EP0599672A1 - High frequency signal transmission cable - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un câble de transmission de signaux haute fréquence. Elle concerne plus particulièrement un tel câble destiné à être utilisé dans le domaine informatique pour la transmission de données.The present invention relates to a high frequency signal transmission cable. It relates more particularly to such a cable intended to be used in the computer field for the transmission of data.
Ces câbles ont en général une forme extérieure dite plate, c'est-à-dire qu'ils ont une section en forme d'ovale très aplati ou en forme de huit très aplati selon les cas.These cables generally have a so-called flat outer shape, that is to say that they have a section in the form of a very flat oval or in the form of a very flat eight depending on the case.
Un câble informatique plat est décrit par exemple dans la demande de brevet PCT publiée sous le numéro WO 86/05311. Il comporte deux paires de conducteurs isolés. Chacune de ces paires est entourée d'une gaine extrudée en un matériau isolant, les conducteurs de chaque paire étant noyés dans cette gaine. La gaine isolante de chaque paire est entourée d'un écran métallique de blindage. Enfin, les deux paires blindées sont maintenues et protégées ensemble par une gaine extérieure en un matériau isolant. La fonction électrique de la gaine isolante intermédiaire est d'éloigner l'écran métallique des conducteurs, afin de diminuer la capacité linéique du câble.A flat computer cable is described for example in the PCT patent application published under the number WO 86/05311. It has two pairs of insulated conductors. Each of these pairs is surrounded by an extruded sheath made of an insulating material, the conductors of each pair being embedded in this sheath. The insulating sheath of each pair is surrounded by a metal shielding screen. Finally, the two shielded pairs are held and protected together by an outer sheath made of an insulating material. The electrical function of the intermediate insulating sheath is to move the metal screen away from the conductors, in order to reduce the linear capacity of the cable.
Le matériau constituant la gaine isolante est un polychlorure de vinyle (PVC) ayant une grande résistance à la compression afin de permettre au câble ainsi réalisé d'être installé par terre et donc de subir sans dommages des forces de compression importantes dues par exemple au poids des personnes risquant de marcher dessus. Il est en outre précisé dans ce document que la gaine en PVC est destinée à maintenir les conducteurs parallèles les uns aux autres, régulièrement espacés et à des distances précises des bords du câble.The material constituting the insulating sheath is a polyvinyl chloride (PVC) having a high compressive strength in order to allow the cable thus produced to be installed on the ground and therefore to undergo without damage significant compressive forces due for example to the weight people at risk of walking on it. It is further specified in this document that the PVC sheath is intended to keep the conductors parallel to each other, regularly spaced and at precise distances from the edges of the cable.
Un tel câble ne donne pas entièrement satisfaction.Such a cable is not entirely satisfactory.
En effet, la Demanderesse a observé que, lors de l'extrusion de la gaine en PVC qui noie les conducteurs, ces derniers se déplacent les uns par rapport aux autres à cause des forces auxquelles ils sont soumis. De ce fait, même si les conducteurs sont effectivement maintenus par la gaine en PVC dans des positions fixes et précises pendant l'utilisation du câble, il n'en reste pas moins que ces positions sont incorrectes au départ.Indeed, the Applicant has observed that, during the extrusion of the PVC sheath which drowns the conductors, the latter move relative to each other because of the forces to which they are subjected. Therefore, even if the conductors are effectively held by the PVC sheath in fixed and precise positions during the use of the cable, the fact remains that these positions are incorrect at the start.
Or le strict respect des positions des différents conducteurs à l'intérieur du câble est très important car il permet d'obtenir les caractéristiques électriques du câble souhaitées, et notamment l'impédance, l'affaiblissement et la paradiaphonie. Il en résulte notamment que l'affaiblissement à 1 MHz, au lieu d'être de l'ordre de 23 dB/km, ainsi que prévu dans le document mentionné précédemment, est de 40 dB/km.However, strict compliance with the positions of the various conductors inside the cable is very important because it makes it possible to obtain the desired electrical characteristics of the cable, and in particular the impedance, the weakening and the crosstalk. As a result, in particular, the loss at 1 MHz, instead of being of the order of 23 dB / km, as provided for in the document mentioned above, is 40 dB / km.
De plus, le câble obtenu selon le document précédent n'est pas très souple car le fait de noyer les conducteurs dans la gaine a pour conséquence de donner à cette dernière un volume important qui ne permet pas d'obtenir la souplesse souhaitée.In addition, the cable obtained according to the previous document is not very flexible because the fact of drowning the conductors in the sheath has the consequence of giving the latter a large volume which does not allow the desired flexibility to be obtained.
Le but de la présente invention est de réaliser un câble pour la transmission de signaux haute fréquence, et notamment un câble plat pour l'informatique, dont les caractéristiques électriques ne sont pas susceptibles de varier du fait d'un mauvais positionnement des conducteurs au moment de la fabrication, et qui présente une plus grande souplesse que les câbles de l'art antérieur.The object of the present invention is to produce a cable for the transmission of high frequency signals, and in particular a flat cable for data processing, the electrical characteristics of which are not liable to vary due to poor positioning of the conductors at the time. of manufacturing, and which has greater flexibility than the cables of the prior art.
La présente invention propose à cet effet un câble de transmission de signaux haute fréquence comprenant au moins une unité de conducteurs, chaque unité comportant au moins deux conducteurs, chaque conducteur étant isolé par une première gaine isolante, ladite unité, ou plusieurs desdites unités, étant entourée d'une deuxième gaine en un matériau isolant située directement en contact avec lesdits conducteurs isolés,
caractérisé en ce que ladite deuxième gaine est constituée d'une mince enveloppe en un matériau isolant, ladite enveloppe entourant ladite unité ou plusieurs desdites unités de conducteurs sans que ces derniers soient noyés dans la gaine qu'elle constitue.The present invention provides for this purpose a high frequency signal transmission cable comprising at least one unit of conductors, each unit comprising at least two conductors, each conductor being isolated by a first insulating sheath, said unit, or more of said units, being surrounded by a second sheath made of an insulating material located directly in contact with said insulated conductors,
characterized in that said second sheath consists of a thin envelope of insulating material, said envelope surrounding said unit or more of said conductor units without the latter being embedded in the sheath it constitutes.
Grâce à l'invention, et notamment à l'utilisation d'une enveloppe de gainage au lieu d'une gaine massive dans laquelle est ou sont noyées la ou les unités de conducteurs, ces derniers ne risquent pas de se déplacer lors de l'installation de la gaine. Les caractéristiques électriques du câble obtenu sont donc celles attendues.Thanks to the invention, and in particular to the use of a sheathing envelope instead of a massive sheath in which is or are embedded the conductor unit or units, the latter are not likely to move during the installation of the sheath. The electrical characteristics of the cable obtained are therefore those expected.
Avantageusement, le matériau isolant constituant la deuxième gaine peut être choisi parmi les polyéthylènes basse ou moyenne densité, les polyoléfines, les polypropylènes, les thermoplastiques élastomères et les résines fluorées.Advantageously, the insulating material constituting the second sheath can be chosen from low or medium density polyethylenes, polyolefins, polypropylenes, elastomeric thermoplastics and fluorinated resins.
Ce choix permet à la deuxième gaine d'être à la fois rigide pour assurer le maintien précis et fiable des conducteurs les uns par rapport aux autres, et fine afin de diminuer l'encombrement du câble et d'en garantir la souplesse.This choice allows the second sheath to be both rigid to ensure the precise and reliable maintenance of the conductors relative to each other, and fine in order to reduce the size of the cable and to guarantee its flexibility.
En outre, la deuxième gaine peut être extrudée ou rubannée autour de la ou de plusieurs unités de conducteurs de manière à former une enveloppe mince et rigide autour de ces derniers.In addition, the second sheath can be extruded or ribboned around the one or more units of conductors so as to form a thin and rigid envelope around the latter.
Un écran métallique protégé par une enveloppe extérieure peut être disposé directement autour de la deuxième gaine isolante.A metal screen protected by an outer casing can be placed directly around the second insulating sheath.
Avantageusement, l'enveloppe extérieure peut être en PVC, en polyéthylène, en polypropylène ou en polyuréthane, et plus généralement dans un matériau sans halogène et résistant au feu. Elle peut être extrudée autour de la deuxième gaine isolante.Advantageously, the outer envelope can be made of PVC, polyethylene, polypropylene or polyurethane, and more generally in a halogen-free and fire-resistant material. It can be extruded around the second insulating sheath.
D'autre part, les unités de conducteurs peuvent être par exemple des paires ou des quartes de conducteurs torsadés.On the other hand, the conductor units can be, for example, pairs or quads of twisted conductors.
Ainsi, selon un mode de réalisation possible, le câble selon l'invention comporte quatre quartes de conducteurs, ces quartes étant regroupées deux par deux de sorte que chaque unité de deux quartes se trouve à l'intérieur d'une deuxième gaine distincte et que les deuxièmes gaines sont toutes deux entourées d'un écran métallique, une enveloppe extérieure étant disposée autour des deux unités de deux quartes mises côte à côte.Thus, according to a possible embodiment, the cable according to the invention comprises four quarters of conductors, these quarters being grouped two by two so that each unit of two quartes is inside a second separate sheath and the second sheaths are both surrounded by a metal screen, an outer envelope being arranged around the two units of two quartes placed side by side.
Un fil de continuité d'écran peut être installé parallèlement aux conducteurs entre la deuxième gaine et l'écran.A screen continuity wire can be installed parallel to the conductors between the second sheath and the screen.
Selon un autre mode de réalisation possible, le câble comporte, outre la ou les unités de conducteurs (par exemple des quartes) entourées de la deuxième gaine isolante sous forme de mince enveloppe, d'autres éléments, isolants ou non, tous disposés à l'intérieur d'une enveloppe extérieure de protection, éventuellement précédée d'un écran métallique.According to another possible embodiment, the cable comprises, in addition to the conductor unit (s) (for example quads) surrounded by the second insulating sheath in the form of a thin envelope, other elements, insulating or not, all arranged at the inside an external protective envelope, possibly preceded by a metal screen.
Par ailleurs, pour faciliter le dégainage des conducteurs, la deuxième gaine peut être fendue longitudinalement sur tout ou partie de sa longueur.Furthermore, to facilitate the stripping of the conductors, the second sheath can be split longitudinally over all or part of its length.
Enfin, selon une caractéristique additionnelle, le matériau constituant la deuxième gaine n'adhère pas au matériau constituant la première gaine.Finally, according to an additional characteristic, the material constituting the second sheath does not adhere to the material constituting the first sheath.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre illustratif et nullement limitatif.Other characteristics and advantages of the present invention will appear in the following description of a particular embodiment of the invention, given by way of illustration and in no way limitative.
Dans les figures suivantes :
- la figure 1 est une vue en perspective avec arrachements partiels d'un câble plat selon l'invention,
- la figure 2 est un agrandissement partiel de la figure 1.
- FIG. 1 is a perspective view with partial cutaway of a flat cable according to the invention,
- Figure 2 is a partial enlargement of Figure 1.
Dans ces figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence.In these figures, the common elements have the same reference numbers.
On voit en figure 1 un câble plat 1 selon l'invention. Le câble 1 comporte quatre quartes 2. Chacune des quartes 2 est constituée d'une torsade de quatre conducteurs massifs en cuivre 3, les conducteurs 3 étant isolés chacun par une première gaine isolante 4 en un matériau ayant une faible constante diélectrique, comme le polyéthylène expansé ou le polypropylène expansé par exemple.FIG. 1 shows a
Le diamètre des conducteurs massifs 3 est de 0,643 mm (± 3%), et le diamètre des conducteurs 3 isolés au moyen des gaines 4 est de 1,35 mm.The diameter of the solid conductors 3 is 0.643 mm (± 3%), and the diameter of the conductors 3 insulated by means of the
Les quartes 2, disposées côte à côte, sont regroupées en deux unités de deux quartes, référencées 5 et 5'. Les unités 5 et 5' sont entourées d'une deuxième gaine isolante 6 et 6' respectivement, située directement au contact des conducteurs isolés 3. Selon l'invention, les gaines 6 et 6' sont constituées d'une mince enveloppe d'une épaisseur de 0,25 à 1 mm en polyéthylène.The
Les quartes 2 ne sont pas noyées dans le matériau constituant les gaines 6 et 6', et ces dernières constituent simplement une mince enveloppe autour des quartes 2, cette enveloppe permettant un maintien rigide et fiable des quartes 2 les unes par rapport aux autres et garantissant un faible encombrement du câble 1.The
Par ailleurs, le matériau constituant les gaines 6 et 6' présente à la fois une rigidité suffisante pour maintenir les quartes dans une position déterminée au cours des diverses manipulations du câble (enroulement sur un touret lors de la fabrication, tirage, pose, reconditionnements éventuels, ...), ce qui garantit la conservation des caractéristiques du câble, et une élasticité suffisante pour autoriser ces différentes manipulations (contrairement aux gaines volumineuses de l'art antérieur qui ne permettent pas de telles manipulations) sans que les gaines 6 et 6' risquent de se déchirer.Furthermore, the material constituting the
Un écran 7, 7' respectivement, sous forme de mince feuille métallique est disposé, de manière facultative, autour des gaines 6 et 6'. Cet écran sert de blindage pour éviter les perturbations des signaux transportés par le câble par des rayonnements électromagnétiques extérieurs.A
Un fil de continuité d'écran 8, 8' est disposé respectivement entre la gaine 6 et l'écran 7 et entre la gaine 6' et l'écran 7', parallèlement aux quartes 4.A
Enfin, les deux unités 5 et 5' de quartes isolées et blindées sont réunies côte à côte dans un enveloppe extérieure de maintien et de protection 9 en PVC, extrudée autour de l'ensemble. L'enveloppe 9 confère au câble 1 une structure "plate", c'est-à-dire que le câble 1 a une section en forme de huit très aplati, avec quatre méplats 91, 92, 93 et 94 et deux côtés arrondis 95 et 96. La longueur de cette section dans le plan de la figure 2 est de 18,3 mm (± 5%), et sa hauteur de 5,7 mm (± 5%).Finally, the two
Afin de faciliter le dégainage des conducteurs 3 du câble 1, notamment en vue du raccordement de ce dernier à un autre câble ou à un dispositif quelconque, les gaines 6 et 6' peuvent être incisées longitudinalement (voir figure 2), ainsi que représenté en 10'. De plus, le matériau constituant les gaines 6 et 6' peut être choisi de manière à ne pas adhérer au matériau constituant les gaines 4 des conducteurs 3, toujours afin de faciliter le dégainage de ces derniers.In order to facilitate the stripping of the conductors 3 of the
Le câble 1 selon l'invention peut notamment être utilisé dans le domaine informatique pour relier les différents périphériques d'un ordinateur à l'unité centrale de ce dernier par exemple.The
On donne ci-après un tableau dans lequel ont été reportées l'impédance caractéristique Z (en Ohms), l'affaiblissement linéique A (en dB/km) et la paradiaphonie P (en dB) du câble 1 en fonction de la fréquence d'utilisation f (en MHz).
Du fait de la constitution des gaines 6 et 6', les valeurs données, qui sont celles observées sur le câble, correspondent à celles prévues, c'est-à-dire que l'installation des gaines 6 et 6' n'a pas entraîné de variation de ces valeurs, contrairement à ce qui était observé dans l'art antérieur.Due to the constitution of the
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit.Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described.
En premier lieu, on peut choisir le matériau constituant les gaines 6 et 6' parmi les polyéthylènes basse ou moyenne densité, les polyoléfines, les polypropylènes, les thermoplastiques élastomères ou les résines fluorées. Ces gaines peuvent être rubannées ou extrudées.Firstly, the material constituting the
D'autre part, le câble réalisé selon l'invention peut être un câble ne comprenant qu'une paire de conducteurs isolés disposés côte à côte. Plus généralement, un câble selon l'invention peut comporter au moins une unité de conducteurs (paire, quarte, ...) comprenant au moins deux conducteurs destinés à être disposés et maintenus côte à côte de sorte que la section du câble a par exemple, dans le cas de deux unités, une forme de huit aplati ou d'ovale aplati.On the other hand, the cable produced according to the invention can be a cable comprising only one pair of insulated conductors arranged side by side. More generally, a cable according to the invention may comprise at least one unit of conductors (pair, quarter, ...) comprising at least two conductors intended to be arranged and held side by side so that the section of the cable has for example , in the case of two units, a form of a flattened eight or flattened oval.
Ainsi, selon un autre mode de réalisation, un câble selon l'invention peut comporter, outre la ou les unités de conducteurs (par exemple des quartes) entourées de la deuxième gaine isolante selon l'invention (mince enveloppe), d'autres éléments, isolants ou non (comme par exemple des conducteurs massifs), tous disposés à l'intérieur d'une enveloppe de protection, éventuellement précédée d'un écran métallique.Thus, according to another embodiment, a cable according to the invention can comprise, in addition to the unit or units of conductors (for example of the quads) surrounded by the second insulating sheath according to the invention (thin envelope), other elements , insulating or not (such as solid conductors for example), all arranged inside a protective envelope, possibly preceded by a metal screen.
L'écran et l'enveloppe de protection extérieure ne sont par conséquent pas nécessairement disposés directement en contact avec la deuxième gaine isolante selon l'invention, et il est possible qu'un câble selon l'invention ne comprenne pas d'écran et/ou pas d'enveloppe extérieure de protection.The screen and the outer protective envelope are therefore not necessarily disposed directly in contact with the second insulating sheath according to the invention, and it is possible that a cable according to the invention does not include a screen and / or no protective outer casing.
Un câble selon l'invention n'a pas nécessairement une structure duale (c'est-à-dire une structure divisée en deux unités) et de forme plate ou aplatie, et n'est pas obligatoirement destiné à être utilisé dans le domaine informatique. Il peut être par exemple utilisé en téléphonie.A cable according to the invention does not necessarily have a dual structure (that is to say a structure divided into two units) and of flat or flattened shape, and is not necessarily intended to be used in the computer field . It can for example be used in telephony.
Enfin, on pourra remplacer tout moyen par un moyen équivalent sans sortir du cadre de l'invention.Finally, any means can be replaced by equivalent means without departing from the scope of the invention.
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EP0895253A1 (en) | Basic telecom cable and composite cable for high rate signals |
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