Brevet FR2118140A1 — publié le 19720728

La présente invention concerne les câbles plats et leurs agencements. ' On connaît divers types de câbles plats. Par exemple, on connaît un câble plat qui comprend plusieurs fils ronds .disposés 5 parallèlement les uns aux autres et qui sont noyés dans une matière diélectrique appropriée. Un câble plat peut comprendre également plusieurs conducteurs plats, en forme de rubans,qui sont également disposés parallèlement les uns aux autres et qui sont noyés dans une matière diélectrique. 10 Un- facteur important du calcul d'un câble plat est la détermination de son impédance. Les tentatives antérieures destinées à donner une impédance convenable aux câbles plats de type connu n'ont pas été satisfaisantes. Dans un câble plat décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n* 3 1T9 904,- des fils 15 ronds qui sont alternativement des fils de masse et des conducteurs de signaux, dénommés ci-après des conducteurs de travail, sont disposés côte à côte. Dans ce type de câble, le mode d'action sur l'impédance se limite à une variation de l'espacement entre les conducteurs et/ou à une variation de la matière diélectrique. 20 Lorsque ce câble doit avoir une-impédance de 125 ohms, qui est nécessaire pour de nombreuses applications, les fils doivent être relativement gros par rapport à leurs espacements. Par exemple,il est courant, dans un tel câble qui est conçu pour que son impédance soit comprise dans une plage utilisable de 125 ohms ou moins, 25 de trouver des fils d'un diamètre de 0,32 mm espacés de 0,64 mm entre axes. Dans une telle forme de câble, des problèmes se posent pour leurs équipements d'extrémité, du fait de l'espacement relativement faible entre les conducteurs voisins. Si l'on veut faire varier la matière diélectrique, afin de réaliser un câble dont 30 l'impédance est de 125 ohms ou moindre, on augmente considérablement le prix du câble. cable Un second/plat, comportant également des fils ronds pour les conducteurs de travail, est,décrit dans le brevet des Etats- , , .précité Unis d'Amerique n 3 179 904/.Dans ce cable,, plusieurs conducteurs 35 de travail, ronds, parallèles et disposés à proximité les uns des autres, sont placés dans un premier plan et un plan de masse est disposé dans un second plan situé en face des conducteurs de travail. Bien que du point de vue de l'impédance, ce modèle de câble constitue un perfectionnement par rapport aux câbles dans lesquels 71 45334 2 -2118140 les fils de masse et les fils de travail alternent, le réglage de l'impédance destiné à le mettre dans la gamme des 125 ohms nécessite une détermination précise de 11 espacement, entre les conducteurs de travail et le plan de masse, ainsi que de la constante 5 diélectrique de la matière isolante. De plus, en ce qui concerne l'équipement d'extrémité d'un tel câble, il nécessite un arrachement du plan de masse qui soulève certaines difficultés de fabrication. Dans un autre câble plçît d#crit dans le brevet des Etats- precite 10 Unis d Amérique n* 3 179 904/, plusieurs conducteurs plans, en forme de rubans, disposés parallèlement, sont alternativement des conducteurs de masse et des conducteurs de travail. Les impédances de tels câbles sont en général comprise entre 110 et 120 ohms. Cependant, du fait des limitations imposées aux dimensions 15 du câble par suite de contraintes dues à l'équipement avec lequel le câble est souvent, mis en oeuvre, il est pratiquement impossible de faire varier d'une façon appréciable cette impédance. De plus, même si l'impédance rentre dans la plage voulu$£>our certaines applications, l'efficacité du blindage du câble est très médiocrç 20 et la diaphonie entre les câbles devient extrêmement gênante. Bien que la diaphonie puisse être légèrement réduite.par un décalage des câbles empilés de la façon dpcrijbe dans le brevet des , /orecite Etats-Unis d'Amerique N 3 179 904/j elle reste suffisante pour soulever des difficultés. 25 Le câble plat décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé rique N° 3 ^59 879 comprend plusieurs conducteurs plats de travail en forme de rubans, disposés dans un premier plan et un plan de massé disposé dans un second plan, en face des conducteurs de travail. L'impédance d'un tel câble est tellement réduite 30 qu'elle est trop faible pour, que le câble puisse être mis en oeuvre avec de nombreux types d'équipements. Lorsque de tels câbles sont empilés, comme ils le sont souvent, les conducteurs de travail sont serrés en sandwich entre deux plans de masse et de ce fait, l'impédance peut atteindre une valeur de 20 ohms ou moins 35 qui se traduit par des charges excessivement élevées des circuits d'excitation. On a essayé de résoudre le problème posé par une impédance aussi faible par une diminution de la largeur des conducteurs de travail. Bien que ce procédé entraîne un accroîssement de l'impédance du câble, cet accroîsseraent est souvent insuffisant 71 45334 2118140 pour satisfaire aux critères de l'équipement. Lorsque la largeur des conducteurs de travail est réduite, il se produit également une diminution importante du courant qui peub passer par les conducteurs. De plus, du fait que les conducteurs de travail sont 5 très fins et/ou que la matière diélectrique est relativement épaisse, une flexion du câble se traduit souvent par une rupture des conducteurs de travail par suite de la forme circonférentiel-le considérablement allongée que les conducteurs de travail doivent prendre. Une matière diélectrique épaisse se traduit égale-10 ment par des câbles très raides qui ne peuvent être utilisés dans certains environnement physiques. Les équipements d'extrémité des câbles plats tels que ceux décrits d'une façon générale ci-dessus soulèvent souvent des difficultés. La demande de brevet français N° 71 26672 du 21 juillet 15 1971 déposée par la Demanderesse décrit un connecteur d'extrémité qui est introduit dans l'isolant d'un câble plat afin de venir en contact avec chaque conducteur de travail. Une zone de transfert du blindage ne comporte pas de matière conductrice de l'électricité, de sorte que le contact du connecteur peut être introduit 20 dans cette zone afin de venir en contact avec les conducteurs de travail, sans toucher le blindage. Une difficulté que soulève une telle technique d'équipement d'extrémité est le fait que l'absence de matière du blindage dans la zone de l'équipement d'extrémité modifie souvent d'une façon considérable l'impédance du 25 câble dans ladite zone et se traduit par un défaut inadmissible d'adaptation d'impédance entre le câble et le connecteur. L'invention concerne un câble plat, dont l'impédance peut être choisie de façon simple et qui se prête de lui-même à une résolutions facile des problèmes posés par les manques d'adaptation 30 d'impédance lorsque le câble est assemblé avec un connecteur. Un câble plat selon l'invention comprend plusieurs conducteurs de travail espacés , disposés parallèlement et situés dans le même plan, et un blindage plat, en matière conductrice de l'électricité, disposé dans un plan parallèle au plan des conduc-35 teurs de travail mais espacé de ce dernier et comportant des fentes allongées. Chaque fente est réalisée en face d'un conducteur de travail, parallèlement à la longueur de celui-ci, de façon à diminuer la capacité entre chaque conducteur de travail et le blindage. Une matière diélectrique est disposée dançl'espace situé 71 45334 4 2118140. entre les conducteurs de travail et le blindage. Dans un mode de réalisation avantageux, le blindage comporte une ouverture disposée transversalement aux conducteurs de travail. Chaque conducteur de travail se termine par un bloc de 5 de contact disposé au-dessus/l'ouverture et des bandes de pontage du blindage sont disposées en travers de l'ouverture, entre les blocs voisins. La présente invention concerne également une combinaison de câbles plats. 10 L'invention sera décrite plus en détail en regard des des sins annexés à titre d'exemple nullement limitatif. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue en plan d'une extrémité d'un câble plat; 15 la figure 2 est une vue en plan, à grande échelle, d'une partie du câble de la figure •1 ; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; ■ la figure 4 est une coupe représentant la disposition de 20 deux câbles plats, décalés d'un demi-pas; la figure 5 est une vue en perspective partielle d'un équipement d'extrémité monté sur un conducteur du câble plat de la figure 1 ; la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la 25 figure 5; et la figure 7 est une coupe d'une variante de disposition de deux câbles plats. Un câble 10 de conducteurs souples comprend plusieurs conducteurs plats 12 de travail, en forme de rubans espacés et pa-30 rallèles, disposés dans un seul plan et dont chacun se termine par un bloc de contact 11. Un plan de masse ou blindage plat 16, en une matière conductrice de l'électricité, est situé dans un plan parallèle au plan des conducteurs de travail 12, mais espacés de celui-ci. Les 35 conducteurs 12 sont séparés de la matière 16 du blindage par un diélectrique 13 en une matière isolante appropriée, telle que du téréphtalate de polyéthylène. La matière diélectrique 13 est trans parente et elle n'est visible que sur la coupe de la figure 3. Deux feuilles/ couverture 14 et 15, en une matière isolante sem 71 45334 5 2118140 blable, recouvrent les conducteurs 12, le blindage 16 et la matière diélectrique 13. Le blindage 16 comporte des fentes allongées 18 dépourvues de matière conductrice. Une fente 18 est disposée en face 5 le chaque conducteur de travail 12, sensiblement tout le long ùe celui-ci. Une modification sélective de la largeur des fentes 18 permet une variation de la capacité entre les conducteurs de travail 12 et le blindage 16, sans nécessiter de variation ~j rj d'épaisseur de/aatière diélectrique 13 ni de variation de sa cons-10 tante diélectrique Afin de compenser la légère diminution d'efficacité du blindage due à la suppression de sa matière dans les fentes, des câbles empilés sont disposés de la façon représentée sur la figure 4. Lorsque les câbles sont empilés, ils sont décalés les uns 15 par rapport aux autres, de manière qu'une partie du blindage 16 située entre des fentes 18 d'un câble soit alignée sur chaque conducteur de travail 12 de l1autre "câble. La figure J représente une autre technique .destinée à l'isolement de câbles empilés 10,10'. Les câbles 10,10' sont sé-20 parés par une couche mince d'une matière diélectrique 42, par exemple une mousse de matière plastique, telles qu'une mousse de polyvinyle. Une autre technique destinée à la réduction de la diaphonie entre des câbles empilés consiste à séparer -les câbles décalés représentés sur la figure 4 par une couche de mousse de 25 matière plastique, de la façon représentée sur la figure J. Non seulement il est possible de régler l'impédance du câble d'une façon efficace sur une gamme de valeurs étendue dans le mode de réalisation décrit plus haut, mais encore la souplesse du câble est considérablement accrue. En ce qui concerne le ré-30 glage de l'impédance, le tableau ci-après indique des valeurs d'impédance déterminées expérimentalement pour un câble comportant des conducteurs de travail'12 d'une largeur de 0,5mm, centrés sur des fentes 18 de largeurs variées. Tableau 35 Impédance du câble Largeur des fentes Largeur de la matière du en ohms du olindage , mm blindage entre les fentes 50 0,5 2,0 75 1,0 ■ 1,5 " 100 1,5 1,0 40 125 2.0 0,5 71 45334 6 2118140 Bien que les valeurs du tableau correspondent au cas où les conducteurs de travail 12 sont centrés sur les'fentes 18 du blindage 16, un tel alignement des conducteurs de travail 12 sur le centre des fentes 18 n'a pas d'importance primordiale. 5 Lorsqu'un conducteur de travail 12 est décalé de l'axe de la fente, il est rapproché d'une partie du blindage 16 d'un côté et il est plus écarté du même blindage sur son côté opposé. Il y a par suite un effet de compensation sur l'impédance du câble. Non seulement la souplesse du câble est accrue, mais en-10 core du fait que les conducteurs de travail 12 ne recouvrent pas la matière du blindage entre les fentes 18, la matière diélectrique 13 se déforme de manière à détendre les tensions qui s'exercent sur les conducteurs de travail 12 lorsque le câble 10 est courbé et lorsqu'il est replié sur lui-même. 15 , Une ouverture transversale 24 du blindage 16, réalisée à chaque extrémité du câble 10 ne comporte sensiblement pas de matière conductrice. L'ouverture 24 est destinée à faciliter l'assemblage du câble 10 et d'un connecteur. L'ouverture 24 n'est disposée que partiellement en travers du câble afin de permettre 20 à un seul contact de connecter le circuit du blindage au connecteur. Le circuit du blindage peut être connecté au connecteur par un seul contact connecté lui-même à une partie 2J du blindage située au delà de l'ouverture 24. La partie 27 est connectée à tous les conducteurs de blindage par une bande de connexion com-25 mune 29. L'absence presque complète de matière conductrice dans l'ouverture 24 diminue la capacité du câble dans cette zone. La capacité de cette zone peut devenir nettement inférieure à celle du corps principal du câble, de sorte qu'il en résulte un défaut 30 d'adaptation d'impédance inadmissible entre le câble et le connecteur. Il est par suite nécessaire d'augmenter la capacité de l'ouverture afin qu'elle n'empêche pas la mise en oeuvre d'un connecteur d'extrémité, tel que celui qui est décrit dans la demande de brevet français n° 71 26672 du 21 juillet 1971 précitée 35 déposée par la Demanderesse. Dans ce but, des bandes de pontage 26 en matière conductrice sont disposées sur les deux côtés de chaque bloc 11 des conducteurs de travail 12, en travers de l'ouverture 24 et depuis le blindagé 16. Les bandes 26 ont pour effet d'augmenter la ca-40 pacité de l'ouverture et d'adapter l'impédance du câble à celle 71 45334 7 2118140 du connecteur. La largeur de chaque bande de pontage 26 et l'espacement entre les bandes proches sont suffisants pour permettre l'introduction d'un contact 28 qui est appliqué contre les conducteurs 5 12 mais qui ne touche pas la matière conductrice du blindage 16. (Voir figures 5 et 6). Un ou plusieurs contacts, non représentés, peuvent également être appliqués contre la bande de connexion commune 29 de manière à connecter le circuit du blindage au connecteur. Lorsqu'un contact est relié à chaque partie du blindage 10 16 entre les fentes 18, un élément du blindage est disposé entre les conducteurs de travail 12 de chaque paire. Une telle disposition est avantageuse pour les applications à haute fréquence. Les contacts 28 sont décrits dans la demande de brevet français précitée et ils sont destinés particu— 15 lièrement à être mis en oeuvre avec le câble selon l'invention. Un tel contact comprend une âme allongée 3° comportant une extrémité avant 32 et une extrémité arrière 34. La largeur de l'âme est sensiblement la même que celle des blocs 11. Des parois latérales 36 partent des bords longitudinaux de l'extrémité arrière 20 54 de l'âme 30. Elles constituent un dispositif de sertissage qui permet au connecteur d'être mis en contact électrique avec un conducteur 12 du câble, de la façon expliquée plus en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n* 1 544 551* En particulier, les bords des parois latérales sont repoussés dans 25 l'isolant, de chaque côté d'un conducteur et les parois latérales 36 sont ensuite déformées vers l'intérieur et vers le haut, jusqu'à ce qu'elles emprisonnent le conducteur entre leurs bords et les bords supérieurs de pointes 40 réalisées sur l'âme 30. Un avantage du mode de réalisation du câble plat décrit 30 plus haut est le fait qu'il permet un choix très simple de l'impédance du câble sur une gamme de valeurs étendue par l'enlèvement sélectif de la matière du blindage destiné à diminuer la capacité entre les conducteurs de travail et le blindage. Un autre avantage du câble plat décrit est qu'il se prê-35 te de lui-même à une résolution simple des problèmes d'adaptation d'impédance par la présence des ouvertures 24 et des bandes de pontage 26. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs décrits et représentés sans sor-40 tir du cadre de l'invention. 71 45334 8 2118140 REVENDICATIONS 1 - Câble plat comprenant plusieurs conducteurs de travail espacés et parallèles, disposés dans le même plan, un blindage plat en matière conductrice de l'électricité étant disposé 5 dans un plan parallèle au plan des conducteurs de travail, mais espacé de celui-ci, et une matière diélectrique étant placée dans l'espace situé entre les conducteurs de travail et le blindage, caractérisé en ce que des fentes allongées 18 sont réalisées sur le blindage 16, chaque fente 18 étant située en face d'un con-10 ducteur de travail 12 et étant disposée parallèlement à sa longueur. . 2 - Câble plat suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture 24 du blindage 16 est disposée transversalement aux conducteurs de travail 12 et est située à proximité 15 de l'extrémité du câble 10 mais en est espacée, chaque conducteur de travail 12 se terminant par un bloc de contact 11 disposé au-dessus de l'ouverture 24, des bandes de pontage 26 partant du blindage 16 étant disposées en travers de l'ouverture 24 entre les blocs voisins 11. 20 3 - Câble plat suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des éléments d'extrémité 28 sont sertis sur chaque bloc 11, entre les bandes de pontage proches 26, mais sont espacés de celles-ci. 4 - Agencement de câbles plats, caractérisé en ce qu'une 25 couche de matière isolante 42, telle qu'une mousse de matière plastique, est disposée entre un premier câble 10 suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 et un câble sensiblement identique proche 10', les câbles 10,10' étant disposés dans des plans parallèles. 30 5 - Agencement de câbles plats,caractérisé en ce qu'un premier câble 10 suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,est disposé immédiatement au-dessus d'un câble sensiblement identique, leurs conducteurs de travail 12 du premier câble étant disposés en face de la matière du blindage située entre les fentes 35 18 du second câble.