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EP0920035A1 - Câble de transmission de données - Google Patents

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Publication number
EP0920035A1
EP0920035A1 EP98402828A EP98402828A EP0920035A1 EP 0920035 A1 EP0920035 A1 EP 0920035A1 EP 98402828 A EP98402828 A EP 98402828A EP 98402828 A EP98402828 A EP 98402828A EP 0920035 A1 EP0920035 A1 EP 0920035A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductors
unit
cable
sheath
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98402828A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Daniel Prudhon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexans SA
Original Assignee
Alcatel SA
Nokia Inc
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel SA, Nokia Inc filed Critical Alcatel SA
Publication of EP0920035A1 publication Critical patent/EP0920035A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/08—Flat or ribbon cables
    • H01B7/0876—Flat or ribbon cables comprising twisted pairs
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a data transmission cable. It relates to more particularly such a cable intended to be used in the computer field or in the field of telephony.
  • European patent EP-B-0.599.672 describes a high signal transmission cable frequency, comprising at least one unit of conductors, each unit comprising at least at least two sets of conductors, such as a quarter of twisted conductors, each conductor being insulated by a first insulating sheath, said unit, or several of said units, being surrounded by a second sheath consisting of a thin envelope extruded in insulating material, located in contact with the conductors of the assembly conductors without the latter being embedded in the sheath which it constitutes, said insulating material having both sufficient rigidity to maintain said conductors in a determined position during handling of said cable and sufficient elasticity to allow these manipulations.
  • the object of the present invention is to make a data transmission cable that solves the problem, in that it significantly reduces the difference in propagation time between conductors of said sets of conductors, i.e. generally obtaining a such difference in propagation time less than 2 ns / 100m.
  • the present invention provides for this purpose a data transmission cable comprising at least one unit of at least four conductors twisted in sets of conductors, which are fourths or pairs, each set of conductor being twisted with a different pitch from any other set of conductors and each conductor being insulated by means of an insulating sheath, said unit being enveloped by at least one assembly means, said cable being characterized in that the material used for the insulating sheath of any conductor of a given set of conductors has a relative dielectric constant different from the material used for the sheath insulating any conductor from another set of conductors, so that the difference in propagation time between the conductors of said set of conductors and the conductors of the other set of conductors be less than 2ns / 100m.
  • a preferred embodiment is such that said unit comprises eight conductors, under in the form of two quartes or four pairs.
  • Said cable according to the invention is advantageously such that said assembly means includes at least one sheath called unit sheath located in contact with the conductors sets of conductors.
  • the material used for the insulating sheath of each conductor of the first quad has a relative dielectric constant different from the material used for the sheath insulating of each conductor of the second quarter.
  • the material used for the insulating sheath of each conductor of the first pair has a different relative dielectric constant of the material used for the insulating sheath of each conductor of each of the three other pairs (respectively from the other pair).
  • the material used for the insulating sheath of any conductor of a set of conductors of a cable unit according to the invention chosen from materials having a relative dielectric constant suitable for making the cable according to the invention, a low molecular mobility within it.
  • This molecular mobility due to a more or less high polarity of the dipoles within the material according to the nature of a given material is a known datum, and it is represented by the value of tangent ⁇ . Typically this value is less than approximately 5.10 -4 at 100 kHz for a material used for the insulating sheath of a conductor of a set of conductors present in a cable unit according to the invention.
  • the insulating sheath of any conductor of a given set of conductors is therefore made of a given material, different from the insulation materials used for insulating sheaths of conductors of other sets of conductors: each set of conductors twisted according to a given pitch is associated one and only one insulating sheath material uniquely.
  • the materials each making the sheath insulating of all the insulating sheaths of the conductors of a set of conductors given are either different materials, chosen for their dielectric constants different, or materials of the same kind but having a constant different relative dielectric.
  • Said expanded materials have a cellular insulation material with a very low dielectric constant, of the order of approximately 1.3 to 1.4, such as cellular polyethylene, said cellular insulation material being surrounded by a layer or " protective polyethylene skin full of higher dielectric constant, of the order of about 2.0, and of a thickness of said layer typically of the order of 50 ⁇ m.
  • fluoropolymers such as PTFE (polytetrafluoroethylene), PCTFE (polychlorotrifluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PEP (poly (ethylene-propylene) perfluorinated), E.CTFE (ethylene.trichlorofluoroethylene) or ETFE (ethylene - PTFE copolymer), which have relative dielectric constants of the order of about 2 to 2.6 and on average tangent values ⁇ less than about 5.10 - 4 to 100 kHz.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PEP poly (ethylene-propylene) perfluorinated
  • E.CTFE ethylene.trichlorofluoroethylene
  • ETFE ethylene - PTFE copolymer
  • the sets of conductors present in the cable unit according to the invention having the property of having a constant different dielectric for the sheath of each conductor of a set of conductors given in relation to any conductor from another set of conductors, must have practically the same impedance to be able to use any pair of said cable (alone or from a quarter) in the same subsequent application. It is why a logical consequence of the previous property is that the diameter of the insulating sheath of each conductor wire of a set of conductors of the unit cable according to the invention is different from the diameter of the insulating sheath of each wire of conductor of any other set of conductors of said unit.
  • the cable according to the invention comprises a unit of two quarters of conductors, these quarters being grouped inside a unit sheath surrounded by a metal screen, an outer casing being arranged around said unit of two quartes placed side by side.
  • a thread of continuity screen can be installed parallel to the conductors between the unit sheath and the screen.
  • the quarters are simply grouped together the inside of an envelope arranged around said unit of two quartes placed side by side rib, generally made up of a ribbon which acts as a screen.
  • a ribbon which acts as a screen.
  • the cable according to the invention comprises a unit of four pairs of conductors, these pairs being grouped together the inside of a unit sheath surrounded by a metal screen, an outer casing being arranged around said unit of four pairs put side by side as it is known to those skilled in the art.
  • Screen continuity wire can be installed in parallel to the conductors between the unit sheath and the screen.
  • the four pairs are simply grouped inside an envelope arranged around said unit of four pairs placed side by side, generally made up of a ribbon which acts as a screen.
  • a ribbon which acts as a screen.
  • the cable according to the invention comprises a unit of two pairs of conductors, these pairs being grouped together inside a unit sheath surrounded by a metal screen, an outer casing being arranged around said unit of two pairs placed side by side.
  • a screen continuity wire can be installed parallel to the conductors between the unit sheath and the screen.
  • the two pairs are simply grouped inside an envelope arranged around said unit of two pairs placed side by side, generally made up of a ribbon which acts as a screen.
  • a ribbon which acts as a screen.
  • the cable comprises, in addition to the unit (s) of conductor assemblies (e.g. quads), surrounded by thin insulating unit sheath envelope, other elements, insulating or not, all arranged inside a outer protective envelope, possibly preceded by a metal screen.
  • conductor assemblies e.g. quads
  • the possible unit sheath can be split longitudinally over all or part of its length.
  • FIGS. 1 and 2 show a flat cable 1 according to the invention.
  • Cable 1 has two quarters 2 and 2 '.
  • the fourth 2, respectively 2 ' consists of a twist of four solid copper conductors 3, the conductors each being insulated by a first insulating sheath 4, respectively 4 '.
  • the diameter of the solid conductors 3 is 0.51 mm ( ⁇ 3 ⁇ m), and the diameter of the conductors 3 insulated by means of the sheaths 4 is 1.2 mm.
  • the sheath 4 is made of solid polyethylene with a relative dielectric constant 2.28 and a tangent ⁇ equal to about 2.10 -4 at 100 kHz.
  • the quartering pitch is 41.8 mm.
  • the diameter of the solid conductors 3 is 0.51 mm ( ⁇ 3 ⁇ m), and the diameter of the conductors 3 insulated by means of the sheaths 4' is 1.15 mm.
  • the sheath 4 ′ is made of expanded polyethylene with a relative dielectric constant 2.26 and a tangent ⁇ equal to approximately 2.10 -4 at 100 kHz.
  • the quartering pitch is 33.0 mm.
  • Quarters 2 and 2 ' arranged side by side, are grouped in a unit of two quartes, referenced 5.
  • the unit 5 is surrounded by an insulating unit sheath 6, located directly in contact with the insulated conductors (3, 4; 3, 4 ').
  • Sheath 6, classic is consisting of a thin 0.25 to 1 mm thick polyethylene envelope. She can be ribbon or extruded.
  • a screen continuity wire 8 is disposed between the sheath 6 and the screen 7, parallel to the quarters 4 and 4 '.
  • the unit 5 of the two isolated and shielded quarters is wrapped in an outer support and protection envelope 9 made of PVC, extruded around the assembly.
  • the casing 9 gives the cable 1 an oblong structure of dimensions, approximately equal to 4.3 x 6.5 mm 2 .
  • the sheath 6 can be incised longitudinally (see Figure 2), as shown in 10.
  • the material constituting the sheath 6 is chosen so as not to adhere to the material constituting the sheaths 4 and 4 'of the conductors 3, always in order to facilitate the stripping of these last.
  • the cable 1 according to the invention can in particular be used in local networks computer, for example to connect the floor distributor and the user outlet.
  • the cable thus obtained according to the invention has a difference in propagation time less than 1 ns / 100m.
  • the comparative cable has a difference in propagation time of the order of 5 ns / 100m.
  • the cable produced according to the invention can be a cable comprising at least one unit of four pairs arranged at the vertices of a square, each pair being twisted and the set of the four pairs being twisted as is known to the man of the job.
  • This embodiment therefore comprises five different twisting steps, but obviously only four steps, or four insulation sheath materials of different conductor, are necessary to achieve the significant decrease in difference propagation time according to the invention.
  • the cable produced according to the invention can be a cable comprising at least a unit of two pairs next to each other, each pair being twisted and all of the two pairs being twisted as is known to those skilled in the art.
  • This embodiment therefore comprises three different twisting steps, but obviously only two steps, i.e. two different conductor insulation sheath materials, are necessary to achieve the noticeable decrease in time difference of propagation according to the invention.
  • a cable according to the invention in the case of the presence of a unit sheath insulating, possibly preceded by a metal screen, can have, in addition to the unit (s) of conductors surrounded by the unit sheath insulating according to the invention (thin envelope), other elements, insulating or not (such as for example solid conductors), all arranged inside an envelope of protection.
  • the screen and the outer protective casing are therefore not necessarily arranged directly in contact with the insulating unit sheath according to the invention, in the case of the presence of such an insulating unit sheath, and it is possible that a cable according to the invention does not include a screen and / or no envelope protective exterior.
  • a cable according to the invention can also have a dual structure (i.e. a structure divided into two units), typically flat or flattened.
  • the cable according to the invention is not necessarily intended to be used in the IT domain. It can for example be used in telephony.

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  • Communication Cables (AREA)

Abstract

Câble de transmission de données comprenant au moins une unité d'au moins quatre conducteurs torsadés en ensembles de conducteurs, qui sont des quartes ou des paires, chaque ensemble de conducteur étant torsadé avec un pas différent de tout autre ensemble de conducteurs et chaque conducteur étant isolé au moyen d'une gaine isolante, ladite unité étant enveloppée par au moins un moyen d'assemblage, ledit câble étant caractérisé en ce que le matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs donné présente une constante diélectrique relative différente du matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un autre ensemble de conducteurs, de façon à ce que la différence de temps de propagation entre les conducteurs dudit ensemble de conducteurs et les conducteurs de l'autre ensemble de conducteurs soit inférieure à 2ns / 100m. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un câble de transmission de données. Elle concerne plus particulièrement un tel câble destiné à être utilisé dans le domaine informatique ou dans le domaine de la téléphonie.
Le brevet européen EP-B-0.599.672 décrit un câble de transmission de signaux haute fréquence, comprenant au moins une unité de conducteurs, chaque unité comportant au moins deux ensembles de conducteurs, tel qu'une quarte de conducteurs torsadés, chaque conducteur étant isolé par une première gaine isolante, ladite unité, ou plusieurs desdites unités, étant entourée d'une deuxième gaine constituée d'une mince enveloppe extrudée en matériau isolant, située en contact avec les conducteurs de l'ensemble de conducteurs sans que ces derniers soient noyés dans la gaine qu'elle constitue, ledit matériau isolant présentant à la fois une rigidité suffisante pour maintenir lesdits conducteurs dans une position déterminée au cours des manipulations dudit câble et une élasticité suffisante pour autoriser ces manipulations.
Or, pour obtenir un niveau de diaphonie compatible avec une bonne transmission dans un câble comprenant au moins une unité d'au moins quatre conducteurs torsadés sous forme d'ensembles de conducteurs qui sont des paires ou des quartes, les pas de torsades desdits ensembles de conducteurs sont différents. Le problème pour la transmission de données est donc que, chaque ensemble de conducteurs ayant une longueur électrique différente, les signaux émis simultanément à une extrémité du câble dans chacun desdits ensembles de conducteurs arrivent à l'autre extrémité du câble avec un décalage dans le temps. Le problème est d'autant plus gênant que les débits de transmission de données sont élevés.
Actuellement cette différence est compensée par des équipements actifs associés à des équipements passifs de mémoires-tampons dites "buffer". Ces mémoires sont coûteuses et devront avoir une capacité de stockage de plus en plus grande.
Ainsi le problème qui se pose est de pallier à la différence de temps de transmission entre les conducteurs d'un même ensemble de conducteurs et les conducteurs d'un autre ensemble de conducteurs, lesdits ensembles de conducteurs étant situés dans une unité de câble de transmission de données. Le but de la présente invention est de réaliser un câble de transmission de données qui résout le problème posé, en ce qu'il permet de diminuer notablement la différence de temps de propagation entre les conducteurs desdits ensembles de conducteurs, c'est-à-dire d'obtenir généralement une telle différence de temps de propagation inférieure à 2 ns / 100m.
La présente invention propose à cet effet un câble de transmission de données comprenant au moins une unité d'au moins quatre conducteurs torsadés en ensembles de conducteurs, qui sont des quartes ou des paires, chaque ensemble de conducteur étant torsadé avec un pas différent de tout autre ensemble de conducteurs et chaque conducteur étant isolé au moyen d'une gaine isolante, ladite unité étant enveloppée par au moins un moyen d'assemblage, ledit câble étant caractérisé en ce que le matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs donné présente une constante diélectrique relative différente du matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un autre ensemble de conducteurs, de façon à ce que la différence de temps de propagation entre les conducteurs dudit ensemble de conducteurs et les conducteurs de l'autre ensemble de conducteurs soit inférieure à 2ns / 100m.
Un mode de réalisation préféré est tel que ladite unité comprend huit conducteurs, sous forme de deux quartes ou de quatre paires.
Ledit câble selon l'invention est avantageusement tel que ledit moyen d'assemblage comprend au moins une gaine dite gaine d'unité située en contact avec les conducteurs des ensembles de conducteurs.
Ainsi, dans le cas où l'unité se présente sous la forme de deux quartes de conducteurs torsadés, le matériau utilisé pour la gaine isolante de chaque conducteur de la première quarte a une constante diélectrique relative différente du matériau utilisé pour la gaine isolante de chaque conducteur de la seconde quarte.
Ainsi, dans le cas où l'unité se présente sous la forme de quatre paires (respectivement de deux paires) de conducteurs torsadés, le matériau utilisé pour la gaine isolante de chaque conducteur de la première paire a une constante diélectrique relative différente du matériau utilisé pour la gaine isolante de chaque conducteur de chacune des trois autres paires (respectivement de l'autre paire).
Avantageusement, le matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs d'une unité de câble selon l'invention, choisi parmi les matériaux possédant une constante diélectrique relative adéquate pour la réalisation du câble selon l'invention, a une mobilité moléculaire en son sein peu élevée. Cette mobilité moléculaire due à une polarité plus ou moins élevée des dipôles au sein du matériau selon la nature d'un matériau donné est une donnée connue, et elle est représentée par la valeur de tangente δ. Typiquement cette valeur est inférieure à environ 5.10-4 à 100 kHz pour un matériau utilisé pour la gaine isolante d'un conducteur d'un ensemble de conducteurs présent dans une unité de câble selon l'invention.
Pour obtenir un câble selon l'invention, il est nécessaire de disposer de matériaux possédant différentes constantes diélectriques relatives, afin de réaliser la gaine isolante de tous les conducteurs d'un même ensemble de conducteurs dans un même matériau donné, la gaine isolante des conducteurs de tout autre ensemble de conducteurs étant réalisée dans un autre matériau.
La gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs donné est donc réalisée dans un matériau donné, différent des matériaux d'isolation utilisés pour les gaines isolantes des conducteurs des autres ensembles de conducteurs : à chaque ensemble de conducteurs torsadé selon un pas donné est associé un et un seul matériau de gaine isolante de façon unique. Les matériaux réalisant chacun la gaine isolante de toutes les gaines isolantes des conducteurs d'un ensemble de conducteurs donné sont soit des matériaux différents, choisis pour leurs constantes diélectriques différentes, soit des matériaux de même nature mais possédant une constante diélectrique relative différente.
A titre d'exemple on peut citer ainsi les différents types de matériaux polyéthylènes, qui permettent de disposer actuellement d'une fourchette de constantes diélectriques relatives approximativement de 1,6 à 2,3, le polyéthylène de plus haute densité ayant une constante diélectrique d'environ 2,3 et les matériaux expansés tel que le polyéthylène expansé ou le polypropylène expansé ayant une constante diélectrique relative de l'ordre d'environ 1,6. D'autre part, la tangente δ de ce type de matériau est typiquement de l'ordre de 10-7 à 10-6 à 100 kHz. On peut aussi citer les matériaux expansés, synthétisés de façon connue de l'homme du métier par la technique du "foam skin". Lesdits matériaux expansés possédent un matériau d'isolation cellulaire à très faible constante diélectrique, de l'ordre de 1,3 à 1,4 environ, tel que le polyéthylène cellulaire, ledit matériau d'isolation cellulaire étant entouré d'une couche ou "peau" de protection en polyéthylène plein de constante diélectrique plus élevée, de l'ordre de 2,0 environ, et d'une épaisseur de ladite couche typiquement de l'ordre de 50 µm. Enfin, on peut aussi citer à titre d'exemples différents polymères fluorés tels que le PTFE (polytétrafluoroéthylène), le PCTFE (polychlorotrifluoroéthylène), le PVDF (polyfluorure de vinylidène), le PEP (poly(éthylène - propylène) perfluoré), l'E.CTFE (éthylène.trichlorofluoroéthylène) ou l'ETFE (copolymère éthylène - PTFE), qui possèdent des constantes diélectriques relatives de l'ordre d'environ 2 à 2,6 et en moyenne des valeurs de tangente δ inférieures à environ 5.10-4 à 100 kHz.
Ainsi qu'il est connu de l'homme du métier, les ensembles de conducteurs présents dans l'unité du câble selon l'invention, possédant la propriété d'avoir une constante diélectrique différente pour la gaine de chaque conducteur d'un ensemble de conducteurs donné par rapport à tout conducteur d'un autre ensemble de conducteurs, doivent pratiquement posséder la même impédance pour pouvoir utiliser toute paire dudit câble (seule ou issue d'une quarte) dans une même application ultérieure. C'est pourquoi une conséquence logique de la propriété précédente est que le diamètre de la gaine isolante de chaque fil de conducteur d'un ensemble de conducteurs de l'unité du câble selon l'invention est différent du diamètre de la gaine isolante de chaque fil de conducteur de tout autre ensemble de conducteurs de ladite unité.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le câble selon l'invention comporte une unité de deux quartes de conducteurs, ces quartes étant regroupées à l'intérieur d'une gaine d'unité entourée d'un écran métallique, une enveloppe extérieure étant disposée autour de ladite unité de deux quartes mises côte à côte. Un fil de continuité d'écran peut être installé parallèlement aux conducteurs entre la gaine d'unité et l'écran.
Dans une variante de ce mode de réalisation, les quartes sont simplement regroupées à l'intérieur d'une enveloppe disposée autour de ladite unité de deux quartes mises côte à côte, généralement constituée d'un ruban qui joue le rôle d'écran. Dans le cadre de cette variante ni gaine d'unité ni fil de continuité ne sont utilisés.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le câble selon l'invention comporte une unité de quatre paires de conducteurs, ces paires étant regroupées à l'intérieur d'une gaine d'unité entourée d'un écran métallique, une enveloppe extérieure étant disposée autour de ladite unité de quatre paires mises côte à côte ainsi qu'il est connu de l'homme du métier. Un fil de continuité d'écran peut être installé parallèlement aux conducteurs entre la gaine d'unité et l'écran.
Dans une variante de ce mode de réalisation, les quatre paires sont simplement regroupées à l'intérieur d'une enveloppe disposée autour de ladite unité de quatre paires mises côte à côte, généralement constituée d'un ruban qui joue le rôle d'écran. Dans le cadre de cette variante ni gaine d'unité ni fil de continuité ne sont utilisés.
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le câble selon l'invention comporte une unité de deux paires de conducteurs, ces paires étant regroupées à l'intérieur d'une gaine d'unité entourée d'un écran métallique, une enveloppe extérieure étant disposée autour de ladite unité de deux paires mises côte à côte. Un fil de continuité d'écran peut être installé parallèlement aux conducteurs entre la gaine d'unité et l'écran.
Dans une variante de ce mode de réalisation, les deux paires sont simplement regroupées à l'intérieur d'une enveloppe disposée autour de ladite unité de deux paires mises côte à côte, généralement constituée d'un ruban qui joue le rôle d'écran. Dans le cadre de cette variante ni gaine d'unité ni fil de continuité ne sont utilisés.
Selon un autre mode de réalisation possible, dans le cas de la présence d'une gaine d'unité isolante, le câble comporte, outre la (ou les) unité(s) d'ensembles de conducteurs (par exemple des quartes), entourée(s) de la gaine d'unité isolante sous forme de mince enveloppe, d'autres éléments, isolants ou non, tous disposés à l'intérieur d'une enveloppe extérieure de protection, éventuellement précédée d'un écran métallique.
Par ailleurs, pour faciliter le dégainage des conducteurs, la gaine d'unité éventuelle peut être fendue longitudinalement sur tout ou partie de sa longueur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre illustratif et nullement limitatif.
Dans les figures suivantes :
  • la figure 1 est une vue en perspective avec arrachements partiels d'un câble selon l'invention,
  • la figure 2 est une vue en coupe dudit câble de la figure 1.
Dans ces figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence.
On voit en figures 1 et 2 un câble plat 1 selon l'invention. Le câble 1 comporte deux quartes 2 et 2'. La quarte 2, respectivement 2', est constituée d'une torsade de quatre conducteurs massifs en cuivre 3, les conducteurs étant isolés chacun par une première gaine isolante 4, respectivement 4'.
Pour la quarte 2, le diamètre des conducteurs massifs 3 est de 0,51 mm (± 3 µm), et le diamètre des conducteurs 3 isolés au moyen des gaines 4 est de 1,2 mm. La gaine 4 est en polyéthylène massif de constante diélectrique relative 2,28 et de tangente δ égale à environ 2.10-4 à 100 kHz. Le pas de quartage est de 41,8 mm.
Pour la quarte 2', le diamètre des conducteurs massifs 3 est de 0,51 mm (± 3 µm), et le diamètre des conducteurs 3 isolés au moyen des gaines 4' est de 1,15 mm. La gaine 4' est en polyéthylène expansé de constante diélectrique relative 2,26 et de tangente δ égale à environ 2.10-4 à 100 kHz. Le pas de quartage est de 33,0 mm.
Les quartes 2 et 2', disposées côte à côte, sont regroupées en une unité de deux quartes, référencée 5. L'unité 5 est entourée d'une gaine d'unité isolante 6, située directement au contact des conducteurs isolés (3, 4 ; 3, 4'). La gaine 6, classique, est constituée d'une mince enveloppe d'une épaisseur de 0,25 à 1 mm en polyéthylène. Elle peut être rubanée ou extrudée.
Un écran 7, sous forme de mince feuille métallique, par exemple de ruban aluminium-polyester en long, est disposé, de manière facultative, autour de la gaine 6. Cet écran sert de blindage pour éviter les perturbations des signaux transportés par le câble par des rayonnements électromagnétiques extérieurs.
Un fil de continuité d'écran 8 est disposé entre la gaine 6 et l'écran 7, parallèlement aux quartes 4 et 4'.
Enfin, l'unité 5 des deux quartes isolées et blindées est enveloppée dans une enveloppe extérieure de maintien et de protection 9 en PVC, extrudée autour de l'ensemble. L'enveloppe 9 confère au câble 1 une structure oblongue de dimensions, environ égales à 4,3 x 6,5 mm2.
Afin de faciliter le dégainage des conducteurs 3 du câble 1, notamment en vue du raccordement de ce dernier à un autre câble ou à un dispositif quelconque, la gaine 6 peut être incisée longitudinalement (voir figure 2), ainsi que représenté en 10. De plus, le matériau constituant la gaine 6 est choisi de manière à ne pas adhérer au matériau constituant les gaines 4 et 4' des conducteurs 3, toujours afin de faciliter le dégainage de ces demiers.
Le câble 1 selon l'invention peut notamment être utilisé dans les réseaux locaux informatiques, par exemple pour relier le répartiteur d'étage et la prise de l'utilisateur.
Exemple
Un câble selon l'invention tel que décrit précédemment et représenté dans les figures 1 et 2, possédant :
  • une première quarte de quatre conducteurs massifs identiques en cuivre de 0,51 mm chacun isolé à 1,2 mm en polyéthylène massif de constante diélectrique relative 2,28, de pas de quartage de 41,8 mm, et
  • une seconde quarte de quatre conducteurs massifs identiques en cuivre de 0,51 mm chacun isolé à 1,15 mm en polyéthylène cellulaire de constante diélectrique relative 2,26, de pas de quartage de 33,0 mm,
les deux quartes étant réunies en parallèle sous une petite gaine de maintien en polyéthylène,
ledit câble possédant en outre un écran qui est un ruban aluminium - polyester en long, et une gaine extérieure oblongue d'environ 4,3 x 6,5 mm2.
Le câble ainsi obtenu selon l'invention possède une différence de temps de propagation inférieure à 1 ns / 100m.
A titre comparatif, un câble selon l'art antérieur, de structure proche de celle dudit câble selon l'invention mais d'épaisseur d'isolation des conducteurs différente par rapport au câble représenté sur les figures 1 et 2, possède :
  • une première quarte de quatre conducteurs massifs identiques en cuivre de 0,51 mm chacun isolé à 1,1 mm en polyéthylène cellulaire de constante diélectrique 1,77, de pas de quartage de 41,8 mm, et
  • une seconde quarte de quatre conducteurs massifs identiques en cuivre de 0,51 mm chacun isolé à 1,1 mm en polyéthylène cellulaire de constante diélectrique 1,77, de pas de quartage de 33,0 mm,
les deux quartes étant réunies en parallèle sous une petite gaine de maintien en polyéthylène,
ledit câble possédant en outre un écran qui est un ruban aluminium - polyester en long, et une gaine extérieure oblongue d'environ 4,3 x 6,5 mm2.
Le câble comparatif possède une différence de temps de propagation de l'ordre de 5 ns /100m.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit.
Ainsi, le câble réalisé selon l'invention peut être un câble comprenant au moins une unité de quatre paires disposées aux sommets d'un carré, chaque paire étant torsadée et l'ensemble des quatre paires étant retorsadé ainsi qu'il est connu de l'homme du métier. Cette réalisation comporte donc cinq pas de torsade différents, mais bien évidemment seulement quatre pas, soit quatre matériaux de gaine d'isolation de conducteur différents, sont nécessaires pour réaliser la diminution notable de différence de temps de propagation selon l'invention.
D'autre part, le câble réalisé selon l'invention peut être un câble comprenant au moins une unité de deux paires l'une à côté de l'autre, chaque paire étant torsadée et l'ensemble des deux paires étant retorsadé ainsi qu'il est connu de l'homme du métier. Cette réalisation comporte donc trois pas de torsade différents, mais bien évidemment seulement deux pas, soit deux matériaux de gaine d'isolation de conducteur différents, sont nécessaires pour réaliser la diminution notable de différence de temps de propagation selon l'invention.
Selon un autre mode de réalisation, dans le cas de la présence d'une gaine d'unité isolante, éventuellement précédée d'un écran métallique, un câble selon l'invention peut comporter, outre la (ou les) unité(s) de conducteurs entourée(s) de la gaine d'unité isolante selon l'invention (mince enveloppe), d'autres éléments, isolants ou non (comme par exemple des conducteurs massifs), tous disposés à l'intérieur d'une enveloppe de protection.
L'écran et l'enveloppe de protection extérieure ne sont par conséquent pas nécessairement disposés directement en contact avec la gaine d'unité isolante selon l'invention, dans le cas de la présence d'une telle gaine d'unité isolante, et il est possible qu'un câble selon l'invention ne comprenne pas d'écran et/ou pas d'enveloppe extérieure de protection.
Selon une variante, il n'y a pas de gaine d'unité telle que décrite ci-dessus et c'est l'écran qui sert de gaine pour les ensembles de conducteurs de ladite unité.
Un câble selon l'invention peut aussi avoir une structure duale (c'est-à-dire une structure divisée en deux unités), typiquement de forme plate ou aplatie.
Le câble selon l'invention n'est pas obligatoirement destiné à être utilisé dans le domaine informatique. Il peut être par exemple utilisé en téléphonie.

Claims (11)

  1. Câble de transmission de données comprenant au moins une unité d'au moins quatre conducteurs torsadés en ensembles de conducteurs, qui sont des quartes ou des paires, chaque ensemble de conducteur étant torsadé avec un pas différent de tout autre ensemble de conducteurs et chaque conducteur étant isolé au moyen d'une gaine isolante, ladite unité étant étant enveloppée par au moins un moyen d'assemblage,
    ledit câble étant caractérisé en ce que le matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs donné présente une constante diélectrique relative différente du matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un autre ensemble de conducteurs, de façon à ce que la différence de temps de propagation entre les conducteurs dudit ensemble de conducteurs et les conducteurs de l'autre ensemble de conducteurs soit inférieure à 2ns / 100m.
  2. Câble selon la revendication 1 tel que ledit moyen d'assemblage comprend au moins une gaine dite gaine d'unité située en contact avec les conducteurs des ensembles de conducteurs de l'unité.
  3. Câble selon l'une des revendications 1 ou 2 tel que l'unité se présente sous la forme de deux paires de conducteurs torsadés.
  4. Câble selon l'une des revendications 1 ou 2 tel que l'unité se présente sous la forme de deux quartes de conducteurs torsadés.
  5. Câble selon l'une des revendications 1 ou 2 tel que l'unité se présente sous la forme de quatre paires de conducteurs torsadés.
  6. Câble selon l'une des revendications 1 à 5 tel que le matériau utilisé pour la gaine isolante de tout conducteur d'un ensemble de conducteurs de l'unité dudit câble a une mobilité moléculaire, représentée par la valeur de tangente δ, inférieure à 5.10-4 à 100 kHz.
  7. Câble selon l'une des revendications 1 à 6 tel que les matériaux réalisant chacun la gaine isolante de tous les conducteurs d'un ensemble de conducteurs donné sont des matériaux différents.
  8. Câble selon l'une des revendications 1 à 6 tel que les matériaux réalisant chacun la gaine isolante de tous les conducteurs d'un ensemble de conducteurs donné sont des matériaux de même nature mais possédant une constante diélectrique relative différente.
  9. Câble selon l'une des revendications 7 ou 8 tel que lesdits matériaux sont des matériaux polyéthylènes.
  10. Câble selon l'une des revendications 7 ou 8 tel que lesdits matériaux sont des matériaux polymères fluorés.
  11. Câble selon l'une des revendications 1 à 10 tel que le diamètre de la gaine isolante de chaque fil de conducteur d'un ensemble de conducteurs de l'unité dudit câble est différent du diamètre de la gaine isolante de chaque fil de conducteur de tout autre ensemble de conducteurs de ladite unité.
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