[0001] Die Erfindung betrifft ein konfektioniertes Kabel, das einen Adapter aufweist.
[0002] Datennetze im Automobil übertragen heutzutage Daten für unterschiedliche Anwendungen,
beispielsweise Sensordaten, Daten der Unterhaltungselektronik, in einer vergleichsweise
sehr hohen Datenrate über 1 GB/s. Hierfür haben sich sogenannte HSD-Kabel (high speed
data; deutsch: Daten in einer hohen Übertragungsrate) etabliert. Derartige HSD-Kabel
weisen für die parallele Übertragung von zwei differenziellen Signalen zwei Paare
von Datenleitungen auf, die in einer sogenannten Stern-Vierer-Anordnung zueinander
überkreuzt angeordnet sind und entlang der Datenleitung spiralförmig verseilt sind.
[0003] Während die Verseilung der Stern-Vierer-Anordnung eine niedrigere Packungsdichte
bewirkt, ermöglicht die Stern-Vierer-Anordnung zumindest im niedrigeren bis mittelgroßen
Frequenzbereich ein geringeres Übersprechen zwischen den beiden Paaren von Datenleitungen.
Im höheren Frequenzbereich verschlechtert sich das Übersprechen zwischen den einzelnen
Paaren von Datenleitungen deutlich.
[0004] Für den höheren Frequenzbereich werden deshalb verstärkt Kabel eingesetzt, in denen
jeweils zwei geschirmte und parallel verlaufende, d.h. nicht-überkreuzte, Paare von
Datenleitungen verlaufen. Durch die Schirmung jedes einzelnen Paares von Datenleitungen
wird das Übersprechen zwischen den einzelnen Paaren verbessert.
[0005] Aufgrund der weitaus höheren Verbreitung von Kabeln mit Stern-Vierer-Anordnung gegenüber
Kabeln mit parallelen und jeweils geschirmten Paaren von Datenleitungen existieren
im Automobilbau viele Steckverbinder mit Anbindung beispielsweise an eine Leiterplatte
einer HF-Elektronik, die auf eine Stern-Vierer-Anordnung der Datenleitungen ausgerichtet
sind. Die Anbindung von konfektionierten Kabeln mit parallelen und jeweils geschirmten
Paaren von Datenleitungen an bestehende Leiterplatten von HF-Elektroniken mit einem
Steckverbinder in Stern-Vierer-Anordnung der Datenleitungen ist deshalb nicht möglich
und verschlechtert somit nachteilig den universellen Einsatz von derartigen Kabeln.
[0006] Die
WO 2012/087956 A2 und die
US2010/0183141 A1 offenbaren jeweils zur Reduzierung des Übersprechens zwischen zwei differentiellen
Signalleitungs-Paaren ein Signalleitungs-Paar mit überkreuzt zueinander angeordneten
Signalleitungen und ein Signalleitungs-Paar mit parallel zueinander angeordneten Signalleitungen.
[0007] Die
EP 3 163 688 A1 offenbart einen Adapter zur Verbindung zwischen zwei Signalleitungs-Paaren mit jeweils
überkreuzt zueinander angeordneten Signalleitungen und zwei Signalleitungs-Paaren
mit jeweils parallel zueinander angeordneten Signalleitungen.
[0008] Die
US 2013/0333913 A1 beschreibt ein Kabel mit mehreren parallel angeordneten differentiellen Signalleitungs-Paaren.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Kabel
mit parallelen und jeweils geschirmten Paaren von Datenleitungen an Steckverbinder
in Stern-Vierer-Anordnung der Datenleitungen ankoppelbar sind.
[0010] Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Kabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen können den jeweils abhängigen Patentansprüchen
entnommen werden.
[0011] Die beiden geschirmten Paare von Innenleitern des Kabels werden nicht nur an die
beiden parallelen ersten Paare von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich geführt,
werden bis zu den Kontaktbereichen des zweiten Anschlussbereiches des Adapters geführt.
Somit sind die ersten und zweiten Kontaktbereiche des einen ersten Paares von Kontaktbereichen
über jeweils einen unterschiedlichen Innenleiter des einen Paares von Innenleitern
des Kabels mit dem dritten bzw. vierten Kontaktbereichs des einen zweiten Paares von
Kontaktbereichen elektrisch verbunden, während die ersten und zweiten Kontaktbereiche
des anderen ersten Paares von Kontaktbereichen über jeweils einen unterschiedlichen
Innenleiter des anderen Paares von Innenleitern mit dem dritten bzw. vierten Kontaktbereich
des zweiten Paares von Kontaktbereichen elektrisch verbunden sind.
[0012] Bevorzugte technische Erweiterungen sind sowohl für den einzelnen Adapter als auch
für das Kabel mit integriertem Adapter realisiert:
Um das induktive Uberkoppeln zwischen den beiden zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleitern im Bereich der Uberkreuzung zu minimieren, sind die überkreuzt angeordneten
Innenleiter jeweils in einem Winkel zwischen 85° und 95° zueinander orientiert. Bevorzugt
sind die überkreuzt angeordneten Innenleiter jeweils senkrecht zueinander orientiert.
Hierzu werden die beiden überkreuzt zueinander angeordneten Innenleiter bevorzugt
jeweils im Bereich des ersten Anschlussbereiches und des zweiten Anschlussbereiches
parallel zueinander und parallel zu den beiden parallel geführten Innenleitern geführt,
um auf diese Weise eine möglichst orthogonale Orientierung der beiden überkreuzt zueinander
angeordneten Innenleiter im Bereich der Überkreuzung zu realisieren.
[0013] Das kapazitive Überkoppeln zwischen den beiden zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleitern im Bereich der Überkreuzung wird dadurch minimiert, dass der Abstand
zwischen den beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleitern im Überkreuzungsbereich
maximiert wird:
In einer ersten Variante für eine Minimierung des kapazitiven Uberkoppelns sind die
beiden überkreuzt zueinander angeordneten Innenleiter bevorzugt zueinander konvex
gekrümmt. Somit weisen sie in der Mitte zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem
zweiten Anschlussbereich, d.h. im Bereich der Überkreuzung, ihren größten Abstand
zueinander auf.
[0014] In der zweiten Variante wird die Minimierung des kapazitiven Uberkoppelns zwischen
den beiden überkreuzt zueinander angeordneten Innenleitern dadurch realisiert, dass
in jeweils gegenüberliegenden Bereichen der beiden überkreuzt zueinander angeordneten
Innenleiter im Bereich der Überkreuzung bevorzugt jeweils Material abgetragen ist
und somit der Abstand zwischen den beiden überkreuzt zueinander angeordneten Innenleitern
vergrößert ist.
[0015] In einer dritten Variante für eine Minimierung des kapazitiven Überkoppelns sind
die beiden überkreuzt zueinander angeordneten Innenleiter bevorzugt jeweils asymmetrisch
versetzt zur zugehörigen Verbindungsgerade zwischen den beiden Kontaktbereichen des
ersten und zweiten Anschlussbereiches geführt. Die beiden überkreuzt zueinander angeordneten
Innenleiter weisen dann ihren größtmöglichen Abstand im Hinblick auf ein minimiertes
kapazitives Überkoppeln auf, wenn die beiden asymmetrischen Versetzungen jeweils um
180° zueinander phasenversetzt sind. Zusätzlich weist derjenige Innenleiter der beiden
zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter in allen drei Varianten bevorzugt einen
veränderten Durchmesser als der jeweils andere Innenleiter der beiden zueinander überkreuzt
angeordneten Innenleiter auf, der räumlich näher an der Umfangsfläche des zylindrischen
Adapters und damit an der den Adapter umschließenden Masseschirmung geführt ist.
[0016] Bevorzugt weist derjenige Innenleiter der beiden zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleiter in allen drei Varianten bevorzugt einen geringeren Durchmesser als der
jeweils andere Innenleiter der beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter
auf, der räumlich näher an der Umfangsfläche des zylindrischen Adapters und damit
an der den Adapter umschließenden Masseschirmung geführt ist.
[0017] Die Änderung, bevorzugt die Reduzierung des Durchmessers des näher an der Masseschirmung
geführten Innenleiters der beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter bewirkt
vorteilhaft einen optimalen Wert für die kapazitive Komponente der Impedanz des Adapters
zwischen ersten und zweiten Anschlussbereich.
[0018] Da die beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter eine größere Länge gegenüber
den beiden parallel zueinander angeordneten Innenleitern aufweisen, sind die Laufzeiten
der HF-Signale in diesen Innenleitern jeweils unterschiedlich. Die Signalanteile eines
differenziellen Signals sind nach Durchlaufen der Innenleiter nicht mehr 180° phasenversetzt,
sondern können aufgrund der unterschiedlichen Laufzeiten in den beiden Innenleitern
eine anderen Phasenversatz aufweisen und stellen somit auch kein exaktes differenzielles
Signal mehr dar.
[0019] Ein Ausgleich der unterschiedlichen Laufzeiten in den unterschiedlich angeordneten
Innenleitern erfolgt durch eine unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signalanteile
des differenziellen HF-Signals. Gemäß der Erfindung sind die zueinander überkreuzt
angeordneten Innenleiter jeweils von einem Material mit einer niedrigeren Permittivität
umgeben als die zueinander parallel angeordneten Innenleiter. Das Material mit der
niedrigeren Permittivität bewirkt eine höhere Ausbreitungsgeschwindigkeit, mit der
die größere Länge der zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter kompensiert wird.
Auf diese Weise ist vorteilhaft gewährleistet, dass an beiden Anschlussbereichen des
Adapters ein differenzielles HF-Signal mit zwei Signalanteilen auftreten, die jeweils
einen Phasenversatz von 180° zueinander aufweisen.
[0020] Im Folgenden werden die einzelnen Ausprägungen des erfindungsgemäßen Kabels mit angeschlossenem
Adapter anhand der Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1A,1B,1C
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung und jeweils eine Querschnittsdarstellung
in radialer Richtung im ersten und zweiten Anschlussbereich einer ersten Ausführungsform
des Adapters,
- Fig. 2
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung einer zweiten Ausführungsform des Adapters,
- Fig. 3A,3B,3C
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung und jeweils eine Querschnittsdarstellung
in radialer Richtung im ersten und zweiten Anschlussbereich einer dritten Ausführungsform
des Adapters,
- Fig. 4A,4B,4C
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung und jeweils eine Querschnittsdarstellung
in radialer Richtung im ersten und zweiten Anschlussbereich einer vierten Ausführungsform
des Adapters,
- Fig. 5A,5B,5C
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung und jeweils eine Querschnittsdarstellung
in radialer Richtung im ersten und zweiten Anschlussbereich einer fünften Ausführungsform
des Adapters und
- Fig. 6
- eine Querschnittsdarstellung in Längsrichtung eines erfindungsgemäßen Kabels mit integrierten
Adapter.
[0021] Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform eines Adapters 1 anhand der Figuren
1A, 1B und 1C im Detail erläutert:
Der Adapter 1 weist einen hinsichtlich einer Längsachse 2 rotationssymmetrischen Grundkörper
auf, der bevorzugt hohlzylindrisch ausgeführt ist. Der bevorzugt hohlzylindrische
Adapter 1 besitzt im Bereich seiner beiden Stirnseiten jeweils eine Stirnfläche. Der
Adapter 1 ist bevorzugt als Kunststoff-Spritzgussteil beispielsweise aus Polyethylen
oder Polypropylen gefertigt.
[0022] Die in Fig. 1A rechtsseitig dargestellte Stirnfläche stellt einen ersten Anschlussbereich
3 dar, während die linksseitig dargestellte Stirnfläche einen zweiten Anschlussbereich
4 bildet. Sowohl der erste Anschlussbereich 3 als auch der zweite Anschlussbereich
4 weist jeweils eine der Anzahl von differenziellen Signalen entsprechende Anzahl
von Paaren von Kontaktbereichen auf. Bevorzugt sind an beiden Anschlussbereichen zwei
Paare von Kontaktbereichen entsprechend der Anzahl von in einem HSD-Kabel übertragenen
differenziellen Signalen vorgesehen. Die einzelnen Kontaktbereiche umfassen jeweils
den gesamten Bereich der zugehörigen, in Fig. 1A jeweils dargestellten Bohrungen bzw.
Ausnehmungen im ersten Anschlussbereich 3 bzw. im zweiten Anschlussbereich 4 des Adapters
1.
[0023] Gemäß Fig. 1C weist der erste Anschlussbereich 3 zwei erste Paare 5
1 und 5
2 von Kontaktbereichen mit jeweils einem ersten Kontaktbereich 6
11 und 6
12 und einem zweiten Kontaktbereich 6
21 und 6
22 auf. Die beiden ersten Paare 5
1 und 5
2 von Kontaktbereichen des ersten Anschlussbereiches 3 sind zueinander parallel angeordnet.
[0024] Im ersten Kontaktbereich 6
11 des ersten Paares 5
1 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 ist ein Innenleiter des Kabels
mit einer ersten Verbindungsleitung 7 beispielsweise über eine Lötung elektrisch verbunden.
Im zweiten Kontaktbereich 6
21 des ersten Paares 5
1 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 ist ein weiterer Innenleiter desselben
Paares von miteinander geschirmten Innenleitern des Kabels mit einer zweiten Verbindungsleitung
8 elektrisch verbunden. Die mit demselben Paar von miteinander geschirmten Innenleitern
des Kabels elektrisch verbundene erste Verbindungsleitung 7 und zweite Verbindungsleitung
8 ist durch eine gemeinsame Schraffur gekennzeichnet. Die erste Verbindungsleitung
7 ist zu einem dritten Kontaktbereich 9
11 eines zweiten Paares 10
1 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 geführt, während die zweite Verbindungsleitung
8 zu einem vierten Kontaktbereich 9
21 desselben zweiten Paares 10
1 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 geführt ist.
[0025] Im ersten Kontaktbereich 6
12 eines weiteren ersten Paares 5
2 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 ist ein Innenleiter eines weiteren
geschirmten Paares von Innenleitern des Kabels mit einer dritten Verbindungsleitung
11 elektrisch verbunden. Im zweiten Kontaktbereich 6
22 des weiteren Paares 5
2 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 ist ein anderer Innenleiter dieses
weiteren geschirmten Paares von Innenleitern des Kabels mit einer vierten Verbindungsleitung
12 elektrisch verbunden. Die dritte Verbindungsleitung 11 und die vierte Verbindungsleitung
12, die mit demselben Paar von miteinander geschirmten Innenleitern des Kabels elektrisch
verbunden sind, sind beide unschraffiert dargestellt. Die dritte Verbindungsleitung
11 ist zu einem dritten Kontaktbereich 9
12 eines weiteren zweiten Paares 10
2 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 geführt, während die vierte Verbindungsleitung
12 zu einem vierten Kontaktbereich 9
22 desselben zweiten Paares 10
2 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 geführt ist.
[0026] Wie in den Figuren 1B und 1C dargestellt ist, stellen die erste, zweite, dritte und
vierte Verbindungsleitung 7, 8, 11 und 12 jeweils ein Bündel von leitenden Litzen
bevorzugt aus Kupfer mit einer Ummantelung aus einem nicht-leitenden Kunststoff dar.
[0027] Die erste, zweite, dritte und vierte Verbindungsleitung 7, 8, 11 und 12 sind im Bereich
der ersten und zweiten Paare 5
1 und 5
2 bzw. 10
1 und 10
2 von Kontaktbereichen entweder bis zur äußeren Begrenzung oder bis zur inneren Begrenzung
der zum jeweiligen Kontaktbereich gehörigen Bohrung bzw. Ausnehmung geführt. Alternativ
können die erste, zweite, dritte und vierte Verbindungsleitung 7, 8, 11 und 12 auch
innerhalb der zum jeweiligen Kontaktbereich gehörigen Bohrung bzw. Ausnehmung enden.
[0028] Aus Fig. 1A ist zu erkennen, dass die zweite Verbindungsleitung 8 und die vierte
Verbindungsleitung 12 innerhalb des Adapters 1 jeweils parallel zueinander entlang
der Längsachse 2 angeordnet sind, während die erste Verbindungsleitung 7 und die dritte
Verbindungsleitung 11 jeweils zueinander überkreuzt angeordnet sind.
[0029] Die zweite und die vierte Verbindungsleitung 8 und 12, die jeweils parallel zueinander
angeordnet sind, weisen jeweils einen derartigen Abstand zueinander und zu einer in
Fig. 1A nicht dargestellten, an der Umfangfläche des Adapters 1 anliegenden Masseschirmung
auf, so dass das induktive und kapazitive Überkoppeln zwischen zweiter und vierter
Verbindungsleitung 8 und 12 insgesamt minimiert ist. Zur Minimierung des induktiven
und kapazitiven Überkoppelns zwischen der ersten und dritten Verbindungsleitung 7
und 11, die zueinander überkreuzt angeordnet sind, werden bevorzugt folgende technische
Maßnahmen durchgeführt:
In einer zweiten Ausführungsform 1' eines Adapters gemäß Fig. 2 werden hierzu die
erste und dritte Verbindungsleitung 7' und 11' so zueinander überkreuzt, dass sie
im Überkreuzungsbereich in einem Winkel zwischen 85° und 95° zueinander orientiert
sind bzw. bevorzugt orthogonal, d.h. in einem Winkel von 90°, zueinander orientiert
sind. Auf diese Weise wird ein induktives Überkoppeln weitestgehend vermieden. Hierzu
sind die erste und zweite Verbindungsleitung 7' und 11' im Bereich der zugehörigen
Kontaktbereiche, d.h. im Bereich des ersten Kontaktbereiches 6
11 bzw. des ersten Kontaktbereiches 6
12 der beiden ersten Paare 5
1 und 5
2 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 und im Bereich des ersten Kontaktbereichs
9
11 und des ersten Kontaktbereichs 9
12 der beiden zweiten Paare 10
1 und 10
2 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4, über eine größere Strecke parallel
zueinander geführt.
[0030] Eine erste Variante zur Minimierung des kapazitiven Überkoppelns im Überkreuzungsbereich
zwischen der ersten und zweiten Verbindungsleitung, die zueinander überkreuzt angeordnet
sind, geht aus den Figuren 3A, 3B und 3C hervor:
Wie aus den Figuren 3B und 3C hervorgeht, ist die Darstellung in Fig. 3A entlang der
Längsachse 2 des Adapters um 90° gegenüber der Darstellung in den vorherigen Figuren
1A und 2 gedreht.
[0031] Zu erkennen ist, dass die erste und dritte Verbindungsleitung 7" und 11", die zueinander
überkreuzt angeordnet sind, in der dritten Ausführungsform 1" des Adapters konvex
zueinander gekrümmt sind und somit im Bereich der Überkreuzung einen vergrößerten
Abstand zueinander aufweisen. Durch den vergrößerten Abstand im Überkreuzungsbereich
wird das kapazitive Überkoppeln zwischen erster und dritter Verbindungsleitung 7"
und 11" minimiert.
[0032] Die erste Verbindungsleitung 7", die näher an der Umfangsfläche des im Wesentlichen
zylindrischen Adapters 1" und damit näher an der in Fig. 3A nicht dargestellten Masseschirmung
positioniert ist, weist, wie aus Fig. 3A zu erkennen ist, einen geänderten Durchmesser,
bevorzugt einen geringeren Durchmesser, als die dritte Verbindungsleitung 11" auf,
die weiter entfernt von der Umfangsfläche des Adapters 1" und damit von der Masseschirmung
positioniert ist. Dieser bevorzugt geringere Durchmesser der ersten Verbindungsleitung
7" bewirkt einen optimalen Wert für die kapazitive Komponente der Impedanz zwischen
ersten Anschlussbereich 3 und zweiten Anschlussbereich 4 des Adapters 1".
[0033] Eine zweite Variante, mit der das kapazitive Überkoppeln im Überkreuzungsbereich
zwischen der ersten und zweiten Verbindungsleitung, die zueinander überkreuzt angeordnet
sind, minimiert werden kann, ist in den Figuren 4A, 4B und 4C dargestellt:
In der vierten Ausführungsform 1‴ des Adapters wird ein vergrößerter Abstand zwischen
erster und dritter Verbindungsleitung 7‴ und 11‴, die jeweils zueinander überkreuzt
angeordnet sind, dadurch realisiert, dass sie jeweils asymmetrisch versetzt zu einer
Verbindungsgerade zwischen den zugehörigen Kontaktbereichen und um einen Winkel von
180° versetzt zueinander geführt sind. Die erste Verbindungsleitung 7‴ wird somit
im Bereich des ersten Kontaktbereichs 6
11 eines ersten Paares 5
1 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 und im Bereich des dritten Kontaktbereich
9
11 eines zweiten Paares 10
1 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 asymmetrisch verlegt. Die zweite
Verbindungsleitung 11‴ wird im Bereich des zweiten Kontaktbereichs 6
12 eines ersten Paares 5
2 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 und im Bereich des zweiten Kontaktbereichs
9
22 eines zweiten Paares 10
2 von Kontaktbereichen im zweiten Anschlussbereich 4 asymmetrisch verlegt.
[0034] Die erste Verbindungsleitung 7‴, die näher an der Umfangsfläche des Adapters 1‴ und
damit näher an der Masseschirmung positioniert ist, weist einen geänderten Durchmesser,
bevorzugt einen geringeren Durchmesser, als die dritte Verbindungsleitung 11‴ auf,
die weiter entfernt von der Umfangsfläche des Adapters 1‴ und damit weiter entfernt
von der Masseschirmung positioniert ist. Somit wird auch in diesem Fall die kapazitive
Komponente der Impedanz zwischen ersten Anschlussbereich 3 und zweiten Anschlussbereich
4 des Adapters 1‴ auf den optimalen Wert reduziert.
[0035] Eine dritte Variante der Minimierung des kapazitiven Überkoppelns im Überkreuzungsbereich
der ersten und dritten Verbindungsleitung, die jeweils zueinander überkreuzt angeordnet
sind, ist in den Figuren 5A, 5B und 5C dargestellt:
Hierbei weisen die erste und dritte Verbindungsleitung 7‴ und 11‴′ der fünften Ausführungsform
1ʺ‴ des Adapters jeweils im Überkreuzungsbereich einen Materialabtrag 14
1 und 14
3 auf. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen der ersten und der dritten Verbindungsleitung
7ʺʺ und 11ʺʺ vergrößert und das kapazitive Überkoppeln zwischen der ersten und der
dritten Verbindungsleitung 7ʺʺ und 11ʺʺ reduziert.
[0036] Die näher an der Umfangfläche des Adapters 1ʺʺ und damit an der Masseschirmung geführte
erste Verbindungsleitung 7ʺʺ weist einen geänderten Durchmesser, bevorzugt einen geringeren
Durchmesser, als die weiter entfernt von der Umfangsfläche des Adapters 1ʺʺ geführte
dritte Verbindungsleitung 11ʺʺ auf, um die kapazitive Komponente der Impedanz zwischen
dem ersten Anschlussbereich 3 und dem zweiten Anschlussbereich 4 des Adapters 1ʺʺ
auf den optimalen Wert zu reduzieren.
[0037] Da die erste und dritte Verbindungsleitung, die jeweils überkreuzt zueinander angeordnet
sind, eine größere Länge als die zweite und vierte Verbindungsleitung aufweisen, die
jeweils parallel zueinander angeordnet sind, kommt es zwischen den Signalanteilen
des differenziellen Signals in der ersten und zweiten Verbindungsleitung wie auch
zwischen den Signalanteilen des differenziellen Signals in der dritten und vierten
Verbindungsleitung zu einem Laufzeitunterschied und damit zu einer Phasenverschiebung.
Diese Phasenverschiebung zwischen den Signalanteilen der einzelnen differenziellen
Signale bewirkt, dass die Signalanteile der einzelnen differenziellen Signale nach
Durchlaufen der Verbindungsleitungen nicht mehr die für ein differenzielles Signal
erforderliche Phasendifferenz von 180° aufweisen.
[0038] Zur Kompensation dieser Phasenverschiebung wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit der
Signalanteile des differenziellen HF-Signals in den jeweils sich überkreuzenden Verbindungsleitungen
relativ zur Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signalanteile der differenziellen HF-Signale
in den jeweils parallel verlaufenden Verbindungsleitungen erhöht.
[0039] Hierzu sind die Verbindungsleitungen, die sich jeweils überkreuzen, von einem Material
mit einer niedrigeren Permittivität umgeben als die Verbindungsleitungen, die jeweils
parallel verlaufen. Hierbei kann einerseits bereits die Ummantelung des elektrischen
Leiters der Verbindungsleitung oder ein die Ummantelung des elektrischen Leiters der
Verbindungsleitung zusätzlich umgebendes Material hinsichtlich einer geeigneten Permittivität
ausgewählt werden.
[0040] In Fig. 6 ist ein erfindungsgemäßes Kabel 13 dargestellt, an dessen Ende ein Adapter
1 befestigt ist. Das Kabel 13 beinhaltet zwei parallele, geschirmte Paare von Innenleitern.
Diese beiden Paare von Innenleitern werden an die beiden ersten Paare 5
1 und 5
2 von Kontaktbereichen im ersten Anschlussbereich 3 des Adapters herangeführt, die
jeweils als Bohrungen oder Ausnehmungen realisiert sind, und durch diese Bohrungen
bzw. Ausnehmungen hindurchgeführt.
[0041] Äquivalent wie die erste, zweite, dritte und vierte Verbindungsleitung 7, 8, 11 und
12 bei der ersten Ausführungsform des Adapters 1 gemäß der Figuren 1A, 1B und 1C werden
die Innenleiter 8
v und 12
v der beiden Paare von Innenleitern von den einzelnen zweiten Kontaktbereichen des
ersten Anschlussbereiches 3 zum direkt gegenüberliegenden zweiten Kontaktbereich des
zweiten Anschlussbereich 4 geführt, während die Innenleiter 7
v und 11
v der beiden Paare von Innenleitern von den einzelnen ersten Kontaktbereichen des ersten
Anschlussbereiches 3 zu den an der Längsachse 2 gespiegelten ersten Kontaktbereichen
des zweiten Anschlussbereiches 4 geführt werden.
[0042] Die in den Figuren 2, 3A, 4A und 5A jeweils dargestellte zweite, dritte, vierte und
fünfte Ausführungsform des Adapters kann äquivalent in dem am Ende des erfindungsgemäßen
Kabels 13 befestigten Adapter realisiert sein.
1. Konfektioniertes Kabel umfassend ein Kabel (13) und einen an einem Ende des Kabels
(13) befestigten Adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ), wobei das Kabel (13) zwei geschirmte
und jeweils ein differentielles Signal führende Paare von Innenleitern (7v, 8v, 11v, 12v) aufweist, wobei der Adapter (1; 1′; 1ʺ; 1‴; 1ʺʺ) einen ersten Anschluss-Bereich
(3) mit zwei ersten Paaren (51, 52) von Kontaktbereichen mit jeweils einem ersten und zweiten Kontaktbereich (611, 612, 621, 622) und einen zweiten Anschluss-Bereich (4) mit zwei zweiten Paaren (101, 102) von Kontaktbereichen mit jeweils einem dritten und vierten Kontaktbereich (911, 912, 921, 922) aufweist, wobei die beiden ersten Paare (51, 52) von Kontaktbereiche parallel zueinander angeordnet sind, wobei die beiden zweiten
Paare (101, 102) von Kontaktbereichen zueinander überkreuzt angeordnet sind, wobei die ersten und
zweiten Kontaktbereiche (611, 621) des einen ersten Paares (51) von Kontaktbereichen über jeweils einen unterschiedlichen Innenleiter des einen
Paares (7v, 8v) von Innenleitern des Kabels (13) mit dem dritten bzw. vierten Kontaktbereich (911, 921) des einen zweiten Paares (101) von Kontaktbereichen und der erste und zweite Kontaktbereich (612, 622) des anderen ersten Paares (52) von Kontaktbereichen über jeweils einen unterschiedlichen Innenleiter des anderen
Paares (11v, 12v) von Innenleitern mit dem dritten bzw. vierten Kontaktbereich (912, 922) des anderen zweiten Paares (102) von Kontaktbereichen elektrisch verbunden sind, wobei zwei Innenleiter (8v, 12v) innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) jeweils parallel zueinander angeordnet
sind, wobei einzig zwei Innenleiter (7v, 11v) innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) jeweils zueinander überkreuzt angeordnet
sind,
wobei innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) die zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleiter (7v, 11v) von einem Material mit einer niedrigeren Permittivität umgeben sind als die beiden
Innenleiter (8v, 12v), die zueinander parallel angeordnet sind.
2. Konfektioniertes Kabel nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den zweiten Paaren (101, 102) von Kontaktbereichen die Innenleiter (7v, 8v, 11v, 12v) in Stern-Vierer-Anordnung angeordnet sind.
3. Konfektioniertes Kabel nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass in den ersten Paaren (51, 52) von Kontaktbereichen jeweils parallel zueinander die Paare von Innenleiter (7v, 8v, 11v, 12v) des Kabels (13) durchgeführt sind.
4. Konfektioniertes Kabel nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) die zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleiter (7v, 11v) im Überkreuzungsbereich in einem Winkel zwischen 85° und 95° zueinander orientiert
sind.
5. Konfektioniertes Kabel nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) der Abstand der zueinander überkreuzt
angeordneten Innenleiter (7v, 11v) durch Materialabtrag (141, 143) der Innenleiter (7v, 11v) im Bereich der Überkreuzung vergrößert ist.
6. Konfektioniertes Kabel nach einem der Patentansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) die zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleiter (7v, 11v) zueinander konvex gekrümmt geführt sind.
7. Konfektioniertes Kabel nach einem der Patentansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) die zueinander überkreuzt angeordneten
Innenleiter (7v, 11v) jeweils asymmetrisch versetzt zu einer Verbindungsgerade zwischen den zugehörigen
Kontaktbereichen (611, 612, 911, 912) des ersten und zweiten Anschluss-Bereiches (3, 4) geführt sind.
8. Konfektioniertes Kabel nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) derjenige Innenleiter (7v) der beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter (7v, 11v), der näher an der Umfangsfläche des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) positioniert ist,
einen geänderten Durchmesser, bevorzugt einen geringeren Durchmesser, aufweist als
derjenige Innenleiter (11v) der beiden zueinander überkreuzt angeordneten Innenleiter (7v, 11v), der weiter von der Umfangsfläche des Adapters (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) entfernt positioniert
ist.
1. A prefabricated cable comprising a cable (13) and an adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1"")
fastened to an end of the cable (13), wherein the cable (13) has two pairs of internal
conductors (7v, 8v, 11v, 12v), which are shielded and in each case carry a differential signal, wherein the adapter
(1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) has a first connection region (3) with two first pairs (51, 52) of contact regions each with a first and second contact region (611, 612, 621, 622), and a second connection region (4) with two second pairs (101, 102) of contact regions, each with a third and fourth contact region (911, 912, 921, 922), wherein the two first pairs (51, 52) of contact regions are arranged parallel to each other, wherein the two second pairs
(101, 102) of contact regions are arranged crossing one another, wherein the first and second
contact regions (611, 621) of one first pair (51) of contact regions are electrically connected via in each case a different internal
conductor of a pair (7v, 8v) of internal conductors of the cable (13) to the third or fourth contact region (911, 921) of the one second pair (101) of contact regions and the first and second contact region (612, 622) of the other
first pair (52) of contact regions is electrically connected via in each case a different internal
conductor of the other pair (11v, 12v) of internal conductors to the third or fourth contact region (912, 922) of the other second pair (102) of contact regions, wherein two internal conductors (8v, 12v) are in each case arranged parallel to one another within the adapter (1; 1'; 1";
1‴; 1ʺʺ), wherein only two internal conductors (7v, 11v) are in each case arranged crossing one another within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴;
1ʺʺ), wherein within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) the internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another are surrounded by a material with a lower permittivity
than the two internal conductors (8v, 12v), which are arranged parallel to one another.
2. The prefabricated cable according to patent claim 1,
characterized in
that in the second pairs (101, 102) of contact regions the internal conductors (7v, 8v, 11v, 12v) are arranged in a star quad arrangement.
3. The prefabricated cable according to patent claim 1 or 2,
characterized in
that in the first pairs (51, 52) of contact regions the pairs of internal conductors (7v, 8v, 11v, 12v) of the cable (13) are in each case run parallel to one another.
4. The prefabricated cable according to any one of patent claims 1 to 3, characterized in
that within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) the internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another are oriented at an angle between 85° and 95° with
respect to each other in the crossover region.
5. The prefabricated cable according to any one of patent claims 1 to 4, characterized in
that within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) the distance between the internal conductors
(7v, 11v) arranged crossing one another is increased due to material removal (141, 143) from the internal conductors (7v, 11v) in the region of the crossing.
6. The prefabricated cable according to any one of patent claims 1 to 5, characterized in
that within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) the internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another are run in a convexly curved manner relative to one
another.
7. The prefabricated cable according to any one of patent claims 1 to 6, characterized in
that within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) the internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another are in each case run asymmetrically offset to a connecting
line between the associated contact regions (611, 612, 911, 912) of the first and second connection region (3, 4).
8. The prefabricated cable according to patent claims 6 to 7,
characterized in
that within the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) that internal conductor (7v) of the two internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another, which is positioned closer to the circumferential
surface of the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ) has a changed diameter, preferably a smaller
diameter than that internal conductor (11v) of the two internal conductors (7v, 11v) arranged crossing one another, which is positioned further away from the circumferential
surface of the adapter (1; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ).
1. Câble confectionné comprenant un câble (13) et un adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ)
fixé à une extrémité du câble (13), dans lequel le câble (13) comprend deux paires
de conducteurs internes (7v, 8v, 11v, 12v) blindés et conduisant chacun un signal différentiel, dans lequel l'adaptateur (1
; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ) comprend une première partie de raccordement (3) avec deux premières
paires (51, 52) de parties de contact avec chacune une première et une deuxième parties de contact
(611, 612, 621, 622) et une deuxième partie de raccordement (4) avec deux deuxièmes
paires (101, 102) de parties de contact avec chacune une troisième et une quatrième parties de contact
(911, 912, 921, 922), dans lequel les deux premières paires (51, 52) de parties de contact sont disposées parallèlement entre elles, dans lequel les
deux deuxièmes paires (101, 102) de parties de contact sont disposées de manière croisée entre elles, dans lequel
les première et deuxième parties de contact (611, 621) d'une première paire (51) de parties de contact sont reliées électriquement chacune, par l'intermédiaire d'un
conducteur interne différent d'une paire (7v, 8v) de conducteurs internes du câble (13), avec la troisième respectivement la quatrième
partie de contact (911, 921) d'une deuxième paire (101) de parties de contact et les première et deuxième parties de contact (612, 622) de l'autre première paire (52) de parties de contact sont reliées électriquement chacune, par l'intermédiaire d'un
conducteur interne différent de l'autre paire (11v, 12v) de conducteurs internes, avec la troisième respectivement la quatrième partie de
contact (912, 922) de l'autre deuxième paire (102) de parties de contact, dans lequel deux conducteurs internes (8v, 12v) sont disposés parallèlement entre eux à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1"
; 1‴ ; 1ʺʺ), dans lequel seuls deux conducteurs internes (7v, 11v) sont disposés de manière croisée entre eux à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1'
; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ), dans lequel, à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ),
les conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux sont entourés d'un matériau avec une permittivité
inférieure à celle des deux conducteurs internes (8v, 12v), qui sont disposés parallèlement entre eux.
2. Câble confectionné selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
dans les deuxièmes paires (101, 102) de parties de contact, les conducteurs internes (7v, 8v, 11v, 12v) sont disposés dans une disposition en étoile à quatre branches.
3. Câble confectionné selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
dans les premières paires (51, 52) de parties de contact, sont passées, respectivement parallèlement entre elles, les
paires de conducteurs internes (7v, 8v, 11v, 12v) du câble (13).
4. Câble confectionné selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ), les conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux sont orientés entre eux, dans la zone du croisement,
avec un angle entre 85° et 95°.
5. Câble confectionné selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ), la distance entre les conducteurs
internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux est augmentée par un enlèvement de matériau
(141, 143) des conducteurs internes (7v, 11v) au niveau du croisement.
6. Câble confectionné selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que
à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1""), les conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux sont guidés de manière convexe l'un par rapport
à l'autre.
7. Câble confectionné selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1""), les conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux sont guidés respectivement de manière asymétrique
par rapport à une droite de liaison entre les parties de contact (611, 612, 911, 912) correspondantes des première et deuxième parties de raccordement (3, 4).
8. Câble confectionné selon la revendication 6 ou 7,
caractérisé en ce que
à l'intérieur de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ), le conducteur interne (7v), parmi les deux conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux, qui est positionné le plus près de la surface
circonférentielle de l'adaptateur (1 ; 1' ; 1" ; 1‴ ; 1ʺʺ), présente un diamètre modifié,
de préférence un diamètre plus faible que celui du conducteur interne (11v), parmi les deux conducteurs internes (7v, 11v) disposés de manière croisée entre eux, qui est positionné plus loin de la surface
circonférentielle de l'adaptateur (1 ; 1'; 1"; 1‴; 1ʺʺ).