WO2012137850A1 - 通信ケーブル - Google Patents

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清水 敏晴
健人 熊田
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矢崎総業株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • HELECTRICITY
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    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
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    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
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    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/20Cables having a multiplicity of coaxial lines

Definitions

  • the present invention relates to a communication cable.
  • a conventional electric wire includes an insulating layer provided on a conductor and a shield layer formed on the insulating layer, and the insulating layer and the shield layer are covered with a sheath.
  • a plasticizer is often used for the sheath, and the plasticizer may volatilize and move to an insulator inside the shield layer in a high temperature environment.
  • the plasticizer moves to the insulator, the dielectric constant of the insulator increases, and the shielding performance of the electric wire decreases.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a communication cable that can suppress a decrease in shielding performance.
  • the communication cable of the present invention includes one or a plurality of conductors, an insulator coated on the conductor, a shield layer formed on the outer periphery of the insulator, an insulating sheath covering the shield layer, an insulation A biaxially stretched film layer provided between the body and the sheath and covering the outer periphery of the insulator.
  • the communication cable of the present invention includes a biaxially stretched film layer that is provided between the insulator and the sheath and covers the outer periphery of the insulator.
  • the film layer is preferably provided between the sheath and the shield layer.
  • the film layer is provided between the sheath and the shield layer.
  • a film layer is interposed between the shield layer and the insulator, there is a possibility that the capacitance and characteristic impedance between the conductor and the shield layer will be affected somewhat.
  • by providing a film layer between the sheath and the shield layer such a situation can be prevented, and deterioration of the shield performance can be further suppressed.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing a communication cable according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a side view. .
  • FIG. 2 is a graph showing attenuation characteristics of the communication cable according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the communication cable according to the present embodiment.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a communication cable according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a side view.
  • the communication cable 1 includes a single conductor 10, an insulator 20 coated on the conductor 10, and a shield provided on the outer periphery of the insulator 20. Layer 30.
  • an annealed copper wire for example, an annealed copper wire, a silver plated annealed copper wire, a tin plated annealed copper wire, a tin plated copper alloy wire, or the like is used.
  • the number of the conductors 10 is one, but two or more may be used as will be described later.
  • the insulator 20 is a member coated on the conductor 10.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • This insulator 20 has a dielectric constant of 3.0 F / m or less.
  • the shield layer 30 is formed by making a plurality of conductor wires such as copper wires into a bundle and weaving the bundle.
  • the sheath 40 is an insulator that covers the outer periphery of the shield layer 30.
  • the communication cable 1 is easily exposed to a high temperature environment, for example, when used in an automobile.
  • the plasticizer added to the sheath 40 may volatilize and move to the insulator 20 disposed inside the shield layer 30.
  • the dielectric constant of the insulator 20 increases. As a result, the attenuation amount of noise is reduced, and the shielding performance may be reduced.
  • the dielectric constant and dielectric loss tangent of the insulator 20 increase.
  • the degree of this transition varies depending on the location in the insulator 20.
  • the impedance is greatly disturbed, and the attenuation amount of noise is greatly reduced.
  • the amount of decrease in the amount of noise attenuation increases as the frequency of the irradiated noise increases.
  • the communication cable 1 further includes a film layer 50 in addition to the above configuration.
  • the film layer 50 is a sheet-like member interposed between the sheath 40 and the insulator 20.
  • the film layer 50 is made of PET (polyethylene terephthalate), and has sufficient fineness so that the plasticizer does not enter.
  • the film layer 50 may be made of a fluororesin.
  • the communication cable 1 configured as described above, even if the plasticizer added to the sheath 40 volatilizes in a high temperature environment, the volatilized plasticizer is blocked by the film layer 50 and thus does not easily reach the insulator 20. . For this reason, the fall of the attenuation amount of noise is suppressed.
  • the film layer 50 is a biaxially stretched film formed by stretching a thermoplastic film in two longitudinal and transverse directions at a high temperature. For this reason, the film layer 50 has high strength in the vertical direction and the horizontal direction. Therefore, when the communication cable 1 is bent and wired, the film layer 50 is not easily broken. Thereby, the fall of the attenuation amount of a noise is suppressed irrespective of a routing situation.
  • the film layer 50 is preferably interposed between the sheath 40 and the shield layer 30. If the film layer 50 is interposed between the shield layer 30 and the insulator 20, there is a risk of some influence on the capacitance / characteristic impedance. When the capacitance / characteristic impedance changes, the dielectric constant changes and the noise attenuation changes. On the other hand, when a film layer is interposed between the sheath 40 and the shield layer 30, such a situation is prevented, and a decrease in shield performance is suppressed.
  • the film layer 50 preferably has a thickness of at least 4 ⁇ m. Thereby, it is prevented that the pinhole defect
  • FIG. 2 is a graph for explaining the attenuation characteristics of the communication cable 1 according to the present embodiment.
  • a tin-plated annealed copper stranded wire having 7 / 0.18 wires / mm and an outer diameter of 0.54 mm was used for the conductor 10.
  • the insulator 20 was a crosslinked PE having a thickness of 0.53 mm and an outer diameter of 1.6 mm.
  • heat-resistant PVC polyvinyl chloride
  • a PET film was used for the film layer 50 and was interposed between the shield layer 30 and the insulator 20.
  • the same conductor and insulator as in the example were used for the electric wire of the comparative example, and a tin-plated annealed copper wire braid having an outer diameter of about 2.1 mm was used for the shield layer.
  • heat-resistant PVC having a thickness of about 0.5 mm and an outer diameter of 3.1 ⁇ 0.2 mm was used.
  • the attenuation amount of noise after exposing the communication cable 1 according to the example in an atmosphere of 105 ° C. for 168 hours is 0.84 dB / m at 900 MHz and 1.14 dB / m at 1500 MHz. It was 1.19 dB / m at 1600 MHz. Moreover, it was 1.33 dB / m at 1900 MHz, 1.37 dB / m at 2000 MHz, and 1.60 dB / m at 2500 MHz. Furthermore, it was 1.63 dB / m at 2600 MHz and 1.79 dB / m at 3000 MHz.
  • the attenuation amount of noise hardly changed.
  • the attenuation amount of the noise before exposing for 168 hours in 105 degreeC atmosphere is 0.92 dB / m at 900 MHz, 1.23 dB / m at 1500 MHz, and 1.29 dB / m at 1600 MHz. m. Further, it was 1.43 dB / m at 1900 MHz, 1.48 dB / m at 2000 MHz, and 1.71 dB / m at 2500 MHz. Furthermore, it was 1.75 dB / m at 2600 MHz and 1.90 dB / m at 3000 MHz.
  • the attenuation amount of the noise after exposing the electric wire according to the example in the atmosphere of 105 ° C. for 168 hours is 1.24 dB / m at 900 MHz, 1.70 dB / m at 1500 MHz, and 1600 MHz. It was 1.78 dB / m. Moreover, it was 2.00 dB / m in 1900 MHz, 2.06 dB / m in 2000 MHz, and 2.41 dB / m in 2500 MHz. Furthermore, it was 2.46 dB / m at 2600 MHz and 2.69 dB / m at 3000 MHz.
  • the amount of noise attenuation greatly decreased when exposed to a high temperature environment for a long time.
  • the communication cable 1 according to the example in which the migration of the plasticizer is prevented by the film layer 50 has better attenuation characteristics than the conventional electric wire. .
  • the communication cable 1 includes the biaxially stretched film layer 50 that is provided between the insulator 20 and the sheath 40 and covers the outer periphery of the insulator 20.
  • the plasticizer from the sheath 40 but also the transition of the plasticizer from the members and the like existing in the vicinity to the insulator 20 when the communication cable 1 is used can be similarly blocked, and the deterioration of the shielding performance can be suppressed. Furthermore, since the film layer 50 is biaxially stretched, the strength is high in the vertical direction and the horizontal direction. Thereby, even if the communication cable 1 is bent and wired, the film layer 50 is not easily broken. As a result, according to the communication cable of the present invention, it is possible to suppress a decrease in shield performance regardless of the routing situation.
  • the film layer 50 is provided between the sheath 40 and the shield layer 30.
  • the film layer 50 is interposed between the shield layer 30 and the insulator 20, there is a possibility that the electrostatic capacitance and characteristic impedance between the conductor 10 and the shield layer 30 are somewhat affected.
  • the film layer 50 between the sheath 40 and the shield layer 30 such a situation can be prevented, and a reduction in noise attenuation can be further suppressed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the communication cable 1 according to the present embodiment.
  • the communication cable 1 includes two conductors 10 and an insulator 20 that covers each of the two conductors 10, and these are collectively covered by the shield layer 30. It has been broken.
  • the communication cable 1 is not limited to the example illustrated in FIG. 3, and may include three or more conductors 10.
  • the conductor 10 may be comprised by the strand wire.
  • the film layer 50 is provided between the shield layer 30 and the sheath 40, but not limited to this, the film layer 50 is provided between the insulator 20 and the shield layer 30. May be. Even when this configuration is adopted, a decrease in shielding performance is suppressed.
  • the present invention is useful in that it can provide a communication cable that can suppress a decrease in shielding performance.

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Abstract

 シールド性能の低下を抑制可能な通信ケーブルを提供する。 通信ケーブル1は、1本又は複数本の導体10と、導体10上に被覆された絶縁体20と、絶縁体20の外周に形成されたシールド層30と、シールド層30を被覆する絶縁性のシース40と、絶縁体20とシース40との間に設けられ、絶縁体20の外周を覆う二軸延伸されたフィルム層50と、を備える。

Description

通信ケーブル
 本発明は、通信ケーブルに関する。
 従来より、各種のシールド線及び同軸ケーブルが提案されている(例えば特許文献1,2参照)。従来の電線は、導体上に設けられた絶縁層と、該絶縁層上に形成されたシールド層とを備え、これら絶縁層及びシールド層がシースにより被覆されて構成されている。これにより、電線の外部からノイズが照射された場合、当該ノイズがシールド層により遮断される。このため、当該電線は、導体を伝送されるデータにノイズが重畳されにくい。
日本国特開2010-186722号公報 日本国特開2009-146704号公報
 しかし、従来の電線では、シースに可塑剤が用いられていることが多く、高温環境下においては可塑剤が揮発してシールド層内側の絶縁体に移行してしまうことがある。可塑剤が絶縁体に移行すると、絶縁体の誘電率が高くなり、電線のシールド性能が低下する。
 本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、シールド性能の低下を抑制可能な通信ケーブルを提供することである。
 本発明の通信ケーブルは、1本又は複数本の導体と、導体上に被覆された絶縁体と、絶縁体の外周に形成されたシールド層と、シールド層を被覆する絶縁性のシースと、絶縁体とシースとの間に設けられ、絶縁体の外周を覆う二軸延伸されたフィルム層と、を備える。
 本発明の通信ケーブルは、絶縁体とシースとの間に設けられ、絶縁体の外周を覆う二軸延伸されたフィルム層を備えている。これにより、当該通信ケーブルが高温環境下に曝され、シースの可塑剤が揮発したとしても、揮発した可塑剤は、フィルム層により遮られるために絶縁体に移行しにくい。したがって、絶縁体の誘電率が高くなりにくい。この結果、本発明の通信ケーブルによれば、シールド性能の低下を抑制できる。
 さらに、フィルム層は二軸延伸されているため、縦方向及び横方向に強度が高い。これにより、通信ケーブルが屈曲等して配索されたとしても、フィルム層が破けにくい。この結果、本発明の通信ケーブルによれば、配索状況に依らずにシールド性能の低下を抑制できる。
 また、本発明の通信ケーブルにおいて、フィルム層は、シースとシールド層との間に設けられていることが好ましい。
 この通信ケーブルでは、フィルム層はシースとシールド層との間に設けられている。ここで、シールド層と絶縁体との間にフィルム層が介在していると、導体とシールド層との静電容量・特性インピーダンスに多少の影響を与えるおそれがある。これに対して、シースとシールド層との間にフィルム層を設けることで、このような事態を防止でき、一層シールド性能の低下を抑制することができる。
 本発明によれば、シールド性能の低下を抑制可能な通信ケーブルを提供できる。
図1(a)及び図1(b)は、本発明の実施形態に係る通信ケーブルを示す図であって、図1(a)は断面図であり、図1(b)は側面図である。 図2は、本実施形態に係る通信ケーブルの減衰特性を示すグラフである。 図3は、本実施形態に係る通信ケーブルの変形例を示す断面図である。
 以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1(a)及び図1(b)は、本発明の実施形態に係る通信ケーブルを示す図であって、図1(a)は断面図であり、図1(b)は側面図である。図1(a)及び図1(b)に示すように、通信ケーブル1は、1本の導体10と、導体10上に被覆された絶縁体20と、絶縁体20の外周に設けられたシールド層30とを備えている。
 導体10としては、例えば軟銅線、銀メッキ軟銅線、錫メッキ軟銅線、及び錫メッキ銅合金線などが用いられる。なお、本実施形態において導体10は1本であるが、後述するように、2本以上であってもよい。
 絶縁体20は、導体10上に被覆される部材である。絶縁体20としては、例えばPE(polyethylene)やPP(polypropylene)などが用いられる。この絶縁体20は、誘電率が3.0F/m以下である。
 シールド層30は、銅線等の導体線が複数本の束にされ、この束が編み込まれることによって形成される。シース40は、シールド層30の外周を被覆する絶縁体である。
 以上の構成を有していることにより、通信ケーブル1に外部からノイズが照射された場合、該ノイズがシールド層30により遮断される。このため、導体10を伝送されるデータ等にノイズが重畳されにくい。
 通信ケーブル1は、例えば自動車に用いられる場合などには高温環境下に曝され易い。高温環境下では、シース40に添加された可塑剤が揮発してシールド層30の内側に配置された絶縁体20に移行することがある。可塑剤が絶縁体20に移行すると、絶縁体20の誘電率が高まる。この結果、ノイズの減衰量が低下し、シールド性能が低下するおそれがあった。
 より具体的には、絶縁体20に可塑剤が移行すると、絶縁体20の誘電率及び誘電正接が増大する。この移行の程度は絶縁体20における場所によって異なる。この結果、インピーダンスが大きく乱れ、ノイズの減衰量が大きく低下する。また、ノイズの減衰量の低下量は、照射されるノイズの周波数が高い程大きくなる。
 そこで、本実施形態に係る通信ケーブル1は、上記構成に加えて、フィルム層50を更に備えている。フィルム層50は、シース40と絶縁体20との間に介在されるシート状の部材である。具体的には、フィルム層50は、PET(polyethylene terephthalate)により構成されており、可塑剤が侵入しないために充分な目の細かさを有している。なお、フィルム層50は、フッ素樹脂により構成されていてもよい。
 このように構成された通信ケーブル1では、シース40に添加された可塑剤が高温環境下において揮発したとしても、揮発した可塑剤は、フィルム層50によって遮られるために絶縁体20に到達しにくい。このため、ノイズの減衰量の低下が抑制される。
 なお、本実施形態においてフィルム層50は、熱可塑性フィルムが高温下で縦横二方向へ引き伸ばされて成形された二軸延伸フィルムである。このため、フィルム層50は縦方向及び横方向に強度が高い。したがって、通信ケーブル1が屈曲等して配索された場合に、フィルム層50が破断されにくい。これにより、配索状況に依らずにノイズの減衰量の低下が抑制される。
 さらに、図1に示すように、フィルム層50は、シース40とシールド層30との間に介在されていることが好ましい。シールド層30と絶縁体20との間にフィルム層50が介在していると、静電容量・特性インピーダンスに多少の影響を与えるおそれがある。静電容量・特性インピーダンスが変化すると、誘電率が変化してノイズの減衰量が変化する。これに対して、シース40とシールド層30との間にフィルム層が介在されている場合には、このような事態が防止され、シールド性能の低下が抑制される。また、フィルム層50は、少なくとも4μm以上の厚さを有していることが望ましい。これにより、フィルム層50にピンホール欠損が生じてが低下することが防止される。
 次に、本実施形態に係る通信ケーブル1の減衰特性を、実施例及び比較例のノイズ減衰量を比較して説明する。図2は、本実施形態に係る通信ケーブル1の減衰特性を説明するグラフである。
 まず、実施例の通信ケーブル1は、導体10には7/0.18本/mm、外径0.54mmの錫メッキ軟銅撚り線を用いた。また、絶縁体20には、厚さ0.53mm、外径1.6mmの架橋PEを用いた。シールド層30には、0.10/5/16持/打/mm、外径約2.2mmの錫メッキ軟銅線編組を用いた。シース40には、厚さ約0.45mm、外径3.1±0.1mmの耐熱性PVC(polyvinyl chloride)を用いた。さらに、フィルム層50にはPETフィルムを用い、シールド層30と絶縁体20との間に介在させた。
 一方、比較例の電線には実施例と同じ導体と絶縁体を用い、シールド層には、0.10/5/16持/打/mm、外径約2.1mmの錫メッキ軟銅線編組を用いた。シース40には、厚さ約0.5mm、外径3.1±0.2mmの耐熱性PVCを用いた。
 双方の電線について、105℃雰囲気下で168時間曝す前と曝した後とでノイズの減衰量を比較した。図2に示すグラフにおいて、横軸は周波数F[MHz]を、縦軸はノイズの減衰量D[dB/m]を表している。また、符号Aは比較例を示しており、符号A’は105℃雰囲気下で168時間曝した後の比較例を、符号Bは実施例を、符号B’は105℃雰囲気下で168時間曝した後の実施例を、それぞれ示している。図2に示すように、実施例に係る通信ケーブル1では、105℃雰囲気下で168時間曝す前のノイズの減衰量が900MHzで0.86dB/mであり、1500MHzで1.15dB/mであり、1600MHzで1.21dB/mであった。また、1900MHzでは1.34dB/mであり、2000MHzでは1.39dB/mであり、2500MHzでは1.60dB/mであった。さらに、2600MHzでは1.64dB/mであり、3000MHzでは1.78dB/mであった。
 これに対して、実施例に係る通信ケーブル1を105℃雰囲気下で168時間曝した後のノイズの減衰量は、900MHzで0.84dB/mであり、1500MHzで1.14dB/mであり、1600MHzで1.19dB/mであった。また、1900MHzでは1.33dB/mであり、2000MHzでは1.37dB/mであり、2500MHzでは1.60dB/mであった。さらに、2600MHzでは1.63dB/mであり、3000MHzでは1.79dB/mであった。
 このように、実施例に係る通信ケーブル1では、高温環境下に長時間曝された場合であっても、ノイズの減衰量は殆ど変化しなかった。
 また、比較例に係る電線では、105℃雰囲気下で168時間曝す前のノイズの減衰量が900MHzで0.92dB/mであり、1500MHzで1.23dB/mであり、1600MHzで1.29dB/mであった。また、1900MHzでは1.43dB/mであり、2000MHzでは1.48dB/mであり、2500MHzでは1.71dB/mであった。さらに、2600MHzでは1.75dB/mであり、3000MHzでは1.90dB/mであった。
 これに対して、実施例に係る電線を105℃雰囲気下で168時間曝した後のノイズの減衰量は、900MHzで1.24dB/mであり、1500MHzで1.70dB/mであり、1600MHzで1.78dB/mであった。また、1900MHzでは2.00dB/mであり、2000MHzでは2.06dB/mであり、2500MHzでは2.41dB/mであった。さらに、2600MHzでは2.46dB/mであり、3000MHzでは2.69dB/mであった。
 このように、比較例に係る電線では、高温環境下に長時間曝されるとノイズの減衰量が大きく低下した。
 以上の実施例と比較例の比較により、フィルム層50により可塑剤の移行が防がれている実施例に係る通信ケーブル1は、従来の電線に比べて減衰特性が優れていることがわかった。
 このように、本実施形態に係る通信ケーブル1は、絶縁体20とシース40との間に設けられ、絶縁体20の外周を覆う二軸延伸されたフィルム層50を備えている。これにより、通信ケーブル1が高温環境下に曝され、シース40の可塑剤が揮発したとしても、揮発した可塑剤は、フィルム層50により遮られ、絶縁体20に移行しにくい。したがって、絶縁体20の誘電率が高くなりにくい。この結果、本実施形態に係る通信ケーブル1によれば、シールド性能の低下を抑制できる。また、シース40からの可塑剤に限らず、通信ケーブル1の使用時において周辺に存在する部材等からの可塑剤の絶縁体20への移行も同様に遮断でき、シールド性能の低下を抑制できる。
 さらに、フィルム層50は二軸延伸されているため、縦方向及び横方向に強度が高い。これにより、通信ケーブル1が屈曲等して配索されたとしても、フィルム層50が破断されにくい。この結果、本発明の通信ケーブルによれば、配索状況に依らずにシールド性能の低下を抑制できる。
 また、本実施形態に係る通信ケーブル1では、フィルム層50はシース40とシールド層30との間に設けられている。ここで、シールド層30と絶縁体20との間にフィルム層50が介在していると、導体10とシールド層30との静電容量・特性インピーダンスに多少の影響を与えるおそれがある。これに対して、シース40とシールド層30との間にフィルム層50を設けることで、このような事態を防止でき、一層ノイズの減衰量の低下を抑制することができる。
 以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
 例えば、本実施形態に係る通信ケーブル1は、1本の導体10により構成されているが、図3に示すように構成されていてもよい。図3は、本実施形態に係る通信ケーブル1の変形例を示す断面図である。
 図3に示すように、変形例に係る通信ケーブル1は、2本の導体10と、2本の導体10のそれぞれを被覆する絶縁体20とを備え、それらが一括してシールド層30により覆われている。また、通信ケーブル1は、図3に示す例に限らず、3本以上の導体10により構成されていてもよい。また、導体10は撚り線により構成されていてもよい。
 さらに、図1に示す通信ケーブル1は、フィルム層50がシールド層30とシース40との間に設けられているが、これに限らず、絶縁体20とシールド層30との間に設けられていてもよい。この構成を採用した場合にも、シールド性能の低下は抑制される。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2011年4月5日出願の日本特許出願(特願2011-83926)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明は、シールド性能の低下を抑制可能な通信ケーブルを提供できる点で有用である。
1…通信ケーブル
10…導体
20…絶縁体
30…シールド層
40…シース
50…フィルム層

Claims (2)

  1.  1本又は複数本の導体と、
     前記導体上に被覆された絶縁体と、
     前記絶縁体の外周に形成されたシールド層と、
     前記シールド層を被覆する絶縁性のシースと、
     前記絶縁体と前記シースとの間に設けられ、前記絶縁体の外周を覆う二軸延伸されたフィルム層と、
     を備える通信ケーブル。
  2.  前記フィルム層は、前記シースと前記シールド層との間に設けられている、
     請求項1に記載の通信ケーブル。
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