KR20220009478A - Utp 케이블 - Google Patents

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KR20220009478A
KR20220009478A KR1020220003144A KR20220003144A KR20220009478A KR 20220009478 A KR20220009478 A KR 20220009478A KR 1020220003144 A KR1020220003144 A KR 1020220003144A KR 20220003144 A KR20220003144 A KR 20220003144A KR 20220009478 A KR20220009478 A KR 20220009478A
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이우경
김태성
김태우
조영일
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엘에스전선 주식회사
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Abstract

본 발명은 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 데이터 전송능력이 우수하고 구조적으로 안정된 UTP 케이블에 관한 것이다.

Description

UTP 케이블{UTP cable}
본 발명은 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 데이터 전송능력이 우수하고 구조적으로 안정된 UTP 케이블에 관한 것이다.
UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블은 일반 전화선이나 랜(LAN)의 환경을 이어주는 데이터 전송용 신호선의 일종으로서, 절연된 2개의 구리선을 서로 꼬아 만든 복수 개의 페어 유닛(pair unit) 외부를 플라스틱 재킷(jacket)으로 감싼 선이라는 뜻으로 붙여진 이름이다.
도 1은 종래의 4-페어(4-pair) UTP 케이블의 하나의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 4-페어 UTP 케이블에 있어서 복수의 페어 유닛(600) 각각은 절연층(62)이 피복된 도체(61)로 이루어진 2개의 도선(60)이 일정한 피치로 서로 꼬여진 구조로 각각 형성되어 있다.
여기서, 상기 2개의 도선(60)이 서로 분리되는 경우 신호 전송에 대한 반사손실(return loss)이 크게 증가할 수 있으므로 이들 2개의 도선(60)이 서로 분리되지 않도록 일정한 피치, 즉 대연 피치로 서로 꼬여져 있고, 이들 2개의 도선(60)으로 이루어진 복수의 페어 유닛(600)들도 전체적으로 일정한 피치, 즉 집합 피치로 꼬여져 있는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 꼬임 피치, 즉 상기 대연 피치와 상기 집합 피치에 따라 임피던스가 변화하여, 결과적으로 특정한 주파수 대역에서 급격한 신호 감쇠(attenuation)가 발생하거나, 각각의 페어 유닛(600)에 흐르는 전류가 형성하는 전자기장에 의해 인접한 다른 페어 유닛(600)의 전송 신호에 노이즈가 발생하는 등의 악영향을 받는 현상, 즉 크로스토크(crosstalk) 현상이 급격하게 발생할 수 있다.
특히, 상기 크로스토크 현상은 UTP 케이블의 데이터 전송능력에 큰 악영향을 미치고, 특히 데이터 전송능력에 따른 UTP 케이블의 분류 중 2 Ghz 이하의 주파수에서 40 Gbps의 데이터 전송이 가능해야 하는 CAT8(category 8)의 UTP 케이블에서는 이러한 크로스토크 현상의 저감이 매우 중요하다.
종래의 4-페어 UTP 케이블은 복수의 페어 유닛(600) 각각의 대연 피치 및 집합 피치에 따른 임피던스 변화를 매칭시킴으로써 상기 급격한 신호 감쇠에 따른 데이터 전송능력 저감을 억제하거나 최소화하고자 하였으나, 효과적으로 이를 억제할 수는 없었다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 4-페어 UTP 케이블은 복수의 페어 유닛(600) 각각의 사이에 배치된 복수의 격벽을 포함하는 세퍼레이터(800)를 통해 페어 유닛(600) 사이를 물리적으로 이격시켜 이들간의 크로스토크 현상을 억제하고자 하였으나, 이러한 세퍼레이터(800)로도 모든 페어 유닛(600) 사이의 크로스토크 현상을 동시에 규격 이하로 억제할 수는 없었고, 특히 CAT8의 UTP 케이블에서는 크로스토크를 규격 이하로 억제하는 것이 더욱 곤란했다.
한편, 도 2는 종래의 4-페어 UTP 케이블의 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 4-페어 UTP 케이블은 크로스토크 현상이 특히 심각한 페어 유닛(600) 사이에 배치된 격벽의 두께가 증가된 세퍼레이터(800)를 포함하였다.
그러나, 상기 세퍼레이터(800)를 구성하는 복수의 격벽의 두께가 서로 상이함에 따라 상기 세퍼레이터(800)를 포함하는 UTP 케이블의 단면이 완전한 원을 형성하는 진원도가 불량하고, 결국 이러한 UTP 케이블을 사용하거나 보빈 등에 권취하는 경우 부분적으로 케이블의 꼬임이 발생하여 페어 유닛(600)의 꼬임 피치에 대한 설계가 변경됨으로써 케이블의 데이터 전송능력이 저하될 수 있는 문제가 있다.
따라서, CAT8의 UTP 케이블에서 요구되는 충분한 데이터 전송능력을 발휘하는 동시에 구조적으로 안정된 새로운 UTP 케이블이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 CAT8의 UTP 케이블에서 요구되는 데이터 전송능력을 발휘하는 UTP 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 구조적으로 안정된 UTP 케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
도체 및 이를 감싸는 절연체를 포함하는 복수의 도선이 서로 꼬여짐으로써 형성된 페어 유닛 4개 및 상기 4개의 페어 유닛 전체를 감싸는 쉬스를 포함하고, 상기 4개의 페어 유닛 전체의 꼬임 피치인 집합 피치는 실질적으로 없는, UTP 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 4개의 페어 유닛 중 이들 각각을 구성하는 상기 복수의 도선의 꼬임 피치인 대연 피치가 가장 짧은 페어 유닛의 대연 피치(x)는 4 mm 이상이고, 다른 페어 유닛들 각각의 대연 피치(y,z,w)는 아래 조건을 만족하는, UTP 케이블을 제공한다.
상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 500 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0055x2+0.9933x+0.0216
대연 피치(z) > 0.0114x2+0.9931x-0.0023
대연 피치(w) > 0.0212x2+0.9466x+0.1253
상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 1,000 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0109x2+0.9998x-0.0165
대연 피치(z) > 0.0292x2+0.9325x+0.1563
대연 피치(w) > 0.0624x2+0.7039x+0.8251
상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 1,500 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0224x2+0.9216x+0.2455
대연 피치(z) > 0.063x2+0.6882x+0.88
대연 피치(w) > 0.1609x2-0.1952+3.5438
상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 2,000 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0242x2+1.0121x-0.1667
대연 피치(z) > 0.0982x2+0.551x+0.9266
대연 피치(w) > 0.3372x2-1.7924x+7.7828
또한, 상기 4개의 페어 유닛은 이를 구성하는 상기 복수의 도선을 감싸는 개별 쉬스를 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 4개의 페어 유닛은 시계 방향으로 순차적으로 배치되어 있는 제1 내지 제4 페어 유닛을 포함하고, 제1 페어 유닛 및 제3 페어 유닛은 이의 절연체가 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되고, 제2 페어 유닛 및 제4 페어 유닛은 이의 절연체가 폴리염화비닐 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되며, 상기 제1 페어 유닛은 상기 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛은 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛은 상기 대연 피치(w)를 갖는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
또한, 상기 4개의 페어 유닛은 시계 방향으로 순차적으로 배치되어 있는 제1 내지 제4 페어 유닛을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 페어 유닛의 절연체는 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성될 수 있고, 상기 제1 페어 유닛은 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛은 상기 대연 피치(y) 또는 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛이 상기 대연 피치(y)를 갖는 경우 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛이 상기 대연 피치(z)를 갖는 경우 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛은 상기 대연 피치(w)를 갖는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
그리고, 상기 개별 쉬스는 난연성 폴리염화비닐 수지 또는 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
한편, 상기 제1 내지 제4 페어 유닛 각각의 사이를 서로 이격시키는 하나 이상의 격벽을 포함하는 필러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
여기서, 상기 복수의 격벽의 두께는 0.6 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
또한, 상기 페어 유닛과 상기 쉬스 사이에 배치된 외부 차폐층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
그리고, 상기 쉬스 내부에 립코드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
한편, 상기 도체는 구리, 연동 또는 주석도금동의 단선 또는 연선이고, 상기 절연체는 난연성 폴리올레핀 수지, 불소 수지 또는 할로겐화 폴리올레핀 수지로 이루어지고, 상기 쉬스는 난연성 폴리염화비닐 수지 또는 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
역기서, 상기 절연체의 두께는 0.5 내지 0.61 mm이고, 상기 쉬스의 두께는 0.3 내지 0.55 mm인 것을 특징으로 하는, UTP 케이블을 제공한다.
본 발명에 따른 UTP 케이블은 복수의 페어 유닛 각각의 대연 피치를 정밀하게 제어하는 동시에 상기 복수의 페어 유닛들 전체의 집합 피치를 실질적으로 제거하여 신호 전송에 대한 반사 손실(return loss), 신호 감쇠(attenuation) 및 크로스토크(crosstalk)를 동시에 효과적으로 억제함으로써 CAT8의 UTP 케이블에서 요구되는 충분한 데이터 전송능력을 달성하는 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 종래의 4-페어(4-pair) UTP 케이블의 하나의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 종래의 4-페어 UTP 케이블의 다른 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 UTP 케이블의 하나의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 실시예의 UTP 케이블 시편에 대한 NEXT(near end crosstalk) 평가 결과를 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명 되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 UTP 케이블의 하나의 실시예에 관한 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 UTP 케이블은 구리 등의 도체(111)가 절연체(112)에 의해 피복된 복수, 예를 들어, 2개의 도선(110)이 일정한 피치로 서로 꼬여짐으로써 각각 형성된 복수, 예를 들어, 4개의 페어 유닛(pari unit)(100) 및 상기 복수의 페어 유닛(100)을 감싸는 외부자켓인 쉬스(400)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 페어 유닛(100)에 있어서, 상기 도체(111) 및 상기 절연체(112)의 규격과 재질은 UTP 케이블 국제기준(ANSI/TIA/EIA 568A)에 따른다. 예를 들어, 상기 도체(111)는 구리, 연동(annealed copper), 주석도금동(tinned copper) 등의 재질로 이루어질 수 있고, 단선(solid wire) 또는 연선(stranded wire)일 수 있다. 또한, 상기 도체(111)가 단선인 경우 외경이 약 0.5 내지 0.6 mm일 수 있고, 연선인 경우 소선경이 약 0.203 mm일 수 있다.
한편, 상기 절연체(112)는 수지 조성물로 형성되며, 고난연성이 요구되는 플레넘(Plenum)급 케이블의 경우, 난연성 확보를 위하여 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroetylene; PTFE) 수지, 불소화에틸렌프로필렌(Fluorinated Ethylene Propylene; FEP) 수지, 과불소화산(Perfluorinated Acid; PFA) 등의 불소수지 또는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride; PVC) 등의 할로겐화 폴리올레핀 수지, 난연성 폴리에틸렌(Fire-resistant Polyethylene; FRPE), 난연성 폴리프로필렌(Fire-resistant Polypropylene; FRPP) 등의 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 절연체(112)의 두께는 약 0.5 내지 0.61 mm일 수 있다.
종래 UTP 케이블은 이를 구성하는 복수의 페어 유닛 전체가 일정한 피치로 서로 꼬여진 구조를 갖는데 여기서 상기 복수의 페어 유닛 전체의 꼬임 피치를 집합 피치라 한다.
종래 UTP 케이블은 상기 집합 피치에 따라 신호 감쇠(attenuation) 및 각각의 페어 유닛에 흐르는 전류가 형성하는 전자기장에 의해 인접한 다른 페어 유닛의 전송 신호에 노이즈가 발생하는 등의 악영향을 받는 크로스토크(crosstalk) 현상이 특정 주파수 대역에서 급격하게 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명자들은 종래의 UTP 케이블과 달리 본 발명에 따른 UTP 케이블을 구성하는 상기 복수의 페어 유닛(100)들 전체가 일정한 피치로 서로 꼬여진 구조를 갖지 않는 경우에도 신호 전송에 대한 크로스토크 현상을 효과적으로 억제할 수 있음을 실험적으로 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명에 따른 UTP 케이블은 상기 복수의 페어 유닛(100)들 전체의 꼬임 피치인 집합 피치가 실질적으로 없다. 여기서, 상기 복수의 페어 유닛(100)들 전체의 집합 피치가 실질적으로 없다는 것은 압출 및 권취 등의 생산 공정에서 불가피하게 자연적으로 발생하는 부분적인 또는 전체적인 꼬임을 제외하고, 복수의 도선(110)이 일정한 피치로 서로 꼬여져 페어 유닛(100)으로 구성된 후 상기 페어 유닛 복수개가 집합되어 쉬스 압출기로 투입되기 전에 상기 집합된 복수개의 페어 유닛 전체에 인위적으로 부여된 꼬임이 없다는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에 따른 UTP 케이블은 상기 복수의 페어 유닛(100)을 구성하는 복수의 도선(110)이 서로 분리되지 않도록 일정한 피치로 서로 꼬여진 구조를 갖는데 여기서 상기 복수의 도선(110)의 꼬임 피치를 대연 피치라 한다.
또한, 상기 대연 피치에 따라 신호 감쇠(attenuation) 및 크로스토크(crosstalk) 현상이 특정 주파수 대역에서 발생할 수 있다. 따라서, UTP 케이블의 사용 주파수 대역마다 상기 신호 감쇠 및 상기 크로스토크 현상이 발생하는 것을 억제하기 위해 상기 대연 피치의 정밀한 조절이 필요하다.
구체적으로, 본 발명에 있어서, 상기 복수의 페어 유닛(100) 중 대연 피치가 가장 짧은 페어 유닛(100)의 대연 피치(x)는 4 mm 이상이고, 다른 페어 유닛(100)들 각각의 대연 피치(y,z,w)는 UTP 케이블의 사용 주파수 대역별로 아래 조건을 만족할 수 있다.
UTP 케이블의 사용 주파수가 500 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0055x2+0.9933x+0.0216
대연 피치(z) > 0.0114x2+0.9931x-0.0023
대연 피치(w) > 0.0212x2+0.9466x+0.1253
UTP 케이블의 사용 주파수가 1,000 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0109x2+0.9998x-0.0165
대연 피치(z) > 0.0292x2+0.9325x+0.1563
대연 피치(w) > 0.0624x2+0.7039x+0.8251
UTP 케이블의 사용 주파수가 1,500 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0224x2+0.9216x+0.2455
대연 피치(z) > 0.063x2+0.6882x+0.88
대연 피치(w) > 0.1609x2-0.1952+3.5438
UTP 케이블의 사용 주파수가 2,000 MHz 이하인 경우,
대연 피치(y) > 0.0242x2+1.0121x-0.1667
대연 피치(z) > 0.0982x2+0.551x+0.9266
대연 피치(w) > 0.3372x2-1.7924x+7.7828
상기 복수의 페어 유닛(100) 중 대연 피치가 가장 짧은 페어 유닛(100)의 대연 피치(x)가 4 mm 미만인 경우, 도체(111)가 절연체(1120)에 의해 피복된 복수, 예를 들어, 2개의 도선(110)을 일정한 피치로 서로 꼬아 페어 유닛을 형성하는 대연 공정의 작업성이 떨어질 뿐만 아니라, 대연 피치가 짧아짐에 따라 연입률 및 도체 저항이 증가하게 되므로 4 mm 미만은 바람직하지 않다. 또한, 다른 페어 유닛(100)들 각각의 대연 피치(y,z,w)가 최대 사용 주파수 대역별 상기 조건을 만족하지 못하는 경우, 각각의 페어 유닛(100)에 흐르는 전류가 형성하는 전자기장에 의해 인접한 다른 페어 유닛의 전송 신호에 노이즈가 발생하는 크로스토크(crosstalk) 현상이 발생할 우려가 있다.
한편, 본 발명에 따른 UTP 케이블을 구성하는 상기 복수의 페어 유닛(100) 중 제1 페어 유닛(100a) 및 제3 페어 유닛(100c)은 이의 절연체(112)가 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되고, 제2 페어 유닛(100b) 및 제4 페어 유닛(100d)은 이의 절연체(112)가 폴리염화비닐 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성될 수 있으며, 상기 제1 페어 유닛(100a)은 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛(100b)은 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제3 페어 유닛(100c)은 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛(100d)은 대연 피치(w)를 가질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 UTP 케이블을 구성하는 상기 복수의 페어 유닛(100)의 절연체(112)가 모두 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성될 수 있고, 제1 페어 유닛(100a)은 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛(100b)은 대연 피치(y) 또는 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제3 페어 유닛(100c)은 상기 제2 페어 유닛(100b)이 대연 피치(y)를 갖는 경우 대연 피치(z)를 갖고 상기 제2 페어 유닛(100b)이 대연 피치(z)를 갖는 경우 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛(100d)은 대연 피치(w)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 UTP 케이블은 상기 복수의 페어 유닛(100) 전체의 집합 피치가 실질적으로 없으므로 상기 집합 피치에 의해 발생하는 특정 주파수 대역에서의 신호 감쇠 및 크로스토크 현상을 억제할 수 있는 동시에, 복수의 페어 유닛(100) 각각의 대연 피치를 앞서 기술한 바와 같이 정밀하게 제어함으로써 신호 전송에 대한 크로스토크 현상 등을 동시에 효과적으로 억제하거나 최소화할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명에 있어서, 상기 쉬스(400)는 외부로부터의 압력이나 충격으로부터 상기 복수의 페어 유닛(100)을 보호하고 인접하는 타 케이블이나 기타 전자장비로부터 발생되는 전자파에 의한 외부간섭을 차단하는 기능을 수행한다.
상기 쉬스(400)의 재질은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 난연성 폴리염화비닐(PVC) 또는 난연성 폴리올레핀계 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 난연성 폴리염화비닐(PVC)의 난연성은 한계산소지수(Limited Oxygen Index; LOI)가 48 내지 65%일 수 있다. 또한, 상기 쉬스(400)의 두께는 상기 페어 유닛(100)의 절연체(112)를 형성하는 재질에 따라 상이할 수 있고, 예를 들어, 0.3 내지 0.55 mm일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 페어 유닛(100)을 구성하는 복수의 도선(110)이 서로 분리되는 것을 더욱 확실히 억제하여 임피던스가 변하는 것을 방지하기 위해 상기 페어 유닛(100)은 상기 복수의 도선(110)을 감싸는 개별 쉬스(120)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 개별 쉬스(120)의 재질은 특별히 제한되지 않고, 상기 쉬스(400)의 재질과 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 크로스토크 현상을 억제하거나 최소화하기 위해 본 발명에 따른 UTP 케이블은 필러(200)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 필러(200)는 상기 복수의 페어 유닛(100)을 서로 물리적으로 이격시키는 복수의 격벽을 포함함으로써 상기 복수의 페어 유닛(100) 사이의 크로스토크를 추가적으로 억제하거나 최소화하는 동시에 상기 복수의 페어 유닛(100)의 배치를 안정적으로 유지하여 UTP 케이블의 구조적 안정성을 개선하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 필러(200)를 구성하는 복수의 격벽의 재질은 특별히 제한되지 않고 상기 절연체(112)와 동일하거나 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 필러(200)를 구성하는 각각의 격벽은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 쉬스(400) 또는 후술하는 외부차폐층(300)의 내벽에 부착되거나 상기 내벽으로부터 일정 거리 이격되어 분리될 수 있다.
상기 필러(200)에 있어서, 이를 구성하는 각각의 격벽의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 UTP 케이블은 이의 단면의 진원도를 용이하게 유지함으로써 상기 UTP 케이블의 사용시 또는 보빈 등에 권취시 케이블의 부분적 꼬임 및 이로 인한 피치 설계의 변경에 따른 데이터 전송능력 저하를 효과적으로 억제할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다. 예를 들어, 상기 필러(200)를 구성하는 복수의 격벽의 전체 두께는 0.6 내지 1 mm이고, 길이는 4.5 내지 5 mm일 수 있다.
본 발명에 따른 UTP 케이블은 상기 복수의 페어 유닛(100)과 상기 쉬스(400) 사이에 외부차폐층(300)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 외부차폐층(300)은 인접하는 타 케이블간의 신호 간섭을 방지하고 상기 UTP 케이블의 난연성을 추가로 강화하는 기능을 수행한다. 상기 외부차폐층(300)은 금속테이프, 금속편조물 등으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 UTP 케이블은 상기 쉬스(400) 내부에 립코드(500)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 립코드(500)는 상기 외부자켓(300)의 탈피를 용이하게 하는 용도로 사용되고, 케브라 아라미드 얀(Kevlar aramid yarn), 에폭시 섬유봉(Fiber glass epoxy rod), 섬유강화폴리에틸렌(FRP; Fiber Reinforced Polyethylene), 고강도 섬유, 아연도금강선, 강선 등의 소재로 이루어지는 경우 상기 UTP 케이블에 항장력을 부여하는 인장선으로서의 기능을 병행할 수 있다.
[실시예]
1. 제조예
아래 표 1에 따른 규격으로 UTP 케이블 시편을 제조하였다.
UTP 케이블 시편
도체 : 구리도체(직경 0.57 mm)
복수의 페어 유닛들의 집합 피치 : 없음
절연체 외경 : 1.10 내지 1.11 mm
개별 쉬스 및 외부 쉬스: 난연성 폴리염화비닐
절연체 소재 대연 피치
제1 페어 유닛 저밀도 폴리에틸렌 7.5~8 mm
제2 페어 유닛 폴리염화비닐 14~14.5 mm
제3 페어 유닛 저밀도 폴리에틸렌 10~10.5 mm
제4 페어 유닛 폴리염화비닐 23~23.5 mm
2. NEXT(near end crosstalk) 평가
Network analyzer(제품명 : Agilent 5071C) 및 Measurement kit(제품명 : ANSI/TIA-1183)을 이용하여 싱글 엔디드(single eneded) 측정법으로 NEXT(near end crosstalk)를 측정했다.
도 4는 UTP 케이블 시편에 대한 NEXT(near end crosstalk) 평가 결과를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 UTP 케이블은 집합 피치가 실질적으로 없으므로 페어 유닛간 급격한 크로스토크가 현상이 발생하지 않고 양호한 신호전송 특성을 나타내는 것으로 확인되었다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100 : 페어 유닛 200 : 필러
300 : 외부 차폐층 400 : 쉬스
500 : 립코드

Claims (12)

  1. 도체 및 이를 감싸는 절연체를 포함하는 복수의 도선이 서로 꼬여짐으로써 형성된 페어 유닛 4개 및 상기 4개의 페어 유닛 전체를 감싸는 쉬스를 포함하고,
    상기 4개의 페어 유닛 전체의 꼬임 피치인 집합 피치는 실질적으로 없는, UTP 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 4개의 페어 유닛 중 이들 각각을 구성하는 상기 복수의 도선의 꼬임 피치인 대연 피치가 가장 짧은 페어 유닛의 대연 피치(x)는 4 mm 이상이고, 다른 페어 유닛들 각각의 대연 피치(y,z,w)는 아래 조건을 만족하는, UTP 케이블.
    상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 500 MHz 이하인 경우,
    대연 피치(y) > 0.0055x2+0.9933x+0.0216
    대연 피치(z) > 0.0114x2+0.9931x-0.0023
    대연 피치(w) > 0.0212x2+0.9466x+0.1253
    상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 1,000 MHz 이하인 경우,
    대연 피치(y) > 0.0109x2+0.9998x-0.0165
    대연 피치(z) > 0.0292x2+0.9325x+0.1563
    대연 피치(w) > 0.0624x2+0.7039x+0.8251
    상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 1,500 MHz 이하인 경우,
    대연 피치(y) > 0.0224x2+0.9216x+0.2455
    대연 피치(z) > 0.063x2+0.6882x+0.88
    대연 피치(w) > 0.1609x2-0.1952+3.5438
    상기 UTP 케이블의 사용 주파수가 2,000 MHz 이하인 경우,
    대연 피치(y) > 0.0242x2+1.0121x-0.1667
    대연 피치(z) > 0.0982x2+0.551x+0.9266
    대연 피치(w) > 0.3372x2-1.7924x+7.7828
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 4개의 페어 유닛은 이를 구성하는 상기 복수의 도선을 감싸는 개별 쉬스를 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 4개의 페어 유닛은 시계 방향으로 순차적으로 배치되어 있는 제1 내지 제4 페어 유닛을 포함하고, 제1 페어 유닛 및 제3 페어 유닛은 이의 절연체가 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되고, 제2 페어 유닛 및 제4 페어 유닛은 이의 절연체가 폴리염화비닐 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성되며, 상기 제1 페어 유닛은 상기 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛은 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛은 상기 대연 피치(w)를 갖는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 4개의 페어 유닛은 시계 방향으로 순차적으로 배치되어 있는 제1 내지 제4 페어 유닛을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 페어 유닛의 절연체는 저밀도 폴리에틸렌 수지를 포함하는 수지 조성물로부터 형성될 수 있고, 상기 제1 페어 유닛은 대연 피치(x)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛은 상기 대연 피치(y) 또는 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛이 상기 대연 피치(y)를 갖는 경우 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(z)를 갖고, 상기 제2 페어 유닛이 상기 대연 피치(z)를 갖는 경우 상기 제3 페어 유닛은 상기 대연 피치(y)를 갖고, 상기 제4 페어 유닛은 상기 대연 피치(w)를 갖는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 개별 쉬스는 난연성 폴리염화비닐 수지 또는 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 페어 유닛 각각의 사이를 서로 이격시키는 하나 이상의 격벽을 포함하는 필러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 격벽의 두께는 0.6 내지 1 mm인 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 페어 유닛과 상기 쉬스 사이에 배치된 외부 차폐층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 쉬스 내부에 립코드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도체는 구리, 연동 또는 주석도금동의 단선 또는 연선이고,
    상기 절연체는 난연성 폴리올레핀 수지, 불소 수지 또는 할로겐화 폴리올레핀 수지로 이루어지고,
    상기 쉬스는 난연성 폴리염화비닐 수지 또는 난연성 폴리올레핀 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절연체의 두께는 0.5 내지 0.61 mm이고,
    상기 쉬스의 두께는 0.3 내지 0.55 mm인 것을 특징으로 하는, UTP 케이블.
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