EP0568048A2 - Data transmission cable - Google Patents

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EP0568048A2
EP0568048A2 EP93106912A EP93106912A EP0568048A2 EP 0568048 A2 EP0568048 A2 EP 0568048A2 EP 93106912 A EP93106912 A EP 93106912A EP 93106912 A EP93106912 A EP 93106912A EP 0568048 A2 EP0568048 A2 EP 0568048A2
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EP
European Patent Office
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data transmission
transmission cable
frequency
cable according
wires
Prior art date
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EP93106912A
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EP0568048B1 (en
EP0568048A3 (en
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Marco Glaus
Beat Schmucki
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Daetwyler IT Infra AG
Original Assignee
Daetwyler AG Kabel und Systeme
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Publication date
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Application filed by Daetwyler AG Kabel und Systeme filed Critical Daetwyler AG Kabel und Systeme
Publication of EP0568048A2 publication Critical patent/EP0568048A2/en
Publication of EP0568048A3 publication Critical patent/EP0568048A3/xx
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1895—Internal space filling-up means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a data transmission cable according to the preamble of claim 1.
  • Such data transmission cables are used for example in the "IBM PC world” for data transmission between two devices.
  • the term “150 ⁇ impedance standard” stands for the specifically specified parameters - which must be strictly observed by the cable - for example, impedance or wave impedance, attenuation, near-end crosstalk attenuation, etc.
  • the term “150 ⁇ ” is used here not exactly limited to the numerical value itself, but rather denotes the central value of a tolerance band in the "IBM world” of suitable cable impedances, for example between 135 ⁇ and 165 ⁇ .
  • This data transmission cable ensures the 150 ⁇ impedance standard of the IBM world and is suitable, for example, for the connection or data transmission between a patch panel device and a computer.
  • the electrical properties of the individual Cores of a pair of cores equal to earth. This results, for example, in a pair of wires with a defined capacitance and inductance coating, or with a defined impedance (characteristic impedance).
  • the TYP-1 connector has an external dimension in the order of several centimeters (e.g. 1cm * 4cm), which is too large for many applications.
  • the data transmission cable according to the invention enables the use of approximately two to four times smaller plugs.
  • the use of smaller plugs in turn opens the space for a higher integration density of the devices, for example in the patch panel area.
  • a cable is created that is suitable, for example, for a connection to an AMP connector or RJ-45 connector, so that these connectors can be used for the first time to achieve a high integration density in the 150 ⁇ world.
  • the data transmission cable has an intermediate sheath that surrounds the wire pairs and / or a banding (claim 2).
  • the intermediate jacket ensures a clearly defined guidance of the inner wire pairs and thus contributes significantly to the implementation of the data transmission cable according to the invention.
  • the intermediate jacket consists of a plastic foam, in particular a frangible plastic foam, or a solid material (claim 3).
  • An intermediate sheath is thus realized which, on the one hand, enables the clearly defined guidance according to claim 2.
  • the cable designed in this way is also particularly easy to install.
  • the intermediate sheath no longer has to be cut out and cut out, but can simply be "broken up” or “broken off” during installation on site, if necessary. So that results a noticeable simplification and shortening of the work required for installation. Especially in view of the often very large number of device connections to be made, the saving of this work step requiring great attention should not be underestimated.
  • the flexibility of the entire cable is well guaranteed by the insulating sleeves of the individual wires and by the outer jacket.
  • the idea of the intermediate sheath described here takes advantage of this fact in that, contrary to the usual way - to make all cable sheaths and insulating sleeves of the data transmission cable flexible - the intermediate sheath, for which a slightly lower flexibility is sufficient, is made of a breakable plastic foam.
  • the data transmission cable has a plastic film arranged on the inner wall of the intermediate sheath (claim 4).
  • the plastic film lying on the inside of the intermediate sheath is placed around the wires during cable production before the intermediate sheath is applied. It facilitates the application of the intermediate sheath during manufacture and serves to ensure that the intermediate sheath sticks to the wires.
  • the individual conductors consist of flexible seven-fold or multiple strands, in particular of bare, tinned or galvanized copper strands (claim 5).
  • the use of individual strands contributes significantly to achieving flexibility.
  • the shield is constructed in two layers from a shielding foil and a shielding braid (claim 6). This results in very good shielding of both high and low frequencies.
  • two pairs of wires are stranded together in the manner of a star quad (claim 7).
  • the star quad ensures a completely symmetrical structure of the cable, so that the electrical properties of all individual wires to earth are the same.
  • there is an essentially circular outer shape of the cable which ensures easy processing: the cable is particularly flexible on all sides. It also ensures that the four wires are arranged within the data transmission cable, making optimal use of the space available to them. Due to the stranding of a star quad, the surfaces of the individual insulation of the four wires lie close together. They thus form the spatially least complex solution of an arrangement of four cores and essentially achieve the electrical specifications and values as with a conventional "large" data transmission cable of the 150 ohm impedance standard.
  • This arrangement of the four wires also provides the most resistant and stable form of wire arrangement with respect to external pressurization. Since the four wires run essentially symmetrically around the longitudinal axis of the cable, each with the same own cross section, the cross section of the data transmission cable has the circular shape already mentioned.
  • this structure for a data transmission cable of the 150 ⁇ impedance standard has the advantage that no spirals are created when the cable is pulled in and the assembly process is not inhibited. Further advantageous refinements of this variant of the invention can be found in subclaims 8 to 10.
  • two pairs of wires are twisted together (claim 11).
  • the twisted pair ensures the symmetry of the single wire pair against earth with a higher operating capacity.
  • a data transmission cable 1 consists of four wires 2A, 2B, 3A, 3B, the diagonally opposite wires 2A and 2B as well as 3A and 3B each forming an associated wire pair 2, 3 for the transmission of electromagnetic waves.
  • the individual wires 2A, 2B, 3A, 3B have a diameter of approximately 1 mm. Their respective diameter is preferably less than 0.99 mm.
  • the data transmission cable 1 is thus particularly advantageously suitable for small plugs - for example “RJ45” or AMP plugs.
  • Such plugs for penetration technology - for cords with Lahn or mixed strands - can be used for round or flat-oval cords or cables.
  • a one-piece housing with pre-assembled contacts is standardized according to FCC guidelines and the telephone industry.
  • the plugs are available with different numbers of poles and in different versions.
  • semi or fully automatic processing is possible (UL listed under E-81956 specification; technical data: product specification: 108-1163 or 1173; processing specification 114-6016).
  • the plugs typically have external dimensions of approx. 10 mm * 5 mm, the distance between the individual plug contacts being approx. 1 mm.
  • the individual wires are adapted to this distance.
  • the diameter of the cable core is on the order of a few mm.
  • the data transmission cable according to the invention is easily adaptable to the geometries of these connectors.
  • each wire 2A, 2B, 3A, 3B consists of a metallic conductor 4, which is used for the transmission of electrical charge carriers, the individual conductors 4 having a diameter which is much smaller than 1 mm.
  • the structure of the individual conductors from braided strand, in particular from seven-fold copper strand (skin effect) is not shown.
  • the individual wires 2A, 2B, 3A, 3B each have an insulating sleeve 5 surrounding the conductor 4.
  • the wires 2A, 2B, 3A, 3B are equidistant from a central longitudinal axis C of the data transmission cable 1.
  • the wires 2A, 2B, 3A, 3B with surface sections of their respective insulating sleeves 5 abut one another in a line in the cross section of FIG. 1.
  • the conductors 4 of the wires 2A, 2B, 3A, 3B form the corner points of a square. They are twisted together like a star four. This is shown in addition in FIG. 3.
  • the geometry of the star quad is fixed by an intermediate sheath 7 formed around the star quad, which ensures additional mechanical protection of the thin wires 2A, 2B, 3A, 3B.
  • the intermediate jacket 7 is advantageously made of a foamed plastic.
  • the foamed plastic lies tightly around the cable core during the production of the cable. The resulting advantages in the installation of the cable have already been explained in detail above.
  • the intermediate jacket 7 is also shown separately in FIG. 2 for the sake of clarity.
  • a shielding film 8 is wrapped around the four wires on the outside. It is used to shield high frequencies. This shielding film 8 is furthermore completely surrounded or wrapped by an overall shield 9, in particular made of copper braid. This overall screen 9 serves to shield the low-frequency range. Finally, the entire screen 9 is completely enclosed by a preferably flexible outer jacket 10. The diameter of the entire cable is typically 5 to 6 mm.
  • a data transmission cable with the following specific properties for a wire diameter of less than 1 mm: an impedance between 135 ⁇ and 165 ⁇ in the frequency range between 3 Mhz and 20 Mhz, an impedance between 200 ⁇ and 270 ⁇ in the frequency range 38.4 kHz, an insulation resistance greater than 16000 M ⁇ * km with a DC voltage of 500V and an earth asymmetry (capacitive unbalance) less than 1500 pF / km at a frequency of 1kHz.
  • the data transmission cable shown schematically in cross section in FIG. 1 also has the following near-cross talk characteristics (near and cross talk): at a frequency of 9.5 kHz:> 80dB, at a frequency of 38.4 kHz:> 75dB, at a frequency of 3 to 5 MHz:> 58dB, and at a frequency of 12 to 20 MHz:> 40dB.
  • the following damping characteristics can also be implemented: at a frequency of 9.6 kHz: ⁇ 10 dB / km, at a frequency of 38.4 kHz: ⁇ 15 dB / km, at a frequency of 4 MHz: ⁇ 76 dB / km, at a frequency of 16 MHz: ⁇ 150 dB / km.
  • Attenuation values are typical: at a frequency of 9.6 kHz: approximately 5.6 dB / km, at a frequency of 38.4 kHz: approximately 8 dB / km, at a frequency of 4 MHz: approximately 38 dB / km km, at a frequency of 16 MHz: ⁇ approximately 75 dB / km. With a test voltage of 900V / 50Hz, no breakdown occurs at 1 min.
  • the data transmission cable according to the invention thus ensures excellent electrical characteristics.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Abstract

Data transmission cable having a standard impedance of 150 OMEGA , having - at least one twisted core pair, the individual cores in each case having one conductor and one insulating sleeve which encloses the respective conductor in the longitudinal direction, - at least one screen which jointly surrounds the cores, - an outer sheath which encloses the screen externally all round, the diameter of the individual cores (2A, 2B, 3A, 3B) being approximately 1 mm or less. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungskabel nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a data transmission cable according to the preamble of claim 1.

Derartige Datenübertragungskabel werden beispielsweise in der "IBM-PC-Welt" zur Datenübertragung zwischen zwei Geräten verwendet. Der Begriff des "150 Ω Impedanzstandards" steht in der IBM-Welt stellvertretend für die spezifisch vorgegebenen - genau vom Kabel einzuhaltenen - Kennwerte, also beispielsweise die Impedanz bzw. den Wellenwiderstand, die Dämpfung, die Nahnebensprechdämpfung etc. Der Begriff "150Ω" ist dabei nicht exakt auf den Zahlenwert an sich beschränkt, sondern er bezeichnet den zentralen Wert eines Toleranzbandes in der "IBM-Welt" geeigneter Kabelimpedanzen, beispielsweise zwischen 135Ω und 165Ω.Such data transmission cables are used for example in the "IBM PC world" for data transmission between two devices. In the IBM world, the term "150 Ω impedance standard" stands for the specifically specified parameters - which must be strictly observed by the cable - for example, impedance or wave impedance, attenuation, near-end crosstalk attenuation, etc. The term "150Ω" is used here not exactly limited to the numerical value itself, but rather denotes the central value of a tolerance band in the "IBM world" of suitable cable impedances, for example between 135Ω and 165Ω.

In der 150 Ω IBM-Welt gibt es speziell das sogenannte "Typ-6 Kabel" zum Anschluß an den "IBM-Typ-1 Stecker". Dieses Datenübertragungskabel gewährleistet den 150 Ω Impedanzstandard der IBM-Welt und eignet sich beispielsweise für die Verbindung bzw. die Datenübertragung zwischen einem Patchpanelgerät und einem Computer. Durch eine Verdrillung der Adern sind die elektrischen Eigenschaften der einzelnen Adern eines Aderpaares gegen Erde gleich. Damit ergibt sich z.B. ein Aderpaar mit einem definierten Kapazitäts- und Induktivitätsbelag, bzw. mit einer definierten Impedanz (Wellenwiderstand).In the 150 Ω IBM world there is specifically the so-called "Type 6 cable" for connection to the "IBM Type 1 connector". This data transmission cable ensures the 150 Ω impedance standard of the IBM world and is suitable, for example, for the connection or data transmission between a patch panel device and a computer. By twisting the wires, the electrical properties of the individual Cores of a pair of cores equal to earth. This results, for example, in a pair of wires with a defined capacitance and inductance coating, or with a defined impedance (characteristic impedance).

Obwohl die elektrischen Eigenschaften des bekannten Datenübertragungskabels zufriedenstellend sind, wird es aufgrund der fortschreitenden elektronischen Integrationsdichte den Anforderungen der Elektronik- und Computerindustrie nur teilweise gerecht. So besitzen die TYP-1 Stecker ein Außenmaß in der Größenordnung mehrerer Zentimeter (z.B. 1cm * 4cm), was für viele Anwendungen zu groß ist.Although the electrical properties of the known data transmission cable are satisfactory, due to the increasing density of electronic integration, it only partially meets the requirements of the electronics and computer industry. The TYP-1 connector has an external dimension in the order of several centimeters (e.g. 1cm * 4cm), which is too large for many applications.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Datenübertragungskabel zu schaffen, welches der zunehmenden Integrationsdichte der Mikroelektronik zumindest weitgehend gerecht wird.It is therefore the aim of the present invention to provide a data transmission cable which at least largely does justice to the increasing integration density of microelectronics.

Dieses Ziel wird bei einem gattungsgemäßen Datenübertragungskabel dadurch erreicht, daß der Durchmesser der einzelnen Adern ca. 1 mm oder weniger beträgt (Anspruch 1). Kabel mit derart dünnen Adern sind zwar prinzipiell bekannt. Nicht bekannt ist dagegen ein Kabel mit derart dünnen Adern, das an die 150Ω Impedanzwelt angepasst ist. Die Erfindung beruht somit auf der Erkenntnis, daß es entgegen einem bisherigen Vorurteil der Fachwelt bei sorgfältiger Auslegung des Kabels sehr wohl mit vertretbarem Aufwand möglich ist, ein Datenübertragungskabel der 150 Ω Impedanzwelt mit sehr dünnen Adern zu realisieren. In der Fachwelt wurde bisher das eingangs beschriebene Typ-6 Kabel verwendet, wobei seine elektrischen Eigenschaften ja auch keinen Anlaß zur Kritik lieferten. Darüberhinaus wurde die Weiterentwicklung derartiger Datenübertragungkabel außer Acht gelassen.This goal is achieved in a generic data transmission cable in that the diameter of the individual wires is approximately 1 mm or less (claim 1). Cables with such thin wires are known in principle. On the other hand, a cable with such thin wires that is adapted to the 150Ω world of impedance is not known. The invention is thus based on the knowledge that, contrary to a previous prejudice of the experts, with careful design of the cable it is very well possible with reasonable effort to implement a data transmission cable of the 150 Ω impedance world with very thin wires. The type 6 cable described at the beginning has been used in the professional world, although its electrical properties have not given rise to any criticism. Furthermore, the further development of such data transmission cables was neglected.

Im Grunde wurden die Möglichkeiten eines Datenübertragungskabel deutlich kleineren Durchmessers in diesem Bereich der Technik durch die Erfindung erstmals klar erkannt. Das erfindungsgemäße Datenübertragungskabel ermöglicht die Verwendung ca. zweimal bis viermal kleinerer Stecker. Die Verwendung kleinerer Stecker öffnet wiederum den Raum für eine höhere Integrationsdichte der Geräte, z.B. im Patchpanelbereich.Basically, the possibilities of a data transmission cable were significantly smaller in diameter in this area Technology clearly recognized for the first time by the invention. The data transmission cable according to the invention enables the use of approximately two to four times smaller plugs. The use of smaller plugs in turn opens the space for a higher integration density of the devices, for example in the patch panel area.

Zusammenfassend betrachtet wird ein Kabel geschaffen, daß beispielsweise für einen Anschluß an AMP-Stecker oder RJ-45-Stecker geeignet ist, so daß diese Stecker erstmalig zur Realisierung einer hohen Integrationsdichte in der 150 Ω - Welt eingesetzt werden können.In summary, a cable is created that is suitable, for example, for a connection to an AMP connector or RJ-45 connector, so that these connectors can be used for the first time to achieve a high integration density in the 150 Ω world.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Datenübertragungskabel einen die Aderpaare gemeinsam umgebenden Zwischenmantel und/oder eine Bandierung auf (Anspruch 2). Der Zwischenmantel gewährleistet eine klar definierte Führung der inneren Aderpaare und trägt somit wesentlich zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels bei.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the data transmission cable has an intermediate sheath that surrounds the wire pairs and / or a banding (claim 2). The intermediate jacket ensures a clearly defined guidance of the inner wire pairs and thus contributes significantly to the implementation of the data transmission cable according to the invention.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht der Zwischenmantel aus einem Kunststoffschaum, insbesondere einem brechbaren Kunststoffschaum, oder einem soliden Material (Anspruch 3). Damit wird ein Zwischenmantel realisiert, der zum Einen die klar definierte Führung gemäß Anspruch 2 ermöglicht. Darüberhinaus ist das derart ausgestaltete Kabel jedoch auch besonders leicht montierbar. Nach einer leichten Montierbarkeit bzw. Verarbeitbarkeit besteht insbesondere bei extrem dünnen Kabeln ein großes Bedürfnis, denn der Techniker muß sehr genau arbeiten und beispielsweise besondere Sorgfalt auf Abisoliervorgänge verwenden. Dieser Tatsache wird die vorliegende Variante der Erfindung gerecht. Der Zwischenmantel muß nicht mehr langwierig auf- und abgeschnitten werden, sondern kann bei der Installation vor Ort einfach - soweit erforderlich - "aufgebrochen" bzw. "abgebrochen" werden. Damit ergibt sich eine spürbare Vereinfachung und Verkürzung des zur Installation erforderlichen Arbeitsaufwandes. Besonders in Anbetracht der häufig sehr großen Anzahl herzustellender Geräteverbindungen ist die Ersparnis dieses hohe Aufmerksamkeit erfordernden Arbeitsganges nicht zu unterschätzen.In a particularly preferred development of the invention, the intermediate jacket consists of a plastic foam, in particular a frangible plastic foam, or a solid material (claim 3). An intermediate sheath is thus realized which, on the one hand, enables the clearly defined guidance according to claim 2. In addition, the cable designed in this way is also particularly easy to install. There is a great need for easy assembly and processability, particularly in the case of extremely thin cables, because the technician has to work very precisely and, for example, take special care when stripping. The present variant of the invention does justice to this fact. The intermediate sheath no longer has to be cut out and cut out, but can simply be "broken up" or "broken off" during installation on site, if necessary. So that results a noticeable simplification and shortening of the work required for installation. Especially in view of the often very large number of device connections to be made, the saving of this work step requiring great attention should not be underestimated.

Die Flexibilität des gesamten Kabels wird durch die Isolierhüllen der einzelnen Adern sowie durch den Außenmantel gut gewährleistet. Der Gedanke des hier beschriebenen Zwischenmantels macht sich diese Tatsache insofern zunutze, als entgegen dem üblichen Weg - alle Kabelmäntel und Isolierhüllen des Datenübertragungskabels flexibel zu gestalten - der Zwischenmantel, für den eine geringfügig niedrigere Flexibilität genügt, aus einem brechbaren Kunststoffschaum gefertigt ist.The flexibility of the entire cable is well guaranteed by the insulating sleeves of the individual wires and by the outer jacket. The idea of the intermediate sheath described here takes advantage of this fact in that, contrary to the usual way - to make all cable sheaths and insulating sleeves of the data transmission cable flexible - the intermediate sheath, for which a slightly lower flexibility is sufficient, is made of a breakable plastic foam.

Nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist das Datenübertragungskabel eine an der Innenwand des Zwischenmantels angeordnete Kunststoffolie auf (Anspruch 4). Die an der Innenseite des Zwischenmantels liegende Kunststoffolie wird bei der Kabelherstellung vor dem Aufbringen des Zwischenmantels um die Adern gelegt. Sie erleichtert das Aufbringen des Zwischenmantels bei der Fertigung und dient dazu, daß der Zwischenmantel mit den Adern verklebt.According to an advantageous variant of the invention, the data transmission cable has a plastic film arranged on the inner wall of the intermediate sheath (claim 4). The plastic film lying on the inside of the intermediate sheath is placed around the wires during cable production before the intermediate sheath is applied. It facilitates the application of the intermediate sheath during manufacture and serves to ensure that the intermediate sheath sticks to the wires.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bestehen die einzelnen Leiter aus flexibler siebenfacher oder mehrfacher Litze, insbesondere aus blanker, verzinnter oder verzinkter Cu-Litze (Anspruch 5). Die Verwendung einzelner Litzen trägt wesentlich zum Erreichen der Flexibilität bei.In a particularly advantageous development of the invention, the individual conductors consist of flexible seven-fold or multiple strands, in particular of bare, tinned or galvanized copper strands (claim 5). The use of individual strands contributes significantly to achieving flexibility.

Nach einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung ist die Abschirmung zweilagig aus einer Abschirmungsfolie und einem Abschirmungsgeflecht aufgebaut (Anspruch 6). Damit ergibt sich eine sehr gute Abschirmung sowohl hoher als auch niedriger Frequenzen.According to a particularly advantageous variant of the invention, the shield is constructed in two layers from a shielding foil and a shielding braid (claim 6). This results in very good shielding of both high and low frequencies.

Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Variante der Erfindung sind zwei Aderpaare nach Art eines Sternvierers miteinander verseilt (Anspruch 7). Der Sternvierer gewährleistet einen völlig symmetrischen Aufbau des Kabels, so daß die elektrischen Eigenschaften aller einzelnen Adern gegen Erde gleich sind. Zusätzlich ergibt sich eine im wesentlichen kreisförmige Außenform des Kabels, die eine leichte Verarbeitbarkeit gewährleistet: das Kabel ist nach allen Seiten hin besonders flexibel. Außerdem ist gewährleistet, daß die vier Adern innerhalb des Datenübertragungskabels unter optimaler Ausnutzung des ihnen zur Verfügung stehenden Raumes angeordnet sind. Durch die Verseilung nach Art eines Sternvierers liegen die Oberflächen der einzelnen Isolationen der vier Adern eng aneinander. Sie bilden so die räumlich geringstaufwendige Lösung einer Anordnung vierer Adern und Erreichen im wesentlichen die elektrische Spezifikationen und Werte wie bei einem herkömmlichen "großen" Datenübertragungskabel des 150 Ohm Impedanzstandards.According to a further particularly advantageous variant of the invention, two pairs of wires are stranded together in the manner of a star quad (claim 7). The star quad ensures a completely symmetrical structure of the cable, so that the electrical properties of all individual wires to earth are the same. In addition, there is an essentially circular outer shape of the cable, which ensures easy processing: the cable is particularly flexible on all sides. It also ensures that the four wires are arranged within the data transmission cable, making optimal use of the space available to them. Due to the stranding of a star quad, the surfaces of the individual insulation of the four wires lie close together. They thus form the spatially least complex solution of an arrangement of four cores and essentially achieve the electrical specifications and values as with a conventional "large" data transmission cable of the 150 ohm impedance standard.

Ebenfalls liefert diese Anordnung der vier Adern die gegenüber äußerer Druckbeaufschlagung resistenteste und stabilste Form einer Aderanordnung. Da die vier Adern im wesentlichen bei jeweils gleichem Eigenquerschnitt symmetrisch um die Längsachse des Kabels herum verlaufen, weist das Datenübertragungskabel im Querschnitt die bereits angesprochene Kreisform auf. Neben dem Vorteil einer besonderen inneren Stabilität gegenüber äußerer Druckbeaufschlagung - und damit einhergehender Sicherstellung der elektrischen Eckwerte - hat dieser Aufbau für ein Datenübertragungskabel des 150 Ω Impedanzstandards den Vorteil, daß beim Einziehen des Kabels keine Spiralen entstehen und der Montageprozeß nicht gehemmt wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Variante der Erfindung sind den Unteransprüchen 8 bis 10 zu entnehmen.This arrangement of the four wires also provides the most resistant and stable form of wire arrangement with respect to external pressurization. Since the four wires run essentially symmetrically around the longitudinal axis of the cable, each with the same own cross section, the cross section of the data transmission cable has the circular shape already mentioned. In addition to the advantage of a special internal stability compared to external pressurization - and the associated securing of the basic electrical parameters - this structure for a data transmission cable of the 150 Ω impedance standard has the advantage that no spirals are created when the cable is pulled in and the assembly process is not inhibited. Further advantageous refinements of this variant of the invention can be found in subclaims 8 to 10.

Entgegen bisherigen Einschätzungen können mit einem derartigen Datenübertragungskabel kleinen Durchmessers auch bei Verwendung der Sternvierergeometrie gute Werte für die Near- und Cross- talk Dämpfung realisiert werden. Die Imviererkopplungen und die Nebensprecheffekte zwischen den verschieden Adern sind überraschend gut beherrschbar.Contrary to previous assessments, such a data transmission cable of small diameter can achieve good values for near and cross talk attenuation even when using the star quad geometry. The quadruple coupling and the crosstalk effects between the different wires are surprisingly easy to control.

Nach einer anderen vorteilhaften Variante der Erfindung sind zwei Aderpaare miteinander paarverseilt (Anspruch 11). Die Paarverseilung gewährleistet die Symmetrie des einzelnen Aderpaares gegen Erde bei einer höheren Betriebskapazität.According to another advantageous variant of the invention, two pairs of wires are twisted together (claim 11). The twisted pair ensures the symmetry of the single wire pair against earth with a higher operating capacity.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:

Fig. 1
einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel;
Fig. 2
einen Querschnitt durch einen Zwischenmantel des Datenübertragungskabels aus Fig. 1; und
Fig. 3
eine Längsansicht untereinander nach Art eines Sternvierers verseilter Adern.
Show it:
Fig. 1
a cross section through an inventive data transmission cable;
Fig. 2
a cross section through an intermediate jacket of the data transmission cable of Fig. 1; and
Fig. 3
a longitudinal view of each other in the manner of a star quad stranded veins.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung und deren weiterer Vorteile anhand der Zeichnungen nach Aufbau und gegebenenfalls auch nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.The following is an explanation of the invention and its further advantages with reference to the drawings according to structure and, if appropriate, also according to the mode of operation of the illustrated invention.

Nach Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel 1 aus vier Adern 2A, 2B, 3A, 3B, wobei jeweils die diagonal gegenüberliegenden Adern 2A und 2B sowie 3A und 3B ein zusammengehöriges Aderpaar 2, 3 zur Fortleitung elektromagnetischer Wellen bilden. Die einzelnen Adern 2A, 2B, 3A, 3B weisen einen Durchmesser von ca. 1mm auf. Bevorzugt ist ihr jeweiliger Durchmesser kleiner als 0,99 mm.According to FIG. 1, a data transmission cable 1 according to the invention consists of four wires 2A, 2B, 3A, 3B, the diagonally opposite wires 2A and 2B as well as 3A and 3B each forming an associated wire pair 2, 3 for the transmission of electromagnetic waves. The individual wires 2A, 2B, 3A, 3B have a diameter of approximately 1 mm. Their respective diameter is preferably less than 0.99 mm.

Damit ist das Datenübertragungskabel 1 in besonders vorteilhafter Weise für kleine Stecker - beispielsweise "RJ45"- bzw. AMP-Stecker - geeignet. Derartige Stecker für Durchdringtechnik - für Schnüre mit Lahn- oder Mischlitze - sind verwendbar für runde oder flach-ovale Schnüre bzw. Kabel. Ein einteiliges Gehäuse mit vorbestückten Kontakten ist nach FCC-Richtlinien und Telefon-Industrie standardisiert. Die Stecker sind mit verschiedener Polzahl und in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Außerdem ist eine halb- oder vollautomatische Verarbeitung möglich (UL-gelistet unter E-81956 Spezifikation; Technische Daten: Produkt-Spezifikation: 108-1163 bzw. 1173; Verarbeitungs-Spezifikation 114-6016). Die Stecker besitzen typischerweise Außenmaße von ca. 10 mm * 5 mm, wobei der Abstand der einzelnen Steckkontakte bei ca. 1 mm liegt. Diesem Abstand sind die einzelnen Adern angepaßt. Der Durchmesser der Kabelseele liegt damit in der Größenordnung einiger mm. Das erfindungsgemäße Datenübertragungskabel ist den Geometrien dieser Stecker leicht anpaßbar.The data transmission cable 1 is thus particularly advantageously suitable for small plugs - for example “RJ45” or AMP plugs. Such plugs for penetration technology - for cords with Lahn or mixed strands - can be used for round or flat-oval cords or cables. A one-piece housing with pre-assembled contacts is standardized according to FCC guidelines and the telephone industry. The plugs are available with different numbers of poles and in different versions. In addition, semi or fully automatic processing is possible (UL listed under E-81956 specification; technical data: product specification: 108-1163 or 1173; processing specification 114-6016). The plugs typically have external dimensions of approx. 10 mm * 5 mm, the distance between the individual plug contacts being approx. 1 mm. The individual wires are adapted to this distance. The diameter of the cable core is on the order of a few mm. The data transmission cable according to the invention is easily adaptable to the geometries of these connectors.

Jede Ader 2A, 2B, 3A, 3B besteht bekanntermaßen aus einem metallischen Leiter 4, welcher der Weiterleitung elektrischer Ladungsträger dient, wobei die einzelnen Leiter 4 einen weitaus geringeren Durchmesser als 1mm aufweisen. Nicht dargestellt ist der Aufbau der einzelnen Leiter aus miteinander verflochtener Litze, insbesondere aus siebenfacher Cu-Litze (Skineffekt). Des weiteren weisen bekanntermaßen die einzelnen Adern 2A, 2B, 3A, 3B jeweils eine den Leiter 4 umgebende Isolierhülle 5 auf. Die Adern 2A, 2B, 3A, 3B sind von einer zentralen Längsachse C des Datenübertragungskabels 1 gleich weit entfernt. Dabei liegen die Adern 2A, 2B, 3A, 3B mit Oberflächenabschnitten ihrer jeweiligen Isolierhüllen 5 im Querschnitt der Fig. 1 strichartig aneinander an.As is known, each wire 2A, 2B, 3A, 3B consists of a metallic conductor 4, which is used for the transmission of electrical charge carriers, the individual conductors 4 having a diameter which is much smaller than 1 mm. The structure of the individual conductors from braided strand, in particular from seven-fold copper strand (skin effect) is not shown. Furthermore, it is known that the individual wires 2A, 2B, 3A, 3B each have an insulating sleeve 5 surrounding the conductor 4. The wires 2A, 2B, 3A, 3B are equidistant from a central longitudinal axis C of the data transmission cable 1. The wires 2A, 2B, 3A, 3B with surface sections of their respective insulating sleeves 5 abut one another in a line in the cross section of FIG. 1.

Die Leiter 4 der Adern 2A, 2B, 3A, 3B bilden die Eckpunkte eines Quadrates. Sie sind dabei nach Art eines Sternvierers miteinander verdrillt. Dies ist in Fig. 3 ergänzend dargestellt.The conductors 4 of the wires 2A, 2B, 3A, 3B form the corner points of a square. They are twisted together like a star four. This is shown in addition in FIG. 3.

Die Geometrie des Sternvierers wird durch einen um den Sternvierer geformten Zwischenmantel 7 fixiert, der einen zusätzlichen mechanischen Schutz der dünnen Adern 2A, 2B, 3A, 3B gewährleistet. Der Zwischenmantel 7 wird vorteilhaft aus einem geschäumten Kunststoff gefertigt. Der geschäumte Kunststoff legt sich bei der Herstellung des Kabels dicht um die Kabelseele. Die daraus resultierenden Vorteile bei der Installation des Kabels wurden bereits vorstehend ausführlich erläutert. An der Inenseite des Zwischenmantels 7 kann zusätzlich eine dünne Kunststoffolie 6 liegen, die das Abisolieren des Zwischenmantels 7 erleichtert. Der Zwischenmantel 7 ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2 auch separat abgebildet.The geometry of the star quad is fixed by an intermediate sheath 7 formed around the star quad, which ensures additional mechanical protection of the thin wires 2A, 2B, 3A, 3B. The intermediate jacket 7 is advantageously made of a foamed plastic. The foamed plastic lies tightly around the cable core during the production of the cable. The resulting advantages in the installation of the cable have already been explained in detail above. On the inside of the intermediate jacket 7 there can additionally be a thin plastic film 6, which facilitates the stripping of the intermediate jacket 7. The intermediate jacket 7 is also shown separately in FIG. 2 for the sake of clarity.

Eine Schirmfolie 8 ist außen um die vier Adern gewickelt. Sie dient der Abschirmung hoher Frequenzen. Diese Schirmfolie 8 ist des weiteren vollumfänglich von einem Gesamtschirm 9, insbesondere aus Kupfergeflecht umgeben bzw. umwickelt. Dieser Gesamtschirm 9 dient der Abschirmung des Niederfrequenzbereiches. Der Gesamtschirm 9 ist schließlich noch vollumfänglich von einem vorzugsweise flexiblen Außenmantel 10 umschlossen. Der Durchmesser des gesamten Kabels liegt damit typischerweise bei 5 bis 6 mm.A shielding film 8 is wrapped around the four wires on the outside. It is used to shield high frequencies. This shielding film 8 is furthermore completely surrounded or wrapped by an overall shield 9, in particular made of copper braid. This overall screen 9 serves to shield the low-frequency range. Finally, the entire screen 9 is completely enclosed by a preferably flexible outer jacket 10. The diameter of the entire cable is typically 5 to 6 mm.

Mit diesem Aufbau ist es möglich, bei einem Aderdurchmesser kleiner 1 mm ein Datenübertragungskabel mit folgenden spezifischen Eigenschaften zu realisieren: einer Impedanz zwischen 135 Ω und 165 Ω im Frequenzbereich zwischen 3 Mhz und 20 Mhz, einer Impedanz zwischen 200 Ω und 270 Ω im Frequenzbereich um 38,4 kHz, einem Isolationswiderstand (insulation resistance) größer 16000 MΩ*km bei einer Gleichspannung von 500V und einer Erdunsymmetrie (capacitive unbalance) kleiner 1500 pF/km bei einer Frequenz von 1kHz.With this structure, it is possible to implement a data transmission cable with the following specific properties for a wire diameter of less than 1 mm: an impedance between 135 Ω and 165 Ω in the frequency range between 3 Mhz and 20 Mhz, an impedance between 200 Ω and 270 Ω in the frequency range 38.4 kHz, an insulation resistance greater than 16000 MΩ * km with a DC voltage of 500V and an earth asymmetry (capacitive unbalance) less than 1500 pF / km at a frequency of 1kHz.

Das in Fig. 1 im Querschnitt schematisch dargestellte Datenübertragungskabel weist ferner folgende Nahnebensprechungscharakteristik (near and cross talk) auf: bei einer Frequenz von 9,5 kHz: > 80dB, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: > 75dB, bei einer Frequenz von 3 bis 5 MHz: > 58dB, und bei einer Frequenz von 12 bis 20 MHz: > 40dB. Ferner ist folgende Dämpfungscharakteristik realisierbar: bei einer Frequenz von 9,6 kHz: < 10 dB/km, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: < 15 dB/km, bei einer Frequenz von 4 MHz: < 76 dB/km, bei einer Frequenz von 16 MHz: < 150 dB/km.The data transmission cable shown schematically in cross section in FIG. 1 also has the following near-cross talk characteristics (near and cross talk): at a frequency of 9.5 kHz:> 80dB, at a frequency of 38.4 kHz:> 75dB, at a frequency of 3 to 5 MHz:> 58dB, and at a frequency of 12 to 20 MHz:> 40dB. The following damping characteristics can also be implemented: at a frequency of 9.6 kHz: <10 dB / km, at a frequency of 38.4 kHz: <15 dB / km, at a frequency of 4 MHz: <76 dB / km, at a frequency of 16 MHz: <150 dB / km.

Typisch sind dabei jedoch folgende Dämpfungswerte: bei einer Frequenz von 9,6 kHz: ungefähr 5,6 dB/km, bei einer Frequenz von 38,4 kHz: ungefähr 8 dB/km, bei einer Frequenz von 4 MHz: ungefähr 38 dB/km, bei einer Frequenz von 16 MHz: < ungefähr 75 dB/km. Bei einer Prüfspannung von 900V /50Hz tritt bei 1 min kein Durchschlag auf.However, the following attenuation values are typical: at a frequency of 9.6 kHz: approximately 5.6 dB / km, at a frequency of 38.4 kHz: approximately 8 dB / km, at a frequency of 4 MHz: approximately 38 dB / km km, at a frequency of 16 MHz: <approximately 75 dB / km. With a test voltage of 900V / 50Hz, no breakdown occurs at 1 min.

Trotz des geringen Kabeldurchmessers gewährleistet das erfindungsgemäße Datenübertragungskabel damit eine hervorragende elektrische Charakteristik.Despite the small cable diameter, the data transmission cable according to the invention thus ensures excellent electrical characteristics.

Claims (11)

Datenübertragungskabel einer Standardimpedanz von 150Ω, mit a) wenigstens einem verdrillten Aderpaar, wobei die einzelnen Adern jeweils einen Leiter sowie eine den jeweiligen Leiter in Längsrichtung umschließende Isolierhülle aufweisen, b) wenigstens einer die Adern gemeinsam umgebenden Abschirmung, c) einem die Abschirmung außen allumschließenden Außenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß d) der Durchmesser der einzelnen Adern (2A, 2B, 3A, 3B) ca. 1mm oder weniger beträgt. Data transmission cable with a standard impedance of 150Ω, with a) at least one twisted pair of wires, the individual wires each having a conductor and an insulating sleeve enclosing the respective conductor in the longitudinal direction, b) at least one shield surrounding the wires together, c) an outer sheath that completely surrounds the shield, characterized in that d) the diameter of the individual wires (2A, 2B, 3A, 3B) is approximately 1 mm or less. Datenübertragungskabel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen die Aderpaare (2, 3) gemeinsam umgebenden Zwischenmantel (7) und/oder eine Bandierung.Data transmission cable according to claim 1, characterized by
an intermediate sheath (7) surrounding the wire pairs (2, 3) and / or a banding. Datenübertragungskabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zwischenmantel (7) aus einem Kunststoffschaum, insbesondere einem brechbaren Kunststoffschaum, oder einem soliden Material besteht.Data transmission cable according to claim 1 or 2, characterized in that
the intermediate jacket (7) consists of a plastic foam, in particular a frangible plastic foam, or a solid material. Datenübertragungskabel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine an der Innenwand des Zwischenmantels (7) angeordnete Kunststoffolie (6).Data transmission cable according to at least one of the preceding claims, characterized by
a plastic film (6) arranged on the inner wall of the intermediate jacket (7). Datenübertragungskabel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die einzelnen Leiter (4) aus flexibler siebenfacher oder mehrfacher Litze, insbesondere aus blanker, verzinnter oder verzinkter Cu-Litze, bestehen.Data transmission cable according to at least one of the preceding claims, characterized in that
the individual conductors (4) consist of flexible seven-fold or multiple strands, in particular of bare, tinned or galvanized copper strands. Datenübertragungskabel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abschirmung zweilagig aus einer Abschirmungsfolie (8) und einem Abschirmungsgeflecht (9) aufgebaut ist.Data transmission cable according to at least one of the preceding claims, characterized in that
the shield is constructed in two layers from a shielding film (8) and a shielding braid (9). Datenübertragungskabel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Aderpaare (2, 3) nach Art eines Sternvierers miteinander verseilt sind.Data transmission cable according to at least one of the preceding claims, characterized in that
two pairs of wires (2, 3) are twisted together in the manner of a star quad. Datenübertragungskabel nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende elektrische Eigenschaften: - eine Impedanz zwischen 135 Ω und 165 Ω im Frequenzbereich zwischen 3 Mhz und 20 Mhz, - eine Impedanz zwischen 200 Ω und 270 Ω im Frequenzbereich um 38,4 kHz, - einen Isolationswiderstand > 16*10⁹ Ωkm bei einer Gleichspannung von 500 V, - eine Erdunsymmetrie < 1500 pF/km bei einer Frequenz von 1kHz. Data transmission cable according to claim 7, characterized by the following electrical properties: - an impedance between 135 Ω and 165 Ω in the frequency range between 3 Mhz and 20 Mhz, - an impedance between 200 Ω and 270 Ω in the frequency range around 38.4 kHz, - an insulation resistance> 16 * 10⁹ Ωkm at a DC voltage of 500 V, - Earth unbalance <1500 pF / km at a frequency of 1 kHz. Datenübertragungskabel nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch folgende Nahnebensprechcharakteristik: - bei einer Frequenz von 9,5 kHz: > 80dB, - bei einer Frequenz von 38,4 kHz: > 75dB, - bei einer Frequenz von 3 bis 5 MHz: > 58dB, - bei einer Frequenz von 12 bis 20 MHz: > 40dB. Data transmission cable according to claim 7 or 8, characterized by the following crosstalk characteristics: - at a frequency of 9.5 kHz:> 80dB, - at a frequency of 38.4 kHz:> 75dB, - at a frequency of 3 to 5 MHz:> 58dB, - at a frequency of 12 to 20 MHz:> 40dB. Datenübertragungskabel nach einem Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Dämpfungscharakteristik: - bei einer Frequenz von 9,6 kHz: < 10 dB/km, insbesondere ungefähr 5,6 dB/km, - bei einer Frequenz von 38,4 kHz: < 15 dB/km, insbesondere ungefähr 8 dB/km, - bei einer Frequenz von 4 MHz: < 76 dB/km, insbesondere ungefähr 38 dB/km, - bei einer Frequenz von 16 MHz: < 150 dB/km, insbesondere ungefähr 75 dB/km, Data transmission cable according to one of claims 7 to 9, characterized by the following attenuation characteristic: at a frequency of 9.6 kHz: <10 dB / km, in particular approximately 5.6 dB / km, at a frequency of 38.4 kHz: <15 dB / km, in particular approximately 8 dB / km, at a frequency of 4 MHz: <76 dB / km, in particular approximately 38 dB / km, at a frequency of 16 MHz: <150 dB / km, in particular approximately 75 dB / km, Datenübertragungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Aderpaare (2, 3) miteinander paarverseilt sind.Data transmission cable according to one of claims 1 to 6, characterized in that
two wire pairs (2, 3) are twisted together.
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