DE19636286A1 - Datenkabel und Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels - Google Patents
Datenkabel und Verfahren zum Herstellen eines DatenkabelsInfo
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- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
- H01B11/04—Cables with twisted pairs or quads with pairs or quads mutually positioned to reduce cross-talk
Description
Die Erfindung betrifft ein Datenkabel mit wenigstens zwei
verdrallten Aderpaaren. Außerdem betrifft die Erfindung ein
Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels, wobei ein er
stes Aderpaar mit einer ersten Aderpaar-Drallänge und ein
zweites Aderpaar mit einer zweiten Aderpaar-Drallänge ver
drallt wird.
Zur Nachrichten- bzw. Datenübertragung finden vielfach
Mehrleiterkabel, d. h. Kabel mit mehreren bzw. vielen Lei
tern bzw. Adern, Anwendung. Ein Leiter- bzw. Aderpaar bil
det in der Regel eine Leitung. Zwischen den einzelnen Lei
tungen sind Teilkapazitäten und -induktivitäten vorhanden,
die eine unerwünschte Kopplung zwischen den mit den Leitun
gen gebildeten Stromkreisen, das sogenannte Nebensprechen,
zur Folge haben. Die unmittelbare Folge der Nebensprech
kopplungen sind im Betrieb Nah- und Fernnebensprechstörun
gen, sogenannte NEXT (near end crosstalk) und FEXT (far end
crosstalk) -Störungen. Die Nahnebensprechstörung tritt am
gleichen Ende der Kabelanlage auf, an dem sich auch der
Störer befindet, während sich bei Fernnebensprechstörungen
Störer und Gestörter an verschiedenen Enden der Kabelanlage
befinden.
Die Verdrallung (auch Verseilung genannt) von Einzeladern
zu Aderpaaren bietet die Möglichkeit verschiedene Leitungen
mehr oder weniger gut voneinander zu entkoppeln und somit
das Nebensprechen klein zu halten. Daher sind die Aderpaare
eines Mehrleiterkabels in der Regel verdrallt.
Je nach Art des Mehrleiterkabels ergeben sich Kabel mit
Lagenverseilung oder mit Bündelverseilung. Insbesondere bei
Kabeln mit Bündelverseilung geht man häufig von vier mit
einander verdrallten Adern aus, die dann ein Viererseil,
einen sogenannten Vierer, bilden.
Die Bildung des Vierers ist grundsätzlich auf zwei ver
schiedene Arten möglich. Bei einer sogenannten Stern-Ver
seilung erfolgt die Verdrallung von vier Adern gleichzei
tig. Es ergibt sich ein sogenannte Stern-Vierer.
Die Verdrallung der Adern ist aber auch in zwei Stufen
möglich. In einer ersten Stufe erfolgt die Verdrallung der
beiden Adern jedes Aderpaares. In einer zweiten Stufe er
folgt die Verdrallung beider Aderpaare. Es ergibt sich ein
sogenannter Dieselhorst-Martin-Vierer (DM-Vierer).
Die Dralltheorie lehrt, bei DM-Vierern das Drallverhältnis
1 : 1 von benachbarten Aderpaaren zu meiden. Ferner lehrt
die Dralltheorie, zum Entkoppeln der beiden Aderpaare eines
Vierers innerhalb eines minimalen Kopplungsabschnittes die
Drallängen (die Drallänge - in der Literatur auch als
Schlaglänge bezeichnet - ist die Ganghöhe einer Schrauben
linie nach Umlauf von 360°) der einzelnen Aderpaare so zu
wählen, daß das Produkt einer ersten ganzen Zahl mit der
Drallänge des ersten Aderpaares gleich dem Produkt einer
zweiten ganzen Zahl mit der Drallänge des zweiten Aderpaa
res ist, wobei die eine ganze Zahl gerade und die andere
ungerade ist. Ausgehend von diesen Grundregeln der Drall
theorie ergeben sich DM-Vierer mit unterschiedlichen Dral
längen der einzelnen Aderpaare. Die Drallrichtung der Ader
paare ist bei den im Stand der Technik bekannten DM-Vierern
gleichsinnig. Derartige DM-Vierer finden sich bei
spielsweise in "Nachrichtenkabel und Übertragungssysteme",
Werner Schubert, 3. Auflage, Berlin-München: Siemens Ak
tiengesellschaft, 1986, insbesondere Bilder 13 und 15, und
in "Nachrichten-Übertragungstechnik: Grundlagen - Komponen
ten - Verfahren - Systeme", Ulrich Freyer, München, Wien:
Hanser-Verlag, 1981, insbesondere Bild 2.5-8.
Ferner ist im Stand der Technik bekannt, zur Vermeidung
magnetischer Kopplung bei Kabeln mit vier Aderpaaren eine
magnetische Kopplung der verschiedenen Aderpaare auf gegen
überliegende Aderpaare zu vermeiden bzw. zu minimieren,
indem die vier Aderpaare mit jeweils verschiedenen Stei
gungsverhältnissen verseilt bzw. verdrallt werden, z. B. mit
Drallängen von 19, 22, 25 und 30 mm.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein hinsichtlich Entkopplung
und Nebensprecheigenschaften optimiertes Datenkabel zur
Verfügung zu stellen.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung durch den Gegenstand
gemäß Anspruch 1, also durch ein Datenkabel mit wenigstens
zwei verdrallten Aderpaaren, wobei zwei Aderpaare im we
sentlichen gleiche Drallänge (nachfolgend als Ader
paar-Drallänge bezeichnet) und entgegengesetzte Drallrichtung
aufweisen.
Ferner erreicht die Erfindung das Ziel durch ein Verfahren
zum Herstellen eines Datenkabels wobei a) ein erstes Ader
paar mit einer ersten Aderpaar-Drallänge verdrallt wird; b)
ein zweites Aderpaar mit einer zweiten Aderpaar-Dallänge
verdrallt wird; c) wobei die erste Aderpaar-Drallänge im
wesentlichen gleich der zweiten Aderpaar-Drallänge und d)
die Drallrichtung des ersten Aderpaares der Drallrichtung
des zweiten Aderpaares entgegengerichtet gewählt wird (An
spruch 11).
Aderpaare (auch Doppelader genannt) werden aus zwei einzel
nen Adern gebildet. Jede Ader weist einen breiter auf, der
insbesondere aus Draht und/oder Litze, vorzugsweise Kupfer
draht bzw. -litze, besteht.
Durch die einander entgegengesetzten Drallrichtungen und
die im wesentlichen gleichen Drallängen beider Aderpaare
erhält man ein Datenkabel mit hervorragender Entkopplung,
insbesondere magnetischer Entkopplung, beider Aderpaare.
Dadurch sind die Nebensprecheigenschaften, insbesondere die
Nahnebensprecheigenschaften, besonders gut.
Bei herkömmlichen DM-Vierern, die unterschiedliche Drallängen
aufweisen, ergibt sich wegen der unterschiedlichen
Drallängen eine Instabilität der Impedanz bei höheren Fre
quenzen. Durch die Erfindung wird der Impedanzverlauf
gleichmäßiger, da die Drallängen von zwei (einen Vierer
bildenden) Aderpaaren eines Vierers gleich sind. Die Erfin
dung erreicht also einen stabileren Impedanzverlauf.
Ferner werden durch unterschiedlichen Drallängen die Grup
penlaufzeiten bei herkömmlichen Kabeln ungünstig beein
flußt. Ursache hierfür ist die unterschiedliche Länge der
Aderpaare, wie z. B. bei bekannten DM-Vierern. Dieses nega
tive Verhalten wird durch die Erfindung verbessert bzw.
ganz beseitigt, da die Längen beider (einen Vierer bilden
den) Aderpaare gleich groß sind.
Die Erfindung erreicht zusammengefaßt folgende wesentliche
Vorteile:
- - verbesserte Entkopplung der aus Aderpaaren gebildeten Leitungen,
- - geringeres Nebensprechen, insbesondere Nahnebenspre chen,
- - stabilerer Impedanzverlauf,
- - verbessertes Gruppenlaufzeiten-Verhalten und
- - sehr geringe Abweichung der Betriebskapazitäten von einander.
Zwei derartige (zu einem Vierer angeordnete) Aderpaare eig
nen sich besonders für die Datenübertragung mit hohen Fre
quenzen und für Frequenzen ab 1 MHz bis hinauf zu Frequen
zen von typischerweise 600 MHz, aber auch hinauf bis zu
Frequenzen von 1 bis 5 GHz. insbesondere eignet sich das
erfindungsgemäße Datenkabel für Datenkabel nach Kategorie
5 und 6, d. h. Datenkabeln bis 300 MHz bzw. 600 MHz, nach
der Euronorm EN 50 173 und nach dem Normenentwurf
DIN 44 312-X.
Vorzugsweise liegt die verwendete Aderpaar-Drallänge im
Bereich von 15 bis 70 mm.
Bevorzugt enthält das Datenkabel wenigstens ein Aderbündel
mit vier Aderpaaren, wobei jeweils zwei Aderpaare gleiche
und jeweils andere zwei Aderpaare unterschiedliche Ader
paar-Drallängen aufweisen (Anspruch 2). Bei einem entspre
chenden bevorzugten Verfahren werden vier Aderpaare zu
einem Aderbündel miteinander verbunden, wobei die Ader
paar-Drallängen von jeweils zwei Aderpaaren gleich und von je
weils anderen zwei Aderpaaren unterschiedlich gewählt wer
den (Anspruch 12).
Ein solches aus vier Aderpaaren bzw. acht Einzeladern be
stehendes Aderbündel weist nur zwei unterschiedliche Ader
paar-Drallängen auf. Die Entkopplung zweier Aderpaare mit
unterschiedlichen Aderpaar-Drallängen erfolgt durch ein
optimiertes Steigungsverhältnis, d. h. die unterschiedlichen
Aderpaar-Drallängen stehen in einem optimierten Verhältnis
zueinander. Die Entkopplung zweier Aderpaare mit gleichen
Aderpaar-Drallängen erfolgt durch entgegengesetzte Drall
richtung der Aderpaare (bei gleicher Aderpaar-Drallänge).
Ein Datenkabel gemäß dieser Ausführungsform weist entweder
nur ein Aderbündel mit vier Aderpaaren oder mehrere der
artige Aderbündel auf. Diese Aderbündel können entweder
gleiche oder unterschiedliche Verdrallungen, insbesondere
unterschiedliche Aderpaar-Drallängen aufweisen. Dabei gilt
für jedes Aderbündel die o.g. Bedingung, nämlich daß es nur
zwei unterschiedliche Aderpaar-Drallängen aufweist.
Bevorzugt weisen entweder zwei unmittelbar benachbarte oder
zwei gegenüberliegende Aderpaare im wesentlichen gleiche
Aderpaar-Drallänge und entgegengesetzte Drallrichtung auf
(Anspruch 3). Betrachtet man einen Querschnitt durch das
(aus vier Aderpaaren gebildete) Aderbündel, liegen bei
dieser Ausführungsform die Querschnittsmittelpunkte der
vier Aderpaare auf den Ecken eines Vierecks, insbesondere
eines Quadrats, eines Rechtecks oder einer Raute. Für die
Anordnung der vier Aderpaare ergeben sich dann zwei Mög
lichkeiten, nämlich einerseits daß zwei Aderpaare mit glei
chen Aderpaar-Drallängen und entgegengesetzte Drallrichtung
auf gegenüberliegenden Ecken, andererseits daß diese Ader
paare auf unmittelbar benachbarten Ecken des Vierecks lie
gen.
Durchläuft man die Ecken des Vierecks beispielsweise im
Uhrzeigersinn gibt es weitere zwei Möglichkeiten für die
Drallrichtungen der Aderpaare. Diese Drallrichtungen können
entweder alternieren, so daß sich - das Viereck durchlau
fend - folgende Drallrichtungen ergeben: rechts-links-
rechts-links; oder die Drallrichtungen von zweimal zwei
benachbarter Aderpaare können gleich sein, so daß sich
folgende Drallrichtungen ergeben:
rechts-rechts-links-links.
Bei der Anordnung, bei der zwei gegenüberliegende Aderpaare
gleiche Aderpaar-Drallängen und entgegengesetzte Drallrich
tung aufweisen, ergibt sich folgender Vorteil: Die Geome
trie aller vier Aderpaare (zueinander) bleibt auch bei Ver
drallung erhalten, da dann die Verdrallung der vier Ader
paare nur gemeinsam möglich ist. Unterschiedliche Drallän
gen von je zwei miteinander verdrallten Aderpaaren sind bei
dieser Anordnung nicht möglich.
Bei der Anordnung, bei der zwei unmittelbar benachbarte
Aderpaare gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegengesetzte
Drallrichtung aufweisen, bilden diese zwei Aderpaare -
zumindest funktionell, d. h. nicht zwangsläufig gegenständ
lich - einen Vierer. Dann sind auch unterschiedliche Ver
drallungen von je zwei Aderpaaren zu je einem ("funktionel
len") Vierer möglich, insbesondere unterschiedliche
Vierer-Drallängen und Drallrichtungen. Die Abstände der Aderpaare
zweier ("funktioneller") Vierer ändern sich dann entlang
der Kabellängsrichtung. - Eine gemeinsame Verdrallung der
zwei ("funktionellen") Vierer zu einem Aderbündel ist zu
sätzlich möglich.
Bevorzugt liegen die Querschnittsmittelpunkte der Aderpaare
eines Aderbündels im wesentlichen nebeneinander auf einer,
insbesondere geraden oder gekrümmten, Linie (Anspruch 4).
Unter Querschnittsmittelpunkt ist das Zentrum eines Quer
schnitts durch ein Aderpaar zu verstehen. Bei dieser Aus
führungsform verbindet eine Linie die Querschnittsmittel
punkte von vier Aderpaaren eines Aderbündels (gedanklich)
miteinander. Ist die Linie gerade, ergibt sich eine beson
dere Art eines Flachbandkabels, bei dem verdrallte Ader
paare parallel "in einer Reihe" nebeneinander liegen.
Grundsätzlich sind auch mehrere, beispielsweise drei bis
zehn, derartiger Linien übereinander liegend möglich. Es
ergibt sich dann ein mehrlagiges Flachbandkabel.
Die Linie kann aber auch gekrümmt sein. Dies ist beispiels
weise dann der Fall, wenn das Aderbündel Teil einer Lagen
verseilung ist, also mehrere Aderbündel in konzentrischen
Lagen angeordnet sind. Auch dann liegen die Aderpaare par
allel "in einer Reihe" nebeneinander. Jede einzelne Lage
kann aus mehreren Aderbündeln bestehen. Das gesamte Daten
kabel kann wiederum aus mehreren oder vielen, beispiels
weise drei bis zehn, derartigen Lagen aufgebaut sein.
Vorzugsweise weisen bei einer Ausführungsform mit "auf
einer Linie liegenden Aderpaar-Querschnittsmittelpunkten"
zwei benachbarte und/oder zwei nicht-benachbarte Aderpaare
im wesentlichen gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegen
gesetzte Drallrichtung auf (Anspruch 5). Es können sich
dann folgende drei Varianten der vier "in einer Reihe"
liegenden Aderpaaren ergeben:
- 1. Das erste und zweite Aderpaar einerseits und das drit te und vierte Aderpaar andererseits weisen, jeweils im wesentlichen gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegen gesetzte Drallrichtung auf. Dann können die Drallrich tungen vom zweiten und dritten Aderpaar bzw. vom er sten und vierten Aderpaar entweder gleichsinnig oder gegensinnig ausgebildet sein. Dabei ergeben sich fol gende Alternativen der Reihenfolge der Drallrichtun gen:
- a) rechts-links-links-rechts;
- b) rechts-links-rechts-links;
- c) links-rechts-rechts-links;
- d) links-rechts-links-rechts.
- 2. Das erste und dritte Aderpaar einerseits und das zwei te und vierte Aderpaar andererseits weisen jeweils im wesentlichen gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegen gesetzte Drallrichtung auf. Dann können die Drallrich tungen vom ersten und zweiten Aderpaar bzw. vom drit ten und vierten Aderpaar entweder gleichsinnig oder gegensinnig ausgebildet sein. Dabei ergeben sich fol gende Alternativen der Reihenfolge der Drallrichtun gen:
- a) rechts-links-links-rechts;
- b) rechts-rechts-links-links;
- c) links-rechts-rechts-links;
- d) links-links-rechts-rechts.
- 3. Das erste und vierte Aderpaar einerseits und das zwei te und dritte Aderpaar andererseits weisen jeweils im wesentlichen gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegen gesetzte Drallrichtung auf. Dann können die Drallrich tungen vom ersten und zweiten Aderpaar bzw. vom drit ten und vierten Aderpaar entweder gleichsinnig oder gegensinnig ausgebildet sein. Dabei ergeben sich fol gende Alternativen der Reihenfolge der Drallrichtun gen:
- a) rechts-rechts-links-links;
- b) rechts-links-rechts-links;
- c) links-links-rechts-rechts;
- d) links-rechts-links-rechts.
Besonders bevorzugt sind die unterschiedlichen Ader
paar-Drallängen hinsichtlich maximaler Entkopplung optimiert
(Anspruch 6). Die Entkopplung wird stark durch die Verhält
nisse der Aderpaar-Drallängen beeinflußt. Es gibt einer
seits Verhältnisse, die eine hohe Entkopplung von Aderpaa
ren gewährleisten, andererseits gibt es ungünstige Verhält
nisse, die zu einer größeren Kopplung und damit zu stärke
rem Nebensprechen führen. Bei dieser Ausführungsform des
Datenkabels werden die Verhältnisse so gewählt, daß eine
maximale Entkopplung gewährleistet ist.
Vorzugsweise erfolgt (jeweils) eine Verdrallung der einzel
nen Aderpaare, von zwei Aderpaaren gemeinsam und/oder des
Aderbündels bzw. der Aderbündel mit, ohne oder mit teilwei
ser Rückdrehung (Anspruch 7). Mit einer derartigen Verdral
lung erreicht man eine weitere Entkopplung der Leitungen
des Datenkabels und auch eine Minimierung von Störungen,
die von außerhalb des Datenkabels in das Datenkabel gelan
gen.
Der Effekt der Rückdrehung wird beispielhaft an der Ver
seilung zweier Aderpaare zu einem Vierer erläutert: Bei
einer Verdrallung ohne Rückdrehung werden die beiden Ader
paare derart zum Vierer verdrallt, daß die Achsen der Spu
len, auf welchen die (insbesondere verdrallten) Aderpaare
aufgewickelt sind, mit einem Verseilkorb fest verbunden
sind. Bei der Verdrehung des Verseilkorbes erhält jedes
Aderpaar einen zusätzlichen Drall. Die resultierenden Ader
paar-Drallängen werden also verkleinert oder vergrößert, je
nachdem, ob die Drallrichtungen von Aderpaar und Vierer
gleich oder entgegengesetzt sind. Diese Art der Verdrallung
beeinflußt jedoch nicht die gegenseitige Lage der Adern
beider Aderpaare. Deshalb ist die wirksame Aderpaar-Dral
länge gleich dem Herstellungsdrall jedes Aderpaars.
Bei der Verdrallung mit Rückdrehung bleibt die Lage der
Spulenachsen im Raum unverändert. Dies gilt auch für die
Lage der Aderpaare. Die Aderpaare erfahren bei dieser Art
der Verdrallung keine zusätzlich Tarsion. Jedoch wird die
wirksame Aderpaar-Drallänge durch die Rückdrehung verän
dert. Die wirksame Drallänge eines Aderpaars wird vergrö
ßert oder verkleinert, je nachdem, ob die Drallrichtungen
von Aderpaar und Vierer gleich oder entgegengesetzt sind.
Zwischen diesen beiden Extremfällen, nämlich Verdrallung
mit und ohne Rückdrehung, kann die Verdrallung zum Vierer
jedoch auch mit nur teilweiser Rückdrehung erfolgen. Dazu
verdreht man während der Verdrallung die Lage der Spulen
achsen, die beispielsweise am Verseilkorb drehbar angeord
net sind, wobei die Verdrehung der Spulenachsen unter
schiedlich zum Vierer-Drall gewählt wird.
Bei einem bevorzugten Aderbündel erfolgt die Herstellung
der vier Aderpaare ohne Rückdrehung, während die Verdral
lung der Aderpaare zum Aderbündel mit Rückdrehung erfolgt.
Bei einem bevorzugten Datenkabel weisen wenigstens ein,
insbesondere alle Aderpaare (einzeln), zwei Aderpaare ge
meinsam, das (die) Aderbündel und/oder das Datenkabel (je)
eine Abschirmung auf (Anspruch 8). Derartige Abschirmungen
verbessern das Nebensprechverhalten zusätzlich. Außerdem
können Störquellen von außerhalb des Datenkabels nur viel
geringere Störsignale in das Datenkabel induzieren.
Vorzugsweise ist die Abschirmung bzw. jede einzelne Ab
schirmung folienartig, geflechtartig und/oder andere lei
tende bzw. halbleitende Materialien aufweisend ausgebildet
(Anspruch 9). Eine geflechtartige Abschirmung eignet sich
insbesondere zur Abschirmung gegen niederfrequente Signale,
während sich eine folienartige Abschirmung insbesondere zum
Erzielen einer besonders wirksamen Abschirmung gegen hohe
Frequenzen eignet. Kombiniert man eine folienartige und
eine geflechtartige Abschirmung miteinander, ergibt sich
eine ideale Abschirmung für (im wesentlichen) den gesamten,
technisch relevanten Frequenzbereich. Während folienartigen
bzw. geflechtartige Abschirmungen vorzugsweise aus metalli
schem Material, z. B. Kupfer, verzinntem Kupfer oder Alumi
nium bestehen, können jedoch auch Abschirmungen aus anderen
leitenden oder halbleitenden (schwach leitenden) Materia
lien eingesetzt werden. Dafür kommen insbesondere leitende
oder halbleitende Kunststoffe, bespielsweise Polyolephine,
in Betracht. Solche Kunststoffe sind kostengünstig und
leicht zu verarbeiten. Sie werden vorzugsweise als dünne
Schicht auf Adern, Aderpaare, Vierer und/oder Aderbündel
oder das Datenkabel aufgebracht und ggf. von einem umgeben
den Mantel umhüllt.
Adern, Aderpaare einzeln, zwei Aderpaare gemeinsam, Ader
bündel und/oder das Datenkabel können (je) eine um
schließende Isolierung aufweisen (Anspruch 10). Diese Iso
lierungen können insbesondere die jeweiligen Abschirmungen
umgeben oder von den Abschirmungen umgeben sein.
Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des Ver
fahrens (Anspruch 13) wird auf die obigen Ausführungen zu
den Ausgestaltungen des Datenkabels (Ansprüche 3 bis 10)
verwiesen, die auch für das Verfahren Gültigkeit haben.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und
der angefügten schematischen Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste schematische beispielhafte Darstellung
eines Datenkabels mit einem Aderbündel im Quer
schnitt;
Fig. 2 eine zweite schematische beispielhafte Darstel
lung eines Datenkabels mit einem Aderbündel im
Querschnitt;
Fig. 3 eine erste schematische beispielhafte Verdrallung
von Aderpaaren zu einem Aderbündel;
Fig. 4 eine zweite schematische beispielhafte Verdral
lung von Aderpaaren zu einem Aderbündel;
Fig. 5 eine dritte schematische beispielhafte Verdral
lung von Aderpaaren zu einem Aderbündel;
Fig. 6 eine dritte schematische beispielhafte Darstel
lung eines Datenkabels mit einem Aderbündel im
Querschnitt.
In den Figuren tragen im wesentlichen funktionsgleiche
Teile gleiche Bezugszeichen. Außerdem werden in der gesam
ten vorliegenden Beschreibung Zahlenangaben "x" im Sinn von
wenigstens "x" und nur vorzugsweise im Sinn von genau "x"
verstanden.
Fig. 1 veranschaulicht den prinzipiellen Aufbau eines Da
tenkabels 1 und zwar in Form eines Querschnitts durch das
Datenkabel 1. Das Datenkabel 1 weist als äußere Hülle einen
isolierenden Mantel 2 auf. Dieser isolierende Mantel 2
umschließt eine äußere Abschirmung 3. Die äußere Abschir
mung 3 ist bei anderen Ausführungsbeispielen nicht vorhanden.
Vier Aderpaare 4, 5, 6, 7 befinden sich innerhalb der
äußeren Abschirmung 3 bzw. innerhalb des isolierenden Man
tels 2 (wenn keine äußere Abschirmung 3 vorhanden ist). Die
vier Aderpaare 4-7 sind in einem flexiblen Material 8,
beispielsweise einem Kunststoff, eingebettet.
Jedes Aderpaar 4-7 weist eine Aderpaar-Abschirmung 9, 10,
11, 12 und eine Aderpaar-Isolierung 13, 14, 15, 16 auf. Die
Aderpaar-Abschirmung 9-12 umgibt entweder die Aderpaar-Iso
lierung 13-16 (wie in Fig. 1 dargestellt) oder ist von
ihr umgeben (nicht dargestellt). Jedes Aderpaar weist zwei
Adern 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 auf, die ebenfalls von
einer Ader-Isolierung (nicht dargestellt) umschlossen sein
können. Falls die Aderpaar-Isolierung 13-16 jedoch die
Aderpaar-Abschirmung 9-12 umgibt, ist eine separate
Ader-Isolierung nicht erforderlich, da dann die Aderpaar-Isolie
rung 13-16 die Adern 17-24 voneinander isoliert; das Daten
kabel weist dann keine Ader-Isolierung auf.
Um eine Entkopplung der Aderpaare zu erreichen, ist das
Kabel wie folgt konstruiert: Jeweils zwei Leiter 17, 18 und
21, 22 werden zu je einem Aderpaar 4 bzw. 6 verdrallt.
Beide Aderpaare 4 und 6 haben die gleiche Drallänge jedoch
entgegengesetzte Drallrichtung. Im einzelnen sind die Adern
17, 18 des Aderpaars 4 rechtsdrallt und die Adern 21, 22
linksverdrallt. Diese beiden Aderpaare 4 und 6 bilden eine
erste funktionelle Einheit in dem Sinne, daß zwei Aderpaare
gleiche Drallänge und unterschiedliche Drallrichtung auf
weisen.
Ein zweite funktionelle Einheit entsteht durch die Ader
paare 5 und 7. Dabei bilden zwei rechtsverdrallte Adern 19
und 20 das Aderpaar 5 und zwei linksverdrallte Adern 23 und
24 das Aderpaar 7. Beide Aderpaare 5 und 7 weisen die glei
che Drallänge und entgegengesetzte Drallrichtung auf. Die
Drallänge der Aderpaare 5 und 7 ist eine andere als die der
Aderpaare 4 und 6. Die Drallängen sind aufeinander abge
stimmt und hinsichtlich maximaler Entkopplung optimiert.
Sie liegen im Bereich von 15 bis 70 mm oder größer.
Die vier Aderpaare 4-7 liegen jeweils in den Ecken eines
Quadrates. Die Aderpaare jeder funktionellen Einheit liegen
in gegenüberliegenden Ecken des Vierecks oder - mit anderen
Worten - zwei gegenüberliegende Aderpaare bilden eine funk
tionelle Einheit.
Das aus vier Aderpaaren 4-7 bestehende Aderbündel wird
ebenfalls verdrallt und zwar vorzugsweise mit einer Ader
bündel-Drallänge von 35 bis 200 mm. Die Verdrallung der
Einzeladern 17-24 zu Aderpaaren 4-7 erfolgt ohne Rückdre
hung. Die Verdrallung der Aderpaare 4-7 zu einer Achterkon
figuration (Aderbündel) erfolgt mit Rückdrehung. Die letz
tere Verdrallung ist im Prinzip ähnlich wie eine Stern-
Vierer-Verseilung, wobei jedoch statt Einzeladern Aderpaare
4-7 gemeinsam verdrallt werden.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Daten
kabels 1. Fig. 2 entspricht im wesentlichen Fig. 1, jedoch
bilden je zwei auf benachbarten Ecken des (gedanklich ge
bildeten) Vierecks liegende Aderpaare 4 und 5 bzw. 6 und 7
je eine funktionelle Einheit. Im einzelnen sind die Adern
17, 18 des Aderpaars 4 linksverdrallt und die beiden ande
ren Adern 19, 20 des - zu demselben Vierer gehören
den - Aderpaars 5 rechtsverdrallt. Entsprechend sind die Adern 21
und 22 des Aderpaares 6 linksverdrallt und die Adern 23 und
24 des Aderpaares 7 rechtsverdrallt.
Gemäß Fig. 2 ergeben sich weitere Möglichkeiten der Ver
drallung der Aderpaare 4-7. Es ist eine gemeinsame Verdral
lung der Aderpaare 4-7 möglich - ähnlich wie bei einer
Stern-Vierer-Verseilung (wie bereits zu Fig. 1 erläutert).
Alternativ ist jedoch auch eine voneinander unabhängige
Verdrallung von je zwei Aderpaare 4, 5 bzw. 6, 7 möglich,
ähnlich einer Dieselhorst-Martin-Verseilung, jedoch mit dem
Unterschied, daß statt Einzeladern (bei der Diesel
horst-Martin-Verseilung) je zwei Aderpaare 4, 5 bzw. 6, 7 ver
drallt werden.
Fig. 3 veranschaulicht die Verdrallung gemäß dem Stern-
Vierer-Prinzip, wobei zwei gegenüberliegende Aderpaare 4,
6 bzw. 5, 7 je eine funktionelle Einheit bilden. Dabei ist
nur eine gemeinsame Verdrallung aller vier Aderpaare 4-7
möglich. Allerdings kann auch - wie oben erläutert - das
Stern-Vierer-Prinzip Anwendung bei einer Anordnung gemäß
Fig. 2 finden, d. h. wenn zwei unmittelbar benachbare Ader
paare 4, 5 bzw. 6, 7 jeweils eine funktionelle Einheit
bilden. Die Verdrallung nach dem Stern-Vierer-Prinzip hat
den Vorteil, daß die Abstände zwischen den Aderpaaren 4-7
entlang der Kabellängsrichtung konstant bleiben.
Fig. 4 zeigt eine mögliche Verdrallung für ein Datenkabel
gemäß Fig. 2, d. h. wenn jeweils zwei unmittelbar benach
barte Aderpaare eine funktionelle Einheit bilden. Gemäß
Fig. 4 sind die Aderpaare 4 und 5 zu einer funktionellen
Einheit rechtsdrehend verdrallt, ebenso wie die Aderpaare
6 und 7. Alle vier Aderpaare 4-7 sind zudem noch gemeinsam
rechtsdrehend verdrallt. Auch eine linksdrehende Verdral
lung der Aderpaare 4-7 ist möglich.
Gemäß Fig. 5 bilden ebenfalls zwei unmittelbar benachbarte
Aderpaare 4 und 5 bzw. 6 und 7 je eine funktionelle Ein
heit. Hier sind die Aderpaare 4 und 5 rechtsdrehend zu
einer funktionellen Einheit verdrallt, während die Aderpaa
re 6 und 7 linksdrehend zu einer weiteren funktionellen
Einheit verdrallt sind. Die gesamte Konfiguration bestehend
aus den vier Aderpaaren 4-7 wird wiederum rechtsdrehend
verdrallt, kann jedoch auch linksdrehend verdrallt sein.
Sowohl bei der Konfiguration nach Fig. 4 als auch bei der
Konfiguration nach Fig. 5 ändern sich die Abstände der
Aderpaare zueinander entlang der Kabellängsrichtung.
Fig. 6 veranschaulicht den prinzipiellen Aufbau eines Da
tenkabels 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das
Datenkabel 1 ist wieder im Querschnitt dargestellt. Die
Querschnittsmittelpunkte 25, 26, 27, 28 der Aderpaare 4-7
liegen auf einer Linie 29. Im dargestellten Ausführungsbei
spiel ist die Linie 29 gerade. Bei anderen (nicht darge
stellten) Ausführungsbeispielen ist die Linie 29 gekrümmt.
Für die Bildung einer funktionellen Einheit ergeben sich
die oben erläuterten Variaten, nämlich daß zwei benachbarte
und/oder zwei nicht-benachbarte Aderpaare je eine funktio
nelle Einheit bilden. Entsprechend können die Drallrich
tungen variieren (s. o.).
Grundsätzlich dienen alle Figuren auch der Erläuterungen
des Aufbaus eines Vierers gemäß der Erfindung. Man erhält
bei allen Figuren durch Weglassen zweier Aderpaare einen
derartigen Vierer, z. B. in Fig. 1 durch Weglassen der Ader
paare 5 und 7. In diesem Beispiel könnte sich dann gegen
über Fig. 1 die Form des Mantels 2, des flexiblen Materials
8 und ggf. der äußeren Abschirmung 3 ändern und zwar der
art, daß - statt einer kreisförmigen - eine ovale Umhüllung
die Aderpaare umgibt. Außerdem können die beiden Aderpaare
derart dicht aneinander liegen, daß sie sich im Extremfall
berühren. Beispielsweise erhält man durch Weglassen der
Aderpaare 4 und 7 in Fig. 6 bereits zwei sehr dicht beiein
anderliegende Aderpaare 5 und 6, die von einer ovalen Um
hüllung umgeben sind.
Die verschiedenen Konfigurationen bieten unterschiedliche
Möglichkeiten zur Optimierung eines Datenkabels mit sehr
guter Entkopplung der je eine Datenleitung bildenden Ader
paare und daher sehr geringem Nebensprechen.
Claims (15)
1. Datenkabel (1) mit wenigstens zwei verdrallten Ader
paaren (4-7),
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Aderpaare (4-7)
- a) im wesentlichen gleiche Drallänge (Aderpaar-Dral länge) und
- b) entgegengesetzte Drallrichtung
aufweisen.
2. Datenkabel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß es wenigstens ein Aderbündel mit vier Ader
paaren (4-7) enthält, wobei jeweils zwei Aderpaare (4-7)
gleiche und jeweils andere zwei Aderpaare (4-7)
unterschiedliche Aderpaar-Drallängen aufweisen.
3. Datenkabel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß entweder zwei ummittelbar benachbarte
oder zwei gegenüberliegende Aderpaare (4-7) im wesent
lichen gleiche Aderpaar-Drallänge und entgegengesetzte
Drallrichtung aufweisen.
4. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Querschnittsmittelpunkte
(25-28) der Aderpaare (4-7) eines Aderbündels im we
sentlichen nebeneinander auf einer, insbesondere gera
den oder gekrümmten, Linie (29) liegen.
5. Datenkabel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß zwei benachbarte und/oder zwei nicht-benach
barte Aderpaare (4-7) jeweils im wesentlichen gleiche
Aderpaar-Drallänge und entgegengesetzte Drallrichtung
aufweisen.
6. Datenkabel (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Ader
paar-Drallängen hinsichtlich maximaler Entkopplung
optimiert sind.
7. Datenkabel (1) nach einem der vorigen Ansprüche, ge
kennzeichnet durch (jeweils) eine Verdrallung der
einzelnen Aderpaare (4-7), von zwei Aderpaaren (4-7)
gemeinsam und/oder der (des) Aderbündel(s) mit, ohne
oder mit teilweiser Rückdrehung.
8. Datenkabel (1) nach einem der vorigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein, insbesondere
alle Aderpaare (4-7) einzeln, zwei Aderpaare (4-7)
gemeinsam, das (die) Aderbündel und/oder das Daten
kabel (1) (je) eine Abschirmung (3, 9-12) aufweisen.
9. Datenkabel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die bzw. jede einzelne Abschirmung (3, 9-12)
folienartig, geflechtartig und/oder andere leitende
bzw. halbleitende Materialien aufweisend ausgebildet
ist.
10. Datenkabel (1) nach einem der vorigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß Adern (17-24), Aderpaare
einzeln (4-7), zwei Aderpaare (4-7) gemeinsam, Ader
bündel und/oder das Datenkabel (1) (je) eine umschlie
ßende Isolierung (2, 13-16) aufweisen.
11. Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels (1) wobei:
- a) ein erstes Aderpaar (4-7) mit einer ersten Ader paar-Drallänge verdrallt wird;
- b) ein zweites Aderpaar mit einer zweiten Aderpaar-Drallänge verdrallt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
- c) die erste Aderpaar-Drallänge im wesentlichen gleich der zweiten Aderpaar-Drallänge und
- d) die Drallrichtung des ersten Aderpaars (4-7) der Drallrichtung des zweiten Aderpaars (4-7) entge gengerichtet gewählt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß vier Aderpaare zu einem Aderbündel miteinander
verbunden werden, wobei die Aderpaar-Drallängen von
jeweils zwei Aderpaaren gleich und von jeweils anderen
zwei Aderpaaren unterschiedlich gewählt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12 zum Her
stellen eines Datenkabels (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996136286 DE19636286A1 (de) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Datenkabel und Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996136286 DE19636286A1 (de) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Datenkabel und Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19636286A1 true DE19636286A1 (de) | 1998-03-12 |
Family
ID=7804876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996136286 Withdrawn DE19636286A1 (de) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Datenkabel und Verfahren zum Herstellen eines Datenkabels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19636286A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP2194539A3 (de) * | 2008-12-08 | 2014-01-08 | Zellner GmbH | Konfektionierbares Datenkabel |
-
1996
- 1996-09-06 DE DE1996136286 patent/DE19636286A1/de not_active Withdrawn
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US6355876B1 (en) | 1999-09-27 | 2002-03-12 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Twisted-pair cable and method of making a twisted-pair cable |
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8141 | Disposal/no request for examination |