 the same thickness as the first, second, third and / or fourth ladder system 3 , 6th , 7th , 8th . However, it could also be thicker or thinner. Depending on the purpose of the respective ladder system 3 , 6th , 7th , 8th can the inner conductor arrangements 3a , 6a , 7a , 8a be of different thicknesses. The inner conductor arrangements 3a , 6a , 7a , 8a of at least one or two ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th would be thicker than the other inner conductor arrangements 3a , 6a , 7a , 8a . The same can also be done for the respective electrically non-conductive jacket 3b , 6b , 7b , 8b be valid.

In 4 ist die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 außen von einer Schirmung umgeben, wobei die Schirmung durch eine Schirmfolie 2c ausgebildet ist. Diese Schirmfolie 2c umfasst eine Folie, die insbesondere aus einem dielektrischen Material besteht. Die Innen- und/oder Außenseite ist mit einem elektrisch leitfähigen Metall versehen, insbesondere bedampft. Bei diesem Metall handelt es sich bevorzugt um Aluminium. Die Schirmfolie 2c kann mit oder ohne Überlappung um die Längsachse des dielektrischen Wellenleitersystems 2 herumgewickelt werden. Vorzugsweise sind die in Längsrichtung des dielektrischen Wellenleitersystems verlaufenden Enden der Schirmfolie parallel zueinander und parallel zur Längsachse des dielektrischen Wellenleitersystems 2 ausgerichtet. Die Schirmfolie 2c könnte auch spiralförmig, also helixförmig um die Längsachse des dielektrischen Wellenleitersystems 2, also um die Längsachse der Hülle 2b herumgewickelt werden.In 4th is the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 surrounded on the outside by a shield, the shielding by a shielding film 2c is trained. This screen foil 2c comprises a film which in particular consists of a dielectric material. The inside and / or outside is provided with an electrically conductive metal, in particular vapor-deposited. This metal is preferably aluminum. The screen foil 2c can with or without overlap around the longitudinal axis of the dielectric waveguide system 2 be wrapped around. The ends of the shielding film running in the longitudinal direction of the dielectric waveguide system are preferably parallel to one another and parallel to the longitudinal axis of the dielectric waveguide system 2 aligned. The screen foil 2c could also be spirally, that is to say helically around the longitudinal axis of the dielectric waveguide system 2 , i.e. around the longitudinal axis of the shell 2 B be wrapped around.

In den 6A und 6B sind unterschiedliche Ausbildungen des erfindungsgemäßen Hybridkabels 1 dargestellt. In 6A befindet sich das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 am Rand des Hybridkabels 1. Es gibt weiterhin (genau) ein erstes und ein zweites Leitersystem 3, 6, welche auf einer Seite des dielektrischen Wellenleitersystems 2 angeordnet sind.In the 6A and 6B are different designs of the hybrid cable according to the invention 1 shown. In 6A is the at least one dielectric waveguide system 2 at the edge of the hybrid cable 1 . There is also (exactly) a first and a second ladder system 3 , 6th which is on one side of the dielectric waveguide system 2 are arranged.

In 6B gibt es dagegen vier Leitersysteme 3, 6, 7, 8, die allesamt auf einer Seite des dielektrischen Wellenleitersystems 2 angeordnet sind.In 6B there are, however, four ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th all on one side of the dielectric waveguide system 2 are arranged.

In den 6A und 6B ist außerdem dargestellt, dass der elektrisch nicht-leitende Mantel 3b, 6b von zumindest dem ersten und dem zweiten Leitersystem 3, 6 ebenfalls von einer Schirmfolie 3c, 6c umgeben ist. Die Schirmfolie 3c, 6c besteht wiederum aus einem dielektrischen Material, dessen Innen- und/oder Außenseite mit einem elektrisch leitfähigen Metall, insbesondere Aluminium versehen, bevorzugt bedampft ist. Die Schirmfolie 3c, 6c kann um das jeweilige erste bzw. zweite Leitersystem 3, 6 genauso gewickelt sein, wie es für das dielektrische Wellenleitersystem 2 erläutert wurde.In the 6A and 6B it is also shown that the electrically non-conductive jacket 3b , 6b of at least the first and the second conductor system 3 , 6th also from a screen foil 3c , 6c is surrounded. The screen foil 3c , 6c consists in turn of a dielectric material, the inside and / or outside of which is provided with an electrically conductive metal, in particular aluminum, is preferably vapor-coated. The screen foil 3c , 6c can around the respective first or second ladder system 3 , 6th be wound exactly as it is for the dielectric waveguide system 2 was explained.

Weiterhin ist dargestellt, dass die Schirmfolie 3c, 6c noch von einem elektrischen Schirmdrahtgeflecht 3d, 6d umgeben ist. Dieses ist in den 6A und 6B gepunktet dargestellt. Ein solches Schirmdrahtgeflecht 2d kann auch die Schirmfolie 2c umgeben, welche die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 umgibt. Dies ist in 5 dargestellt. Ein entsprechendes Schirmdrahtgeflecht 3d, 6d weisen in 6B nicht alle Leitersysteme 3, 6, 7, 8 auf. Selbiges gilt für die Schirmfolie 3c, 6c. In 5 sind eine Schirmfolie 3c, 6c, 7c, 8c und ein Schirmdrahtgeflecht 3d, 6d, 7d, 8d für alle Leitersysteme 3, 6, 7, 8 vorgesehen.It is also shown that the screen film 3c , 6c nor from an electrical shield wire mesh 3d , 6d is surrounded. This is in the 6A and 6B shown dotted. Such a shield wire mesh 2d can also use the screen foil 2c which surround the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 surrounds. This is in 5 shown. A corresponding shield wire mesh 3d , 6d show in 6B not all ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th on. The same applies to the screen foil 3c , 6c . In 5 are a screen foil 3c , 6c , 7c , 8c and a screen wire mesh 3d , 6d , 7d , 8d for all ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th intended.

In 7 ist dargestellt, dass das erfindungsgemäße Hybridkabel 1 einen runden Querschnitt aufweist. Es gibt in diesem Fall ein erstes und ein zweites Leitersystem 3, 6. Es könnte auch noch weitere Leitersysteme geben. Die einzelnen Leitersysteme 3, 6 sind vorzugsweise um 180° voneinander versetzt um das dielektrische Wellenleitersystem 2 herum angeordnet. Bei drei Leitersystemen 3, 6, 7 sind diese vorzugsweise um 120° versetzt zueinander angeordnet. Bei vier Leitersystemen 3, 6, 7, 8 sind diese vorzugsweise um 90° versetzt zueinander angeordnet.In 7th it is shown that the hybrid cable according to the invention 1 has a round cross-section. In this case there is a first and a second ladder system 3 , 6th . There could also be other ladder systems. The individual ladder systems 3 , 6th are preferably offset from one another by 180 ° around the dielectric waveguide system 2 arranged around. With three ladder systems 3 , 6th , 7th these are preferably arranged offset from one another by 120 °. With four ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th these are preferably arranged offset from one another by 90 °.

In 8 ist dargestellt, dass alle Leitersysteme 3, 6 ein gemeinsames elektrisch nicht-leitendes, insbesondere dielektrisches Material 3b, 6b aufweisen. Dieses dielektrische Material 3b, 6b umgibt in diesem Fall die Schirmfolie 2c des dielektrischen Wellenleitersystems 2. Das dielektrische Wellenleitersystem 2 kommt in diesem Fall nicht mehr mit dem elektrisch isolierenden Außenmantel 4 in Berührung.In 8th is shown that all ladder systems 3 , 6th a common electrically non-conductive, in particular dielectric material 3b , 6b exhibit. This dielectric material 3b , 6b in this case surrounds the screen foil 2c of the dielectric Waveguide system 2 . The dielectric waveguide system 2 in this case no longer comes with the electrically insulating outer jacket 4th in touch.

Der elektrisch nicht-leitende Mantel 3b, 6b ist bei Einsatz von zwei Leitersystemen 3, 6, die vorzugsweise um 180° versetzt zueinander angeordnet sind, ellipsenförmig ausgebildet. Er könnte auch einen runden Querschnitt aufweisen.The electrically non-conductive jacket 3b , 6b is when using two ladder systems 3 , 6th , which are preferably arranged offset from one another by 180 °, are elliptical. It could also have a round cross section.

9 zeigt die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung 10. Die Leiterplattenanordnung 10 umfasst eine erste Leiterplatte 10a und eine zweite Leiterplatte 10b. Beide sind voneinander beabstandet angeordnet. Die erste und die zweite Leiterplatte 10a, 10b sind über das erfindungsgemäße Hybridkabel 1, welches vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist und insbesondere als Flachbandkabel ausgebildet ist, miteinander verbunden. Die erste Leiterplattenanordnung 10a umfasst einen Computerchip 11a, der dazu ausgebildet ist, um über das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 zu kommunizieren. Der Computerchip 11a ist dabei an ein erstes Ende des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 des Hybridkabels 1 angeschlossen. Die zweite Leiterplattenanordnung 10b umfasst ebenfalls einen Computerchip 11b, der dazu ausgebildet ist, um über das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 zu kommunizieren. Der Computerchip 11b ist an ein zweites Ende des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 des Hybridkabels 1 angeschlossen. 9 shows the circuit board arrangement according to the invention 10 . The circuit board arrangement 10 comprises a first circuit board 10a and a second circuit board 10b . Both are arranged at a distance from one another. The first and second circuit boards 10a , 10b are about the hybrid cable according to the invention 1 , which preferably has a rectangular cross section and is designed in particular as a ribbon cable, connected to one another. The first circuit board assembly 10a includes a computer chip 11a , which is designed to use the at least one dielectric waveguide system 2 to communicate. The computer chip 11a is at a first end of the at least one dielectric waveguide system 2 of the hybrid cable 1 connected. The second circuit board assembly 10b also includes a computer chip 11b , which is designed to use the at least one dielectric waveguide system 2 to communicate. The computer chip 11b is at a second end of the at least one dielectric waveguide system 2 of the hybrid cable 1 connected.

Eine Spannungsversorgung auf der ersten Leiterplatte 10a ist dabei mit dem ersten Ende des ersten Leitersystems 3 des Hybridkabels 1 verbunden. Ein Versorgungsanschluss des Computerchips 11b auf der zweiten Leiterplatte 10b ist unmittelbar oder mittelbar mit dem zweiten Ende des ersten Leitersystems 3 des Hybridkabels 1 elektrisch verbunden. Dadurch kann der Computerchip 11b auf der zweiten Leiterplatte 10b über die erste Leiterplatte 10a und das Hybridkabel 1 mit elektrischer Energie versorgt werden. In 9 gibt es noch das zweite Leitersystem 6. Über das zweite Leitersystem 6 kann eine Masseanbindung von der ersten Leiterplatte 10a mit einer entsprechenden Massefläche auf der zweiten Leiterplatte 10b erfolgen.A power supply on the first circuit board 10a is with the first end of the first ladder system 3 of the hybrid cable 1 connected. A supply connection of the computer chip 11b on the second circuit board 10b is directly or indirectly connected to the second end of the first ladder system 3 of the hybrid cable 1 electrically connected. This allows the computer chip 11b on the second circuit board 10b over the first circuit board 10a and the hybrid cable 1 be supplied with electrical energy. In 9 there is also the second ladder system 6th . Via the second ladder system 6th can be a ground connection from the first circuit board 10a with a corresponding ground plane on the second circuit board 10b respectively.

Nachfolgend werden nochmals einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Hybridkabels 1 gesondert hervorgehoben.Some particularly advantageous embodiments of the hybrid cable are shown below 1 highlighted separately.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - der Kern 2a des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 ist im Querschnitt rechteckig, wobei eine längere Seite a ungefähr doppelt so lang ist wie die kürzere Seite b, wobei Abweichungen von vorzugsweise weniger als 20%, 15%, 10% oder weniger als 5% zulässig sind.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the core 2a of the at least one dielectric waveguide system 2 is rectangular in cross-section, with a longer side a being approximately twice as long as the shorter side b, with deviations of preferably less than 20%, 15%, 10% or less than 5% being permissible.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - der Kern 2a des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 ist im Querschnitt rechteckig, wobei die Ecken abgerundet oder unter Bildung einer Kante vorzugsweise senkrecht aufeinander zulaufen.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the core 2a of the at least one dielectric waveguide system 2 is rectangular in cross-section, with the corners rounded or preferably converging perpendicularly to form an edge.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt die folgenden Merkmale auf:

  • - ein Querschnitt der elektrisch leitfähigen Innenleiteranordnung 3a des ersten Leitersystems 3 ist rund oder einer solchen Form angenähert; und/oder
  • - ein Querschnitt des elektrisch nicht-leitenden Mantels 3b des ersten Leitersystems 3 ist rund oder einer solchen Form angenähert.
The hybrid cable 1 preferably has the following features:
  • - A cross section of the electrically conductive inner conductor arrangement 3a of the first ladder system 3 is round or approximated to such a shape; and or
  • - A cross section of the electrically non-conductive jacket 3b of the first ladder system 3 is round or approximated to such a shape.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - die Farbe des elektrisch nicht-leitenden Mantels 3b, 6b, 7b, 8b von zumindest zwei oder allen Leitersystemen 3, 6, 7, 8 ist unterschiedlich.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the color of the electrically non-conductive sheath 3b , 6b , 7b , 8b of at least two or all ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th is different.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - zumindest zwei oder alle Leitersysteme 3, 6, 7, 8 haben einen gemeinsamen Mantel 3b, 6b, 7b, 8b, wobei das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem 2 ebenfalls von diesem gemeinsamen Mantel 3b, 6b, 7b, 8b umgeben ist und wobei der gemeinsame elektrisch isolierende Außenmantel 4 diesen gemeinsamen Mantel 3b, 6b, 7b, 8b umgibt.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - at least two or all ladder systems 3 , 6th , 7th , 8th have a common coat 3b , 6b , 7b , 8b , wherein the at least one dielectric waveguide system 2 also from this common coat 3b , 6b , 7b , 8b is surrounded and wherein the common electrically insulating outer jacket 4th this common coat 3b , 6b , 7b , 8b surrounds.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - die Schirmfolie 2c, die die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 umgibt und/oder die Schirmfolie 3c, die den elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b des ersten Leitersystems 3 umgibt, ist eine Folie,
    1. a) die ein- oder beidseitig mit einer elektrisch leitfähigen Schicht überzogen oder bedampft ist; oder
    2. b) die ein- oder beidseitig mit einer metallischen Schicht bedampft ist, oder; oder
    3. c) die ein- oder beidseitig mit Aluminium als elektrisch leitfähige Schicht bedampft ist,
wobei die Dicke der Schicht vorzugsweise größer ist als 5µm, 10µm, 15µm, 20µm oder größer ist als 25µm und wobei die Dicke der Schicht vorzugsweise kleiner ist als 30µm, 27µm, 22µm, 17µm oder kleiner ist als 12µm.The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the screen foil 2c who have favourited the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 surrounds and / or the screen film 3c that are the electrically non-conductive sheath 3b of the first ladder system 3 surrounds is a foil
    1. a) which is coated on one or both sides with an electrically conductive layer or vapor-deposited; or
    2. b) which is vapor-coated on one or both sides with a metallic layer, or; or
    3. c) which is coated with aluminum as an electrically conductive layer on one or both sides,
the thickness of the layer is preferably greater than 5 µm, 10 µm, 15 µm, 20 µm or greater than 25 µm and the thickness of the layer is preferably less than 30 µm, 27 µm, 22 µm, 17 µm or less than 12 µm.

Das Hybridkabel weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - die Schirmfolie 2c, die die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 umgibt und/oder die Schirmfolie 3c, die den elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b des ersten Leitersystems 3 umgibt, ist:
    1. a) helixförmig entlang einer Längsachse um die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 und/oder helixförmig entlang einer Längsachse um den elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b des ersten Leitersystems 3 herum gewickelt; oder
    2. b) um die Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 und/oder um den elektrisch nicht-leitenden Mantel 3b des ersten Leitersystems 3 derart herum gewickelt, dass die jeweilige Stirnseite der Schirmfolie 2c, 3c am ersten bzw. zweiten Ende der Schirmfolie 2c, 3c jeweils in einer Ebene liegt.
The hybrid cable preferably has the following feature:
  • - the screen foil 2c who have favourited the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 surrounds and / or the screen film 3c that are the electrically non-conductive sheath 3b of the first ladder system 3 surrounds is:
    1. a) helically along a longitudinal axis around the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 and / or helically along a longitudinal axis around the electrically non-conductive jacket 3b of the first ladder system 3 wrapped around; or
    2. b) around the envelope 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 and / or around the electrically non-conductive jacket 3b of the first ladder system 3 wound around so that the respective end face of the shielding film 2c , 3c at the first or second end of the screen foil 2c , 3c each in a plane.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - die dielektrische Leitfähigkeit des Kerns 2a des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2 ist größer als:
    1. a) die dielektrische Leitfähigkeit der Hülle 2b des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems 2;
    2. b) die dielektrische Leitfähigkeit des elektrisch isolierenden Außenmantels 4.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the dielectric conductivity of the core 2a of the at least one dielectric waveguide system 2 is bigger than:
    1. a) the dielectric conductivity of the shell 2 B of the at least one dielectric waveguide system 2 ;
    2. b) the dielectric conductivity of the electrically insulating outer jacket 4th .

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung 3a des ersten Leitersystems 3 besteht aus oder umfasst Kupfer.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the electrically conductive inner conductor arrangement 3a of the first ladder system 3 consists of or comprises copper.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - der Kern 2a des dielektrischen Wellenleitersystems 2 ist für Licht im IR-Spektrum bis hin zum UV-Spektrum undurchlässig.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the core 2a of the dielectric waveguide system 2 is impermeable to light in the IR spectrum up to the UV spectrum.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt das folgende Merkmal auf:

  • - das Hybridkabel 1 ist ein Rundkabel, wobei das dielektrische Wellenleitersystem 2 in der Mitte des Rundkabels angeordnet ist und wobei das erste und zweite Leitersystem 3, 6 bzw. das erste, zweite, dritte und vierte Leitersystem 3, 6, 7, 8 (gleichmäßig) in Umfangsrichtung versetzt zueinander um das dielektrische Wellenleitersystem 2 herum angeordnet sind.
The hybrid cable 1 preferably has the following feature:
  • - the hybrid cable 1 is a round cable, the dielectric waveguide system 2 is arranged in the middle of the round cable and wherein the first and second conductor system 3 , 6th or the first, second, third and fourth ladder system 3 , 6th , 7th , 8th (uniformly) offset from one another in the circumferential direction around the dielectric waveguide system 2 are arranged around.

Das Hybridkabel 1 weist bevorzugt die folgenden Merkmale auf:

  • - es ist zumindest ein weiteres dielektrisches Wellenleitersystem zur Übertragung einer Radarwelle im Frequenzbereich von mehr als 70 GHz und weniger als 300 GHz vorgesehen;
  • - das zumindest eine weitere dielektrische Wellenleitersystem weist einen Kern auf, der aus einem ersten dielektrischen Material besteht;
  • - die Dielektrizitätskonstante des Materials des Kerns weicht von der Dielektrizitätskonstanten des Materials der Hülle so weit ab, dass in dem Frequenzbereich von 70 GHz bis weniger als ca. 300 GHz an der Grenzfläche eine Totalreflexion auftritt, wobei die Totalreflexion die Ausbreitung der elektromagnetischen Welle auf den Bereich des Kerns beschränkt, so dass sich die elektromagnetische Welle entlang der Erstreckung des Kerns ausbreitet; und/oder das zumindest eine weitere dielektrische Wellenleitersystem weist eine Hülle auf, die aus einem zweiten dielektrischen Material besteht, welches von dem ersten Material verschieden ist, wobei die Hülle den Kern umgibt;
  • - der elektrisch isolierende Außenmantel umgibt ebenfalls das zumindest eine weitere dielektrische Wellenleitersystem.
The hybrid cable 1 preferably has the following features:
  • - there is at least one further dielectric waveguide system for the transmission of a radar wave in the frequency range of more than 70 GHz and less than 300 GHz;
  • the at least one further dielectric waveguide system has a core which consists of a first dielectric material;
  • - The dielectric constant of the material of the core deviates from the dielectric constant of the material of the shell so far that in the frequency range from 70 GHz to less than 300 GHz at the interface a total reflection occurs, the total reflection the propagation of the electromagnetic wave on the Area of the core restricted so that the electromagnetic wave propagates along the extension of the core; and / or the at least one further dielectric waveguide system has a cladding which consists of a second dielectric material which is different from the first material, the cladding surrounding the core;
  • - The electrically insulating outer jacket also surrounds the at least one further dielectric waveguide system.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind alle beschriebenen und/oder gezeichneten Merkmale beliebig miteinander kombinierbar.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described. Within the scope of the invention, all of the features described and / or drawn can be combined with one another as desired.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2015/0295297 A1 [0003, 0004]US 2015/0295297 A1 [0003, 0004]

Claims (11)

Hybridkabel (1) für eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung mit den folgenden Merkmalen: - es ist zumindest ein dielektrisches Wellenleitersystem (2) zur Übertragung einer Radarwelle im Frequenzbereich von mehr als 70 GHz aber von weniger als 300 GHz vorgesehen; - das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (2) weist einen Kern (2a) auf; - das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (2) weist eine Hülle (2b) auf, wobei die Hülle (2b) den Kern (2a) umgibt; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist ein erstes Leitersystem (3) zur Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen; - das erste Leitersystem (3) ist neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem (2) angeordnet; - das erste Leitersystem (3) umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (3a), die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel (3b) umgeben ist; - es ist ein elektrisch isolierender Außenmantel (4) vorgesehen, der sowohl das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (2) als auch das erste Leitersystem (3) gemeinsam umgibt.Hybrid cable (1) for high-speed data transmission with the following features: at least one dielectric waveguide system (2) is provided for the transmission of a radar wave in the frequency range of more than 70 GHz but less than 300 GHz; - The at least one dielectric waveguide system (2) has a core (2a); - The at least one dielectric waveguide system (2) has a sheath (2b), the sheath (2b) surrounding the core (2a); characterized by the following features: - a first conductor system (3) for energy and / or data transmission is provided; - The first conductor system (3) is arranged next to the at least one dielectric waveguide system (2); - The first conductor system (3) comprises an electrically conductive inner conductor arrangement (3a) which is surrounded by an electrically non-conductive sheath (3b); - An electrically insulating outer jacket (4) is provided which jointly surrounds both the at least one dielectric waveguide system (2) and the first conductor system (3). Hybridkabel (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) ist auch zwischen dem zumindest einen Wellenleitersystem (2) und der ersten Leiteranordnung (3) angeordnet; und/oder - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) umfasst im Bereich zwischen dem zumindest einen Wellenleitersystem (2) und der ersten Leiteranordnung (3) eine Einbuchtung (5), wodurch die erste Leiteranordnung (3) bei der Konfektionierung des Hybridkabels (1) von dem zumindest einen Wellenleitersystem (2) über eine Teillänge abtrennbar ist.Hybrid cable (1) Claim 1 , characterized by the following features: - the electrically insulating outer jacket (4) is also arranged between the at least one waveguide system (2) and the first conductor arrangement (3); and / or - the electrically insulating outer sheath (4) comprises an indentation (5) in the area between the at least one waveguide system (2) and the first conductor arrangement (3), whereby the first conductor arrangement (3) during assembly of the hybrid cable (1) can be separated from the at least one waveguide system (2) over part of its length. Hybridkabel (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Hülle (2b) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) ist von einer Schirmfolie (2c) umgeben, deren Innen- und/oder Außenseite mit einem elektrisch leitfähigen Metall versehen ist.Hybrid cable (1) Claim 1 or 2 , characterized by the following feature: the shell (2b) of the at least one dielectric waveguide system (2) is surrounded by a shielding film (2c), the inside and / or outside of which is provided with an electrically conductive metal. Hybridkabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - der elektrisch nicht-leitende Mantel (3b) des ersten Leitersystems (3) ist von einer Schirmfolie (3c) umgeben, deren Innen- und/oder Außenseite mit einem elektrisch leitfähigen Metall versehen ist.Hybrid cable (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following feature: - the electrically non-conductive sheath (3b) of the first conductor system (3) is surrounded by a shielding film (3c), the inside and / or outside of which with a electrically conductive metal is provided. Hybridkabel (1) nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - die Schirmfolie (2c, 3c), die die Hülle (2b) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) und/oder die den elektrisch nicht-leitenden Mantel (3b) des ersten Leitersystems (3) umgibt ist durch ein elektrisches Schirmdrahtgeflecht (2d, 3d) umgeben.Hybrid cable (1) Claim 3 or 4th , characterized by the following feature: - the shielding film (2c, 3c) which surrounds the shell (2b) of the at least one dielectric waveguide system (2) and / or which surrounds the electrically non-conductive jacket (3b) of the first conductor system (3) is surrounded by an electrical screen wire mesh (2d, 3d). Hybridkabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (3a) des ersten Leitersystems (3) umfasst mehrere Litzen, die aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind; und/oder - die elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (3a) des ersten Leitersystems (3) hat einen Durchmesser, der kleiner ist als 2mm, 1,5mm, 1,0mm oder der kleiner ist als 0,5 mm.Hybrid cable (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following features: - the electrically conductive inner conductor arrangement (3a) of the first conductor system (3) comprises several strands which are formed from an electrically conductive material; and / or - the electrically conductive inner conductor arrangement (3a) of the first conductor system (3) has a diameter which is smaller than 2 mm, 1.5 mm, 1.0 mm or which is smaller than 0.5 mm. Hybridkabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der Kern (2a) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) besteht aus oder umfasst Polytetrafluorethylen und/der einem keramischen Füllstoff; und/oder - die Hülle (2b) des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) besteht aus oder umfasst einem thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis oder einem vernetzten thermoplastischen Elastomer auf Olefinbasis oder Polytetrafluorethylen, geschäumt; und/oder - der elektrisch nicht-leitende Mantel (3b) des ersten Leitersystems (3) besteht aus oder umfasst Polypropylen und/oder Polyethylen; und/oder - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) besteht aus oder umfasst Polyvinylchlorid und/oder ein thermoplastisches Elastomer und/oder ein thermoplastisches Polyolefin.Hybrid cable (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following features: - the core (2a) of the at least one dielectric waveguide system (2) consists of or comprises polytetrafluoroethylene and / or a ceramic filler; and / or - the sheath (2b) of the at least one dielectric waveguide system (2) consists of or comprises a thermoplastic elastomer based on olefin or a crosslinked thermoplastic elastomer based on olefin or polytetrafluoroethylene, foamed; and / or - the electrically non-conductive sheath (3b) of the first conductor system (3) consists of or comprises polypropylene and / or polyethylene; and / or - the electrically insulating outer jacket (4) consists of or comprises polyvinyl chloride and / or a thermoplastic elastomer and / or a thermoplastic polyolefin. Hybridkabel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist ein zweites Leitersystem (6) zur Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen; - das zweite Leitersystem (6) ist neben dem zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystem (2) oder neben dem ersten Leitersystem (3) angeordnet; - das zweite Leitersystem (6) umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (6a), die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel (6b) umgeben ist; - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) umgibt auch das zweite Leitersystem (6).Hybrid cable (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following features: - a second conductor system (6) is provided for energy and / or data transmission; - The second conductor system (6) is arranged next to the at least one dielectric waveguide system (2) or next to the first conductor system (3); - The second conductor system (6) comprises an electrically conductive inner conductor arrangement (6a) which is surrounded by an electrically non-conductive sheath (6b); - The electrically insulating outer jacket (4) also surrounds the second conductor system (6). Hybridkabel (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - es ist ein drittes Leitersystem (7) zur Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen; - es ist ein viertes Leitersystem (8) zur Energie- und/oder Datenübertragung vorgesehen; - das dritte Leitersystem (7) umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (7a), die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel (7b) umgeben ist; - das vierte Leitersystem (8) umfasst eine elektrisch leitfähige Innenleiteranordnung (8a), die von einem elektrisch nicht-leitenden Mantel (8b) umgeben ist; - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) umgibt auch das dritte und das vierte Leitersystem (7, 8); - das zumindest einen dielektrische Wellenleitersystem (2) ist: a) in der Mitte des Hybridkabels (1) angeordnet und zumindest auf einer ersten Seite und auf einer zweiten Seite von dem ersten, zweiten, dritten und vierte Leitersystem (3, 6, 7, 8) umgeben; oder b) am ersten Rand des Hybridkabels (1) angeordnet, wobei sich das erste, zweite, dritte und vierte Leitersystem (3, 6, 7, 8) von einer Seite des dielektrische Wellenleitersystems (2) hin zu einem zweiten Rand des Hybridkabels (1) erstrecken; - der elektrisch isolierende Außenmantel (4) umgibt auch das dritte und vierte Leitersystem (7, 8).Hybrid cable (1) Claim 8 , characterized by the following features: - a third conductor system (7) is provided for energy and / or data transmission; - A fourth conductor system (8) for energy and / or data transmission is provided; - The third conductor system (7) comprises an electrically conductive inner conductor arrangement (7a) which is surrounded by an electrically non-conductive sheath (7b); - the fourth conductor system (8) comprises an electrically conductive inner conductor arrangement (8a) which is surrounded by an electrically non-conductive sheath (8b); - The electrically insulating outer jacket (4) also surrounds the third and fourth conductor systems (7, 8); - The at least one dielectric waveguide system (2) is: a) arranged in the middle of the hybrid cable (1) and at least on a first side and on a second side of the first, second, third and fourth conductor system (3, 6, 7, 8) surround; or b) arranged on the first edge of the hybrid cable (1), the first, second, third and fourth conductor system (3, 6, 7, 8) extending from one side of the dielectric waveguide system (2) to a second edge of the hybrid cable ( 1) extend; - The electrically insulating outer jacket (4) also surrounds the third and fourth conductor system (7, 8). Hybridkabel (1) nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: - das Hybridkabel (1) ist ein Flachbandkabel, wobei das dielektrische Wellenleitersystems (2) und das erste und zweite Leitersystem (3, 6) bzw. das erste, zweite, dritte und vierte Leitersystem (3, 6, 7, 8) parallel nebeneinander angeordnet sind.Hybrid cable (1) Claim 8 or Claim 9 , characterized by the following feature: - the hybrid cable (1) is a flat ribbon cable, wherein the dielectric waveguide system (2) and the first and second conductor system (3, 6) or the first, second, third and fourth conductor system (3, 6 , 7, 8) are arranged parallel to each other. Leiterplattenanordnung (10) mit zumindest einem Hybridkabel (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Leiterplattenanordnung (10) umfasst eine erste und eine zweite Leiterplatte (10a, 10b), die voneinander beabstandet angeordnet sind; - die erste und die zweite Leiterplatte (10a, 10b) sind über das Hybridkabel (1) miteinander verbunden; - die erste Leiterplattenanordnung (10a) umfasst einen Computerchip (11a), der dazu ausgebildet ist, um über das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (2) zu kommunizieren, wobei der Computerchip (11a) an ein erstes Ende des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) des Hybridkabels (1) angeschlossen ist; - die zweite Leiterplattenanordnung (10b) umfasst einen Computerchip (11b), der dazu ausgebildet ist, um über das zumindest eine dielektrische Wellenleitersystem (22) zu kommunizieren, wobei der Computerchip (11b) an ein zweites Ende des zumindest einen dielektrischen Wellenleitersystems (2) des Hybridkabels (1) angeschlossen ist; - eine Spannungsversorgung auf der ersten Leiterplatte (10a) ist mit dem ersten Ende des ersten Leitersystem (3) des Hybridkabels (1) elektrisch verbunden; - ein Versorgungsanschluss des Computerchips (11b) auf der zweiten Leiterplatte (10b) ist unmittelbar oder mittelbar mit einem zweiten Ende des ersten Leitersystems (3) des Hybridkabels (1) elektrisch verbunden, wodurch der Computerchip (11b) auf der zweiten Leiterplatte (10b) mit elektrischer Energie versorgbar oder versorgt ist.Circuit board arrangement (10) with at least one hybrid cable (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following features: the circuit board arrangement (10) comprises a first and a second circuit board (10a, 10b) which are arranged at a distance from one another; - The first and the second circuit board (10a, 10b) are connected to one another via the hybrid cable (1); - The first circuit board arrangement (10a) comprises a computer chip (11a) which is designed to communicate via the at least one dielectric waveguide system (2), the computer chip (11a) being connected to a first end of the at least one dielectric waveguide system (2) the hybrid cable (1) is connected; - The second circuit board arrangement (10b) comprises a computer chip (11b) which is designed to communicate via the at least one dielectric waveguide system (22), the computer chip (11b) being connected to a second end of the at least one dielectric waveguide system (2) the hybrid cable (1) is connected; - A voltage supply on the first printed circuit board (10a) is electrically connected to the first end of the first conductor system (3) of the hybrid cable (1); - A supply connection of the computer chip (11b) on the second circuit board (10b) is directly or indirectly connected to a second end of the first conductor system (3) of the hybrid cable (1), whereby the computer chip (11b) on the second circuit board (10b) can be or is supplied with electrical energy.
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