[发明专利]局域网电缆及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及电缆结构。更特别地，本发明涉及改进的LAN(局域网)电缆结构。

背景技术

在电缆结构领域，特别是在LAN电缆领域，空前增长的带宽需求正要求一种新式和创新的方法以满足期望的测试要求。例如，电缆标准TIA568-B.2-102008定义了扩增的第六类布线(Cat 6a)。该标准定义用于在Cat 6a铜电缆上运行10G信号的参数(用于10GBASE-T)。该标准指定布线性能到500MHz，并且除了其他电气参数，还包括用于内部和Alien(外部)串扰的某些性能规格和测试要求。

典型地，在现有技术的配置中，较短的铺设长度线对用于多对电缆以减小串扰。但是，较短铺设长度每单位长度电缆使用更多的缆线，这样限制了对于任何给定的铜双绞线铺设长度能够多短。因此，理想的是，具有尽可能长的铺设长度以满足期望的串扰阈值。

除了在相同的子组(4个相邻线对的单元)中的各线对之间发生的串扰之外，额外类型的干扰发生在相邻子组(4个线对组)的双绞线对之间以及相邻电缆的各线对之间，其称作ALIEN(外部)串扰。尽管因为最靠近的线对的铺设长度能够被严格地控制，因此子组(4个相邻线对)中的串扰较容易处理，但是ALIEN串扰由于子组(4个相邻线对的单元)非常靠近而更难以在电缆自身内缓解。

ALIEN串扰难以预测和减小，这是因为外部电缆状态，例如具有从电缆到电缆相同扭绞率的相邻电缆的数量、相邻电缆之间的距离、在相邻电缆中的较长线对铺设长度、在相邻电缆中的双绞线对的未知的铺设长度等不能容易地预测。

关于Cat 6a标准的应用，特别是在较大的24双绞线电缆领域，现有技术中已经提出数种不同的选择。例如，对于UTP(未屏蔽双绞线)电缆，24根未屏蔽双绞线在外部护套内捆束为六个4对子电缆，它们一起是兼容Cat6a，10GBASE-T的。这样的配置示出在现有技术的图1中。图2也示出具有带中心填充物的六个四对子电缆的现有技术的配置。

在另一现有技术的配置中，在STP(屏蔽双绞线)电缆中，为了产生兼容24对Cat 6a 10GBASE-T的电缆，双绞线对布置在两个同心层中，内层具有9对，外层具有15对。这些对的每一对单独屏蔽。该设计的例子示出在现有技术的图3中。

但是，在现有技术的每种情形中，用于制造这些Cat 6a 10GBASET兼容电缆的结构配置已经明显增大了的电缆的尺寸(直径)、重量和成本。

例如，在图1所示的电缆利用大量的额外的聚合物，例如FRPVC(阻燃聚乙烯氯化物)，用于每个子护套，并具有较大的外部护套。这不仅提供非常大量的可燃物，从而使得其难以通过防火安全标准，还显著增大了电缆的尺寸，从而使得其不适于特定的用途。典型地，这样的现有技术的电缆直径为大约1.0”。

这些类型的电缆需要满足的一个这样的标准是用于“Riser”等级的NEC(国家电气规范)防火安全标准，缩写为CMR。如图1所示地设计的电缆通常不能满足CMR标准并且由于它们的大直径而非常难以适合集电器接线叉(riser)。

同样地，如图2所示的电缆，同样使用FRPVC并具有大约0.8”-0.9”的典型直径。这样的设计利用大量的屏蔽物，并且还增加了可燃物(因为归因于屏蔽物而使得双绞线自身上的护套更厚)。而且，对于安装人员来说，24个单独的屏蔽线对需要24个单独的接地端子，这是不期望的。

在该两种情形的每一种中，尽管电缆满足期望的传输性能等级，但是这些电缆的直径、重量、成本以及其它差的设计质量使得它们对于许多应用不可接受。

鉴于上面列出的这些问题，现有技术的电缆已经施加许多满足各种传输性能标准而必需的特征，但是这样做已经负面地影响电缆同样必须满足的传统的物理标准。

发明内容

本发明克服与现有技术相关的缺点并提供一种24双绞线电缆设计，其减少电缆内的相邻子组(四个线对的子单元)的线对之间的ALIEN串扰以及在相邻安置的电缆中的线对之间的ALIEN串扰。在一个这样的配置中，这样的电缆是cat 6a 10GBASE-T兼容电缆，而同时比现有技术的设计更轻、更小、更易于生产、更柔性以及更便宜。而且，根据本发明的LAN电缆可以是CMR(riser)、CMP(Plenum)CM(通用-通信)和LSZH(低烟零卤素)防火等级并且同时尺寸非常适合这样的集电器接线叉的使用。

为此，本发明提供一种电缆，其降低相邻子组的线对之间的ALIEN串扰，同时降低实现期望的串扰性能所需的物理间隔或者电屏障(屏蔽物)的量。