Brevet FR2776120A1 — publié le 19990917

C BLE SOUPLE À FAIBLE DIAPHOIE L'invention est relative à un câble de conducteurs électriques de transmission d'informations. La transmission d'informations par câble électrique s'effectue aujourd'hui avec un grand nombre de conducteurs et à des fréquences très élevées. L'augmentation des fréquences et l'augmentation du nombre d'informations à transmettre en paral- lèle sur des conducteurs distincts entraîne la nécessité de pré- voir des mesures efficaces d'isolation entre les divers conduc- teurs électriques rassemblés dans un même câble. En effet, le risque de diaphonie augmente avec le nombre de conducteurs et la fréquence. La diaphonie s'exerce par rayonnement des informations transmises sur un conducteur vers un autre conducteur. Le plus souvent, les informations sont transmises par paires de conducteurs et, pour éviter la diaphonie, ou paradia- phonie, on isole les paires entre elles. On peut également blin- der les paires. La solution la plus courante pour blinder chaque paire de conducteurs est de disposer un ruban métallique ou métallisé en une hélice autour de chacune de ces paires, le câble étant formé par l'assemblage des paires blindées dans une même gaine de protection. L'opération de blindage individuel des paires est lente et délicate à mettre en oeuvre. En outre, pour le raccor- dement du câble ainsi constitué, les blindages individuels des paires doivent être enlevés pour accéder aux conducteurs, ce qui rend délicate l'opération de raccordement habituellement réalisée sur site. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé (brevet français 9510844, déposé le 15 septembre 1995) un câble dans lequel les blindages électriques des divers conducteurs, notamment les paires, sont constitués par un jonc central à ailettes radiales séparant les paires les unes des autres et assurant un blindage partiel de chacune d'elle, et par un écran périphérique entourant le jonc et l'ensemble des paires, cet écran périphérique complétant ainsi le blindage de chacune des paires. Mais, on a constaté que les ailettes du jonc formant des nervures de renforcement, un câble ainsi réalisé ne convient pas pour de nnombreuses applications dans lesquelles on a besoin que le câble soit suffisamment souple. L'invention fournit un câble souple ayant des bonnes propriétés d'isolement entre conducteurs ou entre paires et qui, en plus, est d'une réalisation et d'une utilisation particuliè- rement simples. L'invention concerne, selon un premier de ses aspects, un câble qui est caractérisé en ce qu'il comporte un élément cen- tral sous forme de cordon souple et en ce que les conducteurs ou paires de conducteurs à isoler les uns par rapport aux autres sont séparés par des cordons périphériques, également souples, qui sont répartis autour du cordon central, l'ensemble étant maintenu grâce à la gaine périphérique. Les cordons sont par exemple en un matériau isolant tel que le polypropylène. Le cordon central et les cordons périphériques délimi- tent des compartiments séparant les conducteurs ou les paires. Dans le mode de réalisation préféré, les cordons sont déformables de façon à constituer un bourrage du câble. Dans ce cas, les cordons qui ont, à l'origine, une section circulaire, se déforment pour remplir les intervalles séparant les conducteurs ou paires. De cette manière, on minimise l'encombrement, c'est-à- dire le diamètre externe du câble. Les cordons sont par exemple constitués par des fibres. L'ensemble est, de préférence, entouré par un blindage extérieur, tel qu'un ruban de polyester recouvert d'aluminium et, éventuellement, une tresse métallique, par exemple en cuivre étamé. Ce blindage extérieur est recouvert par une gaine, par exemple en polyoléfine ignifugée. On peut également métalliser les cordons de façon à améliorer le blindage et donc augmenter l'affaiblissement diapho- nique. Un tel câble peut être fabriqué avec les machines uti- lisées habituellement, sans qu'il soit nécessaire de modifier ces machines et sans qu'il soit nécessaire de diminuer les vitesses de fabrication. En effet, l'installation des cordons s'effectue de la même manière que l'assemblage des conducteurs ou paires. En outre, les conducteurs ayant pratiquement toujours la même position relative, les dispersions de caractéristiques électriques des câbles fabriqués sont limitées. La position des paires les unes par rapport aux autres reste stable du fait de l'amortissement obtenu avec le bourrage constitué par les cor- dons. De plus, en raison de la souplesse des cordons et de la simplicité de la structure, les câbles sont particulièrement robustes. On a constaté que, malgré sa simplicité, une telle structure permettait d'obtenir une excellente isolation diapho- nique entre les conducteurs ou paires de conducteurs, pouvant atteindre 50 dB à 200 MHz et cela, même en l'absence de blindage entourant entièrement chaque paire. L'invention concerne, selon un autre de ses aspects, un câble qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un cordon souple et déformable de façon telle que, lorsque la gaine péri- phérique entoure les conducteurs (ou paires de conducteurs), ces conducteurs exercent une pression réalisant des alvéoles dans lesquelles se logent les conducteurs ou paires. Le cordon peut aussi être constitué par des fibres. Il peut aussi être métallisé pour constituer un blindage, en même temps que le blindage extérieur. Il est à noter que, quel que soit le mode de réalisa- tion, par rapport aux câbles classiques la régularité longitu- dinale de l'impédance électrique est améliorée, ce qui permet de réaliser des pas torsadés des paires qui sont plus grands qu'avec ces câbles classiques. On sait en effet que le but du torsadage est de régulariser l'impédance en direction longitudinale. Ainsi, avec l'invention, on peut réaliser un pas tmoyen de torsade de mm, si le pas tmoyen de torsade, toutes choses restant égales par ailleurs, est de 20 mm avec un câble classique. De cette manière, la fabrication peut s'effectuer de façon plus rapide et le câble est plus aisément raccordable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ciannexés sur lesquels: la figure 1 représente, en coupe transversale, un câble conforme à l'invention, et la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais pour une variante. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le câble 10 conprend quatre paires de conducteurs respectivement 12, 14, 16 et 18. Chaque paire, par exemple celle de référence 12, comporte de façon classique deux conducteurs isolés, respectivement 121 et 122 ainsi qu'une gaine 123 enserrant la paire de conducteurs. Les paires de conducteurs sont isolées les unes par rapport aux autres grâce à des compartiments respectivement 13, 15, 17 et 19 délimités, d'une part, par un cordon central 20 et, d'autre part, par quatre cordons périphériques respectivement 22, 24, 26 et 28 appliqués contre le cordon central. Ces cordons cen- tral et périphériques sont en une matière souple isolante, telle que le polypropylène. Ces cordons sont, dans l'exemple, consti- tués de fibres et sont déformables. Dans cet exemple, le cordon central 20 est, avant déformation, de section circulaire d'un diamètre de l'ordre de 2,5 mm, tandis que les cordons périphériques 22 à 28 sont, égale- ment avant déformation, de section circulaire avec un diamètre inférieur, de l'ordre de 1,5 mm. A l'installation les cordons périphériques 22 à 28 sont appliqués contre le cordon central 20. L'ensemble des cordons et des paires est maintenu par la gaine extérieure 30. Cette der- nière comporte, d'une part, un ruban 32 en polyester couvert d'aluminium, d'autre part, autour du ruban 32, une tresse 34 en cuivre étamé et, d'autre part enfin, un enrobage externe 36 en polyoléfine ignifugée. Avant assemblage les cordons ont une section circulaire. Quand le ruban 32 de la gaine périphérique est mis en place, les conducteurs exercent une pression contre le cordon central et les cordons périphériques. Ainsi, les cordons se déforment et remplissent partiellement les intervalles ou interstices entre les paires. De cette manière, les cordons constituent un bourrage qui a tendance à se répartir dans le volume à l'intérieur du ruban. La plus grande partie du volume est occupée par les paires de conducteurs qui sont moins défor- mables. Le diamètre extérieur du câble n'est donc pas déterminé par les dianmtres d'origine des cordons central et périphériques. La séparation réalisée entre les paires de conducteurs permet de minimiser la diaphonie car les couplages entre paires diminuent quand la distance entre ces paires augmente. Dans un exemple, pour lequel chaque conducteur comporte une nâme en cuivre de 0,51 mm de dianètre et un isolant externe en polyéthylène de 1,1 mm de diamètre, avec un cordon central de 2,5 mm de dianmètre de départ et des cordons périphériques de 1,5 mm de dianmtre de départ, on a constaté qu'on pouvait obtenir d'excellentes quali- tés de transmission avec une diaphonie de 50 dB à 200 Mhz. L'ori- gine de ces performances provient, d'une part, de la séparation en compartiments, et, d'autre part, de l'amélioration de la régu- larité longitudinale de l'impédance. Le câble conforme à l'invention est aisé à raccorder car il n'est pas nécessaire d'enlever un ruban sur chaque paire ou sur chaque conducteur. Surtout, il présente une grande sou- plesse car les éléments de séparation, constitués par des cor- dons, sont souples. La fabrication d'un tel câble s'effectue avec les mêmes machines que celles utilisées habituellement, car la pose d'un cordon souple n'est pas différente de la pose d'un conducteur isolé ou d'une paire. Les distances relatives entre paires sont déterminées, d'une part, par les dimensions du cordon central, et d'autre part, par les dimensions des cordons périphériques. Ainsi, il n'y a pas de dispersion des caractéristiques électriques des câbles du fait qu'elles dépendent des dimensions qui peuvent être contrôlées. En outre, comme mentionné cidessus, l'impédance est régulière sur la longueur du câble. Le nombre de cordons périphériques est au moins égal au nombre de paires. Il peut aussi être supérieur à 4. Par ailleurs, on peut prévoir dans chaque compartiment non pas une paire, mais un conducteur unique. On peut également prévoir dans chaque compartiment un nombre supérieur de conduc- teurs, par exemple une quarte (quatre conducteurs). Le câble peut être utilisé pour tout type d'application et, notamment, dans le cas o l'on a besoin d'un câble souple, comme par exemple entre une prise murale et un appareil à rac- corder tel qu'un ordinateur. Le mode de réalisation le l'invention qui est repré- senté sur la figure 2 se distingue de celui représenté sur la figure 1 par le fait qu'on ne prévoit qu'un seul cordon défor- mable et souple 50. Quand la gaine périphérique 52 est installée autour de l'assemblage du cordon 50 - qui, à l'origine, est de section circulaire et des paires de conducteurs 54 et 56 la pression exercée par la gaine 52 sur les paires 54 et 56 est transmise au cordon déformable 50 et entraîne la formation d'al- véoles 60 et 62 dans lesquelles sont maintenues ces paires 54 et 56. Ainsi, les paires 54 et 56 sont isolées l'une par rapport à l'autre et sont maintenues en place, ce qui permet d'obtenir les mêmes avantages que dans le mode de réalisation de la figure 1, à savoir une minimisation de la diaphonie, des faibles dispersions d'impédances lors de la fabrication et une régularité de l'impé- dance en direction longitudinale pour un même câble. Comme dans l'exemple de la figure 1, le cordon 50 peut être réalisé en fibre isolante et peut être métallisé. Pour ces deux modes de réalisation le (ou les) cor- don(s) peut (peuvent) aussi être réalisé(s) avec des fibres tex- tiles, par exemple des fibres de coton séché. Le séchage limite la valeur du facteur de dissipation. De façon générale, on uti- lisera un matériau non polaire. A la place de cordon(s) en fibres, on peut aussi uti- liser un bourrage extrudé en élastomère, notamment en élastomère de silicone. REVENDICKTICNS 1. Câble comportant un ensemble de conducteurs, ou de paires (12 à 18) ou quartes de conducteurs, isolés les uns par rapport aux autres de façon à limiter la diaphonie entre les conducteurs, caractérisé en ce qu'il comporte un cordon central (20) souple et en ce que les conducteurs, ou paires ou quartes de conducteurs, sont séparés par des cordons périphériques (22 à 28), également souples, répartis autour du cordon central, l'en- semble étant entouré par une gaine (30). 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordon central et/ou les cordons périphériques est (sont) déformable(s). 3. Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cordon central et/ou les cordons périphériques est (sont) isolant(s), par exemple en polypropylène. 4. Câble selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que chaque cordon comnporte une plu- ralité de fibres. 5. Câble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres sont des fibres textiles. 6. Câble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fibres textiles sont sèches. 7. Câble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un cordon est formé par un élastomère, par exemple un élastomère de silicone. 8. Câble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le cordon est extrudé. 9. Câble selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que la périphérie des cordons est métallisée. 10. Câble selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le cordon central a une section supérieure à celle des cordons périphériques. 11. Câble selon l'une quelconque des revendications pré- cedentes, caractérisé en ce que la gaine (30) comporte un blin- dage métallique. 12. Câble selon la revendication 11, caractérisé en ce que le blindage comporte un ruban en matière plastique métal- lisée. 13. Câble selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le blindage comnporte une tresse métallique, par exemple en cuivre étamé. 14. Câble selon l'une quelconque des revendications pré- cedentes, caractérisé en ce qu'il comporte quatre cordons péri- phériques. 15. Câble comportant un ensemble de conducteurs, ou de paires ou quartes de conducteurs, isolés les uns par rapport aux autres de façon à limiter la diaphonie entre les conducteurs, ces derniers étant entourés par une gaine périphérique, caractérisé en ce qu'il comrporte au moins un cordon (50) souple et déformable de façon telle que, lorsque la gaine périphérique (52) est mise en place, les conducteurs paires ou quartes, forment, dans le cordon déformable, des alvéoles (60, 62) logeant et séparant les conducteurs, paires ou quartes. 16. Câble selon la revendication 15, caractérisé en ce que le cordon déformable comnporte une pluralité de fibres.