ES2563808T3

ES2563808T3 - Cable de comunicaciones de par trenzado con separación selectiva de pares

Info

Publication number: ES2563808T3
Application number: ES11791163.6T
Authority: ES
Inventors: Mahesh Patel
Original assignee: Commscope Inc of North Carolina
Current assignee: Commscope Inc of North Carolina
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: WO2012071290A1; MX2013005719A; EP2643838B1; EP2643838A1; US8759680B2; CA2818615C; CN103238189B; CA2818615A1; CN103238189A; US20120125658A1

Abstract

Un cable de comunicaciones (100), que comprende: una cubierta de cable (102); un primer, un segundo, un tercer y un cuarto pares trenzados (1, 2, 3, 4) de conductores aislados que están situados en el interior de la cubierta (102), teniendo el primer, el segundo, el tercer y el cuarto pares trenzados (1, 2, 3, 4), de forma respectiva, una primera, una segunda, una tercera y una cuarta longitudes de trenzado, en donde una primera diferencia entre la primera y la tercera longitudes de trenzado y una segunda diferencia entre la segunda y la cuarta longitudes de trenzado son menores que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinación de pares trenzados, y en donde una tercera diferencia entre la tercera longitud de trenzado y la cuarta longitud de trenzado es menor que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinación de pares trenzados excepto por la primera y la segunda diferencias; y un separador (130) que está situado entre el tercer y el cuarto pares; caracterizado por que no hay separador alguno presente entre el primer y el segundo pares (1, 2), el segundo y el tercer pares (2, 3) y el primer y el cuarto pares (3, 4).

Description

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DESCRIPCION

Cable de comunicaciones de par trenzado con separacion selectiva de pares Solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de EE. UU. con n.° 61/415.983, presentada el 22 de noviembre de 2010.

Campo de la invencion

La presente invencion se dirige en general a cables de comunicaciones, y mas en concreto a cables de comunicaciones de par trenzado.

Antecedentes de la invencion

De acuerdo con determinadas normas de la industria (por ejemplo, la norma TIA/EIA-568-B.2-1 aprobada el 20 de junio de 2002 por la Telecommunications Industry Association, Asociacion de la Industria de Telecomunicaciones), cada segmento de enchufe hembra, de enchufe macho y de cable en un sistema de comunicaciones puede incluir un total de por lo menos ocho conductores que comprenden cuatro pares diferenciales trenzados. Las normas de la industria especifican que, en por lo menos la region de conexion en la que los contactos (patillas) de un enchufe macho modular se acoplan con los contactos del enchufe hembra modular (a la que se hace referencia en el presente documento como la “region de acoplamiento de enchufe macho-enchufe hembra”), los ocho contactos del enchufe hembra o el enchufe macho estan alineadas en una fila y se les asignan numeros de par especlficos.

Los cables de red de area local (LAN, local area network) pueden adolecer de muchas deficiencias de transmision. Una deficiencia de este tipo es la diafonla entre pares trenzados en un cable de cuatro pares. La “diafonla” en un sistema de comunicaciones se refiere a una energla de senal no deseada que se induce sobre los conductores de un primer par diferencial “vlctima” a partir de una senal que se transmite a lo largo de un segundo par diferencial “perturbador”. La diafonla inducida puede incluir tanto la paradiafonla (NEXT, near-end crosstalk), la cual es la diafonla que se mide en una ubicacion de entrada que se corresponde con una fuente en la misma ubicacion (es decir, la diafonla cuya senal de tension inducida se desplaza en un sentido opuesto al de una senal originaria y perturbadora en una trayectoria diferente) como la telediafonla (FEXT, far-end crosstalk), la cual es la diafonla que se mide en la ubicacion de salida que se corresponde con una fuente en la ubicacion de entrada (es decir, la diafonla cuya senal se desplaza en el mismo sentido que la senal perturbadora en la trayectoria diferente). Ambos tipos de diafonla comprenden una senal de ruido no deseable que interfiere con la senal de informacion en el par diferencial vlctima.

Se puede usar diversas tecnicas para reducir la diafonla en sistemas de comunicaciones tales como, por ejemplo, trenzar de forma compacta los conductores emparejados en un cable, mediante lo cual pares diferentes se trenzan a unas tasas diferentes (que tambien se conocen como “longitudes de paso” diferentes) que no estan relacionadas de forma armonica, de tal modo que cada conductor en el cable capta unas cantidades aproximadamente iguales de energla de senal de los dos conductores de cada uno de los otros pares diferenciales que estan incluidos en el cable. Si se puede mantener esta condicion, entonces el ruido de diafonla se puede reducir de forma significativa, debido a que los conductores de cada par diferencial portan unas senales de igual magnitud, pero de fase opuesta de tal modo que la diafonla que es anadida por los dos conductores de un par diferencial sobre los otros conductores en el cable tiende a cancelarse.

Ademas, algunos cables anteriores han incluido separadores que introducen unas barreras flsicas entre pares. Estas barreras sirven para aumentar la distancia entre pares y, a su vez, reducir la cantidad de diafonla entre las seis combinaciones distintas de pares. La barrera tambien puede actuar como un blindaje, lo que puede reducir adicionalmente la diafonla. A modo de ejemplo, la figura 1a es una vista en seccion transversal de un cable de par trenzado no blindado (UTP, unshielded twisted pair) de cuatro pares 20 sin separador alguno. Los pares de conductores del cable 20 se identifican con las etiquetas 1, 2, 3 y 4 (para los fines del presente analisis, estas etiquetas de par son arbitrarias y no se corresponden necesariamente con las designaciones de pares para enchufes hembra y enchufes macho segun la norma TIA/EIA-568-B.2-1). En el cable 20 de la figura 1a, existe una cierta diafonla entre la totalidad de las seis combinaciones diferentes de pares: en concreto, entre los pares 1-2, 1-3, 1-4, 2-3, 2-4 y 3-4.

La figura 1b ilustra un cable 20' que incluye un separador 30 en forma de cruz, el cual se usa para aumentar la distancia entre todos los pares 1-4, dando como resultado de ese modo una inmunidad mejorada frente a la diafonla. Un separador 30 de este tipo esta formado por lo general por un material polimerico. Un separador 30 a modo de ejemplo de este tipo se describe en la patente de Estados Unidos con n.° 5.969.295 a nombre de Bouciuo y col.

La figura 1c ilustra un cable 20” en el que una cinta plana se usa como un separador 30'. Tal como se puede ver en la figura 1c, la cinta 30' esta dispuesta de tal modo que los pares 1 y 4 estan ubicados en un lado de la cinta 30' y

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los pares 2 y 3 estan ubicados en el otro lado de la cinta 30'. Como resultado, las combinaciones de pares 1-2, 1-3, 2-4 y 3-4 consiguen una inmunidad mejorada frente a la diafonla. Un separador a modo de ejemplo de este tipo se describe en la patente de Estados Unidos con n.° 6.570.095 a nombre de Clark y col.

Sumario

Como un primer aspecto, unas realizaciones de la presente invencion se dirigen a un cable de comunicaciones. El cable de comunicaciones comprende: una cubierta de cable; un primer, un segundo, un tercer y un cuarto pares trenzados de conductores aislados que estan situados en el interior de la cubierta, teniendo el primer, el segundo, el tercer y el cuarto pares trenzados, de forma respectiva, una primera, una segunda, una tercera y una cuarta longitudes de trenzado, en el que una primera diferencia entre la primera y la tercera longitudes de trenzado y una segunda diferencia entre la segunda y la cuarta longitudes de trenzado son menores que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combination de pares trenzados, y en el que una tercera diferencia entre la tercera longitud de trenzado y la cuarta longitud de trenzado es menor que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinacion de pares trenzados excepto por la primera y la segunda diferencias; y un separador que esta situado entre el tercer y el cuarto pares. No hay separador alguno presente entre el primer y el segundo pares, el segundo y el tercer pares y el primer y el cuarto pares. Un cable de esta configuration puede proporcionar un rendimiento de diafonla adecuado al tiempo que se utiliza menos material y se experimenta un rendimiento frente a combustion mejorado con respecto a cables que incluyan unos separadores mas robustos.

Algunas realizaciones de la presente invencion se dirigen a un cable de comunicaciones, que comprende: una cubierta de cable que tiene un diametro interior; un primer, un segundo, un tercer y un cuarto pares trenzados de conductores aislados que estan situados en el interior de la cubierta, teniendo el primer, el segundo, el tercer y el cuarto pares trenzados, de forma respectiva, una primera, una segunda, una tercera y una cuarta longitudes de trenzado; y un separador que esta situado entre el tercer y el cuarto pares, teniendo el separador una altura que se encuentra entre aproximadamente un 27 y un 82 por ciento del diametro interior de la cubierta. No hay separador alguno presente entre el primer y el segundo pares, el segundo y el tercer pares y el primer y el cuarto pares.

Algunas realizaciones de la presente invencion se dirigen a un cable de comunicaciones, que comprende: una cubierta de cable; un primer, un segundo, un tercer y un cuarto pares trenzados de conductores aislados que estan situados en el interior de la cubierta, teniendo el primer, el segundo, el tercer y el cuarto pares trenzados, de forma respectiva, una primera, una segunda, una tercera y una cuarta longitudes de trenzado, en el que una primera diferencia entre la primera y la tercera longitudes de trenzado y una segunda diferencia entre la segunda y la cuarta longitudes de trenzado son mas grandes que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinacion de pares trenzados, y en el que una tercera diferencia entre la tercera longitud de trenzado y la cuarta longitud de trenzado es mas grande que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinacion de pares trenzados excepto por la primera y la segunda diferencias; y un separador que esta situado entre el tercer y el cuarto pares. No hay separador alguno presente entre el primer y el segundo pares, el segundo y el tercer pares y el primer y el cuarto pares. El separador esta situado de tal modo que un borde del mismo esta ubicado entre el segundo y el cuarto pares y entre el primer y el tercer pares. El primer y el tercer pares estan situados en diagonal el uno con respecto al otro, y el segundo y el cuarto pares estan situados en diagonal el uno con respecto al otro.

Breve descripcion de las figuras

La figura 1a es una vista en section transversal de un cable de par trenzado no blindado de cuatro pares conocido sin separador alguno entre pares.

La figura 1b es una vista en seccion transversal de un cable de par trenzado no blindado de cuatro pares conocido con un separador en forma de cruz entre pares.

La figura 1c es una vista en seccion transversal de un cable de par trenzado no blindado de cuatro pares conocido con un separador plano que separa dos pares del cable de los otros dos pares del cable.

La figura 2 es una vista en seccion transversal de un cable de par trenzado no blindado de cuatro pares con un separador ajustado y abreviado de acuerdo con unas realizaciones de la presente invencion.

La figura 3 es una grafica teorica que representa graficamente el margen de NEXT entre las seis combinaciones de cuatro pares trenzados en un cable sin separador alguno presente.

La figura 4 es una grafica teorica que representa graficamente el margen de NEXT entre las seis combinaciones de cuatro pares trenzados en un cable con un separador presente entre los pares 3 y 4.

Descripcion detallada

La presente invencion se describira mas en particular en lo sucesivo en el presente documento con referencia a los dibujos adjuntos. No se tiene por objeto que la invencion se limite a las realizaciones ilustradas; en su lugar, se tiene por objeto que estas realizaciones divulguen plena y completamente la invencion a los expertos en la presente materia. En los dibujos, numeros semejantes se refieren a elementos semejantes de principio a fin. Los espesores y las dimensiones de algunos componentes pueden estar exagerados por claridad.

A menos que se definan de otro modo, todas las expresiones (incluyendo expresiones cientlficas y tecnicas) que se

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usan en el presente documento tienen el mismo significado que entenderla comunmente un experto en la materia a la que pertenece la presente invencion. Se entendera adicionalmente que expresiones tales como las que se definen en diccionarios de uso comun, se deberlan interpretar como que tienen un significado que es consistente con su significado en el contexto de la tecnica relevante y no se interpretaran en un sentido idealizado o excesivamente formal a menos que de forma expresa se definan de este modo en el presente documento.

Ademas, las expresiones relativas en un sentido espacial, tales como “bajo”, “debajo de”, “inferior”, “sobre”, “superior” y similares, se pueden usar en el presente documento para facilitar la description para describir la relation de un elemento o caracterlstica con otro elemento o elementos, o caracterlstica o caracterlsticas, tal como se ilustra en las figuras. Se entendera que se tiene por objeto que las expresiones relativas en un sentido espacial abarquen diferentes orientaciones del dispositivo en uso o en funcionamiento, ademas de la orientation que se muestra en las figuras. Por ejemplo, si se da la vuelta al dispositivo en las figuras, los elementos que se describen como “bajo” o “por debajo de” otros elementos o caracterlsticas estarlan orientados entonces “sobre” o “por encima de” los otros elementos o caracterlsticas. Por lo tanto, la expresion a modo de ejemplo “bajo” puede abarcar una orientacion tanto de sobre como de bajo. El dispositivo se puede orientar de otro modo (rotarse 90 grados o en otras orientaciones) y los descriptores relativos en un sentido espacial que se usan en el presente documento se pueden interpretar en consecuencia.

La terminologla que se usa en el presente documento solo es para el fin de describir realizaciones particulares y no se tiene por objeto que sea limitante de la invencion. Tal como se usa en el presente documento, se tiene por objeto que las formas singulares “un”, “una” y “el/la” incluyan asimismo las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entendera adicionalmente que las expresiones “comprende” y/o “comprendiendo/que comprende”, cuando se usan en la presente memoria descriptiva, especifican la presencia de caracterlsticas, numeros enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes expuestos, pero no excluyen la presencia o la adicion de otras una o mas caracterlsticas, numeros enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Tal como se usa en el presente documento, la expresion “y/o” incluye cualesquiera y todas las combinaciones de uno o mas de los artlculos asociados que se enumeran.

Cuando se usen, las expresiones “unido”, “conectado”, “interconectado”, “en contacto”, “montado” y similares pueden significar una union o contacto o bien directo o bien indirecto entre elementos, a menos que se exponga lo contrario.

Haciendo referencia a continuation a las figuras, se muestra en las mismas un cable, que se designa en llneas generales en 100. El cable 100 incluye cuatro pares trenzados de conductores aislados 1, 2, 3, 4 de la variedad que se ha analizado en lo que antecede. Tales pares trenzados de conductores son bien conocidos por los expertos en la presente materia y no es necesario que se describan con detalle en el presente documento. Los pares de conductores 1-4 se trenzan a diferentes longitudes de trenzado, debido a que hacer esto puede ayudar a reducir la diafonla. Tambien puede existir una cierta variation en la longitud de trenzado dentro de un par trenzado; tal variation se analiza en la patente de Estados Unidos con n.° con n.° 7.392.647 a nombre de Hopkinson y col.

El cable 100 tambien incluye una cubierta 102, que esta formada por lo general por un material polimerico, que rodea los pares 1, 2, 3, 4. En la patente de Estados Unidos con n.° 5.969.295 a nombre de Boucino y col., mencionada en lo que antecede, se analizan materiales de cubierta a modo de ejemplo.

Tal como se puede ver en la figura 2, el cable 100 incluye un separador 130 en forma de cinta plana abreviada de acuerdo con unas realizaciones de la presente invencion. En la figura 2, el separador 130 se muestra situado entre los pares de conductores 3 y 4; en la presente realization, no hay separador alguno presente entre los pares 1 y 2, los pares 2 y 3 y los pares 1 y 4. Debido a que el separador 130 tiene el perfil abreviado, este puede requerir menos material que una cinta plana completa tal como la de la figura 1, dando como resultado de ese modo unos ahorros de costes y un rendimiento potencialmente mejor en pruebas de combustion. Asimismo, el perfil abreviado del separador 130 puede posibilitar que el cable 100 se produzca en un diametro mas pequeno que el de los cables (tales como los cables 20' y 20” en las figuras 1b y 1c en lo que antecede) que incluyen una cinta completa o un separador de tipo cruciforme.

El separador 130 esta formado por lo general por un material polimerico, tal como polietileno, polipropileno o polietileno polipropileno fluorado (FEP). En la patente de Estados Unidos con n.° 5.969.295 a nombre de Boucino y col. y la patente de Estados Unidos con n.° 6.570.095 a nombre de Clark y col., mencionadas en lo que antecede, se analizan materiales a modo de ejemplo. El material que se usa para formar el separador 130 puede estar espumado, incluir perforaciones, o utilizar otras tecnicas que son conocidas para reducir la cantidad de material en el separador 130. El separador 130 por lo general se encuentra entre aproximadamente 0,013 y 0,051 cm (0,005 y 0,020 pulgadas) de espesor y aproximadamente 0,13 y 0,38 cm (0,05 y 0,15 pulgadas) de altura (es decir, la dimension del separador 130 que es paralelo con respecto a la direction radial del cable 100), pero puede variar dependiendo de las dimensiones del cable 100. En algunas realizaciones, el separador 130 tiene una altura que se encuentra entre aproximadamente un 27 y un 82 por ciento del diametro interior de la cubierta 102.

Tal como se ha hecho notar en lo que antecede, en la figura 2 el separador 130 se muestra como que esta situado entre los pares 3 y 4, mejorando de ese modo el rendimiento de diafonla entre estos pares. No obstante, el

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separador 130 se puede situar de tal modo que este se dirija a uno de la combinacion mas problematica de pares con respecto a la diafonia. La figura 3 es una grafica teorica que representa graficamente el margen de NEXT entre las seis combinaciones de pares trenzados sin separador alguno presente (es decir, al igual que con el cable 20 de la figura 1a). En la figura 3, la combinacion de pares de mas bajo rendimiento, la combinacion de pares 3-4, es considerablemente menor que las otras combinaciones de pares (y, tal como se muestra en la grafica de la figura 3, esta en la frontera de lo inaceptable). Como contraste, la figura 4 es una grafica teorica como la de la figura 3 para el cable 100 que tiene el separador 130 insertado entre los pares de conductores 3 y 4. Tal como se puede ver a partir de la grafica de la figura 4, la insercion de un unico separador de cinta abreviado 130 entre los pares 3 y 4 puede elevar el minimo margen de NEXT, lo que eleva el rendimiento nominal de la totalidad del cable 100.

Tal como se puede ver en la figura 2, el separador esta situado entre los pares 3 y 4, pero se puede situar entre cualquier combinacion de pares que produzca una diafonia problematica. Hablando en terminos generales, en la mayor parte de los casos, la diafonia mas problematica es generada por la combinacion de pares con la diferencia mas pequena de longitud de trenzado, en donde la diferencia de longitud de trenzado se calcula mediante la sustraccion de las longitudes de trenzado de dos pares. En algunas realizaciones, las dos combinaciones de pares con las diferencias mas pequenas de longitud de trenzado estan colocadas “en diagonal” la una con respecto a la otra (por ejemplo, los pares 1 y 3 estan ubicados en diagonal el uno con respecto al otro, al igual que lo estan los pares 2 y 4, en el cable de la figura 2). Esto puede reducir la cantidad de diafonia entre estas combinaciones de pares en comparacion con otras combinaciones de pares debido a la separacion aumentada a lo largo de la diagonal. En tales realizaciones, la combinacion de pares con la tercera diferencia mas pequena en la longitud de trenzado puede ser la combinacion de pares separados por el separador de cinta abreviado (por ejemplo, los pares 3 y 4 en la figura 2).

Ademas, se puede ver en la figura 2 que el borde superior 132 del separador 130 esta situado de tal modo que este bloquea por lo menos en parte una trayectoria entre (a) los pares 1-3 y (b) los pares 2-4. Por lo tanto, la cinta 132 puede ayudar asimismo a frenar la diafonia entre estas combinaciones ubicadas en diagonal de pares.

Como consecuencia del uso de un separador de perfil abreviado tal como el separador 130, cada par trenzado de un cable se puede situar junto al par o pares que dan lugar la menor cantidad de problemas de diafonia y estar separado de los pares que son los mas problematicos. De esta forma, el cable puede proporcionar una solucion mas focalizada para abordar la diafonia.

Las realizaciones anteriores son ilustrativas de la presente invencion, y no se han de interpretar como limitantes de la misma. A pesar de que se han descrito realizaciones a modo de ejemplo de la presente invencion, los expertos en la materia apreciaran inmediatamente que son posibles muchas modificaciones en las realizaciones a modo de ejemplo sin apartarse materialmente de las ventajas y ensenanzas novedosas de la presente invencion. En consecuencia, se tiene por objeto que todas las modificaciones de este tipo esten incluidas dentro del alcance de la presente invencion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un cable de comunicaciones (100), que comprende:

una cubierta de cable (102);

un primer, un segundo, un tercer y un cuarto pares trenzados (1, 2, 3, 4) de conductores aislados que estan situados en el interior de la cubierta (102), teniendo el primer, el segundo, el tercer y el cuarto pares trenzados (1, 2, 3, 4), de forma respectiva, una primera, una segunda, una tercera y una cuarta longitudes de trenzado, en donde una primera diferencia entre la primera y la tercera longitudes de trenzado y una segunda diferencia entre la segunda y la cuarta longitudes de trenzado son menores que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinacion de pares trenzados, y en donde una tercera diferencia entre la tercera longitud de trenzado y la cuarta longitud de trenzado es menor que la diferencia entre las longitudes de trenzado de cualquier otra combinacion de pares trenzados excepto por la primera y la segunda diferencias; y un separador (130) que esta situado entre el tercer y el cuarto pares;

caracterizado por que no hay separador alguno presente entre el primer y el segundo pares (1, 2), el segundo y el tercer pares (2, 3) y el primer y el cuarto pares (3, 4).
2. Un cable de comunicaciones (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el separador (130) esta situado de tal modo que un borde del mismo esta ubicado por lo menos en parte entre el segundo y el cuarto pares (2, 4) y entre el primer y el tercer pares (1, 3).
3. Un cable de comunicaciones (100) de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el primer y el tercer pares (1, 3) estan situados en diagonal el uno con respecto al otro, y el segundo y el cuarto pares (2, 4) estan situados en diagonal el uno con respecto al otro.
4. Un cable de comunicaciones (100) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el separador (130) comprende un material seleccionado de entre el grupo que consiste en: polietileno, polipropileno y FEP.
5. Un cable de comunicaciones (100) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que el separador (130) es una cinta sustancialmente plana.
6. Un cable de comunicaciones (100) de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la cubierta (102) tiene un diametro interior y en el que el separador (130) tiene una dimension de altura que se encuentra entre aproximadamente un 27 y un 82 por ciento del diametro interior de la cubierta.