(57)【要約】  本発明は、導電体の撚線対により製造されたケーブルに関する。より詳しくは、本発明は、高速データ通信アプリケーションのための撚線対のケーブルに関する。少なくとも２つの導電体を含んでいる撚線対が、各々の導電体を取り巻いている絶縁体を含んだ状態で全体的に長軸に沿って伸びている。ケーブルは、少なくとも２つの撚線対およびフィラーを有している。ケーブルの少なくとも２本が、少なくとも予め定められた距離で全体的に平行軸に沿って配置されている。ケーブルは、他の性能のうち少なくとも次のサブセット、すなわち、予め定められた距離に沿ったインピーダンス偏移、信号減衰およびエイリアン・クロストークを制限することによって、高速データ信号を効率的かつ正確に伝播するように形成されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
各々の撚線対が、初期の予め定められた撚り長さを有する複数の撚線対を備え、
前記撚線対の予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、さらに、前記サブセクションが互いに近接して配置されたときに、前記２つのサブセクションの任意の近接点で各々の前記サブセクションの最も接近している撚線対が異なる撚り長さを有するように、各々の前記撚線対が互いに螺旋状に撚り合わされている複数の撚線対を備えることを特徴とする、エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システム。
【請求項２】
前記の予め定められた長さが、少なくとも１つの基本波長にほぼ等しいが、送信されるべき信号の３つの基本波長にすぎないものとして規定される請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項３】
前記の予め定められた長さが少なくとも３メートルである請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項４】
前記撚線対が、全体的に、互いに関連した所定の位置に固定されている請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項５】
ジャケットが前記撚線対に嵌め合わされ、かつ、互いに関連した所定の位置に前記撚線対を固定するようになっている請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項６】
ジャケットが前記撚線対に適用され、ここに、前記ジャケットの撚りが、前記撚線対を互いに関連させて螺旋状に撚り合わせることを可能にする請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項７】
フィラーが前記撚線対に沿って位置付けされている請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項８】
前記フィラーの撚りが、前記撚線対を互いに関連させて螺旋状に撚り合わせることを可能にする請求項７に記載のケーブル・システム。
【請求項９】
前記撚線対の各々の撚り長さが、前記予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項１０】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
予め定められた撚り長さに沿って互いに関連して螺旋状に撚られた複数の撚線対を備え、
前記撚線対の各々の撚り長さが、前記予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである請求項１に記載のケーブル・システム。
【請求項１１】
前記撚線対の各々の前記撚り長さが、前記予め定められた長さに沿った各点でほぼ同じ変化率で変化している請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１２】
前記変化率が、前記撚線対の螺旋状の撚りによって付与されるねじれ撚りの量である請求項１１に記載のケーブル・システム。
【請求項１３】
前記撚線対に沿って配置されたフィラーをさらに備えており、前記フィラーは、前記予め定められた長さに沿って螺旋状に撚られており、前記フィラーのフィラー撚り長さが、前記予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１４】
前記予め定められた長さが、送信されるべき信号の少なくとも１つの基本波長である請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１５】
前記撚線対が、全体的に、互いに関連した所定の位置に固定されている請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１６】
ジャケットが前記撚線対に嵌め合わされ、かつ、互いに関連した所定の位置に前記撚線対を固定するようになっている請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１７】
空気が、前記予め定められた長さに亘る前記ジャケット内の容積の１０％未満を示すようになっている請求項１６に記載のケーブル・システム。
【請求項１８】
ジャケットが前記撚線対に適用され、ここに、前記ジャケットの撚りが、前記撚線対を互いに関連させて螺旋状に撚り合わせることを可能にする請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項１９】
前記撚線対の予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、さらに、前記サブセクションが互いに近接して配置されたときに、前記２つのサブセクションの任意の近接点で各々の前記サブセクションの最も接近している撚線対が異なる撚り長さを有するようになっている請求項１０に記載のケーブル・システム。
【請求項２０】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
各撚線対が撚り長さを有する複数の撚線対と、
前記撚線対に適用されるジャケットとを備え、
前記ジャケットの撚りが、前記撚線対を互いに関連させて螺旋状に撚り合わせることを可能にすることを特徴とする、エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システム。
【請求項２１】
前記撚線対の各々の前記撚り長さが、前記撚線対の予め定められた長さに沿った各点でほぼ同じ変化率で変化している請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２２】
前記変化率が、前記ジャケットの前記撚りによって付与されるねじれ撚りの量である請求項２１に記載のケーブル・システム。
【請求項２３】
前記撚線対の各々の前記撚り長さが、予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２４】
前記撚線対に沿って配置され、かつ、前記撚線対に沿って螺旋状に撚られるフィラーをさらに備える請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２５】
前記撚線対への前記ジャケットの適用が、全体的に前記撚線対を所定の位置に固定する請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２６】
前記撚線対への前記ジャケットの適用が、前記撚線対に近接する空気量を最小にする請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２７】
前記撚線対の予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、さらに、前記サブセクションが互いに近接して配置されたときに、前記２つのサブセクションの近接点で各々の前記サブセクションの最も接近している撚線対が異なる撚り長さを有する請求項２０に記載のケーブル・システム。
【請求項２８】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
撚線対と、
半径方向に伸びる脚部と、少なくとも１つの前記脚部への延長部とを含むベース部分とを有するフィラーとを備え、
前記撚線対は、前記ベース部分の近傍に配置され、前記延長部は、前記撚線対の直径の少なくともほぼ１／４だけ前記ベース部分から離れて伸びていることを特徴とする、エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システム。
【請求項２９】
前記ベース部分が、前記撚線対の直径にほぼ等しい半径方向に伸びる長さを含む請求項２８に記載のケーブル・システム。
【請求項３０】
前記フィラーが螺旋状に撚られており、前記フィラーの螺旋状の撚りによって、前記撚線対に対してねじれ撚り率が付与される請求項２８に記載のケーブル・システム。
【請求項３１】
前記撚線対と前記フィラーとが互いに関連して螺旋状に撚られ、これによって、前記撚線対の予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、さらに、前記２つのサブセクションが互いに近接して配置されたときに、前記２つのサブセクションの任意の近接点で各々の前記サブセクションの最も接近している撚線対が異なる撚り長さを有するようになっている請求項２８に記載のケーブル・システム。
【請求項３２】
前記フィラーが螺旋状に撚られ、これによって、前記撚線対の撚り長さが、予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである１つである請求項２８に記載のケーブル・システム。
【請求項３３】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
半径方向に伸びる脚部を有するベース部分を含むフィラーを備え、
前記脚部の各々が、前記フィラーの近傍に選択的に配置された撚線対の少なくとも直径にほぼ等しい長さを有しており、
前記ケーブル・システムは、さらに、
予め定められた範囲で前記脚部から半径方向かつ外方に伸びる少なくとも１つの前記脚部への延長部と、
直径のほぼ１／２として規定される前記脚部の基準点とを備え、
前記フィラーが螺旋状に撚られ、これによって、前記フィラーの予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、前記２つのサブセクションが互いに近接して配置されたときに、最も接近している基準点間の平均距離が前記予め定められた範囲の少なくとも１／２であることを特徴とする、エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システム。
【請求項３４】
前記フィラーが螺旋状に撚られ、これによって、前記撚線対の各々の撚り長さが、予め定められた長さに沿って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つである請求項３３に記載のケーブル・システム。
【請求項３５】
前記フィラーの螺旋状の撚りが、近接して配置された前記撚線対に対してねじれ撚り率を付与し、近接して配置された前記撚線対の各々の撚り長さが、前記ねじれ撚り率によって変更される請求項３３に記載のケーブル・システム。
【請求項３６】
前記フィラーの螺旋状の撚りが、近接して配置された前記２つのサブセクションのネスティングを阻止している請求項３３に記載のケーブル・システム。
【請求項３７】
前記ケーブル・システムが、さらに、接点を有する互いに近接して配置された２つのケーブルを備え、前記フィラーの螺旋状の撚りが、前記２つのケーブル間に前記ケーブルの少なくとも１つの直径の少なくとも０．１倍の空隙をもたらす請求項３６に記載のケーブル・システム。
【請求項３８】
前記ジャケット内の空気量が最小になるように、前記延長部が、前記フィラーを覆うジャケットに向かって延長されている請求項３３に記載のケーブル・システム。
【請求項３９】
前記ジャケットと前記フィラーとが、全体的に、近接して配置された前記撚線対を所定の位置に固定する請求項３８に記載のケーブル・システム。
【請求項４０】
エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システムであって、
各々の撚線対が、初期の予め定められた撚り長さを有する複数の撚線対と、
前記撚線対に沿って配置されるフィラーとを備え、
前記フィラーは、半径方向に伸びるベース部分を含み、前記脚部の各々が、前記フィラーの近傍に選択的に配置された撚線対の少なくとも直径にほぼ等しい長さを有しており、
前記ケーブル・システムは、さらに、
予め定められた範囲で前記脚部から半径方向かつ外方に伸びる少なくとも１つの前記脚部への延長部と、
直径のほぼ１／２として規定される前記脚部の基準点とを備え、
前記撚線対が、予め定められた長さに亘って連続的に増大するかまたは連続的に減少するかのいずれか１つで撚り長さ全体で互いに関連して螺旋状に撚られ、これによって、前記撚線対の前記予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、前記２つのサブセクションが互いに近接して配置されたときに、前記２つのサブセクションの任意の近接点で各々の前記サブセクションの最も接近している撚線対が異なる撚り長さを有するようになっていることを特徴とする、エイリアン・クロストークを最小にするためのケーブル・システム。
【請求項４１】
ジャケットが前記撚線対に適用され、ここに、前記ジャケットの撚りが、前記撚線対を互いに関連させて螺旋状に撚り合わせることを可能にする請求項４０に記載のケーブル・システム。
【請求項４２】
前記予め定められた範囲が、前記撚線対の１つの直径の少なくとも１／４である請求項４０に記載のケーブル・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電体の撚線対により製造されたケーブルに関する。より詳しくは、本発明は、高速データ通信アプリケーションのための撚線対のケーブルに関する。
【０００２】
関連出願
本願（国際出願）は、２００３年１０月３１に出願された「オフセット・フィラーを伴うケーブル」と称する仮出願（出願番号６０／５１６，００７）の優先権主張を行っており、この仮出願の全開示内容をそっくりそのまま引用することにより本願明細書に取り込んでいる。本願は、本願と同日に提出された「オフセット・フィラーを伴うケーブル」と称する国際出願に関連している。
【背景技術】
【０００３】
通信アプリケーションにおけるコンピュータの広範な利用状況、かつ、拡大する利用状況に伴い、続いて発生するデータの流通量によって、比較的高速でデータを送信する通信ネットワークの必要性が強調されてきている。さらに、技術の発展が、従来のデータ・ケーブルがデータを伝播することのできる速度よりも速い速度でデータを通信することが可能であるような高速通信装置の設計および展開に寄与している。結果的に、代表的な通信ネットワークのデータ・ケーブル、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）共同体が、通信装置間のデータの流れの速度を制限している。
【０００４】
通信装置間でデータを伝播させるために、多くの通信ネットワークが、撚られた導電体対（「撚線対」または「対」とも呼ばれる）を含む従来のケーブルを利用している。一般的な撚線対は、長さ方向の軸に沿って互いに撚られ、かつ、互いに絶縁された２つの導電体を含んでいる。
【０００５】
撚線対のケーブルは、通信装置間でデータを効率的かつ正確に送信するために特定の性能に関する規格を満たさなければならない。ケーブルが上記の規格を少なくとも満たしていなければ、ケーブルを介して伝播される信号の元の形状が失われるおそれが生ずる。ここでは、工業規格が、物理的寸法、性能およびケーブルの安全性の基準になっている。例えば、アメリカ合衆国においては、電子工業会／通信工業会（ＥＩＡ／ＴＩＡ）が、データ・ケーブルの性能の仕様に関する規格を提供している。数ヶ国もこれらの規格または同様の規格を採用している。
【０００６】
採用された規格に基づいて、撚線対のケーブルの性能はいくつかのパラメータを使用して評価される。これらのパラメータには、寸法特性、相互動作特性（interoperability）、インピーダンス、減衰およびクロストークが含まれている。上記の規格は、ケーブルがある一定のパラメータ境界内で機能することを要求している。例えば、多くの撚線対タイプに対して、０．２５０インチ（６．３５ｍｍ）のケーブルの最大平均外径が規定されている。上記の規格はまた、ケーブルがある一定の電気的境界内で機能することも要求している。パラメータ境界の範囲は、ケーブルを介して伝播される信号の属性に依存して変化する。一般的に、データ信号の速度が速くなるにつれて、上記信号は、ケーブルからの望ましくない影響、例えば、インピーダンス、減衰およびクロストークの作用をより受けやすくなる。したがって、高速信号に対しては、適切な信号の元の形状を維持するためにより優れたケーブル性能が要求される。
【０００７】
インピーダンス、減衰およびクロストークについての論文は、従来のケーブルに関する制限を説明する手助けとなる。最初に掲載されたパラメータであるインピーダンスは１つの測定単位であってオームで表される。すなわち、このインピーダンスは、電気信号の流れに対して付与される総合的な抵抗の単位である。抵抗、容量およびインダクタンスは、各々のケーブルの撚線対のインピーダンスに寄与している。理論上は、撚線対のインピーダンスは、導電体効果によるインダクタンスに正比例し、また一方で、絶縁体効果による容量に反比例する。
【０００８】
インピーダンスはまた、データが通過するための最適の「経路（path）」として規定される。例えば、信号を１００オームのインピーダンスで送信させようとする場合に、信号が伝播されるケーブル系も１００オームのインピーダンスを有していることが重要である。ケーブルに沿った任意の個所における上記インピーダンスの偏移（インピーダンス・マッチングからのずれ）は、被送信信号の一部がケーブルの送信端に戻されるという反射を生じさせ、これによって、被送信信号が劣化する。このような信号反射による被送信信号の劣化は、反射減衰量として知られている。
【０００９】
インピーダンスの偏移（deviation）は多くの理由により発生する。例えば、撚線対のインピーダンスは、撚線対の物理的属性および電気的属性によって影響される。これらの属性には、各々の導電体に最も近い材料の誘電体特性、導電体の直径、導電体を取り巻いている絶縁材料の直径、導電体間の距離、撚線対間の関係、撚線対の撚り長さ（１つの撚りサイクルが終了するまでの距離）、ケーブル全体の撚り長さ、および撚線対を取り巻いているジャケットのタイトネス（tightness）が含まれる。
【００１０】
前述のような撚線対の属性は、その長さによって変わるために、撚線対のインピーダンスは対の長さによって偏移する。撚線対の物理的属性における変化がある任意の点において、インピーダンスの偏移が発生する。例えば、インピーダンスの偏移は、撚線対の導電体間距離の単なる増大によって発生する。撚線対間の距離の増大が生じる任意の点において、インピーダンスは高くなる。これは、インピーダンスが撚線対の導電体間の距離に正比例することが知られているからである。
【００１１】
インピーダンスの大きい変化は、信号を劣化させることになる。したがって、ケーブルの長さに亘る許容可能なインピーダンス変化は、一般的に基準化される。特に、ケーブル性能のためのＥＩＡ／ＴＩＡ規格は、ケーブルのインピーダンスが限定された値の範囲内でのみ変化することが要求されている。一般的に、これらの範囲は通常のデータ信号の元の形状がこの範囲に亘って維持されてきているので、インピーダンスの実質的な変化は許容される。しかしながら、インピーダンス変化の同じ範囲では、高速信号の元の形状が失われる危険性が生じる。これは、インピーダンス変化の望ましくない作用が、高速信号が送信されるときに強調されるからである。したがって、１０ギガバイト／秒（ＧＢｙｔｅ／ｓｅｃ）に近いかまたは１０ギガバイト／秒を超える集合速度を有する信号等の高速信号の正確かつ効率的な送信は、ケーブル全長に亘るインピーダンス変化の厳密な制御により可能になる。特に、ケーブルの撚りのようなケーブルの事後製造操作が、重大なインピーダンス・ミスマッチングをケーブルに導入させないことになる。
【００１２】
ケーブル性能を評価するために有用な第２に掲載されたパラメータは、減衰である。この減衰は、電気信号が導電体の長さに沿って伝播するときの信号損失である。減衰が大きすぎれば、信号は受信装置で認識不可能になる。このような事態が発生しないことを保証するために、規格協会は許容可能な損失量の制限を確立している。
【００１３】
信号の減衰はいくつかの要素によって決定され、これには次のものが含まれる。すなわち、これらの要素は、導電体を取り巻いている材料の比誘電率、導電体のインピーダンス、信号の周波数、導電体の長さ、および導電体の直径等である。許容可能な減衰レベルの保証を助けるために、採用された規格は上記要素のいくつかを規定している。例えば、ＥＩＡ／ＴＩＡ規格は、撚線対のための導電体の許容可能寸法を規定している。
【００１４】
導電体を取り巻いている材料は、信号減衰に影響を与える。これは、より優れた誘電特性（例えば、低い比誘電率）を有する材料が、信号損失を最小にする傾向にあるからである。したがって、多くの従来のケーブルはポリエチレンおよびフッ化エチレン・プロピレン（ＦＥＰ）を使用して導電体を絶縁している。これらの材料は、通常、塩化ポリビニール（ＰＶＣ）のような高い比誘電率を有するような他の材料よりも低い比誘電率を通常有している。さらに、いくつかの従来のケーブルは、撚線対を取り巻いている空気の量を最大にすることによって信号損失を低減させることができると考えられている。空気の低比誘電率（１．０）のために、この空気は信号減衰に対して優れた絶縁体である。
【００１５】
ジャケットの材料は、特にケーブルが内部シールドを含んでいないときに減衰に影響を与える。従来のケーブルに使用される一般的なジャケットの材料は、高い比誘電率を有する傾向にあって、大きい信号損失の原因になっている。結果的に、多くの従来のケーブルは「ゆるみチューブ（loose-tube）」構造を使用しており、この構造によって、シールドされていない撚線対からジャケットまで距離をもたせるようにしている。
【００１６】
ケーブル性能に作用する第３に掲載されたパラメータは、クロストークである。このクロストークは、撚線対間の容量性結合および誘導性結合による信号減衰である。活性化された各々の撚線対は、生来その周囲に電磁界（集合的に、「フィールド」または「干渉フィールド」と呼ばれる）が発生する。これらのフィールドは、他の近接する導電体に沿って送信される信号に望ましくない影響を与えるので、上記フィールドは電気ノイズまたは干渉とも呼ばれている。一般的に、上記フィールドは、制限された距離にてソース導電体から外部に出ていく。上記フィールドの強度は、発生源の導電体からのフィールドの距離が増大するにつれて小さくなる。
【００１７】
干渉フィールドは、多くの異なるタイプのクロストークを発生させる。近端クロストーク（ＮＥＸＴ）は、ケーブルの送信端近くの位置における撚線対間で結合される信号の基準である。ケーブルの他端における遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）は、ケーブルの受信端近くの位置における撚線対間で結合される信号の基準である。パワーサム・クロストーク（powersum crosstalk）は、多くの活性化された撚線対を含む信号に対して潜在的に影響を与えることができるケーブル本体内の全ての電気ノイズ間で結合される信号の基準である。エイリアン・クロストークは、異なるケーブルの撚線対間で結合される信号の基準である。換言すれば、第１ケーブルの特定の撚線対を伝播する信号は、近くにある第２ケーブルの撚線対からのエイリアン・クロストークによって影響を受けることがある。エイリアンパワーサム・クロストーク（ＡＰＳＮＥＸＴ）は、信号に潜在的に影響を与えるケーブル外部の全てのノイズ源間を結合する信号の基準である。
【００１８】
ケーブルの撚線対の物理的特性および互いの関係が、クロストークの作用を制御するケーブルの能力を決定する手助けをする。より詳しく説明すると、クロストークに影響するものとして知られているいくつかの要素がある。これらの要素には次のものが含まれる。すなわち、上記要素として、撚線対間の距離、撚線対の撚り長さ、使用される材料のタイプ、使用される材料の密度およびお互いに関連して異なる撚り長さにある撚線対の配置が含まれる。ケーブルの撚線対間の距離に関しては、撚線対間の距離が増大すると、ケーブル内のクロストークの効果が減少することが知られている。このような知識に基づいて、いくつかの従来のケーブルでは、各々の特定のケーブルの撚線対間の距離を最大にすることが試みられている。
【００１９】
撚線対の撚り長さに関しては、同様の撚り長さを有する撚線対（すなわち、平行撚線対）は非平行撚線対よりもクロストークの影響を受け易いことが一般的に知られている。クロストークに対する増大された磁気感受率（susceptibility）は、第１撚線対により生成される干渉フィールドが、当該第１撚線対と平行である他の撚線対に容易に影響を及ぼす方向に向けられるために存在する。このような知識に基づいて、多くの従来のケーブルが非平行撚線対を利用することにより、または様々な撚線対の撚り長さをその長さ全体に亘って変化させることにより、イントラ−ケーブル・クロストーク（intra-cable crosstalk）を低減させることが試みられている。
【００２０】
長い撚り長さ（ゆるい撚り率）を有する撚線対が、短い撚り長さを有する撚線対よりもクロストークの効果がある傾向を示すことが一般的に知られている。短い撚り長さを有する撚線対が、長い撚り長さを有する撚線対の導電体よりも平行方向からより外れていく角度でもって導電体を方向付ける。平行方向からの角度のずれが増大すると、撚線対間のクロストークの効果が減少するようになる。さらに、より長い撚り長さの撚線対は、撚線対間でより多くのネスティング（nesting）の発生をもたらし、かつ、撚線対間の距離が短くなる状態を生じさせる。この状態は、ノイズの侵入に対する撚線対の抵抗能力をさらに低下させる。結果的に、長い撚り長さの撚線対は、短い撚り長さの撚線対よりもエイリアン・クロストークを含めたクロストークの作用の影響をより受け易くなっている。
【００２１】
この知識に基づいて、いくつかの従来のケーブルでは、ケーブルのジャケット内で最も離れた長い撚り長さの対を位置付けすることによって長い長さの撚線対間のクロストークの効果を低減させることが試みられている。例えば、４対のケーブルにおいて、長い撚り長さを有する２つの撚線対が、両者間の距離を最大にするために互いに最も離れた位置（対角線上）に配置される。
【００２２】
前述のケーブル・パラメータを考慮し、多くの従来のケーブルが上記の性能に関するパラメータに影響することで知られている要素のいくつかを制御することによって、個々のケーブル内のインピーダンス、減衰およびクロストークの効果を調整するように設計されてきている。したがって、従来のケーブルは、通常のデータ信号の送信にのみ適している性能のレベルを達成している。しかしながら、既存の高速通信システムおよび高速通信装置の改良品において、従来のケーブルの欠点はすぐにわかってしまう。従来のケーブルは、既存の通信装置によって使用することのできる高速データ信号を正確かつ効率的に伝播させることができない。前述のように、高速信号は、減衰、インピーダンス・ミスマッチング、およびエイリアン・クロストークを含むクロストークによる信号劣化の影響をより受け易い。さらに、高速信号は、一般的に、信号が伝播する導電体の周辺で比較的強力な干渉フィールドを生成することによってクロストークの効果をより悪化させる。
【００２３】
高いデータ率で発生する強化干渉フィールドのために、エイリアン・クロストークの効果は高速データ信号の送信に対してより重要になる。従来のケーブルは、通常のデータ信号が送信されるときは、エイリアン・クロストークの効果を看過することができるが、一方で、従来のケーブル内のクロストークを制御するのに使用される技術では、高速信号の導電体対間でケーブルからケーブルへのエイリアン・クロストークを保護するための適切な絶縁のレベルが提供されていない。さらに、いくつかの従来のケーブルは、実際に活性化されてその撚線対がエイリアン・クロストークの影響を受けるような設計が使用されている。例えば、一般的なスター−フィラー・ケーブル（star-filler cable）は、そのジャケットの厚みを減少させ、さらに、実際にその撚線対をジャケット表面に接近させ、これによって、近接する従来のケーブルの撚線対を互いに接近させることによりエイリアン・クロストークの効果を最悪にしている。
【００２４】
パワーサム・クロストークの効果は、高いデータ通信率でも増大する。例えば、１０メガバイト／秒および１００メガバイト／秒のイーサネット（登録商標）信号のような一般的な信号は、通常、従来のケーブルの伝播で２つの撚線対のみを使用している。しかしながら、高速信号は、拡大された帯域幅を必要とする。したがって、１ギガバイト／秒および１０ギガバイト／秒のイーサネット（登録商標）信号のような高速信号は、通常、２つを超える撚線対を介する全二重モード（撚線対を介する双方向送信）によって送信されるので、クロストーク源の数が増大する。結果的に、従来のケーブルは、高速信号によって生成されたパワーサム・クロストークの増大効果を克服することができない。より重要なことは、従来のケーブルでは、近接ケーブルの撚線対の全てが潜在的に活性化されているので、クロストークは、実質上増大するケーブルからケーブルへのクロストーク（エイリアン・クロストーク）の増大を抑制することはできない。
【００２５】
同様に、他の従来技術は、高速通信信号に適用されたときに効果がない。例えば、前述のように、幾つかの一般的なデータ信号は、通常、送信を効果的にするために２つの撚線対のみを使用している。この状況において、通常、通信システムは１つの撚線対信号が他の撚線対信号に与える干渉を予測することが可能である。しかしながら、送信に対してより多くの撚線対を使用することによって、複雑な高速データ信号がより多くのノイズ源を発生させ、このノイズ源による効果を確実に予測することはできない。結果的に、予測可能なノイズ効果を相殺するように使用される従来方法はもはや効果がない。エイリアン・クロストークに関して、予測可能性のある方法は特に効果がない。なぜならば、他のケーブルの信号が通常未知であるか、または予測不可能であるからである。さらに、信号や近接ケーブルにおける当該信号の結合効果を予測する試行は実際的でなく、かつ困難である。
【００２６】
高速信号によりクロストークが増大する効果は、信号が従来のケーブルに沿って伝播されるときに当該信号の元の形状の維持に対して厳しい問題を生じさせる。より詳しく説明すると、高速信号は許容できないくらい減衰され、もしそうでなければエイリアン・クロストークの効果によって劣化する。これは、従来のケーブルが一般的にイントラ−ケーブル・クロストークを制御することに焦点が当てられ、高速信号送信によって生じるエイリアン・クロストークの効果を適切に解消するように設計されていないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記のとおり、従来のケーブルは、一般的な技術を使用して撚線対間のイントラ−ケーブル・クロストークを低減させている。しかしながら、従来のケーブルは、これらの技術を近接ケーブル間のエイリアン・クロストークに対して適用していない。一例として、従来のケーブルでは、エイリアン・クロストークの制御に関与することを必要とせずに比較的低速の一般的なデータ信号に対する仕様に従うことが可能であった。さらに、エイリアン・クロストークを抑制することは、イントラ−ケーブル・クロストークを制御することよりも困難である。これは、既知の源から発生するイントラ−ケーブル・クロストークとは違って、エイリアン・クロストークは正確に計測かつ予測することができないからである。エイリアン・クロストークは、一般的に予測不可能な間隔で未知の源から到来するために、測定が困難である。
【００２８】
この結果として、従来のケーブル技術は、エイリアン・クロストークを制御するために成功裏に使用されてきていない。さらに、多くの一般的な技術は、エイリアン・クロストークを制御するために容易に使用することができない。例えば、ディジタル信号処理は、イントラ−ケーブル・クロストークの効果を相殺するかまたは補償するために使用されている。しかしながら、エイリアン・クロストークは予想かつ予測することが困難なために、公知のディジタル信号処理技術はコストの点で効果的に適用することができない。したがって、従来のケーブルはエイリアン・クロストークを制御する能力は存在しない。
【００２９】
要するに、従来のケーブルは高速データ信号を効果的かつ正確に送信することができない。より詳しく説明すると、従来のケーブルは、インピーダンス・ミスマッチング、減衰およびクロストークからの保護と絶縁の適切なレベルを提供しない。例えば、電気電子学会（ＩＥＥＥ）は１００メガヘルツ（ＭＨｚ）で１０ギガバイト信号を効果的に送信するために、ケーブルは、近接ケーブルのような当該ケーブルの外部ノイズ源に抗して少なくとも６０ｄＢ（デシベル）を提供しなければならない。しかしながら、撚線の導電体対の従来のケーブルは、一般的に、１００ＭＨｚの信号周波数で必要とされる６０ｄＢよりもはるかに低いレベル（通常、約３２ｄＢの絶縁のレベル）を提供するにすぎない。この場合、ケーブルは、１００メートルのケーブル媒体で１０ギガバイト送信のために規定されるノイズ・レベルの約９倍のノイズを放射する。結果的に、撚線対のケーブルは高速通信信号を正確かつ効果的に送信することができない。
【００３０】
他のタイプのケーブルは１００ＭＨｚで６０ｄＢを超える絶縁を達成しているが、これらのタイプのケーブルは、例えばＬＡＮ通信のような多くの通信システムで望ましくない使用がなされるという欠点を有している。シールド撚線対のケーブルまたは光ファイバー・ケーブルは高速信号のための適切な絶縁レベルを達成することができるが、これらのタイプのケーブルはシールドなしの撚線対よりも相当コストがかかる。シールドなしのシステムは一般的にコストの相当な節約を享受する。このコストの節約は、送信媒体としてのシールドのないシステムに対する要望を増大させる。さらに、従来のシールドのない撚線対のケーブルは、既に実質上多くの既存通信システムにおいて十分確立されている。シールドされていない撚線対のケーブルは高速通信信号を効果的かつ正確に通信することが望ましい。より詳しく説明すると、シールドされていない撚線対のケーブルは、当該ケーブルによる効率的な送信を行う際に、高速データ信号の元の形状を維持するために適切な性能パラメータを達成することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明は導電体の撚線対により製造されたケーブルに関する。より詳しくは、本発明は、高速データ通信アプリケーションのための撚線対のケーブルに関する。本発明のケーブルは、少なくとも２つの導電体を含む撚線対が概して長軸に沿って伸びており、絶縁体が各々の導電体を取り巻いている。各々の導電体は、軸に沿って概して長さ方向に撚られている。ケーブルは少なくとも２つの撚線対とフィラーを含んでいる。ケーブルの少なくとも２つが、少なくとも所定の距離で概して平行軸に沿って配置されている。このケーブルは、いくつかの他の関数のうち少なくとも次のサブセットを限定することによって、高速データ信号を効率的かつ正確に伝播するように構成されている。ここで、上記のサブセットは、インピーダンスの偏移、信号減衰、および予め定められた距離で発生するエイリアン・クロストークである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明のケーブルに係る実施形態を説明する。
Ｉ．要素および定義の説明
本発明は、概して、１０ギガバイト／秒のデータ率に近いかまたは当該データ率を超えるデータ信号のような高速データ信号を正確かつ効率的に伝播するように形成されたケーブルに関する。より詳しくは、このケーブルは、データ信号の元の形状を維持しながら高速データ信号を効率的に伝播するように形成することが可能である。
【００３３】
Ａ．ケーブル・グループ図
図１は、全体的に参照番号１００により示されるケーブル・グループの斜視図を示すものである。このケーブル・グループ１００は、概してほぼ平行な軸に沿って、すなわち、長さ方向に互いに近接して配置された２つのケーブル１２０を含んでいる。ケーブル１２０は、接触点１４０と、ケーブル１２０間にエア・ポケット１６０とを生成するように構成されている。図１に示すように、ケーブル１２０は個々にそれ自体の長軸の周囲で撚られている。ケーブル１２０は、異なる撚り率で回転させることが可能である。さらに、各々のケーブル１２０の撚り率は、ケーブル１２０の長さ方向の長さに対して変えることが可能である。前述のように、撚り率は、撚り長さとも呼ばれる１つの完全な撚りサイクルの距離で測定することが可能である。
【００３４】
ケーブル１２０は、リッジ１８０として示すようなその外方エッジに沿った隆起点を含んでいる。ケーブル１２０の撚り処理により、リッジ１８０は各々のケーブル１２０の外方エッジに沿って螺旋状に回転され、結果的に、エア・ポケット１６０および接触点１４０は、長さ方向に伸びるケーブル１２０に沿って異なる位置に形成される。リッジ１８０がケーブル１２０間の距離を最大にする手助けをしている。より詳しく説明すると、撚りケーブル１２０のリッジ１８０は、ケーブルがお互いのネスティングを阻止する手助けをしている。ケーブル１２０はそのリッジのみで接触し、リッジ１８０が、ケーブル１２０の撚線導電体対２４０（図示せず、図２参照）間の距離を大きくする手助けをしている。ケーブル１２０に沿った非接触点において、エア・ポケット１６０がケーブル１２０間に形成されている。リッジ１８０と同様に、エア・ポケット１６０は、ケーブル１２０の撚線導電体対２４０間の距離を大きくする手助けをしている。
【００３５】
シース付きケーブル１２０間の距離を最大にすることにより、撚り回転によってある程度、ケーブル１２０間の干渉、特にエイリアン・クロストークの効果が低減される。既に説明したように、容量性干渉フィールドおよび誘導性干渉フィールドが、ケーブル１２０に沿って伝播される高速データ信号から放出されることが知られている。このようなフィールドの強度は、データ送信速度の増大に伴って大きくなる。したがって、ケーブル１２０は近接ケーブル１２０間の距離を大きくすることによって干渉フィールドの効果を最小にする。例えば、ケーブル１２０間の距離が増大することは、ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークを低減させることに寄与している。これは、エイリアン・クロストークが距離に反比例するからである。
【００３６】
図１は２つのケーブル１２０を示しているが、ケーブル・グループ１００は何本のケーブル１２０でも含めることが可能である。また一方で、ケーブル・グループ１００は単一ケーブル１２０を含めることも可能である。１つの実施形態において、２つのケーブル１２０が、少なくとも予め定められた距離でほぼ平行な長軸に沿って配置されている。他の実施形態において、３つ以上のケーブル１２０が、少なくとも予め定められた距離でほぼ平行な長軸に沿って配置されている。ある実施形態において、予め定められた距離は１０メートルの長さである。ある実施形態において、近接ケーブル１２０は互いに独立して撚られている。他の実施形態において、ケーブル１２０は一緒に撚られている。
【００３７】
ケーブル・グループ１００は、広範な通信分野に使用することが可能である。ケーブル・グループ１００は、構内情報通信網（ＬＡＮ）共同体のような通信ネットワークに使用するために構成することも可能である。ある実施形態において、ケーブル・グループ１００は、ネットワーク共同体内で水平ネットワーク・ケーブルまたはバックボーン・ケーブルとして使用するために形成される。個々の撚り率を含んでいるケーブル１２０の構成について、さらに説明する。
【００３８】
Ｂ．ケーブルの斜視図
図２は、破断部を露出させたケーブル１２０の実施形態の斜視図を示すものである。ケーブル１２０は、多くの撚線導電体対２４０（「撚線対２４０」、「対２４０」、および「ケーブルの実施形態２４０」とも呼ばれる）を分離するように形成されたフィラー２００を含んでおり、かつ、撚線対２４０ａおよび撚線対２４０ｂを含んでいる。フィラー２００は、全体的に、撚線対２４０の一本の長軸のような長軸に沿って伸びている。ジャケット２６０が、フィラー２００および撚線対２４０の周囲を取り巻いている。
【００３９】
撚線対２４０は、個々の長軸の周囲を独立して、かつ、螺旋状に撚ることが可能である。撚線対２４０は概して異なる撚り率で、すなわち、特定の長さ方向の距離で異なる撚り長さで撚られることによって互いに区別することが可能である。図２において、撚線対２４０ａは撚線対２４０ｂよりもきつく撚られている（すなわち、撚線対２４０ａは撚線対２４０ｂよりも短い撚り長さを有している）。したがって、撚線対２４０ａは短い撚り長さを有しており、また一方で、撚線対２４０ｂは長い撚り長さを有しているといえる。異なる撚り長さを有することによって、撚線対２４０ａと撚線対２４０ｂとは、容易にクロストークノイズを受けることで知られている並列クロスオーバーポイント（parallel crossover point）の数を最小にしている。
【００４０】
図２に示すように、ケーブル１２０は、このケーブル１２０が長軸の周囲で撚られるように回転する螺旋状回転リッジ１８０を含んでいる。ケーブル１２０は、種々のケーブル撚り長さで長軸の周囲で撚ることが可能である。ここで、ケーブル１２０の撚り長さが撚線対２４０の個々の撚り長さに作用することに注意すべきである。ケーブル１２０の撚り長さが短くなったときに（よりきつい撚り率）、撚線対２４０のそれぞれの撚り長さも短くなる。ケーブル１２０は、撚線対２４０の撚り長さに有益に作用するように形成することが可能である。以下、ケーブル１２０の撚り長さの制限に関連して、ケーブル１２０の実施形態をさらに説明する。
【００４１】
図２は、長軸の周囲に螺旋状に撚られたフィラー２００も示すものである。このフィラー２００は、予め定められた距離に沿って異なる撚り率または変化する撚り率で撚ることが可能である。したがって、フィラー２００は、フレキシブルになるようにかつ剛性をもたせるように形成される。すなわち、フィラー２００は、異なる撚り率で撚ることでフレキシブルになるように形成されると共に、異なる撚り率を維持することで剛性をもたせるように形成される。フィラー２００は十分に撚らなければならない、すなわち、十分短い撚り長さを有するようにして近接ケーブル１２０間のエア・ポケット１６０を形成する。例としてのみ取り上げると、ある実施形態において、フィラー２００は、エア・ポケット１６０を形成するために撚線対２４０の１つの撚り長さのわずか約１００倍の撚り長さで撚られる。フィラー２００については、後述の図４Ａに基づいてさらに説明する。
【００４２】
フィラー２００およびジャケット２６０は、工業規格を満たすいずれの材料も含めることが可能である。フィラーには、必ずしもこれに限定しないが、次のものが含まれる。すなわち、上記のフィラーとして、ポリフルオロアルコキシ、ＴＦＥ／ペルフルオロメチル−ビニルエーテル、エチレン・クロロトリフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、無鉛難燃剤ＰＶＣ、フッ化エチレン・プロピレン（ＦＥＰ）、フッ化ペリフルオロエチレン・ポリプロピレン、フルオロポリマーの類、難燃剤ポリプロピレン、および他の熱可塑性材料が挙げられる。同様に、ジャケット２６０は、前述のような材料を含むような工業規格を満たす材料を含んでいる。
【００４３】
ケーブル１２０は、安全規格、電気規格および寸法規格のような工業規格を満たすように形成することが可能である。ある実施形態において、ケーブル１２０は、水平ネットワーク・ケーブルおよびバックボーン・ネットワーク・ケーブル１２０を含んでいる。この種の実施形態において、ケーブル１２０は、水平ネットワーク・ケーブル１２０のための工業安全規格を満たすように形成することが可能である。ある実施形態において、ケーブル１２０は、物質で充満した空間で定格付けられている。ある実施形態において、ケーブル１２０は、ライザー（riser）により定格付けられている。ある実施形態において、ケーブル１２０はシールドされていない。ケーブル１２０の構成によって生じる利点については、図４Ａを参照しながら以下にさらに説明する。
【００４４】
Ｃ．撚線対の斜視図
図３は撚線対２４０の１つを示す斜視図である。図３に示すように、ケーブルの実施形態２４０は、絶縁体３２０（「絶縁３２０」とも呼ばれる）によってそれぞれ絶縁された２つの導電体３００を含んでいる。１つの導電体３００およびその周囲の絶縁体３２０は、長軸を外れるように他の導電体３００およびその周囲の絶縁体３２０と一緒に螺旋状に撚られている。図３は、撚線対２４０の直径（ｄ）および撚り長さ（Ｌ）をさらに示している。ある実施形態において、撚線対２４０はシールドされている。
【００４５】
撚線対２４０は、種々の撚り長さで撚ることが可能である。ある実施形態において、撚線対２４０の導電体３００は、特定の撚り長さ（Ｌ）で上記軸に沿って概して長さ方向に撚られている。ある実施形態において、撚線対２４０の撚り長さ（Ｌ）は、撚線対２４０の長さ方向の距離の一部または全体に亘って変化し、その距離は予め定められた距離または長さとすることが可能である。例のみとしては、ある実施形態において、予め定められた距離はほぼ１０メートルであって、その波長に従って信号の正確な伝播のための十分な長さを考慮に入れている。
【００４６】
撚線対２４０は、撚線対２４０の寸法を管理する規格を含む工業規格に一致していなければならない。したがって、導電体３００および絶縁体３２０は、工業規格を少なくとも満足する優れた物理特性および電気特性を有するように構成されている。平衡状態の撚線対２４０は、活性化された導電体３００の内部およびその周囲に生成された干渉フィールドを相殺する手助けをすることが知られている。したがって、導電体３００および絶縁体３２０の寸法は、導電体３００間の平衡状態を促進するように構成されなければならない。
【００４７】
したがって、導電体３００各々の直径および絶縁体３２０各々の直径は、撚線対２４０の各々の単一体（１つの導電体３００と１つの絶縁体）間の平衡状態が促進されるように寸法が決められる。導電体３００および絶縁体３２０のようなケーブル１２０の要素の寸法は、工業規格に合致していなければならない。ある実施形態において、ケーブル１２０およびその要素の寸法およびサイズは、ＲＪ−４５ケーブルおよびＲＪ−４５ジャックとプラグのようなコネクターに対する工業寸法規格に合致している。ある実施形態において、工業寸法規格には、カテゴリー５、カテゴリー５ｅ、および／またはカテゴリー６ケーブルとコネクターが含まれている。ある実施形態において、導電体３００のサイズは、＃２２アメリカン・ワイヤ・ゲージ（ＡＷＧ）と＃２６ＡＷＧとの間にある。
【００４８】
撚線対２４０の導電体３００の各々は、工業規格に合致する導電体材料、すなわち、これに限定しないが銅の導電体３００を含む材料を有することが可能である。絶縁体３２０は、これに限定しないが、熱可塑性材、フルオロポリマー材料、難燃性ポリエチレン（ＦＲＰＥ）、難燃性ポリプロピレン（ＦＲＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、固体または発泡形態にあるフッ化エチレン・プロピレン（ＦＥＰ）、および発泡形態のエチレン−クロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）等を含めることが可能である。
【００４９】
Ｄ．ケーブルの断面図
図４Ａは、本発明の第１実施形態に係るケーブル１２０の拡大断面図を示すものである。図４Ａに示すように、ジャケット２６０がフィラー２００と撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄ（集合的に、「撚線対２４０」とも呼ばれる）を取り巻いて、ケーブル１２０を形成している。撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄは、異なる撚り長さを有することによって区別することが可能である。撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄは、異なる撚り長さを有しているので、これらは全撚線対２４０が右撚りまたは左撚りのいずれであっても、インピーダンス・ミスマッチングを最小にするために同じ方向に撚らなければならない。撚線対２４０ｂ、２４０ｄの撚り長さは同じであることが好ましく、また一方で、撚線対２４０ａ、２４０ｃの撚り長さは同じであることが好ましい。ある実施形態において、撚線対２４０ａ、２４０ｃの撚り長さは撚線対２４０ｂ、２４０ｄの撚り長さよりも短い。このような実施形態において、撚線対２４０ａ、２４０ｃは短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃと呼び、また撚線対２４０ｂ、２４０ｄは長い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃと呼ぶことが可能である。撚線対２４０は、ケーブル１２０内で選択的に配置されてエイリアン・クロストークを最小にするように示されている。撚線対２４０の選択配置について、さらに次に説明する。
【００５０】
フィラー２００は、撚線対２４０に沿って配置することが可能である。フィラー２００は、例えば四分割領域のような領域を形成することが可能であり、各領域は特定の撚線対２４０を選択的に受承すると共に収容するように形成されている。この領域はフィラー２００の長さに沿って長尺溝を形成しており、この溝が撚線対２４０を収容することが可能である。図４Ａに示すように、フィラー２００はコア４１０と当該コア４１０から半径方向かつ外方に伸びる多くのフィラー分割部４００を含めることが可能である。ある好ましい実施形態において、フィラー２００のコア４１０は、撚線対２４０に対してほぼ中心点に配置されている。フィラー２００は、コア４１０から半径方向かつ外方に伸びる多くの脚部４１５をさらに含んでいる。撚線対２４０は、脚部４１０および／またはフィラー分割部４００に近接して配置することが可能である。ある好ましい実施形態において、各々の脚部４１５の長さは、この脚部４１５に選択的に近接して配置された撚線対２４０の直径に少なくともほぼ等しい。
【００５１】
フィラー２００の脚部４１５およびコア４１０は、フィラー２００のベース部５００と呼ぶことも可能である。図５Ａは、本発明の第１実施形態に係るフィラー２００の拡大断面図を示すものである。図５Ａにおいて、フィラー２００は、脚部４１５、分割部４００およびフィラー２００のコアを備えたベース部５００を含んでいる。ある実施形態において、ベース部５００は、撚線対２４０の直径を超えて伸びることがないフィラー２００の任意の部分も含んでいる。また一方で、撚線対２４０は、フィラー２００により形成された領域によって選択的に収容されている。したがって、撚線対２４０は、フィラー２００のベース部５００の脚部４１５に近接して配置されなければならない。
【００５２】
図４Ａを再び参照して、フィラー２００は、ベース部５００からいろいろな方向に、特にベース部５００の脚部４１５から半径方向かつ外方に伸びるフィラー延長部４２０ａ、４２０ｂ（集合的に、「フィラー延長部４２０」とも呼ばれる）を含めることが可能である。脚部４１５への延長部４２０は、少なくとも予め定められた範囲内でベース部５００から半径方向かつ外方に伸びている。図４Ａおよび図５Ａに示したように、予め定められた範囲の長さは各々の延長部４２０ａ、４２０ｂによって変えてもよい。延長部４２０ａの予め定められた範囲は、長さＥ１であり、また一方で、延長部４２０ｂの予め定められた範囲は長さＥ２である。ある実施形態において、延長部４２０の予め定められた範囲は、フィラー２００によって収容された撚線対２４０の１つの直径の少なくともほぼ１／４である。少なくともこの距離に近似した予め定められた範囲を有することによって、フィラー延長部４２０がフィラー２００をオフセットするようになるので、近接ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークを、近接ケーブル１２０の各々の撚線対２４０間の距離を最大にすることによって低減させることが可能になる。
【００５３】
図４Ａは、フィラー２００の各々の脚部４１５上にある１つの位置に配置された基準点４２５を示している。基準点４２５は、互いに近接して配置されたケーブル１２０間の距離を測定するのに有用である。基準点４２５は、フィラー２００のコア４１０からある一定の長さだけ離れて配置されている。図４Ａおよび他の好ましい実施形態において、基準点４２５は脚部４１５のほぼ中間に配置されている。換言すれば、ある実施形態は、収容された撚線対２４０の１つの直径のほぼ１／２だけコア４１０から離れた位置に基準点４２５を含んでいる。
【００５４】
フィラー２００は、撚線対２４０をぴったり収容するための領域を構成するように形成することも可能である。例えば、フィラー２００は、撚線対２４０の形状に概して一致する湾曲形状とエッジを含めることが可能である。したがって、撚線対２４０は、フィラー２００に抗して、かつ、領域内でぴったりネスティングを行うことが可能である。例えば、図４Ａは、フィラー２００が撚線対２４０を収容するように形成された凹状曲線を含めることも可能である。撚線対２４０をぴったり収容することによって、全体として、フィラー２００はお互いに正しい位置に撚線対２４０を固定する手助けをし、これによって、ケーブル１２０の長さに亘るインピーダンスの偏移と容量性不均衡とを最小にする。この利点について、以下にさらに説明する。
【００５５】
フィラー２００はオフセットすることも可能である。より詳しく説明すると、フィラー延長部４２０は、フィラー２００からオフセットするように構成することが可能である。例えば、図４Ａにおいて、フィラー延長部４２０の各々は、撚線対２４０の少なくとも１つの断面積にある外方エッジを越えて伸びる。延長部の長さは、予め定められた範囲を基準とする。換言すれば、延長部４２０は、ベース部５００から離れて延長されている。フィラー延長部４２０ａは、撚線対２４０ｂと撚線対２４０ｄの断面積を越えて距離（Ｅ１）だけ伸びている。同様にして、フィラー延長部４２０ｂは撚線対２４０ａと撚線対２４０ｃの断面積を越えて距離（Ｅ２）だけ伸びている。したがって、フィラー延長部４２０は異なる長さとすることができ、例えば、延長長さ（Ｅ１）は延長長さ（Ｅ２）よりも長い。この結果として、フィラー延長部４２０ａの断面積は、フィラー延長部４２０ｂの断面積よりも大きくなる。
【００５６】
オフセット・フィラー２００は、エイリアン・クロストークを最小にする手助けをしている。さらに、近接ケーブル間のエイリアン・クロストークは、少なくとも最小量だけフィラー２００をオフセットすることによってさらに最小にすることが可能である。したがって、対称に配置されたフィラー延長部４２０の延長の長さは、オフセット・フィラー２００と異なっていなければならない。フィラー２００は、螺旋状に撚られた近接ケーブル１２０間にエア・ポケット１６０が形成されるのを助けるために十分にオフセットしていなければならない。エア・ポケット１６０は、近接ケーブル１２０の少なくとも予め定められた長さに亘って、近接ケーブル１２０間の少なくとも平均最小距離を維持することを助けるのに十分な大きさでなければならない。さらに、近接ケーブル１２０のオフセット・フィラー２００に対しては、近接ケーブルの実施形態のような近接ノイズ源からさらに離れた一本のケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄの方が、短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃよりも距離に関する影響を及ぼすことが可能である。例えば、ある実施形態において、延長の長さ（Ｅ１）は延長の長さ（Ｅ２）のほぼ２倍である。ただ一例であるが、ある実施形態において、延長の長さ（Ｅ１）はほぼ０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）であり、また一方で、延長の長さ（Ｅ２）はほぼ０．０２インチ（０．５０８ｍｍ）である。続いて、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄが最長延長部４２０ａの次に配置され、長い撚り長さの対２４０ｂ、２４０ｄといずれの外方近接ノイズ源間の距離を最大にすることが可能である。
【００５７】
対称に配置されたフィラー延長部４２０は異なる長さになっており、フィラー２００をオフセットしている。ケーブル１２０のフィラー延長部４２０は、少なくとも最小の延長の長さで伸びていることが好ましい。詳しく説明すると、フィラー延長部４２０は、螺旋状に撚られた近接ケーブル間にエア・ポケット１６０の形成を助けるのに十分な撚線対２４０の断面積を超えて伸びなければならない。エア・ポケット１６０は、少なくとも予め定められた長さに亘って、近接ケーブル１２０間の少なくともほぼ最小平均距離の維持を助けることが可能である。例えば、ある好ましい実施形態において、フィラー４２０の少なくとも１つが、撚線対２４０の直径（ｄ）の少なくとも１／４だけその撚線対２４０の少なくとも１つの断面積の外方エッジを越えて伸びている。また一方で、撚線対２４０はフィラー２００に近接して収容されている。他の好ましい実施形態において、エア・ポケット１６０はケーブル１２０の１つの直径の少なくとも０．１倍の最大範囲を有するように形成されている。エイリアン・クロストークに対する延長長さ（Ｅ１、Ｅ２）およびオフセット・フィラー２００の効果について、さらに次に説明する。
【００５８】
フィラー２００の断面積はケーブル２００の機能を改善する手助けをするように拡大することが可能である。より詳しく説明すると、ケーブル１２０のフィラー延長部４２０は、拡大することが可能であり、例えば、全体として、ジャケット２６０の半径方向かつ外方に広げて撚線対２４０を互いに関連する位置に固定する役割を果たすことが可能である。図４Ａに示すように、フィラー延長部４２０ａ、４２０ｂは異なる断面積となるように拡大することが可能である。より詳しく説明すると、フィラー２００の断面積を拡大することによって、インピーダンス・ミスマッチングおよび容量性不平衡の望ましくない効果を最小にし、これによって、ケーブル１２０を高いデータ率で稼動させ、また一方で、信号の元の形状を維持することが可能になる。これらの有益性について、次にさらに説明する。
【００５９】
さらに、フィラー４２０の外方エッジは、ジャケット２６０を支持するように湾曲させ、また一方で、ジャケット２６０をフィラー延長部４２０にぴったり嵌め合わせることが可能である。フィラー延長部４２０の外方エッジの湾曲度は、インピーダンス・ミスマッチングおよび容量性不平衡を最小にすることによってケーブル１２０の性能を改善する手助けをしている。より詳しく説明すると、ジャケット２６０をフィラー延長部４２０に対してぴったり嵌め合わせることによって、フィラー延長部４２０がケーブル１２０内の空気量を減少させると共に、撚線対２４０の互いに関連する位置を含めてケーブル１２０の要素を全体的に正しい位置に固定することが可能になる。ある好ましい実施形態において、ジャケット２６０はフィラー２００および撚線対２４０に圧縮嵌合される。これらの属性の利点について、さらに次に説明する。
【００６０】
フィラー延長部４２０は、ケーブル１２０の外方エッジに沿ってリッジ１８０を形成する。リッジ１８０は、フィラー延長部４２０の長さに基づいて、互いに異なる高さにて高くされる。図４Ａに示すように、リッジ１８０ａは、リッジ１８０ｂよりもより高くなっている。この構成は、近接ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークを低減させるためにケーブル１２０をオフセットする手助けをしている。この特性について、さらに次に説明する。
【００６１】
ケーブル１２０の大径部（Ｄ１）の寸法を図４Ａにも示している。図４Ａに示すケーブル１２０において、直径（Ｄ１）はリッジ１８０ａとリッジ１８０ｂとの間の距離である。前述のように、ケーブル１２０はある工業規格に合致するような特定の寸法または直径とすることが可能である。例えば、ケーブル１２０は、カテゴリー５、カテゴリー５ｅおよび／またはカテゴリー６の非シールドケーブル（unshielded cable）に合致するサイズとすることが可能である。例としてのみ示すと、ある実施形態において、ケーブル１２０の直径（Ｄ１）は、わずか０．２５インチ（６．３５ｍｍ）である。
【００６２】
非シールド撚線対のケーブルに対する既存の寸法規格に合致させることによって、ケーブル１２０は、既存ケーブルと置換して容易に使用することが可能である。例えば、ケーブル１２０は、通信装置のネットワーク内のカテゴリー６の非シールド・ケーブルと容易に置換することが可能であり、これによって、装置間の利用可能なデータ伝播速度の増大を助けることができるようになる。さらに、ケーブル１２０は、既存の接続装置および接続装置系に容易に接続することが可能である。したがって、ケーブル１２０は、既存ネットワーク装置間の通信速度の改善を助けることが可能になる。
【００６３】
図４Ａは２つのフィラー延長部４２０を示しているが、他の実施形態は別の数および形態のフィラー延長部４２０を含めることが可能である。いずれの数のフィラー延長部４２０も互いに近接して配置されたケーブル１２０間の距離を大きくするのに使用することが可能である。同様に、異なる長さまたは同様の長さのフィラー延長部４２０を使用することも可能である。フィラー延長部４２０によって近接ケーブル１２０間に提供された距離は、ケーブル１２０間の距離を大きくすることによってインピーダンスの効果を減少させることが可能である。ある実施形態において、ケーブル１２０が個々に回転されるにつれて、フィラー２００はオフセットされてケーブル１２０間の距離を広げることを容易にしている。次に、オフセット・フィラー２００は、特定ケーブル１２０の撚線対２４０を、別のケーブル１２０の撚線対２４０により生成されたエイリアン・クロストークから遮断する手助けをする。
【００６４】
ケーブル１２０の他の実施形態を示すために、図４Ｂ〜図４Ｃにケーブル１２０の種々の異なる実施形態を示す。図４Ｂは、本発明の第２実施形態に係るケーブル１２０′の拡大断面図を示すものである。図４Ｂに示すケーブル１２０′は、３つの脚部４１５とこの脚部４１５から離れて伸びており、かつ、撚線対２４０の断面域を越えて伸びる３つのフィラー延長部４２０を含むフィラー２００′を有している。フィラー２００′は、フィラー２００に関連して前述のようにして機能し、互いに近接して配置されたケーブル１２０′の距離をもたせる手助けもすることが可能である。
【００６５】
同様に、図４Ｃは、本発明の第３実施形態に係るケーブル１２０″の拡大断面図を示すものである。このケーブル１２０″は、脚部４１５と、この脚部４１５から離れて伸びており、かつ、撚線対２４０の少なくとも１つの断面域を越えて伸びる１つのフィラー延長部４２０とを含むフィラー２００′を有している。脚部４１５は基準点４２５を含んでいる。他の実施形態において、図４Ｃに示す脚部４１５は、フィラー分割部４００になっている。フィラー２００″は、フィラー２００に関連して前述のようにして機能することが可能である。
【００６６】
図５Ｂは、本発明の第３実施形態に係るフィラー２００″の拡大断面図を示すものである。図５Ｂに示すように、フィラー２００″は、多くの脚部４１５を有するベース部５００″と、このベース部５００″から離れて、より詳しくはベース部５００″の脚部４１５の１つから離れて伸びる延長部４２０とを具備することが可能である。図５Ｂは、ベース部５００″に近接して配置された４つの撚線対２４０を示している。延長部４２０は、少なくともほぼ予め定められた範囲だけベース部５００″から離れて伸びている。図５Ｂに示す実施形態において、フィラー２００″は、脚部４１５に近接する撚線対２４０を備えた四つの脚部４１５を含んでいる。ベース部５００″の脚部４１５の各々は基準点４２５を含んでいる。
【００６７】
フィラー２００は、近接して配置されたケーブル１２０に距離をもたせる他の方向で構成することも可能である。例えば、図４Ｄは、ケーブル１２０に沿って配置された別のフィラー２００″″との組み合わせによる図４Ａの実施形態のケーブル１２０とフィラー２００の拡大断面図を示す。フィラー２００″″は、ケーブル１２０またはケーブル１２０のいずれかの要素に沿って螺旋状に撚ることが可能である。ケーブル１２０に沿って配置することによって、フィラー２００″″は、近接ケーブル１２０間に配置され、また一方で、両者間に距離を維持することが可能になる。フィラー２００″″は、ケーブル１２０の周囲で螺旋状に撚られるので、近接して配置されたケーブル１２０は互いにネスティングから回避される。フィラー２００″″は、ケーブル１２０のいずれの実施形態に沿っても配置することが可能である。ある実施形態において、フィラー２００″″は撚線対２４０に沿って配置される。
【００６８】
図４Ａ〜図４Ｄに示す実施形態のようなケーブル１２０の形態は、このケーブル１２０を介して伝播される高速データ信号の元の形状を適切に維持する。ケーブル１２０は、これに限定しないが次の特徴を含む多くの特徴のためにこのような性能が発揮できる。換言すれば、第１の特徴として、ケーブルの構造が近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を大きくする手助けをし、これによって、エイリアン・クロストークの効果を低減させる。第２の特徴として、ケーブル１２０は、例えば長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄのように、エイリアン・クロストークを発生させる傾向が最も強い放射源間の距離を大きくするように構成することが可能である。第３の特徴として、ケーブル１２０は、撚線対２４０を取り巻く材料の誘電体特性の密度を改善することによって撚線対２４０間の容量性結合を低減させる手助けをするように構成することが可能である。第４に、ケーブル１２０は、例えばこのケーブル１２０が撚られていてもケーブル１２０の要素の物理的属性を維持することによってその長さに亘るインピーダンスの変化を最小にし、これによって、信号減衰を減少させるように構成することが可能である。第５の特徴として、ケーブル１２０は、長さ方向に近接ケーブル１２０に沿って平行な撚線対２４０の例の数を減少させ、それゆえに、エイリアン・クロストークの傾向となる配置の発生を最小にする構成にすることが可能である。上記のようなケーブル１２０の特徴および利点は、ここでさらに詳細に説明する。
【００６９】
Ｅ．距離の最大化
ケーブル１２０は、近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を最大にすることによって高速信号の伝播の低下を最小にするように構成することが可能である。より詳しく説明すると、ケーブル１２０間の隔たりはエイリアン・クロストークの効果を低減させる。前述のように、エイリアン・クロストークによって生じるフィールドの強度は距離と共に弱くなる。
【００７０】
近接ケーブル１２０は、図１に示す接触点１４０とエア・ポケット１６０が近接ケーブル１２０に沿って種々の位置に形成されるように、図１に示すほぼ平行軸に沿って個々に、かつ、螺旋状に撚ることが可能である。ケーブル１２０は、リッジ１８０が、図１に関連して検討したように、ケーブル１２０間の接触点１４０を形成するように撚られるようにしてもよい。したがって、長軸に沿った種々の位置に、近接ケーブル１２０をそのリッジ１８０で接触させてもよい。非接触点において、近接ケーブル１２０は、エア・ポケット１６０によって分離することが可能である。ケーブル１２０は、接触点１４０と非接触点の両方でその撚線対２４０間の距離を増大させ、これによってエイリアン・クロストークを減少させるように構成することが可能である。これに加えて、異なる近接ケーブル１２０に対して無作為化螺旋状撚りを使用し、互いに近接ケーブル１２０のネスティングを阻止することによって、近接ケーブル１２０間の距離を最大にする。
【００７１】
さらに、ケーブル１２０は、より長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄの距離を最大にするように構成することが可能である。前述のように、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄの方が、短い撚線対２４０ａ、２４０ｃよりもエイリアン・クロストークの傾向が強い。したがって、ケーブル１２０は、各々のケーブル１２０の最大フィラー延長部４２０ａに近接して長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄを選択的に位置付けして、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄにさらに距離をもたせるようにすることも可能である。この構成については、さらに次に説明する。
【００７２】
１．無作為化ケーブル撚り
近接して配置されたケーブル１２０間の距離は、近接ケーブル１２０を異なるケーブル撚り長さで撚ることによって最大化することが可能である。異なる率で撚られることによって、近接ケーブル１２０の１つのピークが他のケーブル１２０の谷と一致せず、これによって、ケーブル１２０の互いの関連でネスティングの一致が阻止されることになる。したがって、近接ケーブル１２０の異なる撚り長さが、近接ケーブル１２０のネスティングを阻止または邪魔する手助けをする。例えば、図１に示す近接ケーブルは、異なる撚り長さを有している。したがって、ケーブル１２０間に形成されたエア・ポケット１６０の数とサイズが最大になる。
【００７３】
ケーブル１２０は、ケーブル１２０内で互いに近接して配置されたサブセクションが当該サブセクションの長さに沿ってどの点においても同じ撚り率を有していないことを保証する手助けとなるように構成することが可能である。この目的のために、ケーブル１２０は、このケーブル１２０の少なくとも予め定められた長さに沿って螺旋状に撚ることも可能である。螺旋状撚りは、概して長軸の周囲でのケーブルのねじれ回転を含んでいる。ケーブル１２０の螺旋状撚りは、予め定められた長さに亘って変えることができるので、ケーブル１２０のケーブル撚り長さは、予め定められた長さに亘って連続して増大または連続して減少する。例えば、ケーブル１２０はケーブル１２０に沿って第１点である一定ケーブル撚り長さで撚ることが可能である。ケーブル撚り長さは、ケーブル１２０に沿った第２点が接近するにつれてケーブル１２０の他の点に沿って連続して減少する（ケーブル１２０がきつく撚られた）。ケーブル１２０の撚りが絞まるにつれて、ケーブル１２０に沿った螺旋リッジ１８０間の距離が減少する。この結果として、ケーブル１２０の予め定められた長さが２つのサブセクションに分離され、さらに、これらのサブセクションが互いに近接して配置され、ケーブル１２０のサブセクションが異なるケーブル撚り長さを有することになる。この構成が、サブセクションの互いのネスティングを阻止する。これは、ケーブル１２０のリッジ１８０が異なる率で螺旋を形成し、これによって、両者間の距離を最大にすることによりサブセクション間のエイリアン・クロストークを低減させるからである。さらに、サブセクションの異なる撚り率が予め定められた長さに亘るサブセクション間の一定平均距離を維持することによって、エイリアン・クロストークを最小にする手助けをする。ある実施形態において、各々のサブセクションのそれぞれ最も近接する基準点４２５間の平均距離は、予め定められた長さに亘るサブセクションの特定のフィラー延長部４２０（予め定められた範囲）の長さの距離の少なくとも１／２である。
【００７４】
ケーブル１２０が予め定められた長さに沿って無作為変化率で螺旋状に撚られているので、フィラー２００、撚線対２４０および／またはジャケット２６０が対応して撚ることが可能である。したがって、フィラー２００、撚線対２００および／またはジャケット２６０は、それぞれの撚りの長さが少なくとも予め定められた長さに亘って連続して増大するかまたは連続して減少するかのいずれかにより撚られる。ある実施形態において、ジャケット２６０は、フィラー２００と撚線対２４０上に圧縮嵌合により固定され、このジャケット２６０の固定はジャケット２６０の撚りも含んでおり、ぴったり受承されたフィラー２００が対応する方法により撚られる。結果的に、フィラー２００内で受承された撚線対２４０は、最終的に互いに関して螺旋状に撚られる。実際上は、撚線対２４０の撚り長さを無作為化すると、ジャケット２６０が撚られるように一度ジャケット２６０が固定されることによって付加的な利点が生じ、あるいはケーブル１２０への空気の再導入が最小になることが分かっている。これに反して、一般的に空気容量を無作為化するアプローチは、実際に不要なクロストークを増大させる。空気量を最小にすることの重要な点は、次のセクションＧ２で検討する。それでも、ある実施形態において、ジャケット２６０とは独立してフィラー２００の撚りは、フィラー内に受承された撚線対２４０を互いに関連させて螺旋状に撚らせる。
【００７５】
ケーブル１２０の全体の撚りは、各撚線対２４０の元のまたは初期の予め定められた撚り長さを変える。撚線対２４０は、予め定められた長さに沿った各点でほぼ同じ率だけ変化される。この率は、撚線対２４０の全螺旋状撚りにより加えられたねじれ撚り量で規定することが可能である。ねじれ撚り率の使用に応じて、各々の撚線対２４０の撚り長さはある一定量で変化する。この機能およびその利点は、図１１Ａ〜図１１Ｂに関連してさらに説明する。ケーブル１２０の予め定められた長さについても、図１１Ａ〜図１１Ｂに関連してさらに説明する。
【００７６】
２．接触点
図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の第１実施形態に係る長さ方向に近接し、かつ、螺旋状に撚られたケーブル１２０の種々の断面図を示すものである。図６Ａ〜図６Ｂは、異なる接触点１４０で接触するケーブル１２０の断面図を示す。これらの位置において、フィラー延長部４２０は、近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離が増大するように構成することが可能であり、これによって、接触点１４０におけるエイリアン・クロストークを最小にすることが可能になる。
【００７７】
図６Ａにおいて、ケーブル１２０の最も接近している（最接近の）撚線対２４０は距離（Ｓ１）だけ分離されている。距離（Ｓ１）は延長長さ（Ｅ１）とジャケット２６０の厚みを加算したほぼ２倍に等しい。図６Ａに示すケーブル１２０の位置において、ケーブル１２０のフィラー延長部４２０ａは、ケーブル１２０の最接近の撚線対２４０間の距離を延長長さ（Ｅ１）の２倍だけ増大する。図６Ａに示す近接ケーブル１２０の最接近の基準点４２５は、距離Ｓ１′だけ離れている。
【００７８】
図６Ａにおいて、近接ケーブル１２０はそのそれぞれの長い撚り撚線対に２４０ｂ、２４０ｄが互いに短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃよりも接近するように配置されている。長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄが短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃよりもエイリアン・クロストークの傾向にあるので、ケーブル１２０の長いフィラー延長部４２０ａが選択的に配置され、ケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の距離を増大させる。この結果として、ケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄが図６Ａに示される接触点１４０でさらに離され、これによって、両者間のエイリアン・クロストークが低減される。換言すれば、ケーブル１２０は長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の最大分離を提供するように構成することが可能である。したがって、フィラー２００は撚線対２４０を選択的に受承すると共に収容することが可能である。例えば、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、長いフィラー延長部４２０ａに最も近接して配置することが可能である。この機能は、ケーブル１２０間、すなわち、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の最悪のエイリアン・クロストーク源間のエイリアン・クロストークを効果的に最小にする手助けをする。
【００７９】
図６Ｂは、その長さに沿ったケーブル１２０の別の接触点１４０の断面図を示す。図６Ｂにおいて、ケーブル１２０の最接近の撚線対２４０が距離（Ｓ２）だけ離されている。距離（Ｓ２）は、延長長さ（Ｅ２）とジャケット２６０の厚みを総和した値のほぼ２倍に等しい。図６Ｂに示すケーブル１２０位置において、ケーブル１２０のフィラー延長部４２０ｂは、ケーブル１２０の最接近の撚線対２４０間の距離を延長長さ（Ｅ２）の倍だけ増大させる。図６Ｂに示す近接ケーブル１２０の最接近の基準点４２５が距離Ｓ２′だけ離れている。
【００８０】
図６Ｂにおいて、近接ケーブル１２０は、それぞれ短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃが互いに接近するよりもケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄに接近するように配置される。ケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄが、図６Ｂに示した接触点１４０で、少なくともフィラー４２０ｂの長さだけ離れ、これによって、両者間のエイリアン・クロストークが低減される。短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃが長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄよりもエイリアン・クロストークの傾向が少ないので、ケーブル１２０の短いフィラー延長部４２０ｂがケーブル１２０の短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃと距離をとるように選択的に配置される。前述のように、増大した距離は長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間のエイリアン・クロストークをより低減させる手助けとなる。したがって、ケーブル１２０の長いフィラー延長部４２０ａは、これらがケーブル１２０間で最も接近した位置に長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄを分離させるのに使用される。
【００８１】
３．非接触点
図６Ｃ〜図６Ｄは、その長さに沿った非接触点でケーブル１２０の断面図を示す。これらの位置において、ケーブル１２０はこのケーブル１２０間でエア・ポケット１６０を形成することによって近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を増大させ、これによって、接触点１４０でのエイリアン・クロストークを最小にするように形成することが可能である。近接ケーブル１２０が異なるケーブル撚り長さで個々に、かつ、螺旋状に撚られたときに、フィラー延長部４２０が、ケーブル１２０の互いのネスティングを阻止する手助けによってエア・ポケット１６０の形成の手助けをする。前述のように、撚線対２４０間の距離を持たせる効果は、ケーブル１２０の長軸に沿って撚り回転中にわずかな変動を生成することによって最大にすることが可能である。
【００８２】
エア・ポケット１６０は、ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を増大させる。図６Ｃは、その長軸に沿った位置に特定のエア・ポケット１６０によって分離された近接ケーブル１２０の断面図を示す。図６Ｃに示す位置において、近接ケーブル１２０は、エア・ポケット１６０によって分離されている。この位置において、螺旋状回転リッジ１８０によって形成されたエア・ポケット１６０は、各々のケーブル１２０の最接近の撚線対２４０に距離をもたせる機能を有する。エア・ポケット１６０の長さは近接ケーブル１２０間の増大距離である。図６Ｃにおいて、この位置にあるケーブル１２０の最接近撚線対２４０間の距離は、距離（Ｓ３）で指示される。空気が優れた絶縁特性を有しているので、エア・ポケット１６０によって形成された距離が、近接ケーブル１２０をエイリアン・クロストークから遮断するために効果的である。図６Ｃにおいて、近接ケーブル１２０の最接近の基準点４２５は距離Ｓ３′だけ分離される。
【００８３】
ケーブル１２０は、その撚線対２４０がフィルター延長部４２０によって分離されていないときに、エア・ポケット１６０がケーブル１２０の撚線対２４０を離すように形成され、これによって、ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークの低減を助けるように構成することが可能である。
【００８４】
図６Ｄは、別のエア・ポケット１６０がその長軸に沿った近接ケーブル１２０の断面図を示す。図６Ｃに示した位置と同様に、図６Ｄのケーブル１２０は、エア・ポケット１６０によって分離されている。図６Ｃに関して説明したように、図６Ｄに示したエア・ポケット１６０は、ケーブル１２０の最近接撚線対２４０に距離をもたせる機能を有する。この位置におけるケーブル１２０の最接近の撚線対２４０間の距離は、距離（Ｓ４）によって指示される。図６Ｄにおいて、近接ケーブル１２０の最接近の基準点４２５は距離Ｓ４′だけ離されている。
【００８５】
図６Ａ〜図６Ｄはケーブル１２０の特定の実施形態を示しているが、ケーブル１２０の他の実施形態は近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を増大させる。例えば、フィラー延長部４２０の形態の広範な変化は、近接ケーブル１２０間の距離を増大させるのに使用することが可能である。フィラー２００は、フィラー延長部４２０およびフィラー分割部４００の異なる数とサイズを含むことが可能である。これらのフィラー延長部４２０およびフィラー分割部４００は、近接ケーブル１２０のネスティングを阻止するように構成される。フィラー２００は、ケーブル寸法または直径に対する工業規格に合致する一方で、近接ケーブル１２０に距離をもたせる手助けをするあらゆる形状または設計を含めることが可能である。
【００８６】
例えば、図７は、本発明の第２実施形態に係る長さ方向の近接ケーブル１２０′の断面図である。図７に示したケーブル１２０′は、図６Ａ〜図６Ｄに示すケーブル１２０と同様に配置することが可能である。ケーブル１２０′は、各々フィラー２００′を包囲するジャケット２６０と、フィラー分割部４００と、フィラー延長部４２０と、撚線対２４０とを含んでいる。ケーブル１２０′は、フィラー延長部４２０によってジャケット２６０に沿って形成されたリッジ１８０も含んでいる。隆起リッジ１８０は、近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の距離を増大させる手助けをする。これは、ケーブル１２０′間の接触点１４０がケーブル１２０′のリッジ１８０で生じるからである。
【００８７】
図７において、各々のケーブル１２０′は、撚線対２４０のいくつかの断面域を越えて伸びている３つのフィラー延長部４２０を含んでいる。図７のフィラー延長部４２０は、前述した方法のいずれの機能も発揮することが可能であり、例えば螺旋状近接撚線対のケーブル１２０′のネスティングを阻止すると共にケーブル１２０′の撚線対２４０間の距離を増大させる。図７において、接触点１４０の１つにおけるケーブル１２０′の最接近の撚線対２４０間の距離は、距離（Ｓ５）で指示され、この距離は、ケーブル１２０′の延長長さとジャケット２６０の厚みを加算した値のほぼ２倍である。図７に示す近接ケーブル１２０′の最接近の基準点４２５は距離Ｓ５′だけ離されている。図７に示すケーブル１２０′は、前述した方法のいずれにおいても異なる撚り長さの撚線対２４０を選択的に位置付けすることが可能である。したがって、図７のケーブル１２０′は、エイリアン・クロストークを最小にするように形成することが可能である。
【００８８】
図８は、図４Ｄの構成を使用した長さ方向の近接ケーブル１２０およびフィラー２００″″の拡大断面図である。図８に示すケーブル１２０は、図４Ｄに関連して前述した方法のいずれにおいても螺旋状撚りフィラー２００″″によって隔てられている。
【００８９】
Ｆ．選択的距離最長化方法
本ケーブルの構造は、撚線対２４０の選択的配置を提供することによって信号劣化を最小にすることが可能である。図４Ａを再度参照して、撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄは別の撚り長さで個々に撚られている。図４Ａにおいて、撚線対２４０ａと撚線対２４０ｃは、撚線対２４０ｂと撚線対２４０ｄよりも長い撚り長さを有している。
【００９０】
前述のように、クロストークは、長い撚り長さを有する撚線対２４０により容易に影響を与える。これは、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄの導電体３００が平行方向から比較的小さい角度で方向付けられるからである。他方、短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃはその導電体３００間の分離角度が大きく、したがって、平行から離れクロストークノイズの影響を受けにくくなる。結果的に、撚線対２４０ｂと撚線対２４０ｃは撚線対２４０ａ、２４０ｃよりもクロストークの影響を受け易い。これらの特徴に注意して、ケーブル１２０は、その長い撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の距離を最大にすることによってエイリアン・クロストークを低減させるように構成することが可能である。
【００９１】
近接ケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、これらを最長フィラー延長部４２０ａに近接して配置することによって距離をとることが可能である。例えば、図４Ａに示すように、フィラー延長部４２０ａの延長長さ（Ｅ１）はフィラー延長部４２０ｂの延長長さ（Ｅ２）よりも長い。長い撚り長さを有する撚線対２４０ｂ、２４０ｄをケーブル１２０の最長のフィラー延長部４２０ａの近傍に配置することによって、近接ケーブル１２０のフィラー延長部４２０ａ間に生じる接触点１４０が、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間に最大距離を提供する。換言すれば、長い撚り長さの撚線対２４０は、短い撚り長さの撚線対２４０よりも長いフィラー延長部４２０ａにより近接して配置される。したがって、ケーブル１２０の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、少なくとも最大利用可能な延長長さ（Ｅ１）だけ接触点１４０で分離される。このような構成およびその利点について、図９Ａ〜図９Ｄに示す実施形態を参照してさらに説明する。
【００９２】
図９Ａ〜図９Ｄは、本発明の第３実施形態に係る長さ方向の近接ケーブル（近接撚りケーブルとも呼ばれる）１２０″の断面図を示すものである。図９Ａ〜図９Ｄにおいて、近接ケーブル１２０″は、この近接ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の距離を最大化するように形成された長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄを含んでいる。ケーブル１２０″は、各々異なる撚り長さを有する撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄを含んでいる。長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、各々のケーブル１２０″のフィラー２００″の最長のフィラー延長部４２０に最も接近して配置されている。このような構成が、ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間のエイリアン・クロストークを最小にする手助けをしている。図９Ａ〜図９Ｄは、その長さ方向の延長長さに沿って異なる位置で近接ケーブル１２０″の異なる断面図を示す。
【００９３】
図９Ａは、ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄに距離をもたせるように形成された近接ケーブル１２０″の実施形態の断面図である。図９Ａに示すように、ケーブル１２０″は、各々のケーブル１２０″のフィラー延長部４２０が互いに向き合うように配置されている。接触点１４０が、フィラー延長部４２０間に配置されたリッジ１８０でケーブル１２０″間に形成される。ケーブル１２０″が図９Ａに示すように配置されると、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の距離が、距離（Ｅ１）で指示された撚線対２４０ｂ、２４０ｄの断面域を越えて伸びるフィラー延長部４２０の長さとケーブル１２０″の各々の厚みとのほぼ総和になる。この総和を距離（Ｓ６）で指示する。図９Ａにおいて、近接ケーブル１２０″の最接近の基準点４２５が距離Ｓ６′だけ分離される。図９Ａに示す形態が、図６Ａ〜図６Ｄに関連してこれまでに説明した方法のいずれにおいてもエイリアン・クロストークを最小にする手助けをする。
【００９４】
図９Ｂは、長さ方向の近接ケーブル１２０″の長さに沿って別の位置にある近接ケーブル１２０″の別の断面図を示すものである。ケーブル１２０″が回転するにつれて、フィラー延長部４２０が回転運動をする。図９Ｂにおいて、ケーブル１２０″のフィラー延長部４２０が平行、かつ、ほぼ上方向に向けられている。フィラー延長部４２０がケーブル１２０″をオフセットさせるので、エア・ポケット１６０がフィラー延長部４２０の上記方向にケーブル１２０″間に形成される。図９Ｂに示される形態が図６Ａ〜図６Ｄに関連してこれまでに説明した方法のいずれにおいてもエイリアン・クロストークを低減させる手助けをする。例えば、前述のように、エア・ポケット１６０がケーブル１２０″の撚線対２４０間の距離を最大にすることによってエイリアン・クロストークを低減させる手助けをする。距離（Ｓ７）がケーブル１２０″の最接近の撚線対２４０間の分離を指示している。図９Ｂにおいて、近接ケーブル１２０″の最接近の基準点４２５が距離Ｓ７′だけ分離される。
【００９５】
図９Ｃは、近接ケーブル１２０″の長さ方向に沿って異なる位置で図９Ａの近接ケーブル１２０″の別の断面図を示すものである。この点において、ケーブル１２０″のフィラー延長部４２０は互いに離れる方向に向けられている。長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄがフィラー延長部４２０に近接して選択的に配置されている。したがって、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄも離れる方向に向けられている。各々のケーブル１２０″の短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃは互いに最接近する。しかしながら、前述のように、短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃは、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄのようにクロストークの影響を受け易くはない。したがって、図９Ｃに示すケーブル１２０″の向きでは、撚線対２４０に沿って伝播される高速信号の元の形状が許容できないほど損なわれることはない。ケーブル１２０″の他の実施形態は、短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃをさらに距離をもたせるように構成されたフィラー延長部４２０を含んでいる。
【００９６】
図９Ｃに示す位置において、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、ケーブル１２０″の要素によって自然に分離される。より詳しく説明すると、ケーブル１２０″の短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃの域が長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄを分離する手助けをする。したがって、エイリアン・クロストークが図９Ｃに示すケーブル１２０″の形態で低減される。ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間の距離は、距離（Ｓ８）によって指示される。図９Ｃにおいて、近接ケーブル１２０″の最接近の基準点４２５は距離Ｓ８′だけ離される。
【００９７】
図９Ｄは、長さ方向の近接ケーブル１２０″の長さに沿って別の位置にある近接ケーブル１２０″の別の断面図を示すものである。図９Ｄに示す位置において、ケーブル１２０″のフィラー延長部４２０が同じ横方向に向けられている。ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄは、距離（Ｓ９）だけ距離が保たれており、これによって、長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄ間のエイリアン・クロストークの効果を最小にしている。さらに、一本のケーブル１２０″の短い撚り長さの撚線対２４０ａ、２４０ｃを含むケーブル１２０″の要素が、ケーブル１２０″の長い撚り長さの撚線対２４０ｂ、２４０ｄを分離する手助けをしている。図９Ｄにおいて、近接ケーブル１２０″の最接近の基準点４２５が距離Ｓ９′だけ離れている。
【００９８】
Ｇ．容量性フィールドの平衡
本ケーブル１２０は、撚線対２４０の導電体３００の周囲に平衡した容量性フィールドを促進する。前述のように、容量性フィールドが、特定の撚線対２４０の導電体間およびその周囲に形成される。さらに、撚線対２４０の導電体３００間にある容量性不平衡の範囲が、撚線対２４０から放出されたノイズの影響を受ける。導電体３００の容量性フィールドがよく平衡されておれば、このフィールドによって生成されたノイズは相殺される傾向にある。平衡は、一般的に、導電体３００の直径および撚線対２４０の絶縁体３２０が均一であることを保証することによって促進される。最初に説明したように、ケーブル１２０は、容量性平衡を容易にするような均一サイズを有する撚線対２４０を利用する。
【００９９】
しかしながら、絶縁体３２０以外の材料が、導電体３００の容量性フィールドに影響を与える。導電体３００の容量性フィールド内またはその近傍のいずれの材料も撚線対２４０に集合される被絶縁導電体３００の全容量、また最終的に容量性平衡に影響を与える。図４Ａに示すように、ケーブル１２０は撚線対２４０内の各々の被絶縁導電体３００の容量に個別に影響を与えるように配置された多くの材料を含めることが可能である。この構成が２つの異なる容量を生成し、それゆえに不平衡を生成することになる。この不平衡が、撚線対２４０のノイズ源を自己相殺する能力を妨げ、この結果として、送信動作している撚線対２４０からの放射されるノイズ・レベルが増大する。ケーブル１２０内の絶縁体３２０、フィラー２００、ジャケット２６０および空気が、全て撚線対２４０の容量性平衡に影響を与える。ケーブル１２０は、いずれの不平衡効果も最小にする手助けをする材料を含むように構成することが可能であり、これによって、高速データ信号の元の形状を維持すると共に信号減衰が低減される。
【０１００】
１．調和比誘電率
ケーブル１２０は、調和比誘電率のような調和誘電体特性を有する材料を使用することによって容量性不平衡を最小にすることが可能である。ジャケット２６０、フィラー２００および絶縁体３２０に使用される材料は、その比誘電率が互いにほぼ等しいかまたは少なくとも比較的接近しているように選択できるものである。好ましくは、ジャケット２６０、フィラー２００および絶縁体３２０は、ある一定の変動限界を越えて変化しないことである。これらの要素の材料が限界内の誘電体を備えているときは、容量性不平衡が低減され、これによって、ノイズ減衰が最大化されて高速信号の元の形状を維持する手助けをする。ある実施形態において、フィラー２００、ジャケット２６０および絶縁体３２０の比誘電率は、全て互いにほぼ１の比誘電率内にある。
【０１０１】
調和誘電体特性を有する材料を使用することによって、ケーブル１２０は、特に高速データ信号により生成される強力容量性フィールドの結果として撚線対２４０の周囲に特有の方法で配置された異なる比誘電率を有する材料により形成され得るバイアスを低減させることで、容量性不平衡を最小にする。例えば、特定の撚線対２４が２つの導電体３００を含んでいる。第１導電体がジャケット２６の近傍に配置され、また一方で、第２導電体がフィラー２００近傍に配置される。結果的に、第１導電体３００の容量性フィールドが、あまり接近していないフィラー２００よりもより接近しているジャケット２６０からより容量性影響を受けることになる。第２導電体３００は、フィラー２００によって、ジャケット２６０による場合よりも大きくバイアスされる。この結果、導電体３００の特有バイアスが互いに相殺し合うことなく、また一方で、撚線対２４０の容量性フィールドが不平衡となる。さらに、ジャケット２６０とフィラー２００の比誘電率間の大きい不均衡が撚線対２４０の望ましくない不平衡を増大させる。ケーブル１２０は、絶縁体３２０、フィラー２００およびジャケット２６０の調和比誘電率を有する材料を使用することによって、バイアス差、すなわち、容量性不平衡を最小化することが可能である。結果的に、導電体３００の周囲の容量性フィールドがよりよく平衡され、ケーブル１２０内の各撚線対の長さに沿ったノイズ相殺が改善されることになる。
【０１０２】
ある実施形態において、ジャケット２６０は異なる比誘電率を有する内部ジャケットと外部ジャケットとを含めることが可能である。ある実施形態において、内部ジャケットの誘電体と上記フィラー２００と上記絶縁体３２０とは全て互いにほぼ１の比誘電率（１）内にある。ある実施形態において、外部ジャケットの誘電体は、上記絶縁体３２０の比誘電率に近似する１の比誘電率内にはない。ある実施形態において、絶縁体３２０の比誘電率からほぼ＋１または−１の比誘電率を超えて変化する比誘電率を有する導電体３００の中心から予め定められた寸法内に材料がない。ある実施形態において、予め定められた寸法は、ほぼ０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の半径である。
【０１０３】
２．空気の最小化
空気は、絶縁体３２０、フィラー２００の材料またはジャケット２６０とは異なり、一般的に１．０を超える比誘電率を有している。それゆえに、ケーブル１２０は、撚線対２４０の周囲の空気量を最小にすることによって撚線対２４０全体の容量性フィールドを容易に平衡にすることが可能である。空気量は、ケーブル１２０のためのフィラー２００の域を拡大するか、そうでなければこれを最大にすることによって低減させることが可能である。例えば、図４Ａに関して前述のように、フィラー延長部４２０および／またはフィラー分割部４００の面積を増大させることが可能である。図４Ａに示すように、ケーブル１２０のフィラー延長部４２０は、ジャケット２６０に向けて広がってフィラー延長部４２０の断面積を増大させる。
【０１０４】
さらに、図４Ａに関して前述のように、フィラー分割部４００およびフィラー延長部４２０を含めてフィラー２００は、撚線対２４０を適切に収容するような形状に形成されたエッジを含めることが可能であり、これによって、空気が存在するケーブル１２０内の空間を最小にする。ある実施形態において、フィラー分割部４００およびフィラー延長部４２０を含めてフィラー２００は、撚線対２４０を収容するような形状に形成された湾曲エッジを含んでいる。さらに、図４Ａに関して前述のように、フィラー延長部４２０は、ジャケット２６０と適切にネスティングを行うような形状に形成された湾曲外方エッジを含めてもよく、これによって、ジャケット２６０がフィラー延長部４２０の周囲にぴったり固定され、かつ、しっかり固定されたときに、フィラー延長部４２０およびジャケット２６０間で空気の移動が生じる。
【０１０５】
撚線対２４０の近傍の空気のようなガスを選択的に受承するケーブル１２０にある空間を減少させると、全く異なる比誘電率を有する材料を最小にする手助けとなる。この結果、撚線対２４０の容量性フィールドの不平衡が最小になる。これは、特有の形で配置された材料に向かうバイアスが回避されるかまたは少なくとも減衰するからである。全体としての効果は、撚線対２４０から放出されたノイズの効果の減少である。ある実施形態において、撚線対２４０の断面積内の空気のようなガスが保持されるような空間は、撚線対２４０の断面積の所定の大きさまたは撚線対２４０を収容する領域未満となる。ある実施形態において、空間内のガスが、ケーブル１２０の断面積での所定量未満の量を形成する。ある実施形態において、ケーブル１２０内のガス量は、予め定められた距離に亘るケーブル１２０の容積の所定量よりも少ない。ある実施形態において、この所定量は１０％である。
【０１０６】
ケーブル１２０内の空間およびケーブル内の空気のような対応ガス量を所定量未満に制限することによって、ケーブル１２０の性能が改善される。撚線対２４０の周囲の誘電体は、より調和がとれたように形成される。前述のように、このような状況は、撚線対２４０から放出されるノイズを減少させる手助けをする。結果的に、ケーブル１２０は高速データ信号をより正確に送信することが可能である。
【０１０７】
図１０は、ケーブル１２０′′′の別の実施形態に係る断面図を示すものである。図１０のケーブル１２０′′′は、撚線対２４０の周囲に比較的ぴったり固定されたジャケット２６０′′′を示す。このケーブル１２０′′′は、多くのさまざまな構造によってジャケット２６０′′′がケーブル１２０′′′の周囲に固定されることが可能であることを示している。上記のさまざまな構造は、ケーブル１２０′′′内で空気のようなガスを保持することのできる空間を最小にする手助けをする。
【０１０８】
Ｈ．インピーダンス均一性
前述したようなケーブル１２０内の空気量を減少させることは、ケーブル１２０の長さに沿ってインピーダンス変化を最小にすることによって信号の伝播の元の形状を維持する手助けもする。より詳しく説明すると、ケーブル１２０は、その要素がジャケット２６０内の正しい位置に全体として固定されるように構成されることが可能である。ジャケット２６０内の要素は、前述した方法のいずれにおいてもジャケット２６０内の空気量を減少させることによって全体的に固定されることが可能である。詳しく説明すると、撚線対２４０は、互いに関して全体的に正しい位置に固定されることが可能である。ある実施形態において、ジャケット２６０は、撚線対２４０を正しい位置に固定するような方法で撚線対２４０に一致させている。一般的に、圧縮嵌合が使用されるが、この圧縮嵌合は必ずしも必要ではない。他の実施形態において、接着剤のようなさらなる材料が使用される。さらに、他の実施形態において、フィラー２００は、撚線対２４０を全体的に正しい位置に固定する手助けをするように形成される。ある好ましい実施形態において、ケーブル１２０の要素は撚線対２４０を含めて、互いに関して正しい位置にしっかり固定される。
【０１０９】
一定した物理特性を備えることによって、ケーブル１２０はインピーダンス変化を最小にすることが可能である。前述のように、撚線対２４０の物理特性または撚線対２４０の関係の任意の変化が、望ましくないインピーダンス変化に通ずるおそれがある。ケーブル１２０が一定した物理的属性を有しているので、ケーブル１２０は相当なインピーダンス偏移をそのケーブル１２０に導入することなく、例えば螺旋状に撚るように操作することが可能である。ケーブル１２０はジャケットに収容された後、製造中、試験中および設置操作中を含めて、邪魔になるインピーダンス偏移を生じさせることなく螺旋状に撚ることが可能である。したがって、ケーブル１２０のケーブル撚り長さは、ジャケット収容後に変更することが可能である。ある実施形態において、ケーブル１２０の撚線対２４０間の物理的距離は、たとえケーブルが螺旋状に撚られていても、予め定められた量よりも大きな量には変化しない。ある実施形態において、予め定められた量はほぼ０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）である。
【０１１０】
ケーブル１２０の全体的にロックされた物理的特徴が、信号反射による減衰を低減させる手助けをする。これは、比較的小さい信号強度がケーブル１２０に沿ってインピーダンスの変化する任意の点で反射するからである。したがって、ケーブル１２０の構造は、その全長に亘ってケーブル１２０の物理的特徴の変化を最小にすることにより高速データ信号の伝播を正確かつ効率的にする。
【０１１１】
さらに、有用な調和誘電体特性を有する材料が導電体３００の周囲に使用され、ケーブル１２０の長さに亘ってインピーダンス変化を最小にする手助けをする。ケーブル１２０の全長に亘る物理的属性に見られる任意の変化が、撚線対２４０の既存の容量性不平衡を高めることになる。ここでは、調和誘電体材料を使用することで撚線対２４内のあらゆる容量性バイアスが低減される。したがって、調和誘電体を有する材料を導電体３００の近傍に使用することによって、ケーブル１２０中のあらゆる物理的変化による効果が最小になる。
【０１１２】
Ｉ．ケーブルの撚り長さ制限
本ケーブル１２０は、近接ケーブル１２０間の平衡クロスオーバー点の発生を最小にすることによってエイリアン・クロストークを低減させるように構成することが可能である。前述のように、近接ケーブル１２０の撚線対２４０間の平衡クロスオーバー点が、高速データ率でのエイリアン・クロストークの重要な源である。同一の撚り長さまたは類似の撚り長さを有する撚線対２４０が互いに近接しているときはいつでも平行点が生じる。近接ケーブル１２０間の平行クロスオーバー点を最小にするために、ケーブル１２０は異なる撚り長さおよび／または変化する撚り長さで撚ることが可能である。ケーブル１２０が螺旋状に撚られると、その撚線対２４０の撚り長さがケーブル１２０の撚りに基づいて変化する。したがって、近接ケーブル１２０は、ケーブル１２０の一本の撚線対２４０の撚り長さを近接ケーブル１２０の撚線対２４０の撚り長さから区別するために、ケーブル１２０全体に対して異なった撚り長さで螺旋状に撚られる。
【０１１３】
例えば、図１１Ａは、本発明の第３実施形態に係る近接ケーブル１２０−１の拡大断面図を示すものである。図１１Ａに示す近接ケーブル１２０−１は、撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄを含んでおり、また一方で、各々の撚線対２４０は初期の予め定められた撚り長さを有している。図１１Ａに示す２つのケーブル１２０−１がどちらも全体的な螺旋撚りにかけられていないと仮定すると、２つのケーブル１２０−１を有する撚線対２４０の撚り長さは同じになる。ケーブル１２０−１が互いに近接して配置されたときに、平行クロスオーバー点がケーブル１２０−１の対応する撚線対２４０間に、例えば、ケーブル１２０−１の各々の撚線対２４０ｄ間に存在する。平行な撚線対２４０は、望ましくないことではあるが、ケーブル１２０−１間のエイリアン・クロストークの効果を増大させる。特に、ケーブル１２０−１はネスティングの影響を受け易い。
【０１１４】
しかしながら、ケーブル１２０−１のそれぞれの撚線対２４０の撚り長さは、ケーブル１２０−１の予め定められた長さに沿ったどの断面点においても互いに異なるように形成される。異なる全体ねじれ撚り率をケーブル１２０−１の各々に適用することによって、ケーブル１２０−１は互いに異なるようになり、さらに、それぞれの撚線対２４０の初期の撚り長さが変化した結果としての撚り長さとなる。
【０１１５】
例えば、図１１Ｂは、ケーブル１２０−１が異なる全体撚り率で撚られた後の図１１Ａのケーブルの拡大断面図を示す。撚線対１２０−１の一本を、ここではケーブル１２０−１′として示し、また一方で、他の異なる撚線対１２０−１を、ここではケーブル１２０−１″として示す。ケーブル１２０−１′とケーブル１２０−１″とは、ここではその異なる撚り長さとそのそれぞれの撚線対２４０の異なった長さとなる撚り長さによって区別される。ケーブル１２０−１′は撚線対２４０ａ′、２４０ｂ′、２４０ｃ′および２４０ｄ′（集合的に、「撚線対２４０′」とも呼ばれる）を含み、撚線対２４０′はその結果的に得られる撚り長さを含んでいる。ケーブル１２０−１″は、撚線対２４０ａ″、２４０ｂ″、２４０ｃ″および２４０ｄ″（集合的に、「撚線対２４０″」とも呼ばれる）を含み、結果的に得られる撚り長さを含んでいる。
【０１１６】
ケーブル１２０−１の全体撚りの効果をさらに数値による方法でさらに説明する。ある実施形態において、インチで計測した撚線対２４０の調整された、すなわち、結果的に得られる撚り長さ（ｌ′）は、次式によって概略的に得ることが可能である。ここに、「ｌ」は元の撚線対２４０の撚り長さを表し、「Ｌ」はケーブルの撚り長さを表す。
【０１１７】
【数１】
2007511048.tif 000002
【０１１８】
第１ケーブル１２０−１が、０．３０インチ（７．６２ｍｍ）の予め定められた撚り長さを有する撚線対２４０ａを含んでいると仮定すると、撚線対２４０ｃの予め定められた撚り長さは０．４０インチ（１０．１６ｍｍ）、撚線対２４０ｂの予め定められた撚り長さは０．５０インチ（１２．７０ｍｍ）、また撚線対２４０ｄの予め定められた撚り長さは０．６０インチ（１５．２４ｍｍ）である。第１ケーブル１２０−１が、４．００インチの全ケーブル撚り長さで撚られてケーブル１２０−１′となれば、撚線対２４０の予め定められた撚り長さは次のようにしっかり張られる。すなわち、撚線対２４０ａ′の得られる撚り長さは約０．２７９インチ（７．０８７ｍｍ）となり、撚線対２４０ｃ′の得られる撚り長さは約０．３６４インチ（９．２４６ｍｍ）となり、撚線対２４０ｂ′の得られる撚り長さは約０．４４４インチ（１１．２７８ｍｍ）となり、また撚線対２４０ｄ′の得られる撚り長さは約０．５２２インチ（１３．２５９ｍｍ）となる。
【０１１９】
１．最小ケーブル撚り変化量
図１１Ａのケーブル１２０−１のような近接ケーブル１２０は、異なる撚り長さで無作為にまたは非無作為に撚ることが可能であり、また一方で、その撚り長さ間の差異は、ケーブル１２０間の平行なそれぞれの撚線対２４０の発生を最小にするためにある一定範囲内に制限することが可能である。前述した例において、第１ケーブル１２０−１は４．００インチ（１０１．６ｍｍ）の撚り長さで撚られケーブル１２０−１′となり、近接している第２ケーブル１２０−１は４．００インチ（１０１．６ｍｍ）から少なくとも最小長さだけ変化した別の長さの全撚り長さで撚られる。これによって、撚線対２４０″の得られる撚り長さは、ケーブル１２０−１′の撚線対２４０′と平行になるように接近しすぎることはない。
【０１２０】
例えば、図１１Ａに示す第２ケーブル１２０−１は３．００インチ（７６．２ｍｍ）の撚り長さで撚られケーブル１２０−１″となる。ケーブル１２０−１″のための３．００インチ（７６．２ｍｍ）のケーブル撚り長さで、ケーブル１２０−１″の得られる撚り長さは次のようになる。すなわち、撚線対２４０ａ″は０．２７３インチ（６．９３４ｍｍ）、撚線対１２０ｃ″は０．３５３インチ（８．９６６ｍｍ）、撚線対２４０ｂ″は０．４２９インチ（１０．８７９ｍｍ）、また撚線対２４０ｄ″は０．５００インチ（１２．７ｍｍ）となる。近接ケーブル１２０−１′、１２０−１″間の大きい変化が、ケーブル１２０−１′、１２０−１″のそれぞれ対応する撚線対２４０′、２４０″の撚り長さ間の差異が増大する結果となる。
【０１２１】
したがって、図１１Ａに示す近接ケーブル１２０−１は、１０メートルのケーブル部分のような少なくとも予め定められた距離に沿った各々の他の平均ケーブル撚り長さとそっくり同じではない単独の撚り長さで撚らなければならない。少なくとも最小変化だけ変わるケーブル撚り長さをもたせることによって、対応する撚線対２４０が非平行になるように構成される。すなわち、対応撚線対２４０が平行になる一定範囲内にないように構成される。この結果、ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークが最小になる。これは、対応撚線対２４０が得られる撚り長さが異なり、また一方で、対応する撚線対２４０が平行撚り状態に接近しすぎないように維持されるからである。ある実施形態において、近接ケーブル１２０のケーブル撚り長さは、互いに所定の長さと同様に変化する。ある実施形態において、近接ケーブル１２０は、概して長さ方向延長部分の少なくとも予め定められた距離に沿って算出された各々の他の平均の撚り長さから所定の長さと同様に変化する個々のケーブル撚り長さを有している。ある実施形態において、所定の長さは約プラスマイナス１０％である。ある実施形態において、予め定められた距離は約１０メートルである。
【０１２２】
２．最大ケーブル撚り変化量
図１１Ｂに示すケーブル１２０−１′、１２０−１″のような近接ケーブル１２０は、ある一定の最大変化を越えて変化しない単独撚り長さを有することによってエイリアン・クロストークを最小にするように構成することが可能である。近接ケーブル１２０−１′、１２０−１″の撚り長さ間の変化を制限することによって、ケーブル１２０−１′、１２０−１″のそれぞれの非対応撚線対２４０、例えばケーブル１２０−１′の撚線対２４０ｂ′およびケーブル１２０−１″の撚線対２４０ｄ″がほぼ平行になることが阻止される。換言すれば、ケーブル撚り変化の制限は、ケーブル１２０−１″の撚線対２４０ｄ″の得られる撚り長さがケーブル１２０−１′の撚線対２４０ａ″、２４０ｂ″および２４０ｃ″の得られる撚り長さにほぼ等しくなることを阻止する。撚り長さの制限は、ケーブル１２０−１′の撚線対２４０−１′における各々の撚線対２４０′の撚り長さが、ケーブル１２０−１′、１２０−１″の長軸に沿ったどの断面点においてもケーブル１２０−１″の撚線対２４０″撚り長さの１つに等しいだけであるように構成することが可能である。
【０１２３】
したがって、最大ケーブル撚り変化の制限が、近接ケーブル１２０の個々の撚線対２４０の撚り長さを変化しすぎないようにする。近接ケーブル１２０の１つが、別のケーブル１２０の撚り率を比較してきつく撚られすぎていれば、近接ケーブル１２０の非対応撚線対２４０がほぼ平行になり、望ましくないことではあるが、近接ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークの効果が増大する。
【０１２４】
前述した例で全ケーブル撚り長さが４．００インチ（１０１．６ｍｍ）を含んでいるケーブル１２０−１′において、ケーブル１２０−１″は、ケーブル撚り長さがほぼ１．７１インチ（４３．４３４ｍｍ）の撚り長さで螺旋状に撚られた場合に締りすぎの状態で撚られることになる。１．７１インチ（４３．４３４ｍｍ）の撚り長さで、ケーブル１２０−１″撚線対２４０″の得られる撚り長さは次のようになる。すなわち、撚線対２４０ａ″は０．２５５インチ（６．４７７ｍｍ）、撚線対２４０ｃ″は０．３２４インチ（８．２３０ｍｍ）、撚線対２４０ｂ″は０．２８７インチ（７．２９０ｍｍ）および撚線対２４０ｄ″は０．４４４インチ（１１．２７８ｍｍ）である。ここで、撚線対２４０′、２４０″に対応するケーブル１２０−１′、１２０−１″は、ケーブル１２０−１″が３．００インチ（７６．２ｍｍ）で撚られたときよりも、得られる撚り長さの変化が大きくなるが、ケーブル１２０−１′、１２０−１″の非対応撚線対２４０′、２４０″のいつくかがほぼ平行になる。より詳しく説明すると、ケーブル１２０−１′の撚線対２４０ｂ′の得られる撚り長さは、ケーブル１２０−１″の撚線対２４０ｄ″の得られる撚り長さとほぼ等しくなる。
【０１２５】
したがって、ケーブル１２０は、それぞれの撚り率によってケーブル１２０間の撚線対２４０がほぼ平行にならないようにした状態で螺旋状に撚り合わされなければならない。これは、全体のケーブル撚り長さが特定の範囲内で徐々に増大するかまたは減少するときに特に重要である。平行条件が範囲内のある点で明らかになる。例えば、ケーブル１２０の撚り長さは、その撚線対２４０の撚り長さがある一定の得られる撚り長さ境界線を越えないような範囲に制限されるようになっている。ケーブル１２０をケーブル撚り長さの一定範囲内のみで撚ることによって、ケーブル１２０の非対応撚線対２４０がほぼ平行になってはならないようにする。したがって、近接ケーブル１２０は、撚線対２４０の１つの得られる撚り長さが、他ケーブル１２０の１つの得られる撚線対２４０撚り長さに等しいにすぎないように形成することが可能である。例えば、ケーブル１２０の対応撚線対２４０のみが平行の撚り長さを有している。ある実施形態において、近接ケーブル１２０の１つの撚線対２４０ｄは、近接ケーブル１２０の別の撚線対２４０ａ、２４０ｂおよび２４０ｃと平行にはならない。
【０１２６】
ある実施形態において、ケーブル１２０のケーブル撚り長さのための最大変化境界線は、ケーブル１２０の各々の撚線対２４０の最大変化境界線に基づいて確立される。例えば、第１ケーブル１２０が次のような撚り長さを有する撚線対２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃおよび２４０ｄを仮定すると、次のような撚り長さになる。すなわち、撚線対２４０ａは０．３０インチ（７．６２ｍｍ）、撚線対２４０ｃは０．５０インチ（１２．７ｍｍ）、撚線対２４０ｂは０．７０インチ（１７．７８ｍｍ）、そして、撚線対２４０ｄは０．９０インチ（２２．８６ｍｍ）である。第１ケーブル１２０の撚り率は、そのケーブル１２０の撚線対２４０の撚り長さのために設定された一定の最大変化境界線によって制限される。
【０１２７】
例えば、ある実施形態において、第１ケーブル１２０の撚り長さは撚線対２４０ｄの撚り長さを０．８１インチ（２０．５７４ｍｍ）未満にすることはない。撚線対２４０ｂの得られる撚り長さは０．６１インチ（１５．４９４ｍｍ）未満にならない。撚線対２４０ｃの得られる撚り長さは０．４１インチ（１０．４１４ｍｍ）未満にならない。それぞれの撚線対２４０の撚り長さをある特定の範囲に制限することによって、近接して配置されたケーブル１２０の非対応撚線対２４０がほぼ平行にならない。結果的に、エイリアン・クロストークの効果がケーブル１２０間で制限される。
【０１２８】
したがって、ケーブル１２０は、ある一定の最小境界線内および最大境界線内のケーブル撚り長さを有するように形成することが可能である。より詳しく説明すると、ケーブル１２０は、それぞれ最小変化および最大変化によって境界付けられた範囲内で撚られなければならない。ここでは、最小変化の境界線が、ケーブル１２０の対応撚線対２４０がほぼ平行になることを阻止する手助けをしている。また一方で、最大変化の境界線が、ケーブル１２０の非対応撚線対２４０が互いにほぼ平行になることを阻止する手助けをし、これによって、ケーブル１２０間のエイリアン・クロストークの効果を低減させている。
【０１２９】
３．無作為ケーブル撚り
前述のように、ケーブル１２０は少なくとも予め定められた長さに沿って無作為に、または非無作為に撚ることが可能である。これは、近接ケーブル１２０間の距離最長化を促進するだけでなく、近接して配置されたケーブル１２０が互いに平行になる撚線対２４０を有しないことを保証する手助けになる。少なくとも、ケーブル１２０の変化するケーブル撚り長さは、撚線対２４０が平行になる場合を最小にする手助けとなる。好ましくは、ケーブル１２０のケーブル撚り長さは、少なくとも予め定められた長さに亘って変化する一方で、前述した最大および最小ケーブル撚り変化境界線内を維持することである。
【０１３０】
ケーブル１２０は、その撚線対の撚り長さが予め定められた長さに亘って連続して増大するかまたは連続して減少するように、撚り長さを連続して増大するかまたは連続して減少するように螺旋状に撚り、これによって、ケーブル１２０の予め定められた長さ、すなわち、撚線対２４０の予め定められた長さが、２つのサブセクションに分割され、さらに、これらのサブセクションが互いに近接して配置され、それゆえに、サブセクション近辺のどの点においても各サブセクションのための最接近の撚線対２４０が別の撚り長さを有することになる。これによって、近接ケーブル間の最接近の撚線対２４０が異なる撚り長さを有するようになり、すなわち、上記撚線対２４０が互いに平行でないことが保証されるようになり、エイリアン・クロストークが低減される。
【０１３１】
ケーブル１２０が全体的に撚られたときに、ねじれ撚り率が、予め定められた長さに沿って特定の点で撚線対２４０に均一に付与される。しかしながら、初期の撚り長さが前述した式の１つの係数であるので、各々の撚線対２４０の初期の撚り長さから、得られる撚り長さまでの変化がわずかに異なることになる。図１は、それぞれ異なる撚り長さで撚られた２つの近接ケーブル１２０を示す。
【０１３２】
図１２は、一実施形態に係るケーブル１２０に付与される撚り率の変化図を示す。水平軸は、予め定められた長さに分離されたケーブル１２０の長さを表している。垂直軸は、ケーブル１２０の撚りのタイトネス（tightness）（すなわち、撚り率）を表している。図１２に示すように、撚り率はケーブル１２０のある一定長さ（ｖ）に至るまで、好ましくは予め定められた長さまで連続的に増大している。一定長さの終端（１ｖ）で、撚り率はゆるい撚り率に急激に戻り、その後、少なくとも次の予め定められた長さ（２ｖ）まで連続的に増大する。この撚りパターンは、図１２に示すようにのこぎり歯状を形成する。図１２に示すような撚り率を変化させることによって、予め定められた長さに沿ったケーブル１２０のどのセクションもいくつかのセクションに分割され、これらのセクションは初期の撚り率を共有しない。
【０１３３】
ケーブル撚り率は、少なくとも予め定められた長さに亘って変えなければならない。好ましくは、予め定められた長さは、ケーブル１２０を介して送信される信号の１つの基本波長に少なくともほぼ等しい。この予め定められた長さは、基本波長が１サイクルを完了するのに十分な長さとなる。基本波長の長さは送信されるべき信号の周波数によって決定される。ある代表的な実施形態において、基本波長の長さはほぼ３メートルである。さらに、サイクル的特徴の事象が付加的なものであることは周知であり、またサイクル的問題が存在すれば多くの波長について確認する必要がある。しかしながら、１つから３つの波長距離に亘って無作為性のある形態を保証することによって、サイクル的問題を最小にすることが可能であり、あるいは潜在的に除去することさえ可能である。ある実施形態において、より長い波長の検査は無作為性を保証することが必要とされる。
【０１３４】
したがって、予め定められた長さは、少なくともほぼ１つの基本波長の長さであるが、送信されるべき信号が有する３つの基本波長の長さ程度にすぎない。したがって、ある実施形態において、予め定められた長さはほぼ３メートルである。他の実施形態において、予め定められた長さは約１０メートルである。
【０１３５】
Ｊ．性能測定値
ある実施形態において、ケーブル１２０は２０ギガバイト／秒に達し、またこれを超える処理量でデータを伝播することが可能である。ある実施形態において、１００メートルの長さのケーブル１２０のシャノン容量（Shannon capacity）は、ディジタル信号処理でエイリアン・クロストーク緩和の実行なしの条件で約２０ギガバイト／秒よりも大きい。
【０１３６】
例えば、一実施形態において、ケーブル・グループ１００は、約１００メートル長さに亘って互いに長さ方向に近接して配置された７本のケーブル１２０を備える。このケーブル１２０では、中央に配置された１本のケーブル１２０が、他の６本のケーブル１２０によって取り巻かれている。このような構成において、ケーブル１２０は２０ギガバイト／秒に達し、またこれを超えるデータ率で高速データ信号を送信することが可能である。
【０１３７】
ＶＩ．別の実施形態
これまでの記述は本発明の説明を意図したものであり、限定するのもではない。ここで呈示された例以外の多くの実施形態および応用例は、当業者にとってこれまでの説明を読むことによって理解できるであろう。本発明の範囲は、上記説明を参照する代わりに、添付の特許請求の範囲を参照することによって、この特許請求の範囲により権利請求がなされているものと等価な完全なる範囲でもって決定されなければならない。ケーブルの構造に関して将来の開発が実現されるであろうし、さらに、本発明はこのような将来の実施形態に一体化されるであろうことが予期され、かつ、意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】長さ方向にて互いに近接して配置された２つのケーブルを含むケーブル・グループの斜視図である。
【図２】破断部を露出させたケーブルの実施形態の斜視図である。
【図３】撚線対の斜視図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係るケーブルの拡大断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態に係るケーブルの拡大断面図である。
【図４Ｃ】本発明の第３実施形態に係るケーブルの拡大断面図である。
【図４Ｄ】図４Ａの実施形態に係るケーブルおよびフィラーと第２フィラーとを組み合わせた状態の拡大断面図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態に係るフィラーの拡大断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第３実施形態に係るフィラーの拡大断面図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る接点で接触している近接ケーブルの断面図である。
【図６Ｂ】異なる接点における図６Ａの近接ケーブルの断面図である。
【図６Ｃ】エア・ポケットによって分離された図６Ａの近接ケーブルの断面図である。
【図６Ｄ】別のエア・ポケットによって分離された図６Ａの近接ケーブルの断面図である。
【図７】第１の別の実施形態に係る長さ方向の近接ケーブルの断面図である。
【図８】図４Ｄの構成を使用した長さ方向の近接ケーブルおよびフィラーの断面図である。
【図９Ａ】ケーブルの長い撚り長さを有する撚線対から所定の距離をもたせて構成される近接撚線対のケーブルの第３実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】ケーブルの長さ方向に伸びるセクションに沿って図９Ａとは異なる位置で示す近接撚線対のケーブルの別の断面図である。
【図９Ｃ】ケーブルの長さ方向に伸びるセクションに沿って図９Ａおよび図９Ｂとは異なる位置で示す近接撚線対のケーブルの別の断面図である。
【図９Ｄ】ケーブルの長さ方向に伸びるセクションに沿って図９Ａ〜図９Ｃとは異なる位置で示す近接撚線対のケーブルの別の断面図である。
【図１０】さらなる実施形態に係るケーブルの拡大断面図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係る近接ケーブルの拡大断面図である。
【図１１Ｂ】各々の近接ケーブルに適用される螺旋撚りを有する図１１Ａの近接ケーブルの拡大断面図である。
【図１２】一実施形態に係るケーブル１２０の所定の長さに亘って付与される撚り率の変化を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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