Cable provisto de un relleno desplazado.

Un cable (120, 120', 120'') que comprende:

al menos dos pares trenzados de conductores (240);

un relleno no conductor (200, 200') que incluye una parte de base (500) y al menos una extensión (420), comprendiendo la parte de base (500) una pluralidad de ramas (415), presentando al menos una rama (415) una longitud al menos aproximadamente igual al diámetro de dichos pares trenzados, definiendo la pluralidad de ramas (415) zonas correspondientes y estando los pares trenzados de conductores (240) situados con las zonas, extendiéndose la al menos una extensión (420), en sentido radial hacia fuera, desde una de dichas ramas (415) en al menos una magnitud predefinida y

una camisa protectora (260) que rodea los pares trenzados de conductores (240) y el relleno (200, 200'), con la al menos una extensión (420) del relleno creando un reborde (180) en una parte exterior de la camisa protectora (260) que se extiende a lo largo de una longitud del cable.

Cable provisto de un relleno desplazado

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a cables fabricados de pares de conductores trenzados. Más concretamente, la presente invención se refiere a cables de pares trenzados para aplicaciones de comunicaciones de datos de alta velocidad.

Con el más amplio y creciente uso de ordenadores en las aplicaciones de comunicaciones, los volúmenes derivados de tráfico de datos han acentuado la necesidad de redes de comunicaciones para transmitir los datos a más altas velocidades. Además, los avances en la tecnología han contribuido al diseño y desarrollo de dispositivos de comunicaciones de alta velocidad que son capaces de comunicar los datos a velocidades mayores que las velocidades a las que pueden propagarse los datos a través de los cables de datos convencionales. En consecuencia, los cables de transmisión de datos de las redes de comunicaciones típicas, tales como las comunidades de red de área local (LAN) limitan la velocidad del flujo de datos entre dispositivos de comunicaciones.

Con el fin de propagar datos entre los dispositivos de comunicaciones, numerosas redes de comunicaciones utilizan cables convencionales que incluyen pares de conductores trenzados (también referidos como “pares trenzados” o simplemente “pares”) . Un par trenzado típico incluye dos conductores aislados trenzados juntos a lo largo de un eje longitudinal.

Los cables de pares trenzados deben cumplir normas específicas de comportamiento funcional con el fin de transmitir, de forma eficiente y fiel, los datos entre los dispositivos de comunicaciones. Si los cables no satisfacen al menos estas normas, se obstaculiza la integridad de sus señales. Las normas de este sector industrial rigen las dimensiones físicas, el comportamiento funcional y la seguridad de los cables. A modo de ejemplo, en Estados Unidos, la Electronic Industries Association/Telecommunications Industr y Association (EIA/TIA) proporciona normas con respeto a las especificaciones de comportamiento funcional de cables de transmisión de datos. Varios países extranjeros han adoptado también estas normas idénticas o similares.

Según las normas adoptadas, el comportamiento funcional de cables de pares trenzados es evaluado utilizando varios parámetros, incluyendo las propiedades dimensionales, interoperabilidad, impedancia, atenuación y diafonía. Las normas exigen que los cables funcionen dentro de determinados límites paramétricos. A modo de ejemplo, un diámetro de cable exterior medio máximo de 0.250’’ se especifica para numerosos tipos de cables de pares trenzados. Las normas exigen, además, que los cables funcionen dentro de determinados límites eléctricos. El margen de los límites paramétricos varía dependiendo de los atributos de la señal a propagarse a través del cable. En general, a medida que aumenta la velocidad de una señal de transmisión de datos, la señal se hace más sensible a influencias indeseables desde el cable, tales como los efectos de impedancia, atenuación y diafonía. Por lo tanto, las señales de alta velocidad requieren mejor comportamiento funcional del cable con el fin de mantener una integridad de la señal adecuada.

Una discusión de los factores de impedancia, atenuación y diafonía ayudará a ilustrar las limitaciones de los cables convencionales. El primer parámetro listado, la impedancia, es una unidad de medida, expresada en ohmios, de la oposición total ofrecida al flujo de una señal eléctrica. La resistencia, capacitancia e inductancia contribuyen cada una a la impedancia de los pares trenzados de un cable. Desde el punto de vista teórico, la impedancia del par trenzado es directamente proporcional a la inductancia de los efectos de los conductores e inversamente proporcional a la capacitancia de los efectos de los aisladores.

La impedancia se define también como la mejor “ruta” para que sea atravesada por los datos. A modo de ejemplo, si una señal se transmite a una impedancia de 100 ohmios, es importante que el cableado a través del cual se propaga posea también una impedancia de 100 ohmios. Cualquier desviación respecto a esta adaptación de impedancias, en cualquier punto a lo largo del cable, dará lugar a una reflexión de parte de la señal transmitida en retorno hacia el extremo de transmisión del cable, con lo que se degrada la señal transmitida. Esta degradación debida a la reflexión de la señal se conoce como pérdida de retorno.

Las desviaciones de la impedancia ocurren por numerosos motivos. A modo de ejemplo, la impedancia del par trenzado es influida por las propiedades físicas y eléctricas del par trenzado, incluyendo: las propiedades dieléctricas de los materiales próximos a cada conductor; el diámetro del conductor; el diámetro del material de aislamiento alrededor del conductor; la distancia entre los conductores; las relaciones entre los pares trenzados; las longitudes de instalación de los pares trenzados (distancia para completar un ciclo de trenzado) ; la longitud de instalación de cable global y la hermeticidad de la junta protectora que rodea a los pares trenzados.

Puesto que las propiedades antes citadas del par trenzado pueden variar fácilmente a través de su longitud, la impedancia del par trenzado puede desviarse a través de la longitud del par. En cualquier punto, en donde exista un cambio en las propiedades físicas del par trenzado, ocurre una desviación en la impedancia. A modo de ejemplo, una desviación de impedancia tendrá lugar a partir de un simple incremento en la distancia entre los conductores del par trenzado. En el punto de distancia incrementada entre los pares trenzados, la impedancia aumentará puesto que es conocido que la impedancia es directamente proporcional a la distancia entre los conductores del par trenzado.

Mayores variaciones en la impedancia darán lugar a una degradación de la señal más desfavorable. Por lo tanto, la variación de la impedancia admisible a través de la longitud de un cable suele estar normalizada. En particular, las normas EIA/TIA para el comportamiento funcional del cable exigen que la impedancia del cable varíe solamente dentro de un margen limitado de valores. En condiciones normales, estos márgenes han permitido variaciones importantes en la impedancia puesto que la integridad de las señales de datos tradicionales ha sido mantenida a través de estos márgenes. Sin embargo, los mismos márgenes de variaciones de la impedancia menoscaban la integridad de las señales de alta velocidad porque los efectos indeseables de las variaciones de la impedancia se acentúan cuando se transmiten señales a más alta velocidad. Por lo tanto, las transmisiones fieles y eficientes de señales de alta velocidad, tales como las señales con velocidades globales que se aproximan y sobrepasan los 10 gigabits por segundo, se benefician de un más estricto control de las variaciones de la impedancia a través de la longitud de un cable. En particular, las manipulaciones pos-fabricación de un cable, tales como la torsión del cable, no deben introducir desadaptaciones de impedancia importantes en el cable.

El segundo parámetro listado de utilidad para evaluar el comportamiento funcional del cable es la atenuación. La atenuación representa la pérdida de señal cuando una señal eléctrica se propaga a lo largo de una longitud de conductor. Una señal, si se atenúa demasiado, se hace no reconocible para un dispositivo receptor. Para cerciorarse de que esto no suceda, los comités de normalización han establecido límites sobre la magnitud de la pérdida que es admisible.

La atenuación de una señal depende de varios factores, incluyendo: las constantes dieléctricas de los materiales que rodean al conductor, la impedancia del conductor, la frecuencia de la señal; la longitud del conductor y el diámetro del conductor. Con el fin de ayudar a garantizar niveles de atenuación admisibles, las normas adoptadas regulan algunos de estos factores. A modo de ejemplo, las normas EIA/TIA rigen los tamaños admisibles de los conductores para los pares trenzados.

Los materiales que rodean a los conductores afectan a la atenuación de la señal porque los materiales con mejores propiedades dieléctricas (p.e., más bajas constantes dieléctricas) tienden a hacer mínima la pérdida de señal. En consecuencia, numerosos cables convencionales utilizan materiales tales como polietileno y etileno propileno fluorado (FEP) para aislar los conductores. Estos materiales suelen proporcionar más baja pérdida dieléctrica que otros materiales con constantes dieléctricas más altas, tales como cloruro de polivinilo (PVC) . Además, algunos cables convencionales han tratado de reducir la pérdida de señal haciendo... [Seguir leyendo]

1. Un cable (120, 120’, 120’’) que comprende:

al menos dos pares trenzados de conductores (240) ;

un relleno no conductor (200, 200’) que incluye una parte de base (500) y al menos una extensión (420) , comprendiendo la parte de base (500) una pluralidad de ramas (415) , presentando al menos una rama (415) una longitud al menos aproximadamente igual al diámetro de dichos pares trenzados, definiendo la pluralidad de ramas (415) zonas correspondientes y estando los pares trenzados de conductores (240) situados con las zonas, extendiéndose la al menos una extensión (420) , en sentido radial hacia fuera, desde una de dichas ramas (415) en al menos una magnitud predefinida y

una camisa protectora (260) que rodea los pares trenzados de conductores (240) y el relleno (200, 200’) , con la al

menos una extensión (420) del relleno creando un reborde (180) en una parte exterior de la camisa protectora (260) que se extiende a lo largo de una longitud del cable.

2. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde el relleno no conductor (200, 200’) incluye una segunda extensión (420) , prolongándose la segunda extensión (420) en sentido radial hacia fuera desde otra de dichas ramas (415) de dicha parte de base (500) .

3. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde el relleno no conductor (200, 200’) incluye una segunda extensión (420) , estando la segunda extensión (420) situada, en sentido radial, más allá de los pares trenzados de conductores (240) .

4. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde un segundo relleno (200’’”) está situado a lo largo del

cable.

5. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 4, en donde el segundo relleno (200’’”) está envuelto alrededor de una parte exterior de la camisa protectora (260) .

6. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde dichos pares trenzados (240) están sometidos a torsión helicoidal con respecto entre sí a través de al menos una longitud predefinida.

7. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde dicho relleno (200, 200’) está sometido a torsión helicoidal a través de al menos una longitud predefinida, en donde una longitud de instalación de dicho relleno (200, 200’) varía a través de dicha longitud predefinida.

8. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde dicha parte de base (500) incluye moldes curvados configurados para alojar, de forma ajustada, dichos pares trenzados (240) .

9. El cable (120, 120’) según la reivindicación 1, en donde dichos pares trenzados (240) comprenden pares trenzados

de mayor longitud de instalación y pares trenzados de longitud de instalación más corta.

10. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 9, en donde existen al menos dos ramas (415) con cada una presentando una extensión (420) de longitud disimilar, estando dichos pares trenzados de mayor longitud de instalación situados más próximos a una más larga de dichas extensiones, mientras que dichos pares trenzados de longitud de instalación más corta están situados menos próximos a dicha mayor de dichas extensiones.

11. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 9, en donde existen al menos dos ramas (415) cada una de ellas presentando una extensión (420) de área de gestión transversal disimilar, estando dichos pares trenzados de mayor longitud de instalación situados más próximos a una mayor de dichas extensiones, mientras que dichos pares trenzados de longitud de instalación más corta están situados menos próximos a dicha mayor de dichas extensiones.

12. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde dicho cable cumple las normas dimensionales de este sector industrial para al menos uno de los cables RJ45 de Categoría 5, Categoría 5e y Categoría 6.

13. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde un hueco que recibe, de forma selectiva, un gas, tal

como aire, representa menos de aproximadamente el diez por ciento de al menos una área de sección transversal de dicho cable y un volumen de dicho cable a través de una distancia predefinida.

14. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde un dieléctrico de dicho relleno (200, 200’) , dicha camisa protectora (260) y un aislamiento (320) de cada uno de dichos pares trenzados (240) están todos ellos dentro de aproximadamente una constante dieléctrica de uno respecto al otro.

15. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde dicha camisa protectora (260) fija generalmente dichos pares trenzados (240) en una posición mutua.

16. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 15, en donde dicha camisa protectora (260) incluye una camisa protectora interior y una camisa protectora exterior, en donde un dieléctrico de dicho relleno (200, 200’) , en dicha camisa protectora interior y un aislamiento (320) de dichos pares trenzados (240) están todos ellos dentro de aproximadamente una constante dieléctrica de uno respecto al otro.

17. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 15, en donde una distancia entre dichos pares trenzados no varía más de aproximadamente 0.254 mm (0.01 pulgadas) mientras que dicho relleno (200, 200’) se gira, de forma helicoidal, a lo largo de un eje longitudinal.

18. El cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde cada uno de dicha al menos una extensión (420) se

prolonga más allá de un borde exterior de un área de sección transversal de al menos uno de dichos pares trenzados (230) en al menos dicha extensión predefinida.

19. Un grupo cableado (100) que comprende:

un primer cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde el relleno no conductor (200, 200’) es un relleno de compensación de desplazamiento y

i) en donde dichos pares trenzados (240) incluyen cada uno al menos dos conductores (300) que se extienden a lo largo de un eje longitudinal y un aislamiento (320) que rodea a cada uno de dichos conductores (300) , estando dichos conductores (300) trenzados generalmente, en sentido longitudinal descendente, hasta dicho eje en una longitud de instalación, con dichos pares trenzados (240) presentando longitudes de instalaciones generalmente disimilares y

ii) en donde el reborde incluye un reborde helicoidal;

un segundo cable (120, 120’, 120’’) según la reivindicación 1, en donde el relleno no conductor (200, 200’) es un relleno de compensación de desplazamiento y

i) en donde dichos pares trenzados (240) incluyen cada uno al menos dos conductores (300) que se extienden a lo largo de un eje longitudinal y un aislamiento (320) que rodea a cada uno de dichos conductores, siendo dichos conductores (300) sometidos a torsión generalmente, en sentido longitudinal hacia debajo de dicho eje en una longitud de instalación, con dichos pares trenzados presentando longitudes de instalación generalmente disimilares y

ii) en donde el reborde incluye un reborde helicoidal;

los primero y segundo cables (120, 120’, 120’’) están situados a lo largo de ejes generalmente paralelos durante al menos una distancia predefinida, estando los primero y segundo cables (120, 120’, 120’’) en contacto entre sí a lo largo de partes de los rebordes helicoidales (180) de los primero y segundo cables (120, 120’, 120’’) de modo que se crean bolsas de aire (160) entre los primero y segundo cables (120, 120’, 120’’) .

20. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde dichos cables (120, 120’) son independientemente girados en longitudes de instalación de cables disimilares en cualquier punto a lo largo de dicha distancia predefinida.

21. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 20, en donde dichas longitudes de instalación de cable varían no menos de una magnitud predeterminada entre sí, de modo que los pares trenzados correspondientes de dichos cables

(120, 120’, 120’’) tengan longitudes de instalación resultantes disimilares.

22. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 20, en donde cada una de dichas longitudes de instalación de dichos pares trenzados (240) del primer cable es igual a no más de una de dichas longitudes de instalación de dichos pares trenzados (240) del segundo cable a través de dicha distancia predefinida.

23. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 20, en donde dichos cables (120, 120’) se giran en longitudes de

instalación de cables disimilares, de modo que cada una de dichas longitudes de instalación de cada uno de los pares trenzados (240) de dichos cables se mantenga dentro de un margen individual a través de dicha distancia predefinida.

24. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 23, en donde dichos primero y segundo cables (120, 120’) son objeto de torsión helicoidal juntos.

25. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde cada uno de dichos rellenos de compensación de desplazamiento de dichos cables (120, 120’, 120’’) se gira a lo largo de dicho eje en una longitud de instalación de relleno de modo que dichas longitudes de instalación de relleno de dichos cables (120, 120’, 120’’) sean disimilares.

26. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde cada uno de dichos rellenos de compensación de desplazamiento se extiende más allá de un área de gestión transversal de dichos pares trenzados (240) en al menos una magnitud predefinida.

27. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde un hueco que recibe, de forma selectiva, un gas, tal como aire, representa menos de aproximadamente el diez por ciento de al menos una área de sección transversal de cada cable y un volumen de cada cable (120, 120’, 120’’) a través de dicha distancia predefinida.

28. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde un dieléctrico de dicho relleno de compensación de desplazamiento (200, 200’) , dicha camisa protectora (260) y dicho aislamiento de cada cable están todos ellos dentro de aproximadamente una constante dieléctrica de uno respecto al otro.

29. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde dicho relleno de compensación de desplazamiento (200, 200’) y dicha camisa protectora (260) de cada cable (120, 120’, 120’’) son tales que una distancia entre dichos pares trenzados (240) no varía más de aproximadamente 0.254 mm (0.01 pulgadas) mientras que dichos pares trenzados (240) son objeto de rotación helicoidal a lo largo de dicha distancia predefinida.

30. Un grupo cableado (100) según la reivindicación 19, en donde dicho relleno de compensación de desplazamiento (200, 200’) de cada cable (120, 120’, 120’’) incluye una primera extensión (420) y una segunda extensión (420) , siendo dicha primera extensión más larga que dicha segunda extensión y los pares trenzados de mayor longitud de instalación están situados más próximos a dicha primera extensión, mientras que los pares trenzados de longitud de instalación más corta están situados más próximos a dicha segunda extensión.