KR100917284B1 - Unshielded twisted pair cable - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유티피 케이블(UTP Cable)에 관한 것으로서, 특히 전송특성의 향상을 위해 페어유닛(Pair Unit) 간의 크로스 토크를 방지할 수 있는 구조를 갖는 유티피 케이블에 관한 것이다.The present invention relates to a UTP cable, and more particularly, to a UTP cable having a structure capable of preventing cross talk between a pair unit to improve transmission characteristics.
일반적으로 통신용 케이블로서 이용되는 유티피 케이블(UTP Cable)은, 도 2에 도시된 것처럼 구리 등의 도체를 절연체로 피복하여 구성된 도선(1)들을 나선형으로 꼬아 페어유닛(Pair Unit)(2)을 만들고, 이러한 개개의 페어유닛(2)들을 복수 개 모아 다시 피복한 형태로 구성된다.In general, a UTP cable, which is used as a communication cable, spirally twists the conductors 1 formed by covering a conductor such as copper with an insulator as shown in FIG. 2 to form a
유티피 케이블은 예컨대, LAN과 같은 통신 네트워크의 구축을 위해 널리 사용되는 비차폐 연선 케이블로서, 도 2에 도시된 바와 같이 절연피복된 두 개의 도선(1)이 서로 나선형으로 꼬인 도선의 페어유닛이 내부에 구비된다.UTP cable is an unshielded twisted pair cable widely used for establishing a communication network such as a LAN, for example, and as shown in FIG. 2, a pair unit of conductive wires in which two insulated conductors 1 are spirally twisted together It is provided inside.
이러한 UTP 케이블은 최근 ATM 및 Ethernet 등 정보통신 기술의 발달에 따라 그 정보 전송능력 증대가 중요한 문제로 부각되고 있으며, 이러한 전송능력 증대를 구현하는 방향으로 개발 보완되어 왔다.Such UTP cable has recently emerged as an important problem in increasing information transmission capability according to the development of information and communication technologies such as ATM and Ethernet, and has been developed and supplemented in order to realize such an increase in transmission capability.
한편, 세계적인 규약에 의해 상기 UTP 케이블은 신호전송능력에 따라 카테고 리(Category 또는 Cat.)라는 식별기호와 숫자에 의해 구분되며, 본 숫자가 커질수록 높은 전송특성을 가진다. On the other hand, according to the global convention, the UTP cable is classified by an identifier and a number (Category or Cat.) According to the signal transmission capability, the higher the number has a higher transmission characteristics.
예를 들면, Cat.3의 경우 16MHz, Cat.4는 20MHz, Cat.5는 100MHz의 신호 전송이 가능한데, 높은 변조 주파수를 사용할수록 단위시간당 보다 많은 양의 정보를 보낼 수 있음은 물론이다.For example, 16 MHz for Cat. 3, 20 MHz for Cat. 4, and 100 MHz for Cat. 5 can be transmitted. The higher the modulation frequency, the greater the amount of information per unit time.
그러나, 높은 변조주파수를 이용할수록 케이블 간의 간섭과 도선 내부의 임피던스(Impedance) 변화에 의한 노이즈(Noise) 현상이 증가하여 신호 수신부(Receiver)에서의 신호 분리가 어려워지는 문제점이 있었다. However, the higher the modulation frequency, the higher the noise phenomenon due to the interference between the cable and the change in the impedance inside the wire, which makes it difficult to separate the signal from the signal receiver.
이와 같은 이유로, 그동안 UTP 케이블의 신호 전송한계는 155Mbps(Megabit per sec) 정도로 여겨져 왔다.For this reason, the signal transmission limit of UTP cable has been considered to be about 155Mbps (Megabit per sec).
그러나, 최근 정보전송장비 기술의 발달에 따라 DSP(Digital Signal Processing) 장비 등에 의한 보상(Compensation) 방법을 이용하여 케이블 내 간섭에 의한 신호 열화(劣化)를 보상할 수 있게 됨으로써, Cat.5e 케이블을 이용하여 1000Mbps(1Gbps) 전송이 가능하게 되었으며, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 미국 전기ㆍ전자 기술자협회) 표준 위원회에서는 1999년에 이르러 1000 Base-T 를 이더넷(Ethernet) 표준으로 공식 규격화 하였다.However, according to the recent development of information transmission equipment technology, it is possible to compensate for signal degradation due to interference in a cable by using a compensation method by digital signal processing (DSP) equipment or the like. The 1000Mbps (1Gbps) transmission was made possible, and the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standard committee officially standardized 1000 Base-T as an Ethernet standard by 1999.
한편, 최근 동화상 전송기술 등 관련 기술의 발전 추세로 볼 때 멀지 않은 미래에 보다 높은 수준의 정보 전송을 가능하게 할 수 있는 케이블을 필요로 할 가능성이 크며, 주요 케이블 및 시스템 관련 업체에서는 이에 대비한 연구개발을 경쟁적으로 진행하고 있고, 또한 IEEE 내에도 고속 정보전송 케이블에 관한 규격 제 정을 위한 전문위원회가 설치되고 있는 실정이다.On the other hand, the recent development of related technologies, such as moving picture transmission technology, is likely to require a cable that can enable a higher level of information transmission in the near future. R & D is being carried out competitively, and a special committee for establishing a standard for high-speed information transmission cable is being established in IEEE.
그런데, 전송용량을 증가시키기 위해서는 일반적으로 고주파를 이용하게 되고, 이러한 고주파를 이용하는 경우 UTP 케이블 내부에 내부간섭(Power Sum Near and Cross Talk; PSNEXT)이 발생하게 되며, 다수 개의 페어유닛으로 이루어지는 UTP 케이블의 경우, 간섭을 최소화하는 것이 신호 전송률을 향상시키는 데에 중요한 영향을 미치게 된다.However, in order to increase transmission capacity, high frequency is generally used, and when such high frequency is used, internal interference (Power Sum Near and Cross Talk; PSNEXT) occurs inside the UTP cable, and a UTP cable composed of a plurality of pair units is used. In this case, minimizing the interference has an important effect on improving the signal transmission rate.
이러한 UTP 케이블의 간섭 특성은 페어유닛을 이루는 도선의 절연체 외경, 피치 등에 따라 달라지므로, 신호를 가장 잘 전달할 수 있는 범위 내에서 이러한 요인들을 적절히 튜닝(Tunning)하는 것이 매우 중요하다.Since the interference characteristics of the UTP cable vary depending on the insulator outer diameter, pitch, and the like of the conductors constituting the pair unit, it is very important to properly tune these factors within the range that can best transmit the signal.
예컨대 시스 내에 두 개의 페어유닛이 구비될 경우 이를 통상의 FEM(Finite Element Method; 유한요소법) 알고리즘을 이용하여 수치해석해 보면, 일측 및 타측 페어유닛을 이루는 도선들의 절연체의 외경 및 피치가 상이할 경우 최적의 특성을 가지게 된다.For example, if two pair units are provided in a sheath, the numerical analysis is performed using a conventional finite element method (FEM) algorithm, which is optimal when the outer diameter and pitch of the insulators of the conductors forming one and the other pair unit are different. Will have the characteristics of.
특히 다수 개의 페어유닛으로 구성되는 UTP 케이블의 경우, 케이블 내에서 인접한 페어유닛과의 피치가 서로 상이하도록 구성되더라도, 상기 페어유닛들이 둘 이상의 단위로 꼬이는 형태로 집합되면 집합된 페어유닛부들 간에 크로스토크 현상이 일어나게 되어 통신장애를 일으키는 등 신호 전송률이 떨어지는 문제가 있다.In particular, in the case of a UTP cable composed of a plurality of pair units, even if the pitch of adjacent pair units in the cable is configured to be different from each other, if the pair units are gathered in a twisted form in two or more units, the cross talk between the paired pair unit parts is performed. There is a problem that the signal transmission rate is lowered, such as causing a communication failure.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 상호 인접한 유티피 케이블의 내부 페어유닛 간에 크로스토크가 발생하는 것을 방지하는 구조를 갖는 유티피 케이블을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a UTP cable having a structure which prevents crosstalk between internal pair units of adjacent UTP cables.
본 발명의 다른 목적은 크로스토크의 발생을 억제할 수 있는 페어유닛의 대연피치 및 집합피치조건을 구비한 유티피 케이블을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a UTP cable having a large pitch and an aggregate pitch condition of a pair unit that can suppress the occurrence of crosstalk.
본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 페어유닛이 내층에 결집된 내부 페어유닛부 및 외층에 결집된 외부 페어유닛부의 집합피치를 일정 길이 이상 다르게 형성시킴으로써, 내부 및 외부의 대연피치 및 집합피치의 차로 인해 UTP 케이블 내부에 발생하는 크로스토크의 발생을 억제하여 통신장애를 최소화하고 신호의 전송율을 향상시키는 유티피 케이블을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to form a plurality of pairs of pairs of inner pair unit parts gathered on the inner layer and outer pair unit parts gathered on the outer layer differently by a predetermined length or more, so that the difference between the inner and outer large pitches and the gathered pitch is different. Therefore, to prevent the occurrence of crosstalk occurring inside the UTP cable to minimize the communication failure and to provide a UTP cable to improve the transmission rate of the signal.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유티피 케이블은, 케이블의 인장력을 향상시키기 위한 인장재와, 절연 피복된 둘 이상의 도선이 일정한 대연피치로 서로 나선형으로 꼬인 복수의 페어유닛이 일정한 집합피치로 서로 꼬여진 내부 페어유닛부와, 상기 내부 페어유닛부의 외부를 감싸되 절연 피복된 둘 이상의 도선이 일정한 대연피치로 서로 나선형으로 꼬인 복수의 페어유닛이 일정한 집합피치로 서로 꼬여진 외부 페어유닛부와, 상기 외부 페어유닛부를 감싸는 시스를 포함한 유티피 케이블(UTP Cable)로서, 상기 내부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치 는 외부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치보다 작게 형성되며, 상기 내부 페어유닛부의 집합피치는 상기 외부 페어유닛부의 집합피치보다 작게 형성된다.In the UTP cable according to the present invention for achieving the above object, a plurality of pair units of a tension member for improving the tensile force of the cable, and a plurality of pair units twisted spirally with each other at a constant large pitch of the insulation coating is a constant pitch. The inner pair unit part twisted together with each other, and the outer pair unit part twisted together at a constant set pitch are arranged in a plurality of pair units spirally wound to each other at a constant pitch. And a UTP cable including a sheath surrounding the outer pair unit, wherein the large pitch of the pair units of the inner pair unit is smaller than the large pitch of the pair units of the outer pair unit, and The aggregate pitch is formed smaller than the aggregate pitch of the outer pair unit portion.
여기서, 상기 내부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치는 8mm 이상 12mm 이하로 설정되며, 상기 외부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치는 15mm 이상 20mm이하로 설정되는 것이 바람직하다.Here, the large pitch of the pair units of the inner pair unit part is set to 8mm or more and 12mm or less, it is preferable that the large pitch of the pair units of the outer pair unit part is set to 15mm or more and 20mm or less.
또한, 상기 내부 페어유닛부 및 외부 페어유닛부의 집합피치는 80mm 이상 500mm 이하이며, 내부 페어유닛부의 집합피치와 외부 페어유닛부의 집합피치 간의 차이는 20㎜ 이상으로 설정된다.Further, the assembled pitch of the inner pair unit portion and the outer pair unit portion is 80 mm or more and 500 mm or less, and the difference between the assembled pitch of the inner pair unit portion and the assembled pitch of the outer pair unit portion is set to 20 mm or more.
한편, 외부 페어유닛부와 시스의 사이에는 고정테이프가 추가적으로 개재된다.On the other hand, a fixing tape is additionally interposed between the outer fair unit portion and the sheath.
또한, 상기 고정테이프는 폴리에스테르(Polyester)의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the fixing tape is preferably made of a polyester (Polyester) material.
본 발명에 의하면 내부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치는 외부 페어유닛부의 페어유닛들의 대연피치보다 작게 형성되며, 상기 내부 페어유닛부의 집합피치는 상기 외부 페어유닛부의 집합피치보다 작게 형성되어, 결과적으로 내부 및 외부 간의 꼬임의 차이가 커짐으로써 UTP 케이블 내부에 발생하는 크로스토크의 발생을 억제하여 통신장애를 최소화하고 신호의 전송률을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.According to the present invention, the large pitch of the pair units of the inner pair unit portion is formed smaller than the large pitch of the pair units of the outer pair unit portion, and the collective pitch of the inner pair unit portion is formed smaller than the aggregate pitch of the outer pair unit portion. By increasing the difference in twist between the inside and the outside, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk occurring inside the UTP cable, thereby minimizing communication failure and improving the signal transmission rate.
상기와 같은 본 발명은 특히 에이리언 크로스토크의 방지가 요구되는 구리를 이용한 통신케이블의 신호전송 체계로서의 10기가비트급 전송 시에도 매우 유용하게 사용 가능한 효과를 발휘할 수 있다.The present invention as described above can exhibit an effect that can be used very usefully even in the case of 10 Gigabit transmission as a signal transmission system of a communication cable using copper, which is particularly required to prevent alien crosstalk.
이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, terms used in the present specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventors may properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described herein are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It is to be understood that variations may exist.
도 1은 본 발명에 따른 유티피 케이블(UTP Cable)의 횡단면도이고, 도 2는 유티피 케이블의 페어유닛(2)을 나타낸 측면도이다.1 is a cross-sectional view of a UTP cable according to the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유티피 케이블(100)은, 케이블의 인장력을 향상시키기 위한 인장재(30)와, 절연 피복된 둘 이상의 도선(1)이 일정한 대연피치로 서로 나선형으로 꼬인 복수의 페어유닛(2)이 일정한 집합피치로 서로 꼬여진 내부 페어유닛부(10)와, 상기 내부 페어유닛부(10)의 외부를 감싸되 절연 피복된 둘 이상의 도선(1)이 일정한 대연피치로 서로 나선형으로 꼬인 복수의 페어 유닛(2)이 일정한 집합피치로 서로 꼬여진 외부 페어유닛부(20)와, 상기 외부 페어유닛부(20)를 감싸는 시스(40)를 포함한 유티피 케이블(UTP Cable)로서, 상기 내부 페어유닛부(10)의 페어유닛(2)들의 대연피치는 외부 페어유닛부(20)의 페어유닛(2)들의 대연피치보다 작게 형성되며, 상기 내부 페어유닛부(10)의 집합피치는 상기 외부 페어유닛부(20)의 집합피치보다 작게 형성된다.1 and 2, the
이하 각 구성요소를 상세히 설명한다.Hereinafter, each component will be described in detail.
우선, 유티피 케이블의 인장력을 향상시키기 위하여, 중심에는 인장재(30)가 마련되며, 상기 인장재(30)는 아라미드 얀, 그라스 얀, 강선, 또는 FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)중 어느 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.First, in order to improve the tensile force of the UTP cable, a
한편, 상기 내부 페어유닛부(10) 및 외부 페어유닛부(20)의 페어유닛(2)은 각각 도체에 절연체가 피복되어 전기적 신호로 변환된 데이터의 전송이 가능하도록 구비된 도선(1)이 적어도 두 개 이상 꼬아지며 형성된다.On the other hand, the
또한, 케이블 내의 페어유닛들 사이에 발생하는 내부간섭을 최소화하기 위하여, 도 1에 도시된 것처럼 페어유닛이 두 겹 이상으로 개재되는 경우, 인접하는 페어유닛(2)과의 대연피치는 서로 다르게 조절되되, 내부 페어유닛부(10)의 대연피치는 외부 페어유닛부(20)의 대연피치보다 적어도 3mm 이상 크게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in order to minimize internal interference occurring between the pair units in the cable, as shown in FIG. 1, when the pair unit is interleaved in two or more layers, the pitch between the
여기서, 상기 페어유닛부(10)의 페어유닛(2)의 피치가 8mm 이하일 경우에는 도선(1)의 길이가 증가하여 데이터 손실이 급증하고, 20mm 이상일 경우에는 구조가 안정적이지 못하여 형체를 유지하기 어렵다. In this case, when the pitch of the
따라서 상기 내부 페어유닛부(10)의 페어유닛(2)의 대연피치는 8~12mm로 설정되고, 외부 페어유닛부(20)의 페어유닛(2)의 대연피치는 15~20mm로 설정되는 것이 바람직하다.Therefore, the large pitch of the
상기 외부 페어유닛부(20)는 내부 페어유닛부(10)의 외부를 감싸도록 마련되며, 도체에 절연체가 피복되어 전기적 신호로 변환된 데이터의 전송이 가능하도록 구비된 도선(1)이 적어도 두 개 이상 꼬아져 형성된다.The outer
여기서, 본 실시예에서는 내부 및 외부 페어유닛부(10,20)의 페어유닛(2)의 수가 총 25개로 마련되었으나 상기 페어유닛(2)의 수는 이러한 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다. Here, in the present embodiment, a total of 25
한편, 본 발명의 내부 페어유닛부(10) 및 외부 페어유닛부(20)의 페어유닛(2)은 각각 서로 결집되어 일정한 집합피치로 꼬여진 상태로 집합될 수 있다. Meanwhile, the
즉, 내부 페어유닛부(10)를 이루는 복수 개의 페어유닛(2)이 나선형을 이루며 일정한 집합피치로 꼬여 있으며, 상기 일정한 집합피치로 꼬여진 내부 페어유닛부(10)를 외부 페어유닛부(20)의 페어유닛(2)들이 감싸는 동시에 일정한 집합피치로 꼬여 있게 된다.That is, the plurality of
여기서, 상기 내부 페어유닛부(10)의 집합피치가 80mm 미만으로 너무 작으면, 도선의 길이가 증가하여 데이터 손실이 증가하게 되며, 500mm 초과로 너무 크게 설정되면, 구조가 안정적이지 못하게 된다.Here, if the aggregate pitch of the
따라서, 상기 내부 페어유닛부(10) 및 외부 페어유닛부(20)의 집합피치는 각 각 80㎜ 이상 500㎜이하로 설정되는 것이 바람직하다.Therefore, the collective pitch of the
또한, 크로스토크의 방지를 위하여, 내부 페어유닛부(10)와 외부 페어유닛부(20)의 집합피치는 서로 다른 범위로 설정되며, 바람직하게는 내부 페어유닛부(10)의 집합피치는 외부 페어유닛부(20)의 집합피치보다 20mm 이상 작게 설정된다.In addition, in order to prevent crosstalk, the assembled pitches of the
즉, 내부 페어유닛부(10)의 대연피치가 외부 페어유닛부(20)의 대연피치보다 작게 형성되고, 이어서 내부 페어유닛부(10)의 집합피치가 외부 페어유닛부(20)의 집합피치보다 작게 형성되어, 이를 통해 내부 페어유닛부(10)와 외부 페어유닛부(20)의 꼬임의 차이는 더욱 커지게 됨으로써, 크로스토크를 효과적으로 방지하고, 보다 안정적인 신호 전송이 가능한 효과를 갖게 된다.That is, the large pitch of the inner
한편, 상기 외부 페어유닛부(20)의 외부를 감싸는 시스(40)는 폴리에틸렌, PVC, 또는 올레핀(Olefin)계 고분자 물질 등으로 이루어지며, 외부 페어유닛부(20)를 감싸는 형태를 갖는다. On the other hand, the
여기서, 시스(40)의 두께는 0.3~1.5mm 범위를 갖는 것이 바람직하다. Here, the thickness of the
한편, 상기와 같이 대연피치 및 집합피치를 가지는 내부 및 외부 페어유닛부(10,20)의 페어유닛(2)의 꼬임을 보다 안정적으로 유지 및 고정시키기 위하여, 외부 페어유닛부(20)와 시스(40)의 사이에는 고정테이프가 추가적으로 개재될 수 있다.On the other hand, in order to more stably maintain and fix the twist of the
여기서, 상기 고정테이프는 고분자 수지로 이루어지며, 바람직하게는 폴리에스테르(Polyester)로 이루어진다.Here, the fixing tape is made of a polymer resin, preferably made of polyester (Polyester).
이상으로 본 발명의 구성요소를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명이 속한 기술분야에서 공지되어 있는 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 응용이 가능함은 물론이다.Although the components of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible within the scope of the technical idea known in the art.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
첨부의 하기 도면들은, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.Since the accompanying drawings are for understanding the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the following invention, the present invention should not be construed as limited to the matters shown in the following drawings.
도 1은 본 발명에 따른 유티피 케이블의 횡단면도.1 is a cross-sectional view of a UTP cable according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 유티피 케이블의 페어유닛을 나타낸 측면도.Figure 2 is a side view showing a pair unit of the UTP cable according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 유티피 케이블100: youtube cable
1: 도선 2: 페어유닛1: wire 2: pair unit
10: 내부 페어유닛부 20: 외부 페어유닛부10: inner pair unit part 20: outer pair unit part
30: 인장재 40: 시스30: tension member 40: sheath
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111599539A (en) * | 2020-07-03 | 2020-08-28 | 绵阳保和泰越通信线缆有限公司 | Non-shielding twisted pair cable and preparation method thereof |
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2008
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