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Elektrische Flachbandleitung für symmetrische Nach-
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richtenübertragung Die Erfindung befaßt sich mit der konstruktiven
Ausgestaltung einer für symmetrische Nachrichtenübertragung vorgesehenen elektrischen
Flachbandleitung unter besonderer Berücksichtigung der Kopplungsprobleme.
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Nicht nur die fertigungstechnische Entwicklung, sondern auch die Montagetechnik
auf dem Gebiet der Nachrichtenkabel ist in den letzten Jahren zunehmend darauf ausgerichtet,
Arbeitsabläufe zu vereinfachen und durch Einsatz von Maschinen zu rationalisieren.
Dies gilt auch für Schaltkabel und Schaltleitungen, wie sie beispielsweise zur Verbindung
von Baugruppen in Nachrichtenverarbeitungsanlagen und Fernsprechvermittlungseinrichtungen
eingesetzt werden. Derartige Kabel und Leitungen werden an ihren Enden mit Steckern
versehen. Die Stekkermontage ist dann besonders montageaufwendig, wenn die Kabel
und Leitungen - wie bisher weitgehend üblich -
in Bündeltechnik
aufgebaut sind, d. h. wenn mehrere verseilte Aderpaare oder Dreier zu einem Bündel
und mehrere solcher Bündel zur Kabelseele verseilt sind. Um symmetrische Schaltkabel
leichter mit Steckern versehen, also konfektionieren zu können, ist es bekannt,
die Aderpaare parallel zueinander anzuordnen (DE-OS 17 65 463). Weiterhin ist es
bekannt, die zu einer Flachbandleitung zusammengefaßten Aderpaare abschnittsweise
unverseilt auszubilden, um im Bereich der unverseilten Stellen eine maschinelle
Konfektionierung vornehmen zu können (DE-OS 26 16 832, DE-ANM P 27 09 129.8).
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Die Fertigung derartiger Kabel wird hierdurch jedoch nicht vereinfacht.
Die Einschränkung der automatischen Konfektionierbarkeit auf die unverseilten Abschnitte
schließt aber eine Anwendung solcher Flachleitungen in vielen Fällen aus. Auch wird
das Nebensprechen zwischen den symmetrischen Ubertragungskreisen durch die unverseilten
Abschnitte verschlechtert.
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Die für eine gute Entkopplung symmetrischer Ubertragungskreise vorgesehene
Verseilung der Adern känn durch eine geeignete Kreuzung der Leiter oder Adern ersetzt
werden, wenn man die Leiter der Aderpaare beidseitig einer Isolierfolie anordnet
(GB-PS 14 40 392). Die Herstellung solcher Schaltkabel wird aber durch den ständigen
Platzwechsel der Leiter belastet.
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Den im Hinblick auf die Fertigung und die Konfektionierung einfachsten
Aufbau einer symmetrischen Flachbandleitung erhält man, wenn die Leiter bzw. die
Adern der Aderpaare parallel zueinander verlaufen. Ohne besondere zusätzliche Maßnahmen
bestehen zwischen unverdrallten symmetrischen Paaren jedoch so hohe kapazitive und
magnetische Kopplungen, daß das Nebensprechen nicht akzeptiert werden kann. Zur
Beseitigung des Fernneben-
sprechens ist es bekannt, die beiden
Leiter eines Aderpaares unverseilt und parallel zueinander in ein erstes Isoliermaterial
einzubetten und mehrere solcher Aderpaare nebeneinander in ein zweites Isoliermaterial
einzubetten, wobei die beiden Isoliermaterialien unterschiedliche dielektrische
Eigenschaften aufweisen (US-PS 37 35 022). Durch diese Maßnahme, mit der die kapazitiven
Kopplungen an die magnetischen Kopplungen angepaßt werden, kann man zwar das Fernnebensprechen,
nicht aber das Nahnebensprechen beherrschen.
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Für unsymmetrische Flachleitungen, bei denen also jedes Ubertragungspaar
aus einem Signalleiter und einem Erdleiter besteht, sind weiterhin Konstruktionen
bekannt, bei denen die Signalleiter parallel zu einer oder zwei den Erdleiter bildenden
Schirmfolien angeordnet sind (US-PS 31 79 904, US-PS 37 57 029, DE-OS 26 44 252)
oder bei denen die abwechselnd nebeneinander angeordneten Signal- und Erdleiter
gemeinsam von einem Schirm umgeben sind (DE-OS 20 48 401). Hierbei werden die unsymmetrischen
Ubertragungskreise mittels der Schirme gegenüber äußeren Einflüssen abgeschirmt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leicht herstellbare,
maschinell konfektionierbare Flachbandleitung zu schaffen, deren zur Bildung symmetrischer
Ubertragungskreise vorgesehene Aderpaare sowohl im Hinblick auf das Nahnebensprechen
als auch im Hinblick auf das Fernnebensprechen in ausreichendem Maße entkoppelt
sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe -geht die Erfindung von einer Flachbandleitung
mit mehreren nebeneinander angeordneten Aderpaaren aus, deren Leiter jeweils unverseilt
parallel zueinander verlaufen. Gemäß der Erfindung ist
vorgesehen,
daß die Leiter aller Aderpaare in zwei parallelen Ebenen angeordnet sind und daß
die beiden Leiter jedes Aderpaares zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.
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Bei einer derart ausgebildeten Flachbandleitung sind alle Leiter parallel
zueinander angeordnet, so daß diese Leitung ohne Schwierigkeiten automatisch konfektioniert
werden kann. Durch die Maßnahme der Schrägstellung der jeweiligen Ebene eines Leiterpaares
gegenüber der Ebene der Flachleitung lassen sich zunächst die einander unmittelbar
benachbarten Aderpaare gezielt entkoppeln. In Abhängigkeit vom Abstand b der Leiter
eines Aderpaares und vom Abstand s einander benachbarter Aderpaare gibt es dabei
einen bestimmten Neigungswinkel, bei dem einander benachbarte Ubertragungskreise
optimal entkoppelt sind. Den optimalen Neigungswinkel « erhält man aus der Beziehung
cos 2 « (s) -Mit Rücksicht auf die Entkopplung auch überbenachbarter Aderpaare empfiehlt
es sich jedoch, den Neigungswinkel größer oder kleiner zu wählen.
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Die im Rahmen der Erfindung angestrebte Entkopplung der Aderpaare
bzw. Übertragungskreise kann dadurch wesentlich verbessert werden, daß beiderseits
aller Aderpaare eine sich über die ganze Breite der Flachleitung erstreckende elektrisch
leitende Ebene angeordnet ist, die aus einer Metallfolie oder einem elektrisch dichten
Metallgeflecht besteht.
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Mit Hilfe der elektrisch leitenden Ebenen wird innerhalb der Flachleitung
ein exponentielles Abklingen des
elektrischen Feldes jedes symmetrischen
Aderpaares erreicht; die beiden elektrisch leitenden Ebenen, die zunächst keine
Schirmfunktion ausüben, bewirken daher die Entkopplung überbenachbarter Aderpaare
bzw. der von diesen Aderpaaren gebildeten Ubertragungskreise. Die Entkopplung unmittelbar
benachbarter Aderpaare wird dagegen allein durch die versetzte Anordnung der Leiter,
also durch die Schrägstellung der jeweiligen Ebene eines Leiterpaares gegenüber
der Ebene der Flachbandleitung erreicht. Bei Verwendung elektrisch leitender Ebenen
gilt die vorstehend erwähnte Beziehung für den Neigungswinkel X nicht. Dieser liegt
vielmehr zwischen 0 60 ° und 90 , beispielsweise bei 65 ° bzw. 115 °, wenn der Abstand
zwischen den Leitern eines Aderpaares zwei Drittel des Abstandes zweier in einer
Ebene liegender Leiter beträgt. Bei Flachleitungen, bei denen der Abstand zwischen
den Leitern eines Aderpaares etwa halb so groß wie der Abstand zwischen zwei in
einer Ebene einander benachbarten Leitern verschiedener Aderpaare ist, beträgt der
optimale Neigungswinkel etwa 75 ° bzw.
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105 °. Er hängt somit auch bei Verwendung leitender Ebenen von den
Leiterabständen ab.
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Die gemäß der Erfindung ausgebildete Flachbandleitung kann in weiterer
Ausgestaltung des Erfindungsgedankens auch zum Aufbau eines symmetrischen Nachrichtenkabels
verwendet werden, indem mehrere Flachbandleitungen in an sich bekannter Weise übereinandergestapelt
und mit einem gemeinsamen Mantel umgeben werden. In diesem Fall übernehmen die beidseitig
einer Flachbandleitung angeordneten elektrisch leitenden Ebenen außerdem die Funktion
eines Schirmes, d. h. sie schirmen die Aderpaare benachbarter Flachbandleitungen
gegeneinander ab. In diesem Fall ist es nur erforderlich, daß die unterste oder
die oberste Flachbandleitung beidseitig eine elek-
trisch leitende
Ebene trägt. Die anderen Flachbandleitungen brauchen lediglich auf ihrer Unter-
oder Oberseite mit einer elektrisch leitenden Ebene versehen zu sein.
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Um die Biegbarkeit eines derartigen Kabels aus Flachleitungen zu verbessern,
kann der Flachleitungsstapel um seine Längsachse tordiert sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der neuen Flachbandleitung sowie eines aus
mehreren solcher Flachbandleitungen gebildeten Nachrichtenkabels ist in den Figuren
1 und 2 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine symmetrische Flachbandleitung, deren Aderpaare bzw.
Ubertragungskreise von jeweils zwei Leitern 2 und 3 gebildet werden. Die Leiter
2 und 3 aller Aderpaare sind jeweils im Abstand b in zwei zueinander parallelen
Ebenen angeordnet und in das Dielektrikum 4 aus beispielsweise Polyäthylen oder
einem anderen geeigneten, extrudierbaren Kunststoff eingebettet. Der Abstand der
Äderpaare zueinander beträgt s. Auf der Oberseite und der Unterseite der Flachbandleitung
befinden sich die elektrisch leitenden Ebenen 5 und 6, die im vorliegenden Fall
aus auf das Dielektrikum 4 aufgeklebten dünnen Metallfolien bestehen, aber beispielsweise
auch als dichtes Drahtgeflecht ausgeführt sein können.
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Die Ebene jedes aus zwei Leitern 2 und 3 bestehenden Leiterpaares
bzw. Aderpaares ist gegenüber den beiden die Leiter 2 und 3 aufnehmenden Ebenen
und somit gegenüber der Ebene der Flachleitung geneigt, so daß die Verbindungslinie
der beiden Leiter 2 und 3 eines Aderpaares mit der Ebene der Flachleitung einen
Winkel Ot einschließt, der zwischen 60 ° und 90 °, vorzugsweise bei 75 ° liegt.
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Fig. 2 zeigt ein symmetrisches Nachrichtenkabel, das aus mehreren
übereinandergestapelten Flachbandleitungen 1 bzw. 11 aufgebaut ist. Die Flachbandleitungen
11 tragen jeweils nur auf ihrer Unterseite eine elektrisch leitende Ebene 5, die
in diesem Fall sowohl innerhalb einer Flachbandleitung zur Beseitigung der Kopplungen
als auch zwischen benachbarten Flachbandleitungen als Schirm zur Unterbindung von
Kopplungen dient. Die übereinandergestapelten Flachbandleitungen sind von einem
gemeinsamen Mantel 12 aus einem extrudierten Kunststoff, beispielsweise aus Polyäthylen
oder Polyvinylchlorid, umgeben.
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5 Ansprüche 2 Figuren