WO2000068959A1 - Cable passe-bas - Google Patents

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WO2000068959A1
WO2000068959A1 PCT/FR2000/001275 FR0001275W WO0068959A1 WO 2000068959 A1 WO2000068959 A1 WO 2000068959A1 FR 0001275 W FR0001275 W FR 0001275W WO 0068959 A1 WO0068959 A1 WO 0068959A1
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WO
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layer
cable according
produced
cable
ferromagnetic
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Application number
PCT/FR2000/001275
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English (en)
Inventor
Ning Yu
Bruno Giacomini
Original Assignee
Axon'cable S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP00927330A priority patent/EP1177562B1/fr
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    • 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
    • H01B11/12—Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics
    • H01B11/14—Continuously inductively loaded cables, e.g. Krarup cables

Definitions

  • the present invention relates to a low pass cable.
  • an electrical transmission cable is to convey the signals within an electrical or electronic system or between two systems of this type in a wide frequency range of these signals.
  • a low-pass transmission cable has a low frequency bandwidth, that is to say that it only allows signals whose frequency is less than a certain limit called the cable cut-off frequency to propagate.
  • the cutoff frequency is defined as being that for which the attenuation is equal to 4.3 dB per meter.
  • Shielded low-pass cables are already known in which, in addition to the usual shielding by metallic braid, an intermediate magnetic absorption layer is produced which is made of ferrite in these known cables.
  • Such low-pass cables have a cut-off frequency of the order of 100 MHz in the sense mentioned above. Such a cut-off frequency is considered admissible for a certain number of applications.
  • this cut-off frequency must be adapted to the maximum frequency of the electrical signals which must pass through the cable.
  • An object of the present invention is to provide a low-pass cable whose cut-off frequency, that is to say the frequency corresponding to an attenuation of 4.3 dB per meter is substantially less than 100 MHz, typically lower or equal to 20 MHz.
  • Another object of the invention is to provide a cable of this type in which the transfer impedance Zt of the cable does not increase strongly with the frequency of external parasitic signals to ensure effective protection against electromagnetic interference.
  • the cable retains its magnetic absorption properties in a temperature range corresponding to its current use, that is to say typically up to 260 ° C.
  • the low-pass shielded cable is characterized in that it successively comprises from its center towards its periphery
  • said ferromagnetic alloy has the following composition: 8o + ⁇ o% B 2 o + ⁇ o%
  • B representing the total percentage expressed in atoms of the metalloid elements of the alloy chosen from the group comprising B, Si and P.
  • the compound is of the amorphous type.
  • said ferromagnetic alloy has the following composition:
  • - A represents the ferromagnetic elements Co, Fe, Mn and Ni entering into the composition either alone or in several in combined form;
  • - B represents the metalloid elements B, Si and P entering into the composition either alone, or in several in combined form; and - C representing the total percentage expressed in atoms of a metallic element chosen from the group comprising Cu and Nb or of the mixture of the two.
  • the magnetic absorption layer made of an amorphous or nano-crystalline ferromagnetic metal alloy preferably having the composition indicated above, one effectively obtains, simultaneously, a lowering of the cut-off frequency to a lower value or equal to 20 MHz for an attenuation of 4.3 dB / m and a decrease in the increase in the transfer impedance for high frequencies.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a low-pass cable which makes it possible to obtain, under attractive economic conditions, a low-pass shielded cable having the characteristics set out above.
  • the magnetic absorption layer can be produced either from micro-wires of the amorphous or nano-crystalline material, or from ribbons of this material.
  • FIG. 1 is a partially cut away perspective view of a low-pass cable
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the cable of Figure 1
  • FIG. 3 represents curves which show the attenuation of the cable corresponding to example 1 as a function of the frequency
  • Figure 4 is a similar view for the cable of Example 2
  • FIG. 5 shows curves giving the variations in transfer impedance as a function of the frequency for the four examples of cables corresponding to example 6
  • FIGS. 6A to 6D show curves representing the shielding efficiency as a function of the frequency for the four cables defined in Example 6
  • FIG. 7 shows the attenuation curve (A) of the cable corresponding to the examples in Table II as a function of the frequency (F);
  • FIG. 8 shows the variation of the imaginary part of the permeability of the absorbent material as a function of the frequency.
  • the cable consists first of all of a conductive core 10 which can of course be made up of several conductive strands, for example of silver copper.
  • This conductive core can range from AWG08 to AWG26.
  • a layer 14 of magnetic absorption On the first dielectric layer 12 is produced according to an essential characteristic of the invention a layer 14 of magnetic absorption.
  • a second layer 16 of dielectric material then a metal braid of shielding 18 of standard type and finally an external insulating sheath 20.
  • the external diameters of these different layers have been identified from D1 to D6.
  • the cable may not include the second dielectric layer 16 interposed between the magnetic absorption layer 14 and the shielding braid 18.
  • the cable may also not have its own shielding layer.
  • it is a bundle of these cables which will include a shielding, that is to say shielding means common to the entire bundle of cables.
  • the conductive core 10 could consist of several conductive elements, each conductive element being surrounded by its own insulation of dielectric material. These conductive elements are preferably twisted.
  • the first layer of dielectric material 12 is then, in this case, formed by the different insulations.
  • the magnetic absorption layer is produced around the assembly formed by the various insulated conductive elements.
  • the magnetic absorbent layer is made of a ferromagnetic metal alloy of the amorphous or nano-crystalline type.
  • This characteristic allows, as has already been explained briefly and as will be demonstrated by reference to the appended curves, to obtain a very significant reduction in the cut-off frequency corresponding to the attenuation of 4.3 dB / m, which therefore makes it possible to obtain transmission of the useful signal under very improved conditions since this results in filtering of the non-useful frequencies induced or radiated, as well as a significant improvement in the transfer impedance.
  • the ferromagnetic material of the amorphous type has the following composition:
  • nano-crystalline ferromagnetic material has the following composition:
  • - A represents the ferromagnetic elements Co, Fe, Mn and Ni entering into the composition either alone or in several in combined form;
  • - B represents the metalloid elements B, Si and P entering into the composition either alone, or in several in combined form;
  • - C represents the metallic elements Cu and Nb used in the composition either alone or in several in combined form. - The percentage is in atom and nominal.
  • the percentage tolerance represents the range in which the electromagnetic characteristics for the low-pass cable application are satisfactory.
  • the constituent of type A determines the intrinsic ferromagnetic properties of the materials, while that of type B makes it possible to obtain, during the solidification of the alloy, the amorphous state that, only, constituent A cannot obtain.
  • type C it serves as a buffer between crystallization and amorphous solidification, and makes it possible to create a so-called nano-crystalline state in which the ferromagnetic characteristics are just as interesting as in the amorphous state.
  • Special alloys have been developed to test their effectiveness as a magnetic absorption layer. Table I below provides several alloy compositions with their amorphous or nanocrystalline state.
  • the absorption layer is preferably obtained by covering micro-wires made with the amorphous or nano-crystalline metal alloy, having a diameter between 9 microns and 22 microns and preferably covered individually of glass.
  • the layer thus obtained preferably has a thickness of between 50 and 150 microns.
  • a first cable was made according to the characteristics defined in the table below.
  • a bundle of 32 micro-wires made with an alloy having the composition of line XII of table I is used.
  • This magnetic absorption layer is obtained by wrapping a bead constituted by the bundle of 32 micro-wires.
  • a substantially contiguous layer of micro-wires is obtained.
  • the covering pitch is 1 mm.
  • the cable attenuation measurement shown in Figure 3 shows that for an attenuation of 4.3 dB / m the cutoff frequency is 20 MHz, which is much lower than the cutoff frequency of 100 MHz in the state of technique.
  • the bundle comprises 30 to 35 micro-wires and the guide pitch is between 0.25 mm and 1.1 mm.
  • Example 2 Another cable was made by adopting the same manufacturing techniques as in Example 1 and the same structure for the cable. The difference lies in the fact that the covering pitch of the micro-wires made of ferromagnetic amorphous metallic material is 0.3 mm instead of 1 mm. As shown in Figure 4, the cable has a cutoff frequency which is further lowered for attenuation by 4.3 dB / m since this frequency is of the order of 3 MHz.
  • Example 3 A third cable was produced which differs from the previous examples only in that the diameter D3 of the absorption layer is 1.10 mm to 1 mm, that is to say that the microphones -wires have a diameter of the order of 20 microns. The other parameters are unchanged. The attenuation measurement of this cable shows that the cut-off frequency at 4.3 dB / m is pushed back below 1 MHz.
  • Example 4 Another cable was made according to the specifications indicated in the table below. It can be seen that in this case, there is effectively the presence of the second dielectric layer 16 between the absorbent layer 14 and the shielding braid 18. The results are similar to those obtained in the case of Example 2.
  • Example 4 Another cable similar to that of Example 4 was produced, except as regards the dielectric material used to produce the two dielectric layers and the outer sheath.
  • the FEP is replaced by a composite PTFE / polyimide / PTFE film or a composite polyimide / PTFE film.
  • the results of the attenuation measurement show performances in terms of attenuation and cutoff frequency similar to those of Example 2.
  • Example 6 In the following example, 4 cables numbered 1, 2, 3 and 4 were respectively produced to show the efficiency in terms of improving the transfer impedance of the cables according to the invention compared to the cable of the state of the art
  • the table below shows the composition of cables 1, 2, 3 and 4
  • cables 3 and 4 lies in the chemical composition of the micro-wires used, the first corresponding to alloy XII of table 1 and the second to alloy XIII of this same table
  • Cable 1 does not have a magnetic absorption layer
  • cable 2 has a ferrite magnetic absorption layer according to the prior art
  • cable 3 has an absorption layer according to the invention
  • the alloy ferromagnetic amorphous metal conforms to the composition given in Example XIII of Table I
  • FIG. 5 shows that a very significant improvement in the transfer impedance is obtained for cables 3 and 4, that is to say for cables according to the invention. These measurements were carried out according to the t ⁇ axial method.
  • FIGS. 6A to 6D show the shielding efficiency A expressed in dB / m as a function of the frequency F expressed in MHz for cables 1 to 4 in a high frequency range from 500 MHz to 2 GHz.
  • Figures 6A and 6B on the one hand and 6C and 6D on the other hand shows that at these high frequencies, the shielding efficiency cables 3 and 4 according to the invention is much higher (from 10 to 20 dB / m) than that obtained with cables 1 and 2 according to the state of the art.
  • a cable is produced according to the same characteristics as those of Example 4 but with a conductive core of the AWG26 type.
  • the other construction parameters being identical. Similar performances are obtained in the case of the preceding examples. It would be the same if the conductive core was of type AWG08.
  • the cable has its own shielding. As already explained, the cable may not have a shielding braid.
  • the magnetic absorption layer is produced from one or more ribbons constituted by an amorphous or nano-crystalline ferromagnetic material, of which different compositions have been given previously.
  • the ribbon can be manufactured by the rapid solidification technique by spinning (in English Melt Spinning) or by the rapid solidification technique by planar flow (in English Planar Flow Casting).
  • Ribbons were produced from alloys I to XI of table I. Table II below gives, for each alloy, an embodiment of the ribbon, specifying its dimensions and its method of production. TABLE II
  • the taping can be carried out using a single tape, the turns overlapping each other, or successively using two tapes with contiguous turns, the spirals of the two layers being inverted From the tapes defined by Table II shielded cables were produced in accordance with the invention.
  • the conductive core is produced by concentric stranding or roplay stranding from copper wires coated with Ag, Sn or Ni with AwG 8 to 26 gauges.
  • the dielectric layer or layers are made of extruded fluoroplastics, of polyolefin. or PVC by extrusion or in polyimide film by taping.
  • the magnetic absorption layer is produced, as already indicated, by taping using the tapes defined in Table II.
  • the magnetic absorption layer is produced with at least one strip of the ferromagnetic alloy whose width is between 0.3 and 4.0 mm and whose thickness is between 2 and 100 microns.
  • the shielding if it exists, is carried out, using a copper wire coated with Ag, Sn or Ni, by braiding or wrapping.
  • the outer sheath can be made of fluorinated thermoplastics, thermoplastic elastomer or PVC by extrusion or even in polyimide film by taping.
  • Figure 7 shows the attenuation of cable A expressed in dB / m as a function of frequency F expressed in MHz.
  • Curve I corresponds to the cables of the prior art and curve II corresponds to the cables of Table II.
  • Various measurements have been made, in particular for the examples of composition of ferromagnetic alloy VI, VII and XIV of Table I above.

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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

L'invention concerne un câble passe-bas. Il comprend successivement depuis son centre vers sa périphérie: une âme conductrice (10), une première couche diélectrique (12), une couche d'absorption magnétique en un alliage métallique ferromagnétique à structure amorphe ou nano-cristallin (14); et une gaine isolante (20).

Description

Câble passe-bas
La présente invention a pour objet un câble passe-bas.
Un câble de transmission électrique a pour but de véhiculer les signaux à l'intérieur d'un système électrique ou électronique ou entre deux systèmes de ce type dans un large domaine de fréquence de ces signaux.
Un câble de transmission passe-bas présente une bande passante de basse fréquence c'est-à-dire qu'il ne laisse se propager que des signaux dont la fréquence est inférieure à une certaine limite appelée fréquence de coupure du câble.
Selon la norme américaine MIL-C-85 485 la fréquence de coupure est définie comme étant celle pour laquelle l'atténuation est égale à 4,3 dB par mètre.
On connaît déjà des câbles blindés passe-bas dans lesquels on réalise en plus du blindage habituel par tresse métallique une couche intermédiaire d'absorption magnétique qui dans ces câbles connus est réalisée à base de ferrite. De tels câbles passe-bas présentent une fréquence de coupure de l'ordre de 100 MHz au sens mentionné ci- dessus. Une telle fréquence de coupure est considérée comme admissible pour un certain nombre d'applications. Cependant, lorsque l'on veut avoir une transmission du signal utile sans que celui-ci soit affecté par des perturbations conduites par le câble ou résultant de rayonnement extérieur d'une meilleure qualité, il serait souhaitable de disposer de câbles blindés passe-bas présentant une présence de coupure sensiblement plus faible par exemple au plus égal à quelques dizaines de MHz.
Il va de soi que cette fréquence de coupure doit être adaptée à la fréquence maximale des signaux électriques qui doivent transiter par le câble. De toute manière il est souhaitable de disposer de câbles comportant leur propre blindage ou non, dont la fréquence de coupure est très sensiblement inférieure à 100 MHz, fréquence de coupure que l'on obtient avec les câbles passe-bas de l'état de la technique.
Un objet de la présente invention est de fournir un câble passe-bas dont la fréquence de coupure, c'est-à-dire la fréquence correspondant à une atténuation de 4,3 dB par mètre est sensiblement inférieure à 100 MHz, typiquement inférieure ou égale à 20 MHz. Un autre objet de l'invention est de fournir un câble de ce type dans lequel l'impédance de transfert Zt du câble ne croisse pas fortement avec la fréquence de signaux parasites externes pour assurer une protection efficace contre les interférences électromagnétiques. Enfin, il est très souhaitable que le câble conserve ses propriétés d'absorption magnétique dans une plage de températures correspondant à son utilisation courante, c'est-à-dire typiquement jusqu'à 260°C.
Pour atteindre ces deux objets selon l'invention, le câble blindé passe-bas se caractérise en ce qu'il comprend successivement depuis son centre vers sa périphérie
- une âme conductrice ;
- une première couche diélectrique ;
- une couche d'absorption magnétique en un alliage métallique amorphe ferromagnétique ; et
- une gaine isolante.
De préférence, ledit alliage ferromagnétique a la composition suivante : 8o + ιo % B2o + ιo %
A représentant le pourcentage total exprimé en atomes des éléments ferromagnétiques de l'alliage choisis dans le groupe comprenant Co, Fe, Mn et Ni ; et
B représentant le pourcentage total exprimé en atomes des éléments métalloïdes de l'alliage choisis dans le groupe comprenant B, Si et P. Le composé est du type amorphe.
En variante, ledit alliage ferromagnétique a la composition suivante :
Figure imgf000004_0001
- A représente les éléments ferromagnétiques Co, Fe, Mn et Ni entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ;
- B représente les éléments métalloïdes B, Si et P entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ; et - C représentant le pourcentage total exprimé en atomes d'un élément métallique choisi dans le groupe comprenant le Cu et le Nb ou du mélange des deux.
Grâce à la présence de la couche d'absorption magnétique réalisée en un alliage métallique amorphe ou nano-cristallin ferromagnétique ayant de préférence la composition indiquée ci-dessus, on obtient effectivement, simultanément, un abaissement de la fréquence de coupure à une valeur inférieure ou égale à 20 MHz pour une atténuation de 4,3 dB/m et une diminution de l'augmentation de l'impédance de transfert pour les fréquences élevées.
La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un câble passe-bas qui permet d'obtenir dans des conditions économiques intéressantes un câble blindé passe-bas présentant les caractéristiques énoncées ci-dessus. La couche d'absorption magnétique peut être réalisée soit à partir de micro-fils du matériau amorphe ou nano-cristallin, soit à partir de rubans de ce matériau.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'un câble passe-bas ; la figure 2 est une vue en coupe transversale du câble de la figure 1 ; la figure 3 représente des courbes qui montrent l'atténuation du câble correspondant à l'exemple 1 en fonction de la fréquence ; la figure 4 est une vue similaire pour le câble de l'exemple 2 ; la figure 5 montre des courbes donnant les variations d'impédance de transfert en fonction de la fréquence pour les quatre exemples de câbles correspondant à l'exemple 6 ; les figures 6A à 6D montrent des courbes représentant l'efficacité de blindage en fonction de la fréquence pour les quatre câbles définis dans l'exemple 6 ; la figure 7 montre la courbe d'atténuation (A) du câble correspondant aux exemples du tableau II en fonction de la fréquence (F) ; et la figure 8 montre la variation de la partie imaginaire de la perméabilité du matériau absorbant en fonction de la fréquence.
En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, on va décrire la structure générale du câble. Le câble est constitué tout d'abord d'une âme conductrice 10 qui peut être constitué bien sûr par plusieurs brins conducteurs par exemple en cuivre argenté. Cette âme conductrice peut aller de AWG08 à AWG26. Autour de l'âme conductrice 10, on trouve une première couche de matériau diélectrique 12. Sur la première couche diélectrique 12 est réalisée selon une caractéristique essentielle de l'invention une couche 14 d'absorption magnétique. On trouve ensuite une deuxième couche 16 de matériau diélectrique puis une tresse métallique de blindage 18 de type standard et enfin une gaine externe isolante 20. Sur la figure 2, on a repéré de D1 à D6 les diamètres externes de ces différentes couches.
Il faut dès à présent mentionner que selon certains modes de réalisation, le câble peut ne pas comporter la deuxième couche de diélectrique 16 interposée entre la couche d'absorption magnétique 14 et la tresse de blindage 18.
En variante, le câble peut également ne pas comporter sa propre couche de blindage. Dans ce cas, le plus souvent, c'est un faisceau de ces câbles qui comportera un surblindage, c'est-à-dire des moyens de blindage communs à l'ensemble du faisceau de câbles.
En variante, l'âme conductrice 10 pourrait être constituée par plusieurs éléments conducteurs, chaque élément conducteur étant entouré par sa propre isolation en matériau diélectrique. Ces éléments conducteurs sont de préférence torsadés. La première couche en matériau diélectrique 12 est alors, dans ce cas, constituée par les différentes isolations. La couche d'absorption magnétique est réalisée autour de l'ensemble constitué par les différents éléments conducteurs isolés.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la couche absorbante magnétique est réalisée en un alliage métallique ferromagnétique du type amorphe ou nano-cristallin. Cette caractéristique permet comme on l'a déjà expliqué succinctement et comme cela sera démontré par référence aux courbes annexées d'obtenir une diminution très sensible de la fréquence de coupure correspondant à l'atténuation de 4,3 dB/m ce qui permet donc d'obtenir une transmission du signal utile dans des conditions très améliorées puisqu'on obtient ainsi un filtrage des fréquences non utiles induites ou rayonnées, ainsi qu'une amélioration sensible de l'impédance de transfert.
De préférence, le matériau ferromagnétique du type amorphe a la composition suivante :
Figure imgf000007_0001
et le matériau ferromagnétique nano-cristallin a la composition suivante :
A75 + ιo % B2o + ιo % C5 ± 3 /0
Dans ces formules :
- A représente les éléments ferromagnétiques Co, Fe, Mn et Ni entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ;
- B représente les éléments métalloïdes B, Si et P entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ;
- C représente les éléments métalliques Cu et Nb entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée. - Le pourcentage est en atome et nominal.
- La tolérance en pourcentage représente la plage dans laquelle les caractéristiques électromagnétiques pour l'application câble passe-bas sont satisfaisantes.
En fait, le constituant du type A détermine les propriétés ferromagnétiques intrinsèques des matériaux, alors que celui du type B permet d'obtenir lors de la solidification de l'alliage l'état amorphe que, seul, le constituant A ne peut se procurer. Quant à celui du type C, il sert de tampon entre la cristallisation et la solidification amorphe, et permet de créer un état dit nano-cristallin dans lequel les caractéristiques ferromagnétiques sont tout aussi intéressantes qu'à l'état amorphe. Des alliages particuliers ont été élaborés pour tester leur efficacité en tant que couche d'absorption magnétique. Le tableau I ci-dessous fournit plusieurs compositions d'alliage avec leur état amorphe ou nano-cristallin.
TABLEAU I
Figure imgf000008_0001
Selon un premier mode de mise en oeuvre, la couche d'absorption est obtenue de préférence par guipage de micro-fils réalisés avec l'alliage métallique amorphe ou nano-cristallin, présentant un diamètre compris entre 9 microns et 22 microns et de préférence recouverts individuellement de verre. La couche ainsi obtenue a, de préférence, une épaisseur comprise entre 50 et 150 microns. On va maintenant décrire plusieurs exemples de réalisation du câble passe-bas selon le premier mode de mise en oeuvre.
Exemple 1
Un premier câble a été réalisé selon les caractéristiques définies dans le tableau ci-dessous. On utilise pour la réalisation de la couche d'absorption magnétique un faisceau de 32 micro-fils réalisés avec un alliage ayant la composition de la ligne XII du tableau I. Cette couche d'absorption magnétique est obtenue par guipage d'un cordon constitué par le faisceau des 32 micro-fils. On obtient une couche de micro-fils sensiblement jointive. Le pas de guipage est de 1 mm. La mesure d'atténuation du câble montrée par la figure 3 montre que pour une atténuation de 4,3 dB/m la fréquence de coupure est de 20 MHz, ce qui est très inférieure à la fréquence de coupure de 100 MHz de l'état de la technique.
Figure imgf000009_0001
Plus généralement, le faisceau comprend 30 à 35 micro-fils et le pas de guidage est compris entre 0,25 mm et 1 ,1 mm.
Exemple 2 On a réalisé un autre câble en adoptant les mêmes techniques de fabrication que dans l'exemple 1 et la même structure pour le câble. La différence réside dans le fait que le pas de guipage des micro-fils en matériau métallique amorphe ferromagnétique est de 0,3 mm au lieu de 1 mm. Comme le montre la figure 4, le câble présente une fréquence de coupure qui est encore abaissée pour l'atténuation de 4,3 dB/m puisque cette fréquence est de l'ordre de 3 MHz.
Exemple 3 On a réalisé un troisième câble qui ne diffère des exemples précédents que par le fait que le diamètre D3 de la couche d'absorption est de 1 ,10 mm au eu de 1 mm, c'est-à-dire que les micro-fils ont un diamètre de l'ordre de 20 microns. Les autres paramètres étant inchangés. La mesure d'atténuation de ce câble montre que la fréquence de coupure à 4,3 dB/m est repoussée en dessous de 1 MHz. Exemple 4 Un autre câble a été réalisé suivant les spécifications indiquées dans le tableau ci-dessous. On voit que dans ce cas, on a effectivement la présence de la deuxième couche de diélectrique 16 entre la couche absorbante 14 et la tresse de blindage 18. Les résultats sont similaires à ceux obtenus dans le cas de l'exemple 2.
Figure imgf000010_0001
Exemple 5
On a réalisé un autre câble similaire à celui de l'exemple 4, sauf en ce qui concerne le matériau diélectrique servant à réaliser les deux couches de diélectrique et la gaine externe. Le FEP est remplacé par un film composite PTFE/polyimide/PTFE ou un film composite polyimide/PTFE. Les résultats de la mesure d'atténuation montrent des performances en terme d'atténuation et de fréquence de coupure similaire à celles de l'exemple 2.
Figure imgf000010_0002
Exemple 6 Dans l'exemple suivant, on a réalisé 4 câbles numérotés respectivement 1 , 2, 3 et 4 pour montrer l'efficacité en termes d'amélioration de l'impédance de transfert des câbles selon l'invention par rapport au câble de l'état de la technique Le tableau ci-dessous montre la composition des câbles 1 , 2, 3 et 4
Figure imgf000011_0001
La différence entre les câbles 3 et 4 réside dans la composition chimique des micro-fils utilisés, le premier correspondant à l'alliage XII du tableau l et le second à l'alliage XIII de ce même tableau
Le câble 1 ne comporte pas de couche d'absorption magnétique, le câble 2 comporte une couche d'absorption magnétique en ferrite selon l'état de la technique, le câble 3 comporte une couche d'absorption selon l'invention, l'alliage métallique amorphe ferromagnétique est conforme à la composition donnée dans l'exemple XIII du tableau I
La figure 5 montre que l'on obtient une amélioration très sensible de l'impédance de transfert pour les câbles 3 et 4, c'est-à-dire pour les câbles conformes à l'invention Ces mesures ont été réalisées selon la méthode tπaxiale
De plus, les figures 6A à 6D montrent l'efficacité de blindage A exprimée en dB/m en fonction de la fréquence F exprimée en MHz pour les câbles 1 à 4 dans une plage de fréquences élevées de 500 MHz à 2 GHz La comparaison des figures 6A et 6B d'une part et 6C et 6D d'autre part montre qu'à ces fréquences élevées, l'efficacité de blindage des câbles 3 et 4 conforme à l'invention est bien supérieure (de 10 à 20 dB/m) à celle qu'on obtient avec les câbles 1 et 2 selon l'état de la technique.
Ces mesures ont été réalisées selon la technique de chambre réverbérante conforme à la Norme Mil-STD 1344
Exemple 7
On réalise un câble suivant les mêmes caractéristiques que celles de l'exemple 4 mais avec une âme conductrice du type AWG26. Les autres paramètres de construction étant identiques. On obtient des performances similaires au cas des exemples précédents. Il en serait de même si l'âme conductrice était du type AWG08.
Dans les exemples 1 à 7, le câble comporte son propre blindage. Comme on l'a déjà expliqué, le câble pourrait ne pas avoir de tresse de blindage.
Selon un deuxième mode de réalisation, la couche d'absorption magnétique est réalisée à partir d'un ou plusieurs rubans constitués par un matériau ferromagnétique amorphe ou nano-cristallin dont différentes compositions ont été données précédemment. Le ruban peut être fabriqué par la technique de solidification rapide par filage (en anglais Melt Spinning) ou par la technique de solidification rapide par écoulement planaire (en anglais Planar Flow Casting).
Ces techniques consistent à projeter, à travers une buse de très faible épaisseur, l'alliage sous forme liquide sur une roue tournant à une vitesse de l'ordre de 2 500 tours par minute. L'alliage liquide se répand sur la périphérie de la roue. En se solidifiant, l'alliage forme un ruban qui peut avoir une très faible épaisseur.
Des rubans ont été fabriqués à partir des alliages I à XI du tableau I. Le tableau II ci-après donne, pour chaque alliage, un mode de réalisation du ruban en précisant ses dimensions et son mode d'élaboration. TABLEAU II
Figure imgf000013_0001
Ces rubans ont été ensuite intégrés dans les câbles conformes à l'invention, avec un pas allant de 0,1 à 1 ,5 mm, par la technique dite rubanage couramment utilisée dans l'industrie de câblerie.
Le rubannage peut être réalisé à l'aide d'un seul ruban, les spires se recouvrant mutuellement, ou successivement à l'aide de deux rubans à spires jointives, les spiralages des deux couches étant inversés A partir des rubans définis par le tableau II on a réalisé des câbles blindés conformes à l'invention.
L'âme conductrice est réalisée par toronnage concentrique ou toronnage en roplay à partir de fils de cuivre revêtus d'Ag, Sn ou Ni de jauges AwG 8 à 26. La ou les couches de diélectrique sont réalisées en thermoplastiques fluorés par extrusion, en polyoléfine ou PVC par extrusion ou encore en film polyimide par rubannage.
La couche d'absorption magnétique est réalisée, comme on l'a déjà indiqué, par rubannage à l'aide des rubans définis dans le tableau II. De préférence la couche d'absorption magnétique est réalisée avec au moins un ruban de l'alliage ferromagnétique dont la largeur est comprise entre 0,3 et 4,0 mm et dont l'épaisseur est comprise entre 2 et 100 microns.
De plus, les mesures effectuées sur les câbles montrent que l'atténuation augmente en fonction de l'épaisseur de la couche de matériau absorbant. C'est ce que montre le tableau suivant :
Figure imgf000014_0001
Ainsi, il est possible, en jouant sur le nombre de rubans et/ou l'épaisseur du ou des rubans, d'adapter l'effet d'absorption aux conditions d'utilisation du câble. Il en va de même lorsque la couche absorbante est réalisée avec des micro-fils.
Le blindage, s'il existe, est réalisé, à l'aide d'un fil de cuivre revêtu d'Ag, Sn ou Ni, par tressage ou guipage. Enfin, la gaine externe peut être réalisée en thermoplastiques fluorés, en élastomère thermoplastique ou en PVC par extrusion ou encore en film polyimide par rubannage.
Les mesures en filtrage à hautes fréquences et en impédance de transfert effectuées sur les câbles décrits précédemment et utilisant un ruban amorphe ou nanocristallin ont donné des résultats similaires à ceux obtenus pour les câbles réalisés à partir de microfils.
La figure 7 donne l'atténuation du câble A exprimée en dB/m en fonction de la fréquence F exprimée en MHz. La courbe I correspond aux câbles de l'état de la technique et la courbe II correspond aux câbles du Tableau II. Différentes mesures ont été effectuées, en particulier pour les exemples de composition d'alliage ferromagnétique VI, VII et XIV du Tableau I précédent.
Ces mesures montrent que, pour l'alliage VI, la température de Curie est égale à 350°C et la température de cristallisation est de 510°C. Pour l'alliage VII, ces températures sont respectivement de 320°C et de 500°C et pour l'alliage XIV, elles sont respectivement de 300°C et 490°C.
Pour les autres alliages, ces mesures sont du même ordre. On voit donc que ces températures sont très supérieures aux températures normales d'utilisation du câble qui n'excèdent pas pratiquement 260°C.
Sur la figure 8, on a représenté pour différents alliages, la valeur de la partie imaginaire de la perméabilité (μ") en fonction de la fréquence F exprimée en MHz. Les courbes A, B et C correspondent respectivement au alliages VI, VII et XIV. Ces courbes montrent que la partie imaginaire de la perméabilité, qui représente le mieux l'effet d'absorption magnétique, présente un maximum très marqué autour d'une fréquence égale à 10 MHz.

Claims

REVENDICATIONS
1. Câble passe-bas présentant une fréquence de coupure, correspondant à une atténuation de 4,3 dB/m, inférieure à 10 MHz caractérisé en ce qu'il comprend successivement depuis son centre vers sa périphérie
- une âme conductrice (10),
- une première couche diélectrique (12),
- une couche d'absorption magnétique en un alliage métallique ferromagnétique à structure amorphe ou nano-cristallin (14) ; et
- une gaine isolante (20).
2. Câble selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche de blindage (18) réalisée sur la couche d'absorption.
3. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième couche diélectrique (16) interposée entre la couche absorbante (14) et le blindage (18).
4. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage ferromagnétique a la composition suivante :
A8o + ιo % B2o + ιo %
A représentant le pourcentage total exprimé en atomes des éléments ferromagnétiques de l'alliage choisis dans le groupe comprenant Co, Fe, Mn et Ni ; et
B représentant le pourcentage total exprimé en atomes des éléments métalloïdes de l'alliage choisis dans le groupe comprenant B, Si et P.
5. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage ferromagnétique a la composition suivante :
A75+ 10 % B20 + 10 % C5 ± 3 o/0
- A représente les éléments ferromagnétiques Co, Fe, Mn et Ni entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ; - B représente les éléments métalloïdes B, Si et P entrant dans la composition soit seul, soit à plusieurs sous forme combinée ; et
- C représentant le pourcentage total exprimé en atomes d'un élément métallique choisi dans le groupe comprenant le Cu et le Nb ou du mélange des deux.
6. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite couche d'absorption magnétique est constituée par des fils dudit alliage ferromagnétique de diamètre compris entre 9 et 22 micromètres.
7. Câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque fil est revêtu d'une couche de verre.
8. Câble selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ladite couche absorbante est constituée par guipage avec un faisceau qui comprend 30 à 35 desdits fils à un pas compris entre 0,25 mm et 1 ,1 mm.
9. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite couche d'absorption magnétique est constituée par au moins un ruban dudit alliage ferromagnétique dont la largeur est comprise entre 0,3 et 4,00 mm et dont l'épaisseur est comprise entre 2 et 100 microns.
10. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que la ou lesdites couches diélectriques sont réalisées en FEP ou PTFE.
11. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'âme conductrice (10) est constituée par une pluralité d'éléments conducteurs et en ce que la première couche diélectrique (12) est constituée par une pluralité de revêtements isolants, chaque revêtement recouvrant un desdits éléments conducteurs.
12. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que sa température d'utilisation est au plus égale à
260°C.
13. Procédé de fabrication d'un câble passe-bas selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) on réalise, par extrusion ou rubanage une première couche en matériau diélectrique sur une âme conductrice ; b) on réalise, par guipage à l'aide d'un faisceau d'une pluralité de micro-fils en un matériau métallique amorphe ferromagnétique, une couche d'absorption magnétique sur ledit matériau diélectrique ; et c) on réalise par extrusion une gaine externe isolante.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que entre les étapes c) et d), on réalise une couche de blindage par tressage.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 et
14, caractérisé en ce que entre les étapes c) et d) on réalise, par extrusion ou rubanage une deuxième couche en matériau diélectrique sur ladite couche en matériau absorbant.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à
15, caractérisé en ce que le guipage à l'aide du faisceau de micro-fils est réalisé de telle manière que les micro-fils soient sensiblement jointifs.
17. Procédé de fabrication d'un câble blindé passe-bas selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : a) on réalise, par extrusion ou rubanage une première couche en matériau diélectrique sur une âme conductrice ; b) on réalise, par rubanage à l'aide d'au moins un ruban en un alliage ferromagnétique, une couche d'absorption magnétique sur ledit matériau diélectrique ; et c) on réalise par extrusion une gaine externe isolante.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que entre les étapes c) et d) on réalise, par extrusion ou rubanage une deuxième couche en matériau diélectrique sur ladite couche en matériau absorbant.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que entre les étapes c) et d), on réalise une couche de blindage par tressage.
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