DE2654880C3 - Symmetrisches Fernmeldekabel zur Übertragung von PCM-Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein symmetrisches Fernmeldekabel zur Übertragung von PCM-Signalen für beide Übertragungsrichtungen, bei dem die Verseilelemente zu mindestens zwei Gruppen in der Kabelseele zusammengefaßt sind, die gegeneinander durch zwischen den Gruppen liegendes metallisches Schirmmaterial abgeschirmt sind, das aus Bändern aus elektrisch gut leitendem Material einerseits sowie ferromagnetischem Material andererseits besteht, bei dem die Bänder wendelförmig um eine abzuschirmende Gruppe herumgewickelt sind, wobei die elektrisch gut leitenden Bänder einander überlappen.

Die Übertragung von Signalen mit Hilfe der PCM-Technik findet immer mehr Eingang im Nachrichtenübertragungsbereich. Hierzu müssen ständig verbesserte Fernmeldekabel hergestellt werden, die eine möglichst wirtschaftliche Übertragung gewährleisten. Eine Forderung an solche Kabel besteht beispielsweise darin, daß mit nur einem Kabel Signale in beiden Übertragungsrichtungen übertragen werden können. Hierzu ist eine möglichst vollständige Entkopplung der beiden Übertragungsrichtungen innerhalb des Kabels erforderlich. Die hierzu bisher verwendeten Abschirmungen sehen beispielsweise so aus, daß die Bündel für die verschiedenen Übertragungsrichtungen mit Hilfe von metallischen Bändern umgeben werden, die um die Bündel wendelförmig mit Überlappung herumgewickelt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Trennung der beiden Übertragungsrichtungen besteht darin, eine Wand aus elektrisch gut leitendem Material zwischen den Bündeln der beiden Übertragungsrichtungen anzubringen. In beiden Fällen muß für den Schirm

ίο relativ viel leitendes Material, wie beispielsweise Kupfer, aufgewendet werden, damit die vorgeschriebenen Werte für die Nebensprechdämpfung auch bei niedrigen Frequenzen eingehalten werden können. Dadurch wird der Schirm unnötig dick und auch teuer.

In der DE-OS 23 14 498 ist ein Fernmeldekabel mit zu Bündeln zusammengefaßten Verseilelementen angegeben, bei dem der Schirm der Bündel aus einem längseinlaufenden Metallband besteht, das an der längsverlaufenden Überlappungsstelle verschweißt ist Auf diese Weise läßt sich zwar eine ausreichend dichte Abschirmung der Bündel gegeneinander erreichen, jedoch ist ein solches Gebilde mechanisch ungünstig, da die Überlappungsstelle beim Biegen des Kabels sehr stark beansprucht wird und nach mehreren Biegungen leicht aufplatzt. Die erforderliche Abschirmung der beiden Übertragungsrichtungen kann dann nicht mehr gewährleistet werden.

Die DE-PS 7 53 052 zeigt ein Fernmeldekabel, wie es eingangs beschrieben ist. Dieses Kabel weist einen Lagenaufbau auf, bei dem die Verseilelemente in zwei konzentrischen Lagen angeordnet sind. Dementsprechend wird auch nur ein Schirm im Kabelaufbau zwischen den beiden Lagen benötigt. Dieser Schirm soll aus mindestens drei wendelförmig um die innere Lage gewickelten Bändern bestehen. Die beiden Außenbänder des Schirms bestehen aus elektrisch gut leitendem Material, und die mittlere Schicht besteht aus einem magnetisierbaren Material. Die magnetisierbare Schicht ist in diesem Aufbau stets als Zwischen- oder Trennschicht eingesetzt. Alle Ausführungen dieser Patentschrift beziehen sich auf Schirme mit mindestens drei Schichten, wobei die Dicke der Zwischenschicht aus magnetis'srbarem Material besonders berechnet wird. Die theoretischen Erörterungen für die drei Schichten gelten analog auch für mehr als drei Schichten, jedoch immer für eine ungerade Anzahl von Schichten, bei denen das mangetisierbare Material immer eine Zwischenschicht ist. Die magnetisierbare Schicht ist bei diesem bekannten Kabel in Form einer offenen Bandwicklung aufgebracht, deren Bandkanten sich nicht überlappen. Durch die wendelförmig verlaufende Lücke in der magnetisierbaren Schicht ergibt sich eine Erhöhung der Längsinduktivität des Schirms, die zu einer Herabsetzung der Nebensprechdämpfung führt.

Außerdem ist der bekannte Schirm durch seinen dreischichtigen Aufbau relativ dick und auch teuer und nur mit größerem Aufwand herstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein symmetrisches Fernmeldekabel anzugeben, bei dem eine einwandfreie Entkopplung der beiden Übertragungsrichtungen in allen für die Übertragung vorgesehenen Frequenzbereichen gewährleistet ist und bei dem darüber hinaus der mechanische Aufbau der Schirme allen Anforderungen genügt.

Diese Aufgabe wird mit einem Fernmeldekabel der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Gruppen als Bündel ausgebildet sind, um die jeweils ein aus zwei Schichten bestehender

Schirm herumgewickelt ist, daß die innere Schicht des Schirms aus einem Innenband aus dem elektrisch gut leitenden Material besteht und daß die äußere Schicht aus einem ebenfalls überlappend gewickelten Außenband aus dem ferromagnelischen Material hergestellt ist, dessen Dicke in Abhängigkeit von seiner relativen Permeabilität zwischen 10 und 100 μΐπ Hegt, und daß über dem Außenband eine Schicht aus Isoliermaterial angebracht ist.

Der Vorteil eines derart aufgebauten Fernmeldekabels besteht in dem zweischichtigen Aufbau der eingesetzten Schirme für die Bündel, mit einer innen liegenden Schicht aus elektrisch gut leitendem Material und einer außen liegenden Schicht aus ferromagnetischem Material. Für die innen liegende Schicht wird vorzugsweise Kupfer und für die außen liegende Schicht vorzugsweise Eisen verwendet, wobei diese beiden Materialien im folgenden stellvertretend für alle verwendbaren Materialien angegeben sind. Ein derartiger Bündelschirm garantiert die einwandfreie Entkopplung beider Übertragungsrichtungen von niedrigsten bis zu höchsten Frequenzen. Bei niedrigen Frequenzen, d. h. etwa ab 100 kHz, wird diese Entkopplung durch das Außenband aus Eisen erreicht, das infolge seiner hohen relativen Permeabilität bei diesen niedrigen Frequenzen eine hohe Dämpfung des Störfeldes bewirkt, wodurch auch die Mebensprechdämpfung die erforderlichen Werte erhält. Die unter dem Außenband aus Eisen liegende Schicht aus Kupfer schirmt, insbesondere bei den niedrigen Frequenzen, den Einfluß des Eisens auf die Längseigenschaften der umschlossenen Verseilelemente der Elündel ab. Darüber hinaus übernimmt das Innenband aus Kupfer bei höheren Frequenzen dann die gesamte notwendige Störfeldbedämpfung und das Außenband aus Eisen wird bei diesen höheren Frequenzen infolge des frequenzabhängigen Abfalls seiner permeabilität praktisch unwirksam. Ein Fernmeldekabel nach der Erfindung läßt sich dementsprechend mit Vorteil insbesondere als PCM-Kabel für die erste bis dritte Hierarchiestufe zur Übertragung in beiden Richtungen einsetzen, d. h. also für Schwerpunktfrequenzen von 1 MHz, 4 MHz und 17 MHz.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Fernmeldekabel, und in F i g. 2 ist ein Querschnitt durch ein solches Bündel in genauerer Darstellung und verändertem Maßstab wiedergegeben. Fig.3 zeigt schließlich einen Ausschnitt aus einem für ein solches Bündel verwendeten Schirm. Fig.4 gibt in einem Diagramm die Abhängigkeit der Dicke für das Außenband von der Permeabilität des verwendeten Materials wieder.

Mit 1 ist ein Fernmeldekabel zur Übertragung von PCM-Signalen in beiden Übertragungsrichtungen bezeichnet, in dessen Seele vier Bündel 2 angeordnet sind. Diese Ausführungsform ist die gebräuchlichste, wobei zwei Bündel für die eine Übertragungsrichtung und die beiden anderen Bündel für die andere Übertragungsrichtung verwendet werden. Jedes Bündel 2 ist beispielsweise aus fünf Verseilelementen 3 aufgebaut Diese Verseilelemente sind entsprechend der Darstellung in F i g. 1 beispielsweise Vierer, in den vier Adern 4 miteinander verseilt sind. Jedes der Bündel 2 ist von einem metallischen Schirm 5 umgeben, dessen genauerer Aufbau aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht Um die Bündel 2 mit ihren Schirmen 5 herum ist der Kabelmantel 6 gelegt, welcher aus mehreren Schichten bestehen kann und zumindest in der äußeren Lage einen Kunststoffschutzmantel aufweist.

Jedes der Bündel 2 besteht beispielsweise aus fünf Verseilelementen 3. Um diese Verseilelemente herum ist der Schirm 5 angeordnet, über welchem eine Schicht 7 aus Isoliermaterial angebracht ist, bei welchem es s ch beispielsweise um Polyester handelt Gemäß aer Erfindung besteht der Schirm 5 nun aus einem Innenband 8 und einem Außenband 9, die jeweils überlappend um die Bündelseele herumgewickelt sind. Das Innenband 8 besteht aus einem elektrisch gut leitenden Material, vorzugsweise aus Kupfer, und hat etwa eine Schichtdicke von 50 μΐη. Dieses Band wird so um das aus den Verseilelementen 3 bestehende Bündel herumgewickelt, daß sich eine Überlappung von etwa 15% ergibt.

Nach der Aufbringung des Innenbandes 8 wird das Außenband 9 ebenfalls überlappend aufgewickelt. Dieses Außenband besteht aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Eisen, wobei seine Dicke von der relativen Permeabilität des hierfür verwendeten Materials abhängt. Diese Abhängigkeit der Dicke geht aus der kurvenmäßigen Darstellung in F i g. 4 hervor, wobei vorzugsweise Banddicken für das Außenband 10 zwischen 10 und 100 μηι als sinnvoll angenommen werden können. Die höhere Permeabilität läßt sich beispielsweise durch Dynamoblech oder Mu-Metall erreichen. Das Außenband 9 wird vorzugsweise so auf das innenband 8 aufgewickelt, daß bei gleicher Schlagrichtung die einzelnen Windungen des Außenbandes gerade die Überlappungsstellen des Innenbandes überdecken.

Neben der gleichsinnigen Aufwicklung von Innenband und Außenband ist allerdings auch eine gegensinnige Umwicklung der Bündel möglich, wobei dann unter Umständen der Überlappungsgrad höher gewählt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform für den Bündelschirm werden sowohl das Innenband 8 als auch das Außenband 9 aus sogenannten Metallfolien aufgebaut, die jeweils eine Stärke von 50 μπι haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Symmetrisches Fernmeldekabel zur Übertragung von PCM-Signalen für beide Übertragungsrichtungen, bei dem die Verseilelemente zu mindestens zwei Gruppen in der Kabelseele zusammengefaßt sind, die gegeneinander durch zwischen den Gruppen liegendes metallisches Schirmmaterial abgeschirmt sind, das aus Bändern aus elektrisch gut leitendem Material einerseits sowie ferromagnetischem Material andererseits besteht, bei dem die Bänder wendelförmig um eine abzuschirmende Gruppe herumgewickelt sind, wobei die elektrisch gut leitenden Bänder einander überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen als Bündel (2) ausgebildet sind, um die jeweils ein aus zwei Schichten bestehender Schirm (5) herumgewikkelt ist, daß die innere Schicht des Schirms aus einem Im.enband (8) aus dem elektrisch gut leitenden Material besteht und daß die äußere Schicht aus einem ebenfalls überlappend gewickelten Außenband (9) aus dem ferromagnetische)! Material hergestellt ist, dessen Dicke in Abhängigkeit von seiner relativen Permeabilität zwischen 10 und ΙΟΟμιτι liegt, und daß über dem Außenband eine Schicht (7) aus Isoliermaterial angebracht ist

2. Fernmeldekabel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Innenband (8) aus Kupfer und das Außenband (9) aus Eisen bestehen.

3. Fernmeldekabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Innenband (8) und Außenband (9) eine Dicke von 50 μπι haben.

4. Fernmeldekabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Innenband (8) und Außenband (9} gleichsinnig um das Bündel (2) herumgewickelt sind und daß das Außenband (9) die Überlappungsstelle des Innenbandes (8) überdeckt.

5. Fernmeldekabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne·, daß Innenband (8) und Außenband (9) gegensinnig um das Bündel (2) herumgewickelt sind.