数据线缆和绞合导体制造技术

本发明专利技术涉及一种数据线缆和绞合导体。该数据线缆具有特殊成形的绞合导体，由此明显改进了数据线缆的传输特性。

【技术实现步骤摘要】
数据线缆和绞合导体
本专利技术涉及数据线缆以及绞合导体。
技术介绍
在WO2015/067717A1中例如描述了一种绞合导体，其具有多个特殊成形的外线材，这些外线材围绕着中央的内线材。外线材具有带倒圆的角部的三角形的横截面形状，由此得到了特别紧凑的导体。数据线缆主要用作往往在例如GHz范围内的高频率中进行的信号传输。在用于数据线缆的导体中，基于趋肤效应而主要在导体的外周边上进行电流引导。在绞合导体中现在存在的问题在于，外周边基于多个汇集的单线材而不是圆形的，并且由此必然存在有方差以及干扰位置它们整体上对在进行信号传输时的传输特性造成负面影响，并且特别是导致高的信号衰减。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的任务是，说明一种具有改进的传输特性的数据线缆。此外还应当说明一种适用于此的绞合导体。该任务根据本专利技术通过具有根据权利要求1的特征的数据线缆并通过具有根据权利要求14的特征的绞合导体来解决。有利的设计方案、改进方案和变型方案是从属权利要求的主题。在此，结合数据线缆的实施方案比照式地也适用于绞合导体。数据线缆主要用于例如在数百kHz和100GHz之间的、尤其是1MHz和100GHz之间的范围内的高频率的情况下传输信号，也就是说数据。数据线缆具有绞合导体，绞合导体具有由多个单线材构成的未挤压的复合体。这些单线材是同类型的并且被构造为外线材并且围绕中央布置。在此，外线材以非圆形的横截面构成，也就是说构造有非圆形的横截面形状，从而在横截面中观察外线材的尺寸(Ausdehnung)从中央起径向向外增大。被确定成作为用于相应的绞合导体的外线材的单线材尤其以非圆形的横截面预制，并且本身围绕中央布置，也就是说，外线材已经以非圆形的横截面扭绞。由于使用了特殊形状的绞合导体，使得数据线缆的传输特性得到明显改善。在此重要的是，绞合导体的外周边近似圆形。外线材分别是特殊形状的部段，其以汇集的方式非常近似地形成环形的复合体。由于非圆形的设计方案，使得各外线材与围绕整个绞合导体的假想的外接圆一起有利地具有多个触碰点，而不是像在常规的绞合导体的圆形单线材的情况下只有一个。在单线材之间在外周边上形成的夹衬(Zwickel)是相当小的，从而在环绕方向上围绕绞合导体在直径方面得到了特别低的方差。夹衬作为干扰位置的作用在信号传输时被相应减少。另外的优点尤其在于，在信号传输时，在特殊形状的绞合导体中的电流分布更均匀。一般来说，电流密度从内向外增加并且在绞合导体的最外点达到了最大值。由于接近圆形，使得在外区域中的电流密度沿着外周边被明显更好地分布并且因此更均匀，由此最终实现了较低的信号衰减。还特别有利的是，从一个外导体的径向最外的点到与相邻的外导体的碰触点的路径被减少。这尤其是在高频导线的情况下是重要的，这是因为电流流动并不一定仅在单线材中进行，而是也能够在单线材之间进行。沿着在此被电流走过的路径得到了由于外导体的特殊形状而以有利的方式减少了的损耗。在两个外线材的碰触点上得到了另外的损耗。该损耗与外线材之间的接触面积有关并且该损耗在单线材呈圆形的情况下相应是大的。与此相对地，在当前，接触面积增大，而损耗相应地减少。因此整体上，在当前的数据线缆中，明显减少了通常尤其针对高频信号得到的损耗。外线材的特殊形状和布置还具有在绞合导体的电压分布方面的优点。由于各个单线材以及单线材的整个复合体都通常更圆地设计，使得电压分布整体上更均匀。明显减少了局部放电的风险，也就是说，数据线缆具有改进的抗局部放电性。在常规的绞合导体中，有时为了进行场控制而将能附加导电的内涂层布置在复合体里面。在当前能够取消这样的内涂层，而更有利地也取消了这样的内涂层。由单线材构成的复合体在制成的绞合导体中不被挤压，也就是后续地也并不通过挤压或通过压实从原本的圆形的单线材变形成非圆形的几何形状。在此，按如下方式选择外线材的非圆形的横截面，即，使得尽可能完全利用所提供的空间或场所，并且使复合体的横截面至少在周边区域中，也就是说沿着周边轮廓尽可能呈圆形。由此，与圆形的单线材相比至少明显减少了在周边侧存留的夹衬。因为复合体不被挤压并且因此并不发生后续的压实并且因此不经受冷变形，所以在生产绞合导体时可以取消在压实的情况下常见的针对复合体的退火流程，从而对相应的绞合导体的制造是耗费更少的。此外，由单线材构成的这样的不被挤压的复合体具有高的抗交变弯曲性，这对于许多应用来说是有利的。在此，高的抗交变弯曲性或抗弯曲交变性被理解为，绞合导体承受住了相对较多次的弯曲交变流程，也就是在受弯曲交变应变时表现出较少的疲劳现象。为了进一步进行术语解释，在这方面参阅ASTMB470和公开文献“SchymuraM.A.，FischerA：在根据ASTMB470-02的弯曲交变应变下对由铜基材料制成的薄线材的疲劳特性进行调查的文章，Metall，66，11(2012)，514-517页，ISSN0026-0746(SchymuraM.A.,FischerA.:BeitragzurUntersuchungderErmüdungseigenschaftendünnerausKupferbasiswerkstoffenunterBiegewechselbeanspruchungnachASTMB470–02.Metall,66,11(2012),S.514-517,ISSN0026-0746)”。该高的抗交变弯曲性相比被压实的绞合导体恰恰通过取消压实步骤并且同时使用在在绞合之前的初始状态下非圆形的单线材来实现。因为单线材(与压实后的绞合导体相比)彼此相对松散地贴靠，从而使它们能低摩擦地相对彼此运动。与之不同地，单线材在压实后的绞合导体中由于压实而以如下方式发生变形，即，它们面式地相互挤压并且由此彼此在其表面上近似锁连。同时保留了压实后的绞合导体的优点，即得到尽可能圆的周边轮廓。这种绞合导体尤其被用作超薄导线，尤其是车辆导线。在优选的设计方案中，数据导体被屏蔽部包围。屏蔽部在变型方案中仅包围数据导体，或者替选地，也将多个或所有数据导体一起包围起来。屏蔽部例如被构造为薄膜、卷带或编织物。由于绞合导体的特别圆的形状而沿环绕方向也得到了绞合导体与屏蔽部之间的特别均等的间距，由此，整体上进一步改进了数据线缆的传输特性。在合适的改进方案中，数据导体同心地被屏蔽部包围并且与该屏蔽部一起构成同轴线缆。绞合导体(也就是说绞合导体的周边轮廓)与屏蔽部之间的间距沿环绕方向特别均匀。对作为同轴线缆的设计方案的替选地，数据线缆构成芯线，并且优选地多个芯线被联合成复合体。尤其地，多个芯线形成扭绞复合体。根据第一变型方案，两个芯线形成芯线对，其优选被对屏蔽部包围。芯线对优选被扭绞并且于是构成所谓的“双绞线(twistedpair)”，其不必强制性地被对屏蔽部包围。替选地，该对的芯线平行引导并且构成“非双绞线(untwistedpair)”。即使在芯线对的情况下，绞合导体的特别圆的周边轮廓也是有利的，这是因为由此也使芯线对的两个绞合导体之间的间距也特别均等。特别是在相互围绕延伸的芯线彼此扭绞的情况下，基于沿着芯线对的整个长度的特别圆的周边轮廓而得到了两个芯线之间的特别均等的间距。作为对以成对的方式布置的替选地，芯线也可以布置在四芯扭绞复合体中，例如布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有数据导体的数据线缆，所述数据导体具有被绝缘部包围的绞合导体，其中，所述绞合导体具有由多个单线材构成的未挤压的复合体，所述单线材类型相同地构造且被构造为外线材，并且所述单线材围绕中央布置，其中，所述外线材以非圆形的横截面构成，从而在横截面中观察，所述外线材的尺寸从中央起径向向外增加。

【技术特征摘要】
2016.02.23 DE 102016202791.31.一种具有数据导体的数据线缆，所述数据导体具有被绝缘部包围的绞合导体，其中，所述绞合导体具有由多个单线材构成的未挤压的复合体，所述单线材类型相同地构造且被构造为外线材，并且所述单线材围绕中央布置，其中，所述外线材以非圆形的横截面构成，从而在横截面中观察，所述外线材的尺寸从中央起径向向外增加。2.根据前一项权利要求所述的数据线缆，其中，所述数据导体被屏蔽部包围。3.根据前一项权利要求所述的数据线缆，其中，所述数据线缆被构造为同轴线缆，在其中，所述绞合导体和所述屏蔽部同心地布置。4.根据权利要求1或2所述的数据线缆，所述数据线缆具有两个数据导体，所述两个数据导体形成芯线对。5.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆，其中，所述绞合导体没有中央导体。6.根据前述权利要求中任一项所述的数据线缆，其中，在所述绞合导体的中央内布...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·斯塔德勒，马库斯·席尔，约翰尼斯·纳赫特罗比，赖纳·珀梅勒，于杰尔·沙希内尔，埃尔温·科彭多费尔，多米尼克·多尔纳，
申请(专利权)人：莱尼电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE