DE19907675A1 - Cable shield made of fiber composite materials with a high proportion of electrically conductive fibers for electromagnetic shielding - Google Patents

Cable shield made of fiber composite materials with a high proportion of electrically conductive fibers for electromagnetic shielding

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DE19907675A1 DE1999107675 DE19907675A DE19907675A1 DE 19907675 A1 DE19907675 A1 DE 19907675A1 DE 1999107675 DE1999107675 DE 1999107675 DE 19907675 A DE19907675 A DE 19907675A DE 19907675 A1 DE19907675 A1 DE 19907675A1
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    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10—Screens specially adapted for reducing interference from external sources
    • H01B11/1033—Screens specially adapted for reducing interference from external sources composed of a wire-braided conductor

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Abstract

The invention relates to a device for electromagnetically shielding any kind of electrical conductors (e.g. component conductors, conductor bundles and coaxial cables). The main advantage in comparison with the shields used so far is a significant reduction in weight and an improved damping in the high MHz range. This is achieved by using materials (e.g. carbon fibres) as shields, whereby said materials are provided with an essentially lower conductivity than metal shields. Even metal shields are not damped in the lower frequency range, the existing conductivity in the higher frequency range (> 1 MHz), however, is high enough to attain the transfer impedance values of metal shields due to the fact that inductive and capacitive losses are less important, whereby said effect is utilised. Another advantage of the invention is that the shield is not affected by corrosion and can be produced in a substantially easier manner in relation to metallic conductive shields. The invention can be especially be used as cabling in aircrafts and motor vehicles requiring weight-reducing solutions.

Description

Zur Abschirmung elektromagnetischer Felder und zur Verhinderung von elektromagnetischen Verkopplungen innerhalb von Systemen/Plattformen werden wegen ihrer großen Schutzwirkung oft Kabelschirme eingesetzt. Die gegenwärtig dafür eingesetzten Schirme basieren auf elektrisch gut leitenden metallischen Materialien. Außer bei Benutzung spezieller Abschirmmaterialien (z. B. Mu- Metall) beginnt das Dämpfungsverhalten dieser Schirme erst im oberen kHz-Bereich und strebt mit zunehmender Frequenz einem endlichen Dämpfungswert zu. Außerdem sind die eingesetzten Schirme i. a. sehr schwer und damit insbesondere für fliegende Plattformen eher ungeeignet. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die in dieser Druckschrift vorgeschlagene elektromagnetische Abschirmung von Systemverkabelungen hat zur Aufgabe,
Cable shields are often used to shield electromagnetic fields and to prevent electromagnetic coupling within systems / platforms due to their great protective effect. The shields currently used for this are based on highly conductive metallic materials. Except when using special shielding materials (e.g. mu-metal), the damping behavior of these shields only begins in the upper kHz range and strives towards a finite damping value with increasing frequency. In addition, the umbrellas used are generally very heavy and therefore rather unsuitable for flying platforms. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. The electromagnetic shielding of system cabling proposed in this publication has the task

  • -  - unter Vornahme einer Gewichtsoptimierung (bis zu 70% geringer als bei normalen metallischen Kabelschirmen) im Frequenzbereich beginnend von einigen MHz bis in den GHz-Bereich eine ähnliche oder bessere Abschirmwirkung zu erzielen, wie metallische Abschirmungen und dabei einfacher zu fertigen zu sein;- - Undertaking a weight optimization (up to 70% less than with normal metallic Cable shields) in the frequency range from a few MHz to the GHz range to achieve a shielding effect which is similar or better than that of metallic shields and thereby to be easier to manufacture;
  • - im HF/VHF/UHF Frequenzbereich das Schirmverhalten von metallischen Schirmen wesentlich zu verbessern, wobei auch hier eine Gewichtsreduzierung möglich ist.- In the HF / VHF / UHF frequency range, the shielding behavior of metallic shields is essential to improve, a weight reduction is also possible here.
Grundprinzip, auf dem die Idee aufbautBasic principle on which the idea is based

Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, daß als Abschirmmaterial Faserverbundwerkstoffe mit hohem Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern (z. B. Kohlefaser oder metallisierte Kohlefasern) verwendet werden. Als Maß für die Schirmwirkung eines Kabelschirms dient im allgemeinen die sog. Transferimpedanz, die den Vergleich elektrischer Eigenschaften von Kabelschirmen erlaubt. Die Transferimpedanz ist aus folgenden Meßgrößen bei einem Testaufbau gemäß VG 95373 Teil 15 (Meßverfahren für Kopplung und Schirmung, KS01) berechenbar:
The basic principle of the invention is that fiber composite materials with a high proportion of electrically conductive fibers (e.g. carbon fiber or metallized carbon fibers) are used as the shielding material. The so-called transfer impedance, which allows the comparison of electrical properties of cable shields, is generally used as a measure of the shielding effect of a cable shield. The transfer impedance can be calculated from the following measured variables in a test setup in accordance with VG 95373 Part 15 (measurement method for coupling and shielding, KS01):

UoL = Leerlaufspannung unter dem Schirm
IStörung = eingespeister Störstrom auf dem SchirmU oL = open circuit voltage under the screen
I Fault = injected interference current on the screen

Bei metallischen Kabelschirmen ist bekannt, daß, außer bei einigen Spezialkabeln mit Mu-Metall, das dämpfende Verhalten erst im oberen kHz-Bereich oder bei noch höheren Frequenzen einsetzt (siehe Bild 9 und 10 aus Veröffentlichung /1/), wobei vorausgesetzt ist, daß der Kabelschirm an beiden Enden rundum mit dem Steckergehäuse verbunden ist. Dieses Ergebnis wird durch folgende Dämpfungsgleichung für Kabelschirme in Veröffentlichung /2/ bestätigt:
With metallic cable shields it is known that, except for some special cables with mu-metal, the damping behavior only starts in the upper kHz range or at even higher frequencies (see Figures 9 and 10 from publication / 1 /), provided that the cable shield is connected at both ends to the connector housing. This result is confirmed by the following damping equation for cable shields in publication / 2 /:

as = 20 log [µo . f/(2 . ZT)]/dB
a s = 20 log [µ o . f / (2nd Z T )] / dB

µo = Permeabilitätskonstante ( = 4π . 107 As/V/m)
f = Frequenz
as = Dämpfungswert
ZT = Transferimpedanzµ o = permeability constant (= 4π. 10 7 As / V / m)
f = frequency
a s = damping value
Z T = transfer impedance

Diese Gleichung kann verwendet werden, wenn die Wellenlänge sehr viel größer ist, als die Kabelschirmlänge.This equation can be used when the wavelength is much larger than that Cable shield length.

Der Beginn der Dämpfung im höheren kHz-Bereich ist im allgemeinen ausreichend, da bis zu diesen Frequenzen die Feldeinkopplung relativ gering ist bzw. das Übersprechen von Nachbarleitungen selbst bei eng benachbarter Leitungsführung mit 80 dB und mehr gedämpft erfolgt. Erst wenn Leitungslängen in einem System in den Bereich von 1/10 der Wellenlängen und größer kommen, ist der Einsatz von Kabelschirmen von größtem Interesse. So kann es ohne weiteres sein, daß z. B. bei Systemverkabelungslängen von maximal 3 m ein Kabelschirm erst bei 10 MHz seine optimale Schirmwirkung besitzen muß. Außerdem sind auch noch andere Faktoren bzgl. dieser anzusetzenden Grenzfrequenz ausschlaggebend, wie z. B. die Signalcharakteristik von Nachbarleitungen oder die Frequenz des einfallenden elektromagnetischen Feldes.The beginning of the damping in the higher kHz range is generally sufficient since up to these frequencies the field coupling is relatively low or the crosstalk of Neighboring lines are attenuated with 80 dB and more, even with closely adjacent lines he follows. Only when line lengths in a system are in the range of 1/10 of the wavelengths and come larger, the use of cable shields is of great interest. So it can be without be further that z. B. with system cabling lengths of maximum 3 m, a cable shield only at 10 MHz must have its optimal shielding effect. There are also other factors related to this critical frequency to be applied, such as B. the signal characteristics of Neighboring lines or the frequency of the incident electromagnetic field.

Ergibt also die Analyse eines Systems und seiner Verkabelung, daß eine Abschirmdämpfung erst im MHz-Bereich notwendig ist, so kann mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 auf Kabelschirme aus Faserverbundwerkstoffen mit einem hohem Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern ausgewichen werden. Neben dem eindeutigen Vorteil eines fast vernachlässigbaren Zusatzgewichts gegenüber dem nicht geschirmten Kabel erhält man hierdurch gleichzeitig den Vorteil der Korrosionsbeständigkeit.So the analysis of a system and its wiring reveals that shielding attenuation is the first is necessary in the MHz range, so with a device according to claim 1 Cable shields made of fiber composite materials with a high proportion of electrically conductive Fibers are avoided. In addition to the clear advantage of an almost negligible Additional weight compared to the unshielded cable is obtained at the same time Advantage of corrosion resistance.

Ergibt die Systemanalyse, daß auch für untere Frequenzen eine elektromagnetische Dämpfung notwendig ist, kann der Schirm aus Faserverbundwerkstoffen entweder mit einem metallischen Schirm oder mit einem Schirm mit hoher relativer Permeabilität kombiniert werden. Alternativ dazu könnten auch die Kunstfasern mit entsprechenden ferromagnetischen Materialien bedampft werden.The system analysis shows that electromagnetic damping also for lower frequencies is necessary, the screen made of fiber composite materials can either with a metallic Screen or combined with a screen with high relative permeability. Alternatively the synthetic fibers could also be steamed with appropriate ferromagnetic materials.

Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgehtState of the art from which the invention is based

Es ist bekannt, daß Kabelschirme aus elektrisch gut leitenden Materialien elektromagnetische Felder ab einer unteren Grenzfrequenz dann gut dämpfen, wenn sie an ihren Enden rundum mit Gerätegehäuse bzw. den Steckergehäusen verbunden werden. Werden nur unzureichende Steckerverbindungen verwendet oder Schirme überhaupt nicht mit dem Steckergehäuse verbunden, so schwindet die Dämpfung. Faserverbundwerkstoffe werden dabei nur als mechanischer Schutz erwähnt, wie die folgenden amerikanischen Patente zeigen. It is known that cable shields made of electrically highly conductive materials are electromagnetic Damp fields from a lower cut-off frequency if they are all around at their ends Device housing or the connector housing are connected. Will be insufficient Connector connections used or shields not connected to the connector housing at all, so the damping disappears. Fiber composite materials are only used as mechanical protection mentioned, as the following American patents show.  

US-Patent 5556697: Semiconductive power cable shield U.S. Patent 5556697: Semiconductive power cable shield

Diese Erfindung geht davon aus, daß ein halbleitender Schirm direkt auf elektrische Leiter (speziell auf Stromkabel) aufgebracht wird, der dann von einer Isolationsschicht und einem äußeren Schirm umgeben ist. Die spezielle chemische Zusammensetzung des halbleitenden Schirms bietet die Vorteile eines geringeren Schrumpfverhaltens, einer geringeren Wasserdurchlässigkeit, einer besseren Verarbeitbarkeit im Vergleich zu anderen halbleitenden Schirmen sowie günstigere elektrische Eigenschaften. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, in der zwischen elektrischem Leiter und dem Kabelschirm aus Faserverbundwerkstoff eine elektrische Isolationsschicht vorgesehen ist, wird bei US-Patent 5556697 der halbleitende Kabelschirm direkt auf den Leiter aufgebracht. Die Aufgabe der elektromagnetischen Abschirmung kann damit nicht erfüllt werden.This invention assumes that a semiconductive shield directly on electrical conductors (specifically on power cable), which is then covered by an insulation layer and an outer shield is surrounded. The special chemical composition of the semiconducting screen offers Advantages of lower shrinkage behavior, lower water permeability, one better processability compared to other semiconducting screens and cheaper Electrical Properties. In contrast to the present invention, in which between electrical Conductor and the cable shield made of fiber composite material an electrical insulation layer is provided, the semiconducting cable shield is directly on the conductor in US Patent 5556697 upset. The task of electromagnetic shielding cannot be achieved with this.

US-Patent 5554678: Electromagnetic shielding compositeU.S. Patent 5554678: Electromagnetic shielding composite

Aufgabe der Erfindung in US-Patent 5554678 ist die Festlegung von Verbundwerkstoffen, die eine elektromagnetische Abschirmung von Gehäusen für elektronische Geräte gewährleisten. Ziel ist hierbei, gute Abschirmwirkung in niedrigen und in hohen Frequenzbereichen zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch einen Verbundwerkstoff gelöst, der aus definierten Anteilen von Thermo­ plasten, leitenden Metallfasern und Kohlefasern besteht. Hierbei werden grundlegende physikali­ sche Eigenschaften der Kohlefasern, bzw. der Kohlefaser-enthaltenden Faserverbundwerkstoffe genutzt, die auch für die Kabelschirme - dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung - von Be­ deutung sind. Weder die Aufgaben noch die Umsetzung gemäß US-Patent 5554678 in Form von Platten oder anders geformten Gehäusen überschneiden sich mit der vorliegenden Erfindung.The object of the invention in US Pat. No. 5,554,678 is to determine composite materials that have a Ensure electromagnetic shielding of housings for electronic devices. the goal is to achieve good shielding effectiveness in low and high frequency ranges. This The task is solved by a composite material that consists of defined parts of Thermo plastic, conductive metal fibers and carbon fibers. Here basic physi cal properties of the carbon fibers or the carbon fiber-containing fiber composite materials used, also for the cable shields - the object of the present invention - by Be are interpretation. Neither the tasks nor the implementation according to US patent 5554678 in the form of Plates or other shaped housings overlap with the present invention.

US-Patent 4538151: Electromagnetic wave absorbing materialU.S. Patent 4,538,151: Electromagnetic wave absorbing material

Aufgabe dieser Erfndung ist die Beschichtung von Metallflächen zur Absorption von elektromagnetischen Wellen (z. B. zur Radartarnung) über einen großen Frequenzbereich. Erreicht wird dies aufgrund der Erfindung durch Mischung eines molekularen, synthetischen Kunstharzes mit hochleitfähigen Metallfasern und einem ferromagnetischem Material. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung handelt es sich hierbei um eine hochsteife Beschichtung von Flächen zur Absorbtion von elektromagnetischen Wellen, die für einen Kabelschirm mit den gewünschten Eigenschaften nicht nutzbar ist.The object of this invention is the coating of metal surfaces for the absorption of electromagnetic waves (e.g. for radar camouflage) over a wide frequency range. Reached this is due to the invention by mixing a molecular, synthetic synthetic resin with highly conductive metal fibers and a ferromagnetic material. In contrast to The present invention is a highly rigid coating of surfaces for Absorption of electromagnetic waves required for a cable shield with the desired Properties is not usable.

Vorveröffentlichungen auf dem technischen Gebiet der ErfindungPrior publications in the technical field of the invention

Das Verhalten elektromagnetischer Felder im Zusammenhang mit beliebigen Materialien bezüglich ihres Abschirmverhaltens ist zwar bekannt, bis heute liegen jedoch keine Kenntnisse bzw. Veröffentlichungen hinsichtlich des Einsatzes nichtmetallischer Materialien zur Kabelschirmung gegenüber elektromagnetischen Feldern vor.
The behavior of electromagnetic fields in connection with any materials with regard to their shielding behavior is known, but to date there is no knowledge or publications regarding the use of non-metallic materials for cable shielding against electromagnetic fields.

/1/ W. Tauber, H. Oswald. Wirksamkeit von Signalschirmen. Mikrowellen Magazin, Vol. 14, No. 2, 1988.
/2/ D. Stoll. EMC-Elektromagnetische Verträglichkeit. Störbeeinflussung und Gegenmaßnahmen. Berlin: Elitera-Verlag 1976.
/3/ A. Schwab. Elekromagnetische Verträglichkeit /EMV '98. 6. Internationale Fachmesse und Kongreß für Elektromagnetische Verträglichkeit, 10.-12. Februar 1998. Berlin: VDE- Verlag 1998.
/4/ Elektromagnetische Verträglichkeit 2. DIN Taschenbuch DKE Auswahlreihe. Berlin, Köln: Beuth Verlag 1989. / 1 / W. Tauber, H. Oswald. Effectiveness of signal screens. Microwave Magazine, Vol. 14, No. 2, 1988.
/ 2 / D. Stoll. EMC electromagnetic compatibility. Interference and countermeasures. Berlin: Elitera publishing house 1976.
/ 3 / A. Schwab. Electro Magnetic Compatibility / EMC '98. 6th International Trade Fair and Congress for Electromagnetic Compatibility, 10.-12. February 1998. Berlin: VDE publishing house 1998.
/ 4 / Electromagnetic Compatibility 2nd DIN paperback DKE selection series. Berlin, Cologne: Beuth Verlag 1989.

Bezüglich der elektromagnetischen Schirmdämpfung von Materialien verschiedener elektrischer Leitfähigkeiten existieren mehrere Veröffentlichungen. Als Materialien mit niedrigen elektrischen Leitfähigkeiten werden vor allem mit metallischen Partikeln bedampfte Kunststoffe behandelt. Der Einsatz reiner Faserstoffe mit Fasern geringer elektrischer Leitfähigkeit wird für Zwecke der elektromagnetischen Abschirmung generell nicht betrachtet.Regarding the electromagnetic shielding attenuation of materials of different electrical Conductivities exist in several publications. As materials with low electrical Conductivities are primarily treated with plastics vapor-coated with metallic particles. The The use of pure fibers with fibers of low electrical conductivity is used for the purposes of Electromagnetic shielding is generally not considered.

Nachteile des Stands der TechnikDisadvantages of the prior art

Nachteile der gegenwärtig verwendeten metallischen Kabelschirme sind insbesondere
Disadvantages of the metallic cable shields currently used are particularly

  • - die mit zunehmender Frequenz zunehmende Transferimpedanz durch den induktiven und kapazitiven Durchgriff des externen Kabelschirmstromes auf die inneren Leitern;- The increasing transfer impedance with increasing frequency by the inductive and capacitive penetration of the external cable shield current on the inner conductors;
  • - das hohe Gewicht;- the high weight;
  • - die Gefahr der Korrosion und- the risk of corrosion and
  • - die teuren Fertigungsverfahren.- the expensive manufacturing processes.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, in großen und kleinen Systemen mit geringem zusätzlichen Gewicht die Verkabelung mit einem Überalles-Kabelschirm zur Vermeidung elektromagnetischer Verkopplungen (innerhalb des Systems sowie von externen Feldern) einzuführen oder aber das Schirmverhalten metallischer Schirme im höheren Frequenzbereich wesentlich zu verbessern. Damit kann auch sichergestellt werden, daß keine anderen gewichtsträchtigen EMV- Schutzmaßnahmen in Hinblick auf gestrahlte elektromagnetische Felder (sei es Abstrahlung oder Einstrahlung) notwendig werden. Die Gewichtserleichterung kann entweder zur Energiereinsparung beitragen, zu längeren Flugzeiten (bei fliegenden Plattformen) bzw. weiteren Entfernungen (bei Lande- und Wasserfahrzeugen) oder zu höheren Geschwindigkeiten (bei Landfahrzeugen sowie bei fliegenden Plattformen). Ein Verschlechtern des Systemverhaltens bezüglich des elektro­ magnetischen Verhaltens durch Alterung oder Korrosion kann durch die Erfindung praktisch ausgeschlossen werden.The object of the invention is in large and small systems with little additional weight cabling with an all-round cable shield to avoid electromagnetic Introduce couplings (within the system as well as from external fields) or that To significantly improve the shielding behavior of metallic shields in the higher frequency range. This also ensures that no other weighty EMC Protective measures with regard to radiated electromagnetic fields (be it radiation or Irradiation) become necessary. The weight reduction can either save energy contribute to longer flight times (for flying platforms) or longer distances (for Landing and water vehicles) or at higher speeds (for land vehicles and at flying platforms). A deterioration in system behavior with respect to the electro Magnetic behavior due to aging or corrosion can be practiced by the invention be excluded.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst, deren Enden rundum mit den Steckergehäusen verbunden werden. Als mechanischer Schutz wird dieser Schirm in einer beispielhaften Ausprägung wie üblich mit einem elektrisch isolierenden Material (z. B. Silikon) überzogen. Der Einsatzbereich als elektromagnetischer Schirm kann je nach Materialaufwand in einem bestimmten Frequenzbereich hinsichtlich der unteren Grenzfrequenz und dem Dämpfungsverhalten variiert werden. Im allgemeinen beginnt das Dämpfungsverhalten, solange nicht mit metallischen Schirmen kombiniert, ab einigen MHz und hat dann für höhere Frequenzen ein besseres Verhalten als metallische Kabelschirme. Folgende Alternativen bieten sich als Lösungen der Aufgaben der Erfindung an:
This object is achieved by a device having the features of claim 1, the ends of which are connected all around to the connector housings. As an example of mechanical protection, this screen is covered with an electrically insulating material (e.g. silicone) in an exemplary form as usual. The area of use as an electromagnetic shield can be varied in a certain frequency range with regard to the lower limit frequency and the damping behavior, depending on the material required. In general, the damping behavior, as long as it is not combined with metallic shields, starts at a few MHz and then has a better behavior than metallic cable shields for higher frequencies. The following alternatives offer themselves as solutions to the objects of the invention:

  • 1. Falls ein Abschirmverhalten des Kabelschirms erst ab einigen MHz angestrebt wird:
    In diesem Fall genügt ein Kabelschirm gemäß Anspruch 1;     1. If the shielding behavior of the cable shield is only sought after a few MHz:
    In this case, a cable shield according to claim 1 is sufficient;
  • 2. Falls der gesamte Frequenzbereich durch den Kabelschirmeinsatz gedämpft werden soll:
    In diesem Fall kann ein Kabelschirm gemäß Anspruch 2 verwendet werden.    2. If the entire frequency range is to be attenuated by the cable shield insert:
    In this case, a cable shield according to claim 2 can be used.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Zentrale Vorteile der Erfindung sind eine deutlich höhere Abschirmwirkung gegenüber üblichen metallischen Schirmen im höheren Frequenzbereich sowie die Gewichtsreduzierung bei Systemen ohne Einschränkung/Veränderung ihres elektromagnetischen Verhaltens. Bei Verwendung von Faserverbundwerkstoffen bleibt der Kontakt zwischen Kabelschirm und Stecker unverändert und kann auch nicht durch Korrosionsbildung zwischen Kabelschirm und Stecker im Laufe der Einsatzjahre negativ beeinflußt werden. Weiterer Vorteil der Erfindung ist bei Verwenden entsprechender Fasermaterialien eine hohe mechanische Robustheit (z. B. höhere Zugfestigkeit) des Kabels. Zudem benötigt die Herstellung von mit Faserverbundwerkstoffen geschirmten Kabeln weniger Energie gegenüber metallisch geschirmten Kabeln.Central advantages of the invention are a significantly higher shielding effect compared to conventional ones metallic screens in the higher frequency range and the weight reduction in systems without restriction / change in their electromagnetic behavior. When using The contact between cable shield and connector remains unchanged and fiber composite materials can also not be caused by corrosion between the cable shield and connector in the course of Years of use are negatively influenced. Another advantage of the invention is in use appropriate fiber materials a high mechanical robustness (e.g. higher tensile strength) of the Cable. In addition, the production of cables shielded with fiber composite materials is required less energy compared to metallic shielded cables.

Zweidrahtleitungen und Koax-Kabel (gemäß Anspruch 5) können vorteilhaft so ausgelegt werden, daß abhängig von der zu übertragenden Signalbandbreite die Leitungen so gestaltet werden können, daß die Übertragungsdämpfung frequenzunabhängig ist.Two-wire lines and coax cables (according to claim 5) can advantageously be designed so Depending on the signal bandwidth to be transmitted, the lines can be designed that the transmission loss is frequency independent.

AusführungsbeispieleEmbodiments

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described below described in more detail.

Fig. 1 zeigt einen verdrillten Doppelleiter, bei dem jede der beiden Leiterfasern mit einer elektrischen Isolierschicht umgeben ist und der durch ein - gemäß einem Ausführungsbeispiel für Anspruch 3 - mit Gummilösung getränktes Kohlefasergeflecht elektromagnetisch geschirmt ist. Fig. 1 shows a twisted pair conductor is surrounded in which each of the two conductive fibers having an electric insulating layer and the through - is electromagnetically shielded impregnated with rubber solution carbon fiber braid - according to an embodiment of claim 3.

Fig. 2 zeigt ein Leitungsbündel, das mit einem evtl. metallisch bedampftem Kohlefasergeflecht elektromagnetisch geschirmt ist. Über diesem Geflecht ist außerdem ein elektrisch isolierender Mantel aufgezogen. Fig. 2 shows a line bundle which is electromagnetically shielded with a possibly metallized carbon fiber braid. An electrically insulating jacket is also drawn over this braid.

In Fig. 3 werden entsprechend Anspruch 4 zwei unterschiedliche leitende Gewebeschichten um das Leitungsbündel angeordnet. Auch hier wird das resultierende Kabel zum Schutz mit einem elektrisch isolierenden Mantel umgeben.In Fig. 3, two different conductive fabric layers are arranged around the wire bundle according to claim 4. Again, the resulting cable is surrounded with an electrically insulating jacket for protection.

Fig. 4 stellt beispielhaft ein Koaxialkabel dar, das aus einem Innenleiter aus hochleitfähigem Metall und einem Außenleiter aus einem Kohlefasergeflecht besteht. Fig. 4 shows an example of a coaxial cable, which consists of an inner conductor made of highly conductive metal and an outer conductor made of a carbon fiber braid.

Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines geschirmten Einzelleiters gemäß Anspruch 4. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei elektrisch leitende Mäntel (je nach Einsatzbereich z. B. eine Kohlefaserschicht und eine Schicht aus ferromagnetischem Material) miteinander kontaktierend aufgebracht. Diese Doppelschicht wird durch einen elektrischen Isolator vom metallischen Leiter im Zentrum getrennt. Fig. 5 shows the cross section of a shielded single conductor according to claim 4. In this embodiment, two electrically conductive coats (depending on the application. For example a carbon fiber layer and a layer of ferromagnetic material) applied contacting one another. This double layer is separated from the metallic conductor in the center by an electrical insulator.

Claims (7)

1. Vorrichtung bestehend aus einer oder mehreren elektrisch isolierten Leitungen dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine einzelne Leitung oder das gesamte Leitungsbündel von einem Mantel aus Faser­ verbundwerkstoffen mit einem hohen Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern (z. B. Kohlefasern) oder einem anderen nicht metallischen Material mit mindestens einer mit Kohlefaserstoffen vergleichbaren elektrischen Leitfähigkeit von ca. 104 S/m umgeben ist, der eine elektromagnetische Abschirmung bewirkt.1. Device consisting of one or more electrically insulated lines, characterized in that in each case a single line or the entire bundle of lines from a jacket of fiber composite materials with a high proportion of electrically conductive fibers (z. B. carbon fibers) or another non-metallic material is surrounded by at least one electrical conductivity comparable to that of carbon fiber materials of approx. 10 4 S / m, which causes electromagnetic shielding. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein ferromagnetisches oder metallisches Material aufgebracht wird.2. Device according to claim 1, characterized in that in addition, a ferromagnetic or metallic material is applied. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Gesamtisolation und mechanischen Festigkeit das Faserbündel mit Gummilösung (z. B. Silikon, Polyurethan) getränkt und ausgehärtet oder mit einem elektrisch isolierenden Schlauch (z. B. einem Schrumpfschlauch) oder einem elektrisch nicht leitenden Flechtmaterial überzogen werden kann.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that for total electrical insulation and mechanical strength with the fiber bundle Rubber solution (e.g. silicone, polyurethane) soaked and cured or with a electrically insulating tube (e.g. a shrink tube) or an electrically non-conductive braiding material can be covered. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitfähiges Flechtmaterial gleichzeitig in zwei übereinander liegenden Schichten benutzt wird, um höhere elektromagnetische Abschirmung zu erreichen bzw. einen höheren Frequenzbereich abzudecken.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that electrically conductive braiding material at the same time in two superimposed layers is used to achieve higher electromagnetic shielding or a higher Frequency range. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter mit dem Mantel aus Faserverbundwerkstoff mit hohen Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern direkt als Koaxialkabel ausgelegt werden kann.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the individual conductors with the sheath made of fiber composite material with a high proportion of electrical conductive fibers can be designed directly as coaxial cables. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter einer Zweidrahtleitung selbst aus Faserverbundwerkstoff mit hohen Anteil an elektrisch leitfähigen Fasern ausgelegt sind.6. The device according to claim 1, characterized in that the conductors of a two-wire line itself made of fiber composite material with a high proportion electrically conductive fibers are designed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungstechnik durch eine spezielle Klemmtechnik erfolgt, die eine rundum Kontaktierung des CFC Kabelschirms mit dem Steckergehäuse erlaubt.7. The device according to claim 1 or 2, characterized in that The manufacturing technology is carried out by a special clamping technology, which all around Contacting of the CFC cable shield with the connector housing allowed.
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