[發明專利]數據線纜和絞合導體

在審

• 申請號: 201710096211.3
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN107103946A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·斯塔德勒;馬庫斯·席爾;約翰尼斯·納赫特羅比;賴納·珀梅勒;于杰爾·沙希內爾;埃爾溫·科彭多費爾;多米尼克·多爾納
• 申請（專利權）人: 萊尼電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B7/30;H01B11/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 李驥,車文

技術領域

本發明涉及數據線纜以及絞合導體。

背景技術

在WO 2015/067717 A1中例如描述了一種絞合導體，其具有多個特殊成形的外線材，這些外線材圍繞著中央的內線材。外線材具有帶倒圓的角部的三角形的橫截面形狀，由此得到了特別緊湊的導體。

數據線纜主要用作往往在例如GHz范圍內的高頻率中進行的信號傳輸。在用于數據線纜的導體中，基于趨膚效應而主要在導體的外周邊上進行電流引導。在絞合導體中現在存在的問題在于，外周邊基于多個匯集的單線材而不是圓形的，并且由此必然存在有方差以及干擾位置它們整體上對在進行信號傳輸時的傳輸特性造成負面影響，并且特別是導致高的信號衰減。

發明內容

在此背景下，本發明的任務是，說明一種具有改進的傳輸特性的數據線纜。此外還應當說明一種適用于此的絞合導體。

該任務根據本發明通過具有根據權利要求1的特征的數據線纜并通過具有根據權利要求14的特征的絞合導體來解決。有利的設計方案、改進方案和變型方案是從屬權利要求的主題。在此，結合數據線纜的實施方案比照式地也適用于絞合導體。

數據線纜主要用于例如在數百kHz和100GHz之間的、尤其是1MHz和100GHz之間的范圍內的高頻率的情況下傳輸信號，也就是說數據。數據線纜具有絞合導體，絞合導體具有由多個單線材構成的未擠壓的復合體。這些單線材是同類型的并且被構造為外線材并且圍繞中央布置。在此，外線材以非圓形的橫截面構成，也就是說構造有非圓形的橫截面形狀，從而在橫截面中觀察外線材的尺寸(Ausdehnung)從中央起徑向向外增大。被確定成作為用于相應的絞合導體的外線材的單線材尤其以非圓形的橫截面預制，并且本身圍繞中央布置，也就是說，外線材已經以非圓形的橫截面扭絞。

由于使用了特殊形狀的絞合導體，使得數據線纜的傳輸特性得到明顯改善。在此重要的是，絞合導體的外周邊近似圓形。外線材分別是特殊形狀的部段，其以匯集的方式非常近似地形成環形的復合體。由于非圓形的設計方案，使得各外線材與圍繞整個絞合導體的假想的外接圓一起有利地具有多個觸碰點，而不是像在常規的絞合導體的圓形單線材的情況下只有一個。在單線材之間在外周邊上形成的夾襯(Zwickel)是相當小的，從而在環繞方向上圍繞絞合導體在直徑方面得到了特別低的方差。夾襯作為干擾位置的作用在信號傳輸時被相應減少。

另外的優點尤其在于，在信號傳輸時，在特殊形狀的絞合導體中的電流分布更均勻。一般來說，電流密度從內向外增加并且在絞合導體的最外點達到了最大值。由于接近圓形，使得在外區域中的電流密度沿著外周邊被明顯更好地分布并且因此更均勻，由此最終實現了較低的信號衰減。

還特別有利的是，從一個外導體的徑向最外的點到與相鄰的外導體的碰觸點的路徑被減少。這尤其是在高頻導線的情況下是重要的，這是因為電流流動并不一定僅在單線材中進行，而是也能夠在單線材之間進行。沿著在此被電流走過的路徑得到了由于外導體的特殊形狀而以有利的方式減少了的損耗。在兩個外線材的碰觸點上得到了另外的損耗。該損耗與外線材之間的接觸面積有關并且該損耗在單線材呈圓形的情況下相應是大的。與此相對地，在當前，接觸面積增大，而損耗相應地減少。因此整體上，在當前的數據線纜中，明顯減少了通常尤其針對高頻信號得到的損耗。

外線材的特殊形狀和布置還具有在絞合導體的電壓分布方面的優點。由于各個單線材以及單線材的整個復合體都通常更圓地設計，使得電壓分布整體上更均勻。明顯減少了局部放電的風險，也就是說，數據線纜具有改進的抗局部放電性。在常規的絞合導體中，有時為了進行場控制而將能附加導電的內涂層布置在復合體里面。在當前能夠取消這樣的內涂層，而更有利地也取消了這樣的內涂層。

由單線材構成的復合體在制成的絞合導體中不被擠壓，也就是后續地也并不通過擠壓或通過壓實從原本的圓形的單線材變形成非圓形的幾何形狀。在此，按如下方式選擇外線材的非圓形的橫截面，即，使得盡可能完全利用所提供的空間或場所，并且使復合體的橫截面至少在周邊區域中，也就是說沿著周邊輪廓盡可能呈圓形。由此，與圓形的單線材相比至少明顯減少了在周邊側存留的夾襯。