Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenübertragungskabel, bestehend aus mindestens n-Paaren, wobei n ein gradzahliges Vielfaches von 1 ist, aus jeweils zwei isolierten Leitem, mit einer aus elektrisch leitendem Material bestehenden Abschirmung der Leiterpaare sowie aus einem äußeren Kabelmantel, wobei die elektrische Abschirmung den Kabelquerschnitt zumindest in zwei Schirmungssektore unterteilt, und in jedem Schirmungssektor ein Leiterpaar verläuft, so dass die beiden Leiterpaare gegeneinander und nach außen geschirmt sind.
Datenübertragungskabel bestehen typischerweise aus vier Paaren aus zwei verseilten isolierten Kupferleitern oder -litzen. Diese Kabel dienen vornehmlich dem Einsatz in Kommunikationsnetzen, die optimierte Übertragungseigenschaften, insbesondere einen definierten Wellenwiderstand und niedrigen Kopplungswiderstand, eine geringe Dämpfung sowie ein geringes Nebensprechen verlangen. Um diese Eigenschaften zu erreichen, sind die einzelnen Leiterpaare jeweils mit einer Abschirmung aus einer Metallfolie oder dergleichen umgeben. Diese Einzelabschirmung der Leiterpaare bedingt einen hohen Herstellungsaufwand, so dass derartige Datenübertragungskabel relativ teuer sind.
Ein gattungsgemäßes, eingangs beschriebenes Datenübertragungskabel ist aus der EP-A-0 257 855 bekannt. Bei diesem bekannten Datenübertragungskabel wird zur Abschirmung der einzelnen Leiterpaare eine für alle Leiterpaare gemeinsame Abschirmung verwendet, wobei die Abschirmung selber wieder aus mindestens zwei getrennten Teilabschirmungen gebildet wird, wovon die eine Teilabschirmung mäanderartig zwischen den einzelnen Leiterpaaren verläuft und die andere Teilabschirmung alle Leiterpaare kreisförmig umschließt. Hieraus ergibt sich ein relativ hoher Herstellungsaufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Datenübertragungskabel, dieses derart zu verbessem, dass die Herstellungskosten gesenkt werden können, ohne dass sich die Übertragungseigenschaften, insbesondere in einem Übertragungsbereich von 1 bis 100 MHz oder 1 bis 600 MHz gegenüber den Kabeln mit einzelgeschirmten Leiterpaaren verschlechtert.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zwei oder vier Leiterpaare symmetrisch zueinander im Kabelquerschnitt angeordnet sind, und dass die Abschirmung aus zwei unabhängigen Teilabschirmungen besteht, von denen jede Teilabschirmung zwei Leiterpaaren zugeordnet ist, so dass vier Schirmungssektoren ausgebildet sind.
Gemäß der Erfindung wird der Kabelquerschnitt mittels der Abschirmung in Sektoren unterteilt, in denen die Leiterpaare gegeneinander und im Wesentlichen nach außen abgeschirmt verlaufen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Abschirmung wird weiterhin ermöglicht, dass das Aufbringen bzw. Einbringen der Abschirmung in das Kabel durch die Verseilung und/oder die längsverlaufende Umformung der Leiterpaare erfolgt. Hierdurch wird eine kostengünstige Herstellung in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess ermöglicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden an Hand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
In den einzelnen Figuren 1 bis 6 sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen.
Ein in Fig. 1 dargestelltes erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel weist vier Paare 1 aus jeweils zwei isolierten, verseilten Kupferleitern 2 oder -litzen auf. Optional können diese Kupferleiter oder -litzen eine Leiterbeschichtung beispielsweise aus Zinn aufweisen. Der effektive Durchmesser dieser Kupferleiter oder -litzen beträgt insbesondere 0,4 bis 0,66 mm. Die Kupferleiter oder -litzen besitzen vorzugsweise eine Isolation 3 aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyethylen, Zell-Polyethylen, Foam-Skin-Polyethylen, Skin-Foam-Skin-Polyethylen, Polypropylen oder Zell-Polypropylen, FEP oder Zell-FEP. Die Wanddicke der Isolation 3 liegt vorzugsweise im Bereich von ca. 0,15 bis 0,7 mm. Das Einzeichnen der Kennzeichnung für Leiter 2 und Isolation 3 wird nur exemplarisch bei allen Figuren einmalig durchgeführt. Die Verseilung der Paare 1 kann in einer sogenannten Helix-Verseilung oder aus einer SZ-Verseilung (alternierende, rechts-links Verseilung) bestehen. Bei einer SZ-Verseilung der Paare kann vorzugsweise der Abstand der Umkehrpunkte der Verseilrichtung so dimensioniert sein, daß die dem Abstand der Umkehrpunkte korrespondierende Übertragungsfrequenz über der definierten oberen Frequenzgrenze liegt. Der Einsatz der SZ-Verseilung für die Übertragungspaare ist bei einer erfindungsgemäßen Bauart des Übertragungskabels möglich. Im Gegensatz zu Konstruktionen, bei denen sich die Paare nicht in Sektoren der Abschirmung befinden, lassen sich die Parallelstellen in den Paaren und der Abstand der Parallelstellen in mehreren Paaren zueinander so kontrollieren, daß die Einhaltung der Nebensprech- und Wellenwiderstandsforderungen gewährleistet wird. Ein erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel ist für eine maximale Übertragungsfrequenz von 100 oder 600 MHz, insbesondere von 100 oder 350 MHz geeignet. Als äußeren mechanischen Schutz weist ein erfindungsgemäßes Übertragungskabel einen Kabelmantel 4 auf, der aus üblicheh thermoplastischen Mantelmaterialien besteht. Besondere EMV-Schutzmaßnahmen können durch Aufbringen von Metallfolien und/oder Schirmgeflechten unterhalb des Kabelmantels zusätzlich vorgesehen werden, was jedoch nicht dargestellt ist. Der vorstehend beschriebene Aufbau ist in allen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels gemeinsam. Es können jedoch nicht nur, wie dargestellt, vier Paare 1 vorgesehen sein, sondern ein erfindungsgemäßes Datenübertragungskabel kann auch lediglich zwei Paare verseilter Leiter gemäß Fig. 6 aufweisen. Es können beliebige n-Paare vorhanden sein, wobei n ein gradzahliges Vielfaches von 1 ist.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist innerhalb des Kabelquerschnittes eine elektrische Abschirmung 5 ausgebildet. Hierdurch ist der Kabelquerschnitt im dargestellten Ausführungsbeispiel in vier Schirmungssektoren 6 bis 9 unterteilt. In jedem der Schirmungssektoren 6 bis 9 verläuft ein Leiterpaar 1, so daß die Leiterpaare gegeneinander und nach außen abgeschirmt sind. Die Abschirmung 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei voneinander unabhängigen Teilabschirmungen 11, 12 im Querschnitt des Kabels gesehen die Form eines gespiegelten "S", dessen Anfang und Ende überproportional ausgeprägt sind.
In der alternativen Ausführung gemäß Fig. 2 besitzen die beiden Teilabschirmungen 11, 12 im Querschnitt die Form der zahl "6". Eines der Leiterpaare 1 ist innerhalb des runden Abschnittes 13 und ein Leiterpaar ist außerhalb dieses Abschnittes 13 von dem bogenförmigen Endabschnitt 14 umfaßt angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bei einer Ausbildung von vier Leiterpaaren sind die Teilabschirmungen 11, 12 innerhalb des Kabelquerschnittes drehsymmetrisch angeordnet.
Die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 dadurch, daß der runde Abschnitt 13 der Teilabschirmung 11, 12 vollständig geschlossen ist, so daß der Endbereich des runden Abschnittes mit dem bogenförmigen Abschnitt 14 kontaktiert ist. Die Ausbildung gemäß Fig. 4 eines erfindungsgemäßen Datenübertragungskabels unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 3 dadurch, daß die runden Abschnitte 13 der beiden Teilabschirmungen 11, 12 derart innerhalb des Kabelquerschnittes verlaufen, daß sie sich etwa im Kabelzentrum berühren. Hier kann erfindungsgemäß eine Verklebung der beiden Teilabschirmungen 11, 12 erfolgen.
Die Abschirmung 5 bzw. die Teilabschirmungen 11, 12 bestehen vorzugsweise aus Metallfolien, insbesondere AluminiumFolien oder aus mit Kunststoff kaschierten AluminiumFolien. Die Metallschichtdicke beträgt vorzugsweise einige 10 µm, beispielsweise 20 bis 60 µm bei Verwendung von Aluminium.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform der Teilabschirmungen 11, 12 dargestellt. Hierbei besitzen die Teilabschirmungen 11, 12 im Querschnitt des Datenübertragungskabels gesehen die Form der Zahl "8". Die Leiterpaare befinden sich jeweils in den beiden runden Abschnitten 15 der Teilabschirmungen 11, 12.
Wie sich aus den vorstehenden Figuren 1 bis 5 ergibt, sind jeweils bei einem aus vier Paaren bestehenden erfindungsgemäßen Datenübertragungskabel jeweils zwei Teilabschirmungen 11, 12 vorhanden, so daß insgesamt über den Kabelquerschnitt gesehen vier Schirmungssektoren ausgebildet sind. Die Ausbildung gemäß Fig. 5 kann in Anlehnung an die Ausbildung in Fig. 3 auch derart weiter gestaltet sein, daß etwa im Kabelzentrum die beiden Teilabschirmungen 11, 12 im Übergangsbereich zwischen den beiden runden Abschnitten 15 jeder Teilabschirmung miteinander verklebt sind.
Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Datenübertragskabels, wie im Vorstehenden beschrieben, kann derart erfolgen, daß das Aufbringen der Teilabschirmungen 11, 12 zusammen mit der Verseilung der Leiterpaare 1 und/oder der längslaufenden Umformung der Leiterpaare 1 erfolgt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt jede im Sinne der Erfindung gleichwirkende Ausgestaltung.