JPH08203347A - 通信ケーブル用心線及び通信ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波帯域の情報信号を小さい減衰量で伝送
し、設置時の作業性にも優れた通信ケーブル用心線と通
信ケーブルを提供する。 【構成】 通信ケーブル用心線４は、複数の金属素線２
が面接触し、その外周部をほぼ平滑な円形となるように
した導体１に絶縁体３を被覆する構造である。こうした
構造によって、低周波数帯域から高周波数帯域までの情
報信号は、表皮効果や近接効果により大きく減衰するこ
となく伝送され、ケーブル心線４の設置に要する作業性
も確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波数帯域で伝送さ
れる情報信号の減衰が大幅に低減されると共に、作業性
にも優れた通信ケーブル用心線及び通信ケーブルに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】通信ケーブルのケーブル心線には、１本
素線からなる単心導体、または断面が円形である複数本
の金属素線が撚合わされた撚線からなる丸形撚線導体が
用いられている。そして、複数本のケーブル心線が束に
されて通信回線用のケーブルが構成されている。

【０００３】一方、電話の多重伝送や電子計算機のディ
ジタルデータ伝送などにより通信回線における伝送速度
が高速化し、通信ケーブルでも最大で約１００ＭHzにも
なる高周波数帯域の情報信号を伝送するようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通信回線における伝送
速度の高速化に伴い、表皮効果や近接効果が顕著に現
れ、信号減衰が急速に増大する恐れがある。特に、撚線
導体からなる通信ケーブルの場合、表皮効果が一層顕著
になり、Ｓ／Ｎ比が大幅に低下したり信号波形に歪みが
生じ、この結果、伝送すべき情報が欠落する不都合も生
じている。

【０００５】一方、通信ケーブルをインテリジェントビ
ル等に設置する場合、優れた作業性も要求されており、
例えば、コネクタとの間の接続性や屈曲特性について
も、良好な特性を発揮することも重要な課題になってい
る。

【０００６】本発明は、こうした事実に鑑み、情報信号
を１００ＭHzにわたる高周波数帯域で伝送する場合で
も、信号の減衰量が小さく済むとともに、設置時におけ
る作業性にも優れた通信ケーブル用心線及び通信ケーブ
ルを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のケーブル用心線
は、複数本の金属素線が撚合わされた導体と、該導体の
外周部を被覆する絶縁性被覆とを具える通信ケーブル心
線において、前記導体を構成する各金属素線が、互いに
隣接する金属素線との間で面接触し、前記導体の外周部
がほぼ平滑な円形をなすことを特徴とするものである。

【０００８】さらに、本発明の通信ケーブルは、複数の
通信ケーブル用心線と、該通信ケーブル用心線の束を絶
縁する外被とを具え、各ケーブル用心線は、複数束の金
属素線が撚合わされた導体及び各導体の外周部を絶縁す
る絶縁性被覆を有し、各導体の各金属素線が相互に隣接
する金属素線との間で面接触し、各導体がほぼ平滑な円
形断面を有することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】通信ケーブルで広く用いられている丸形撚線導
体の場合、単に素線が撚り合わされているにすぎないた
め、ケーブルの断面方向から見た場合、導体の外周は半
円形の突起が形成された形状となっている。一方、伝送
すべき情報信号の伝送レートが高くなると、表皮効果が
顕著になり、伝送路を構成する表皮深さは伝送レートが
増大するに従って浅くなる。このため、従来の丸形撚線
導体の場合、表皮深さが浅くなるに従って実効伝送路を
形成する領域が急激に減少し、信号減衰が急激に増大し
てしまう。

【００１０】このような事項に鑑み、本発明では、丸形
撚線導体に押し出し加工処理を行い、導体をその中心に
向けて圧縮成形を行う。この圧縮成形により、導体自身
の密度が一層高くなると共に断面外周も円形になる。こ
の結果、伝送レートが高速化して表皮効果が生じて表皮
深さが浅くなっても、導体自身が密な構造となるため表
皮効果による影響が一層小さくなり、従来の丸形撚線導
体に比べて信号減衰を大幅に低減することができる。ま
た、撚線を圧縮成形しているから、可とう性及び耐屈曲
性は丸形撚線より僅かに低下するに過ぎず、単心導体よ
りも遙かに大きな可とう性及び耐屈曲性を有し、作業性
にも優れた通信ケーブルを実現することができ、インテ
リジェントビルで複雑な経路に沿って配置する場合に極
めて有用な通信ケーブルを実現することができる。

【００１１】加えて、前記導体の外周部がほぼ円形をな
すことにより、電流路の外径が安定した形状となるた
め、大地との間の静電容量の変動が少なくでき、信号伝
送特性の面からも安定した特性が得られる。

【００１２】また、本発明の通信ケーブルは、同一比率
の絶縁体外径を持つ従来の対撚またはカッド撚の通信ケ
ーブルに比べて、表皮効果や近接効果の影響を受けにく
いから、低周波から高周波帯域の広い伝送帯域にわたっ
て安定な静電容量、インダクタンス、特性インピーダン
スを得ることができ、信号伝送特性を一層向上させるこ
とができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付した図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明のケーブル心線
の一実施例を示した断面図で、図１(a)は二重構造、図
１(b)は三重構造の圧縮撚線の場合である。符号１は情
報信号を流す導体を示し、単心軟銅線を用いた金属素線
２の複数本から一本を中心素線にして撚合わせ、さら
に、押し出し加工を加えた撚線である。押し出し加工処
理がされているため、各素線では隣接する素線と面接触
し、密な導体が形成される。また、断面円形の押し出し
加工処理が施されているので、導体外周は滑らかに連続
しほぼ円形断面に圧縮成形される。この導体１の外周部
に絶縁体３（ＰＥ材またはＰＶＣ材）を被覆してケーブ
ル心線４を構成する。

【００１４】図２は、二本または四本のケーブル心線４
を、絶縁体（ＰＥ材）の外部被覆６で保護した通信ケー
ブル７を示す図で（ａ）は対撚である４心ケーブル、
（ｂ）はカッド撚である８心ケーブルである。

【００１５】ケーブル心線４を用いて、高周波帯域の情
報信号を伝送した場合の表皮効果による電流路の変化を
図３を基に説明する。（ａ）は本発明による圧縮撚線導
体，（ｂ）は単心導体，（ｃ）は丸形撚線導体を、それ
ぞれ示し、斜線部分は高周波時の電流路領域を示す。

【００１６】ここで、表皮効果による表皮深さ（通電可
能な領域の幅）Ｔは、

【数１】 で表され、導体材料が軟銅線の場合は、

【数２】 となる。

【００１７】式（２）において、三種の導体の伝送する
情報信号は同一であるから、表皮効果による表皮深さＴ
も同一で、減衰量に影響する電流路領域は導体を構成す
る金属素線２の密度と導体外周の形状によるところが大
きく、導体外周が円形に近ければ当然、減衰量に影響す
る電流路領域も大きくなり減衰も小さく済むことが分か
る。

【００１８】次に、通信ケーブルの減衰特性について説
明する。図４は同一外径の三種の導体のケーブルを試作
した場合の減衰量と周波数との関係を示したグラフであ
る。図４において、縦軸は減衰量を示し、横軸は周波数
を示す。実線は本発明による圧縮撚線導体の減衰特性を
示し、破線は単心導体、一点鎖線は丸形撚線導体の特性
を示す。

【００１９】この図４から明らかなように、伝送周波数
が低い帯域では、三種の導体による通信ケーブルは、ほ
ぼ同一の減衰特性を示している。しかしながら、伝送周
波数が高くなるにつれて従来の丸形撚線導体を用いたケ
ーブルは、表皮効果が顕著に現れ減衰量も急激に大きく
なる。これに対して、本発明によるケーブルの場合、伝
送レートが高くなるにしたがって減衰量が増大するが、
その減衰量は丸形撚線導体を用いたケーブルよりも相当
減少している。一方、単心導体を用いたケーブルの減衰
量は、本発明のケーブルよりも小さい特性である。従っ
て、本発明のように、撚線導体を断面外周がほぼ円形に
なるように圧縮形成することにより、単心導体の減衰特
性に近づけることができる。

【００２０】一方、前述したように、単心導体の場合、
耐屈曲性が低く作業性に難点がある。これに対して、本
発明のケーブルは撚線導体が有する耐屈曲性及び可とう
性を十分に具えている。従って、本発明による通信ケー
ブルは丸形撚線導体の良好な特性と単心導体の有する優
れた伝送特性の両方の特性を有することになる。

【００２１】さらに、本発明による圧縮撚線導体の外周
部形状がほぼ平滑な円形であるから、図５（ａ）のよう
に従来の丸形撚線導体の図５（ｂ）に比べて、圧接コネ
クタ５などが広い接触面積で接続され、接続部分に発生
するの抵抗を軽減することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば導
体を構成する各素線が互いに隣接する素線と面接触する
と共に外周が円形断面となるように圧縮成形されている
ので、導体自身が密な構造となり、この結果伝送レート
が高速になっても表皮効果の影響を受けにくく、同時に
撚線としての可とう性及び耐屈曲性を有し作業性にも優
れた通信ケーブルを実現することができる。即ち、丸形
撚線導体が有する良好な作業性と単心導体が有する良好
な伝送特性を有する通信ケーブルを実現することができ
る。

【００２３】さらに、一層周密で安定した外形形状を有
しているので、安定した静電容量、インダクタンス及び
特性インピーダンスが得られ、この結果、通信回線用ケ
ーブルとしての信号伝送特性も一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるケーブル用心線の構
成を示す断面図である。

【図２】通信ケーブルの４心または８心ケーブルを示し
た構成図である。

【図３】三種の導体における表皮効果を説明するための
説明図である。

【図４】同例における情報信号の周波数と減衰量との関
係を示した図である。

【図５】圧縮撚線導体と丸形撚線導体とに圧接コネクタ
を接続したときの図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 金属素線 ３ 絶縁体 ４ ケーブル用心線 ５ 圧接コネクタ ６ 絶縁体外部被覆 ７ 通信ケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の金属素線が撚合わされた導体
   と、該導体の外周部を被覆する絶縁性被覆とを具える通
   信ケーブル心線において、 前記導体を構成する各金属素線が、互いに隣接する金属
   素線との間で面接触し、前記導体の外周部がほぼ平滑な
   円形断面を有することを特徴とする通信ケーブル用心
   線。
2. 【請求項２】 請求項１記載の通信ケーブル用心線にお
   いて、前記導体は、中心素線を含む撚合わせ導体である
   ことを特徴とする通信ケーブル用心線。
3. 【請求項３】 複数の通信ケーブル用心線と、該通信ケ
   ーブル用心線の束を絶縁する外被とを具え、各ケーブル
   用心線は、複数束の金属素線が撚合わされた導体及び各
   導体の外周部を絶縁する絶縁性被覆を有し、各導体の各
   金属素線が相互に隣接する金属素線との間で面接触し、
   各導体がほぼ平滑な円形断面を有することを特徴とする
   通信ケーブル。