(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信するための高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）、すなわち平衡信号ケーブル（２ｂ）であって、絶縁された信号導体（４ｂ）がペアで相互に撚られ、当該ペアで相互に撚られた信号導体（４ｂ）である撚り素子がシールド（８）により囲まれる、高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）において、
リターンロスを低減するために、前記信号導体（４ｂ）は撚り長さ（ｓ）を変化させて相互に撚られ、
撚られたペア構成の場合、撚られたペアはペアシールドにより囲まれることを特徴とする信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項２】
信号を送信するための高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）、すなわち平衡信号ケーブル（２ｂ）であって、絶縁された信号導体（４ｂ）が星形カッドとして相互に撚られ、当該星形カッドとして相互に撚られた信号導体（４ｂ）である撚り素子を形成する、高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）において、
リターンロスを低減するために、前記信号導体（４ｂ）は撚り長さ（ｓ）を変化させて相互に撚られることを特徴とする信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項３】
同軸ケーブルまたは平衡信号ケーブルのケーブルタイプから選択された、信号を送信するための高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）であって、前記同軸ケーブルは、内部導体として具現される信号導体（４ａ）を含み、前記平衡信号ケーブル（２ｂ）の場合、絶縁された信号導体（４ｂ）がペアでまたは星形カッドとして相互に撚られ、当該ペアでまたは星形カッドとして相互に撚られた信号導体（４ｂ）である撚り素子を形成する、高周波信号ケーブル（２ａ，２ｂ）において、
リターンロスを低減するために、前記信号導体（４ａ）は複数の個々の撚り線（１０）を含む撚り線導体であり、前記撚り線（１０）は撚り長さ（ｓ）を変化させて相互に撚られることを特徴とする信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項４】
前記撚り長さ（ｓ）は平均撚り長さ（ｓ０）を中心として差分値（Δｓ）だけ変化することを特徴とする請求項１、２、または３に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項５】
前記撚り長さ（ｓ）はランダムに変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項６】
前記撚り長さ（ｓ）は平均撚り長さ（ｓ０）を中心として差分値（Δｓ）だけ変化し、
前記平均撚り長さ（ｓ０）は前記信号導体（４ｂ）の直径の３〜５０倍の範囲内にあり、特に１〜４０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項７】
前記撚り長さ（ｓ）は平均撚り長さ（ｓ０）を中心として差分値（Δｓ）だけ変化し、
前記平均撚り長さ（ｓ０）は前記信号導体（４ａ）の直径の３〜５０倍の範囲内にあり、特に１〜４０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項８】
前記撚り長さの前記変化は０．３〜５０メートルの範囲の長さを有する包絡線により特徴付けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項９】
前記包絡線の長さは変化することを特徴とする請求項８に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項１０】
最大撚り長さ（ｓｍａｘ）および／または最小撚り長さ（ｓｍｉｎ）の値は前記信号ケーブル（２ａ、２ｂ）の長さ全体にわたって変化することを特徴とする請求項８または９に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項１１】
前記撚り長さ（ｓ）の増加率および／または減少率は、前記信号ケーブル（２ａ、２ｂ）の長さ全体にわたって変化することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項１２】
前記撚り線導体は中心撚り線を中心として撚られた１層の撚り線だけを含むことを特徴とする請求項３に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項１３】
最大３０ｍ好適には最大１５ｍの範囲のケーブル長を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ｂ）。
【請求項１４】
接続されたフィーダ装置（２０）を有し、評価装置（２２）を有する請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ｂ）であって、
前記フィーダ装置（２０）は、送信される元の信号（Ｄ）が一方の信号導体（４ｂ）中へ供給され前記元の信号（Ｄ）に対して反転された信号（Ｄ’）が他方の信号導体（４ｂ）中へ供給されるやり方で具現され、
前記評価装置（２２）は前記元の信号（Ｄ）と前記反転された信号（Ｄ’）間のレベル差を評価する目的のために具現される信号ケーブル（２ｂ）。
【請求項１５】
前記シールド（８）は撚り長さ（ｓ）を変化させて相互に撚られる個々の編組ストランド（２４）を有する編組として具現されることを特徴とする請求項１に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）。
【請求項１６】
１００ＧＨｚまでの高周波信号送信のための請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の信号ケーブル（２ａ，２ｂ）を使用する方法であって、
リターンロスを低減するために、
−多くの個々の撚り線（１０）を含む撚り線導体（４ａ）が信号導体（４ａ、４ｂ）として使用され、前記撚り線（１０）の前記撚り長さ（ｓ）を変化させるおよび／または
−平衡信号ケーブル（２ｂ）の場合、撚り長さ（ｓ）を変化させて相互に撚られた信号導体（４ｂ）が使用される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文の特徴を有する信号ケーブルすなわち同軸ケーブルまたは平衡信号ケーブルに関する。本発明はさらに、高周波信号を送信するためのこのタイプの信号ケーブルの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
同軸ケーブルは、一例としてＧＨｚ範囲の高周波信号を送信するための信号ケーブルとして頻繁に使用される。誘電体媒質と共に信号導体として具現される中心の内部導体と１または複数の遮蔽層により具現される中空の円筒状外部導体とを有する同軸ケーブルの特殊構造は、高周波広帯域信号もまた干渉の無いやり方で送信できるようにする。遮蔽層はいかなる外部干渉場に対するシールドとして働き、内部導体の場合には信号送信にいかなる影響も与えない。
【０００３】
同軸ケーブルに加え、所謂平衡信号ケーブルもまた信号送信に使用される。平衡信号ケーブルは、相互に撚られた少なくとも一対の絶縁された信号導体であって撚り素子を形成する少なくとも一対の絶縁された信号導体を含む。この撚り素子はシールド（ペアシールド）により囲まれる。ペアの２つの信号導体は送信対象信号による平衡なやり方で制御され、元の信号は一方の信号導体中へ供給され反転された（１８０°だけ位相シフトされた）信号は他方の信号導体中へ供給される。２つの信号導体間のレベル差が評価される。外部干渉レベルの場合、これは、差信号が影響されないように信号導体中の２つの信号レベルに対し同一影響を与える。
【０００４】
特にコンピュータネットワークにおいて信号を送信する場合、共通ケーブルシース内で互いに隣接する複数の芯線ペアが導かれるケーブルが利用される。芯線ペアは相互に撚られており遮蔽されていない。このタイプの典型的なデータケーブルは、一例として、一緒に導かれる４個またはそれ以上の芯線ペアである。このタイプのケーブルは、一例としてＣａｔ５またはＣａｔ６ケーブルとしてコンピュータネットワークにおいて使用される。このタイプのコンピュータケーブルまたは電話ケーブルの場合、一方の芯線ペア中の信号送信が他方の芯線ペア中の信号送信に影響を与える所謂クロストークが干渉効果を与えるということが知られている。
【０００５】
クロストークを回避するまたは少なくとも低減するための様々な手立てが知られている。例えば、米国特許第７，１０９，４２４Ｂ２号明細書または米国特許第６，９５９，５３３Ｂ２号明細書は、一例として芯線ペアの撚り長さの変化を開示する。国際公開第２００５／０４１２１９Ａ１号パンフレットにおいて一例として記載される別のアプローチは、Ｃａｔ５またはＣａｔ６ケーブル布線が個々の芯線ペアを様々な撚り長さで撚ることにより実現されることを提案する。
【０００６】
米国特許第６，３１８，０６２Ｂ１号明細書は一例として、芯線ペアの撚り長さを変えることが可能な撚糸機を開示する。
【０００７】
クロストーク振る舞いを回避または減衰するための別のアプローチは、隣接するペアがいかなる干渉効果も与えないようにそれぞれの芯線ペア用の個々のシールドを設ける。
【０００８】
独国特許第１９４３２２９号明細書は、クロストークの問題に関係しない別の態様、すなわち所謂リターンロスについて記載する。これは、一例として同軸線路の場合、送信経路のインピーダンス変化の結果として発生し、その結果、信号は、全体として信号が減衰されるようにインピーダンス変化によりインピーダンス不連続点で反射される（リターンロス）。
【０００９】
独国特許第１９４３２２９号明細書は、多数の相互に撚られた同軸の導体を有するケーブルの周期的変形が規定送信周波数の場合に高いリターンロスをもたらすということを開示する。独国特許第１９４３２２９号明細書によると、同軸導体におけるこのタイプの変形は撚り加工中のそれぞれの同軸導体への機械的負荷の結果として引き起こされる。
【００１０】
この特許文書によると、リターンロスを回避するために撚り加工を修正することにより機械的変形の周期性（撚り加工により引き起こされる）を変更することを提案する。したがって、変形により引き起こされるインピーダンス不連続はもはや周期的反復場所で発生しないので、個々のインピーダンス不連続点で反射される信号部分は合計されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第７，１０９，４２４Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９５９，５３３Ｂ２号明細書
【特許文献３】国際公開第２００５／０４１２１９Ａ１号
【特許文献４】米国特許第６，３１８，０６２Ｂ１号明細書
【特許文献５】独国特許第１９４３２２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このことから、本発明の目的は特に高周波データ信号を送信する際に改善された特性を有する信号ケーブル（すなわち同軸ケーブルまたは平衡ケーブル）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、請求項１の特徴を有する信号ケーブルにより本発明に従って実現される。
【００１４】
信号ケーブルは、特に約１００ギガヘルツまでのギガヘルツ範囲内の周波数で信号を送信するための高周波信号ケーブルとして設計され提供される。本信号ケーブルは、所望により同軸ケーブルまたは平衡信号ケーブルとして具現される。同軸ケーブルは通常、内部導体として具現され誘電体媒質により囲まれその後編組シールドとして具現されひいてはケーブルシースにより囲まれる従来の外側導体により囲まれる信号導体を含む。平衡信号ケーブルは相互に撚られた少なくとも１つの芯線（撚り線導体）ペアを含む。芯線ペアは２つの絶縁された信号導体から具現され、シールドにより囲まれる。第１の設計変形形態によると、シールドは１つの芯線ペアを精密に囲み、したがってケーブルの各芯線ペアはペアシールドにより直接囲まれる。ペアシールドを備えるこれら個々の芯線ペアに加えて、１つの信号ペアを形成する２つの芯線ペアが相互に撚られた所謂カッド撚り構成も平衡信号ケーブルの場合に知られている。このカッド撚り素子は同様にシールドにより直接囲まれる。このタイプの星形カッドの場合、４つの個々の信号導体は正方形形式で配置され、いずれの場合も筋向いに存在する信号導体はそれぞれの信号データを送信するための信号のペアを形成する。
【００１５】
このタイプの信号ケーブルの場合、本発明は、以下では、多くの個々の撚り線を含む撚り線導体として具現される信号導体と、撚り長さを変化させて相互に撚られた撚り線とを提供する。この代替案としてまたはそれとの組み合わせでは、平衡信号ケーブルの場合の信号導体は撚り長さを変化させて相互に撚られる。
【００１６】
この実施形態は、「一例として最大１００メガヘルツの信号を送信するために今日既に使用されているような著しく均質な信号ケーブルですら、一例として５００メガヘルツを越える高周波信号、特には１桁ギガヘルツ範囲の高周波信号のいくつかの状況においてだけ好適である」という知識に基づく。試験は、独国特許第１９４３２２９号明細書において一例として記載されるように、変形から生じる欠陥の無い同軸ケーブルの精密に均質な実施形態にもかかわらずリターンロスが規定周波数で発生するということを示した。これらの干渉は、撚り部品（換言すれば、撚り線導体として、または平衡ケーブルの場合には相互に撚られた信号導体によってのいずれかで具現される信号導体の相互に撚られた個々の撚り線）の基本撚り周期性の結果として引き起こされるということがさらに認識された。この知識に基づき、撚り長さを変化させる（異ならせる）ことが選択され、その結果として、規定周波数範囲の場合に発生するリターンロスが低減される、またはむしろ、広い周波数帯にわたって分散される。
【００１７】
したがって、撚り長さを変化させることを有するこの実施形態は、「周期構造が撚りまたは編組加工の結果として直接導入され、上記構造は変形から生じる欠陥の無い信号ケーブルの均質で干渉の無い実施形態にもかかわらず高周波データ送信の周期的に再発する規則的干渉を驚くほど表す」という知識に基づく。この干渉はリターンロスの増加をもたらす、すなわち、少なくとも１つの周波数固定信号部分が繰り返し反射され戻され、その結果送信信号出力を低減する。用語「リターンロス」は通常、反射される送信出力またはむしろ蓄積エネルギーと後方散乱エネルギーとの比を意味するものと理解される。したがって、リターンロスは、信号ケーブル内の信号伝播の場合の後方散乱効果の測定結果である。後方散乱効果は送信経路内の干渉場所で発生する。
【００１８】
固定された撚り長さにより導入される周期的干渉の結果として、これは規定波長に選択的影響を与える。特に、その波長が２分の１の範囲内にあるまたは２分の１撚り長さの整数倍であるタイプの信号部分が影響を受ける。したがって、リターンロスはｎ＊λ／２＝ｓの場合の干渉ピークを示す。ここで、ｎは整数を、λはデータ信号の波長を、ｓは撚り長さを表す。ダブル撚糸機の場合、干渉を引き起こす周期的間隔は撚り長さの２倍であるので、ケーブルの場合またはむしろダブル撚糸機を使用して製造される導体の場合、干渉ピークはｎ＊λ／２＝２ｓの場合に発生する。リターンロスにおけるこの干渉ピークの問題は、特に高メガヘルツとギガヘルツ範囲の高周波信号の場合に発生する。この場合、撚り線導体の典型的な撚り長さがλ／２またはむしろλ／４の倍数の範囲にあるからである。シングル撚糸機と１０ｍｍの撚り長さｓの場合、干渉ピークは１０ＧＨｚ（λ／２＝ｓ）、２０ＧＨｚ（２＊λ／２＝ｓ）、３０ＧＨｚ（３＊λ／２＝ｓ）などで発生する。ダブル撚糸機の場合、干渉ピークは５ＧＨｚ（λ／２＝２ｓ）、１０ＧＨｚ（２＊λ／２＝２ｓ）、１５ＧＨｚ（３＊λ／２＝２ｓなどで）発生する。
【００１９】
したがって、撚り長さにより導入される周期構造は、規定周波数（波長）の場合の信号内の高いピーク状リターンロスを選択的に生じる。撚り長さを変化させることにより、このピークは規定周波数の場合に低減され、この臨界周波数の場合に全体としてリターンロスが低減されるようになる。撚り長さを変化させるおかげで、リターンロスは、撚り加工により導入される干渉の結果として広い周波数帯全体にわたって分散される。その結果、高周波データ信号の場合でも最大許容可能リターンロスを維持するための選択肢が個々の周波数に対し全般的に使用可能である。
【００２０】
用語「撚り線導体の撚り長さ」は通常、個々の撚り線が撚り線中心周囲の縦方向の完全な巻回（３６０度）を行うために撚り加工の結果として必要とする長さを意味するものと理解される。したがって、用語「撚り長さを変化させる」は、それぞれの個々の撚り線の３６０度回転のために必要とする長さ間隔が撚り線導体の長さ全体にわたって変化するということを意味するものと理解される。したがって、用語「撚り素子の撚り長さ」もまた個々に絶縁された信号導体の完全な巻回のために必要とする長さを意味するものと理解される。
【００２１】
用語「撚り線導体」は、現時点で好ましい所謂同心撚り線導体を意味するものと理解され、個々の撚り線は規則的構造が保証されるように精密に規定された層を含む。個々の撚り線は通常、撚り線中心を中心として撚られる個々の撚り線の１または複数の層である。撚り線中心自体もまた通常、撚り線である。単層撚り線導体の場合、中心撚り線はさらに６つの撚り線により囲まれる。二重層撚り線導体の場合、これらはひいては第２番目の層内で１２の個々の撚り線により囲まれる、３層撚り線導体の場合、これらはひいては第３番目の層内で１８の個々の撚り線により囲まれる。加えて、撚り線導体はまた、代案として所謂束ね導体として具現することができる。束ね導体の場合、複数の個々の撚り線または撚り線束が編まれる。同心編組とは対照的に、個々の撚り線は、編組内の精密に規定された層を想定しなく、個々の撚り線を互いに配置するための固定された構成は存在しない。
【００２２】
用語「平衡信号ケーブル」は、１つの元信号とその反転された１つの信号とを送り込むことにより信号を送信するために併せて設けられる絶縁された信号導体を含む少なくとも１つの導体ペアを有するケーブルを意味するものと理解される。所謂撚られたペアの場合、導体ペアはシールドにより囲まれた撚り素子を形成する。撚られたペアに加え、特に星形カッドとして知られる所謂カッド撚り素子もまた存在するが、いずれの場合も２つの導体（絶縁された信号導体）（星形カッドの場合は筋向いの信号導体）がそれぞれの導体ペアを形成する。カッド撚り素子の場合に相互に撚られた４つの信号導体は、シールドにより囲まれる撚り素子を形成する。信号ケーブルは、好ましい変形形態では、シールド（すなわち、一例として、通常は別の完全シールドにより囲まれる複数のシールドペアまたはその星形カッドまたはそれらの組み合わせ）により囲まれる複数の撚り素子を含む。
【００２３】
１つの好ましい実施形態によると、撚り長さは平均撚り長さを中心として所定の差分値だけ変化する。したがって、撚り長さは、差分値により形成されるバンド幅内の平均値を中心として上または下へ変化する。したがって、平均撚り長さプラス差分値は最大撚り長さを与え、平均撚り長さマイナス差分値は最小撚り長さを与える。中間値は最大および最小撚り長さの間であると考えられる。
【００２４】
差分値は、平均撚り長さの５〜２５パーセントの範囲内特には１０〜２０パーセントの範囲内であることが好ましい。したがって、このようにして形成された撚り長さは最小撚り長さとしての平均撚り長さの８０〜９０パーセントと最大撚り長さとしての平均撚り長さの最大１１０〜１２０パーセントの間で変化する。
【００２５】
１つの好都合な実施形態では、撚り長さは、平均撚り長さを中心として振動する、すなわち交互に最大撚り長さまで連続的に増加し最小撚り長さまで連続的に減少する。撚り長さの変化は連続的かつ一定であることが好ましい。増加と減少は、特に、一例として正弦波運動の結果として発生する。
【００２６】
撚り長さの変化は、製造技術に関する限り特に簡単なやり方で実現することができる。電子的に制御される編組機または撚糸機の場合、この変化は、一例として、撚り加工中に所謂撚りブラケットの回転速度を変化させるおよび／または縦方向の引っ張り速度を変化させることにより実現される。機械的に結合された撚糸または編組機の場合、駆動変速機内に偏心的に取り付けられた車輪を手段として変化させた（異なる）撚り長さを実現することが可能である。
【００２７】
一例として撚り長さの一様な正弦状変化の代替案として、好ましい実施形態では非一様な変化が与えられる。したがって、撚り長さは、特には自動的に好適にはランダムなやり方で変化する。これは、特に電子的制御撚糸機の場合には、非一様なやり方でそれに応じて撚糸機を制御することにより実現されることが好ましい。撚り長さは、特に一例としてランダム生成器を手段として予め規定される。
【００２８】
典型的アプリケーションでは、平均撚り長さは好適には１〜４０ｍｍの範囲内、特には５〜４０ｍｍの範囲内である。好都合なやり方では、平均撚り長さは通常、信号導体の直径の約３〜５０倍である。選択された平均撚り長さと組み合わせた平均撚り長さのこの選択されたバンド幅のおかげで、高周波数の場合においても良好なリターンロス特性を有する撚り線導体が、従来の撚り長さを有する現時点での従来の撚り線導体に基づき実現される。
【００２９】
変化させた撚り長さは、換言すれば、撚り長さの増加あるいは減少を示す包絡線により特徴付けることができる。１つの好都合な実施形態によると、包絡線自体は数メートルの範囲の長さを有する。包絡線は、最大５０メートルの長さを有することができるが、好適には、著しく短い（一例としてたった０．３メートルの）長さを有する。したがって、包絡線のこの長さまたは周期性によると、それぞれの撚り長さ自体が繰り返す、すなわち包絡線の周期性に対応する周期性で繰り返すことが基本的に可能である。数メートルの領域内で選択された包絡線の長さのおかげで、信号ケーブルが従来使用される典型的なケーブル長の場合に、せいぜいほんのいくつかの撚り長さが同一のやり方で繰り返されるということが実現される。全体として、この構成は高いリターンロスピークを効果的に回避する。このタイプの信号ケーブルは、一例として、ネットワーク内の所謂パッチケーブルとして使用される。通常、ケーブル長は数メートルの範囲内であり、最大で一例として３０ｍ、特には最大で約１５ｍである。
【００３０】
また包絡線の周期性の影響も低減することに加えて、１つの好都合な実施形態では、包絡線の長さを変化させることが実現される。包絡線の長さは、撚り長さが増加するにつれて平均撚り長さを零交叉する２つ交叉点の間隔により特徴付けられる。したがって、波状包絡線の場合の包絡線の長さは、完全な波（一例として正弦波）の長さに対応する。包絡線はいずれの場合も平衡波（一例として、正弦状またはジグザグ波）であることが好ましい。したがって、これを単に拡張することが好ましい。その最大および最小値は同じままである。長さを変化させるおかげで、２つの同一撚り長さ間の間隔が包絡線毎に変化する有利な（換言すれば同一撚り長さが互いに対して固定された周期性を含まない）やり方で実現される。
【００３１】
好都合なやり方では、包絡線の長さの変化は比較的小さく、単に一例としては包絡線の平均長さの５〜１０パーセントである。撚り長さとまた撚り長さの包絡線との両方のこのタイプの変化調整は、特には引っ張り速度の当該制御による電子制御式撚糸機を使用する製造技術に関する限り、特に簡単なやり方で実現することができる。したがって、全体として、このタイプの撚り素子は、加工技術に関する限り比較的簡単なやり方で製造することができる。
【００３２】
包絡線の変化は、完全な包絡線により基本的に記述することができる。これは同様に、一例として波により規定されることが好ましい。したがって、包絡線の長さは、いずれの場合も、完全な包絡線の長さ内で平均値を中心として連続的に変化する。完全な包絡線の長さは、好適には数十メートルの範囲内であり特には一例として２０〜３０メートル範囲内である。本信号ケーブルが使用される従来のケーブル長内で同一周期性を有する撚り長さの繰り返しが行われることが排除されるということが、この方策により保証される。
【００３３】
一般的に、撚り長さの一様な変化は、包絡線を変化させることにより、また完全な包絡線により実現され、加工技術に関する限り簡単なやり方でこの変化を管理することができる。加えて、いくぶんランダムかつカオス的やり方で撚り長さの個々のパラメータを変化させることもまた基本的に可能である。このようなやり方で形成される包絡線と、特に、完全なケーシングとは周期性を持たないとことが好ましい。
【００３４】
例えば、最大あるいは最小撚り長さは、一例として、好都合な実施形態によると、２つの連続包絡線内で変化する、換言すれば、包絡線の最大あるいは最小値は様々な値をとる。
【００３５】
さらに、ある好都合な別の開発では、連続包絡線の勾配が変化するようにされている。１つの包絡線内で増加率が減少率と異なるようにすることもできる。したがって、撚り長さの増加あるいは減少は２つの最大あるいは最小値間で変化する。
【００３６】
さらに改善されたリターンロスは、一様に変化させた撚り長さと比較して、全体として非一様、ランダムまたはカオス的やり方で撚り長さを全体として変化させることにより実現される。これは、そうすることにより、周期構造が撚り素子内に含まれないからである。
【００３７】
全体として、結果として、比較的少ない製造経費で、リターンロスに関し著しく改善された信号ケーブルが提供される。
【００３８】
リターンロスを回避するまたは少なくとも低減するための変化させた撚り長さを含むこの説明した撚り概念は、信号導体として撚り線導体を含む同軸導体の場合の第１の設計変形形態に従って利用される。単層撚り線導体は撚り線導体として使用される、換言すれば、一例として中心撚り線を中心として撚られた１層の撚り線だけが使用されることが好ましい。撚り線導体は特に費用効率が高いので単一行程の撚り加工中に撚られる。
【００３９】
多層撚り線導体が使用される場合、換言すれば、複数層の個々の撚り線が互いに同心的やり方で配置される場合、個々の層は、例えば、いずれの場合も、同じ撚り方向と撚り長さを含む。したがって、この場合においても、撚り線導体は費用理由のために単一行程の撚り加工において好都合なやり方で製造される。したがって、個々の撚り線は、ほぼ互いに平行に延び、したがって、いずれの場合も、互いに同一の撚り長さを含む。
【００４０】
このタイプの撚り線導体の使用は基本的に、同軸ケーブルにおける使用に限定されないが、むしろ、撚り線導体を有する他の高周波信号ケーブルの場合、特に平衡信号ケーブルの場合にも使用されることが好ましい。
【００４１】
変化させた撚り長さによるこの説明した撚り概念は、平衡信号ケーブルを撚る際に第２の設計変形形態に従って利用される。このタイプの平衡信号ケーブルは、いずれの場合も、シールドにより囲まれる信号ペアまたは星形カッドを含む。シールドそれ自体は、外部からの干渉効果（一例として、クロストーク振る舞い）に対し信頼できる保護である。ペアシールドにより囲まれるこのタイプの芯線ペアは、Ｃａｔ７、Ｃａｔ７ａおよびそれ以上に従って、一例としてネットワークケーブルの場合に利用される。しかし、シールドにより囲まれるこれらの撚り信号導体の場合でさえリターンロスの問題が発生することが実証された。この問題を少なくとも低減するために、可変長を有する信号導体もまた上述のようにそれに応じて撚られる。したがって、これらの信号ケーブルの場合、様々な干渉効果、すなわち外部からの干渉効果または一方ではクロストーク問題他方ではリターンロス問題が、２つの異なる手段すなわち一方ではシールドおよび他方では変化させた撚り長さにより回避される。
【００４２】
特に好ましい実施形態では、撚り素子（芯線ペアあるいは星形カッド）の個々の信号導体は撚り線導体を含み、信号導体とまた個々の撚り線の両方は撚り長さを変化させることにより具現される。したがって、リターンロスを低減するために、二重の撚り最適化が行われる。
【００４３】
平衡信号ケーブルの場合、平衡信号ケーブルは、いずれの場合も、組み立て済み状態でフィーダ装置と評価装置とに接続され、フィーダ装置を手段として、送信される元の信号は一方の信号導体中へ供給され、元の信号に対して反転された信号は他方の信号導体中へ供給される。評価装置は、これらの２つの信号間のレベル差を評価する目的のために具現される。これもまた、外部からの干渉効果をさらになくす。外部からの干渉効果は通常、同時に両方の信号部分に影響を与え、したがってレベル差は無影響のままであるためである。
【００４４】
シールドは従来、同軸ケーブルの場合とまた平衡信号ケーブルの場合の両方の場合のシールド編組として具現される。同軸ケーブルの場合、これは外側の導体を同時に形成する。編組は通常、縦方向に延びる中空体であり、複数の編組ストランドの規則的相互撚りにより形成される。編組ストランドそれ自体は多数の個々の細い単線を含む。従来は、個々の編組ストランドは同様に、固定された撚り長さで相互に撚られる。編組またはむしろシールドは通常、特に一様なシールドが外側および内側に実現されるやり方で、具現される。したがって、シールドは均質なやり方で具現され、一定の遮蔽減衰を含む。効率的遮蔽構成の実現を目的として、一方の層が一例としてシールド編組から形成され他方の層が金属膜から形成される２つの遮蔽層から通常形成される二重シールドが設けられることが好ましい。
【００４５】
好都合なやり方では、好ましい別の開発は、このタイプのシールド編組の個々の編組ストランドの撚り長さもまたシールド編組の長さ全体にわたって変化するということを実現する。撚り線導体の個々の撚り線の撚り長さを変化させる場合と同様に、この場合には非一様変化も与えられることが好ましい。加えて、一様な変化もまた可能である。基本的に、変化させた撚り長さを有するシールド編組の実施形態もまた可能であり、変化させた撚り長さを有する撚り線導体および／または撚り素子の実施形態とは独立に実現される。この態様に関する分割出願を申請する権利が留保される。
【００４６】
全体として、したがって、好都合な実施形態の信号ケーブルは、特に約１００ギガヘルツまでのギガヘルツ範囲内の周波数で信号を送信するための高周波信号ケーブルとして具現される。
【００４７】
本発明の１つの例示的実施形態について、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】同軸ケーブルの断面図を模式的に示す。
【図２】撚り線導体の側面図を模式的に示す。
【図３】撚られた導体ペアを有する平衡信号ケーブルの断面図を模式的に示す。
【図４】平衡信号ケーブルを有するデータ送信装置の著しく単純化された図を模式的に示す。
【図５】同軸ケーブルの編組シールドの側面図を模式的に示す。
【図６】一様に変化させた撚り長さの進行を模式的に示す。
【図７】変化させた撚り長さの包絡線を模式的に示す。
【図８】著しく非一様的に変化させた撚り長さの進行を模式的に示す。
【図９Ａ】一定の撚り長さを有する撚り線導体の場合の信号の周波数に対するリターンロスの進行の定性的図を模式的に示す。
【図９Ｂ】変化させた撚り長さを有する撚り線導体の場合の信号の周波数に対するリターンロスの定性的進行を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
添付図面では同様な機能部品には同様な参照符号が付される。
【００５０】
図１による同軸ケーブル２ａは、撚り線導体４ａとして具現され誘電体媒質６により同心的やり方で囲まれその後シールド編組により形成されるシールド８により形成される外側導体により同心的やり方で囲まれる中央の内側／信号導体を含む。上記シールドは次にケーブルシース９により囲まれる。撚り線導体４ａは多数の個々の相互に撚られた撚り線１０を含む。
【００５１】
個々の撚り線１０は、いずれの場合も撚り線導体４ａの縦方向１２の螺旋線路に沿って延びるように相互に撚られる。一般的に、撚り長さｓは、撚り線１０が完全な３６０度回転のために必要とする縦方向１２の長さにより規定される。
【００５２】
図２に、撚り線導体４ａの変化させた撚り長さｓを模式的に示す。同図は最大撚り長さｓｍａｘと最小撚り長さｓｍｉｎを強調する。図２の側面図を参照すると明らかなように、撚り長さｓは撚り線導体４ａの長さ全体にわたって変化する。
【００５３】
図３による平衡信号ケーブル２ｂは、例示的実施形態では、２つの絶縁された信号導体４ｂが相互に撚られた導体ペアを含む。信号導体４ｂは導体コア１４とそれを囲む絶縁体１６とから形成される。導体コア１４は好適には芯線として具現される良導体である、またはそうでなければ、任意選択的に一定または変化させた撚り長さを有する撚り線導体である。導体ペアはシールド８により囲まれ、次にケーブルシース９により囲まれる。導体ペアは撚り素子を形成する。例示的実施形態では、所謂平行ケーブル１８がそれに加えて設けられるが、絶対的に必要というわけではない。例示的実施形態の信号ケーブル２ｂは、ケーブルシース９により遮蔽され囲まれる撚り素子を含む。別の実施形態では、このタイプの複数のユニットが１つの完全なケーブルユニットを形成するために組み合わせられ、特に、完全なケーブルユニットシールドと完全なケーブルシースにより囲まれる。
【００５４】
撚り線導体４ａの場合の個々の撚り線１０と同様にして、撚り素子の信号導体４ｂは例えば撚り長さｓを変化させて相互に撚られる。したがって図２に示す状況は撚り素子に対し同様に適用される。
【００５５】
図４によると、平衡ケーブルを手段とする信号送信の場合、送信される信号は、フィーダ装置２０の助けにより信号ケーブル２ｂ内に供給され、減結合され、評価装置２２の助けにより評価される。破線により概略的に示されるように、元の信号Ｄは一方の信号導体４ｂ中に供給され１８０°だけシフトされた位相である反転信号Ｄ’は他方の信号導体中に供給される。評価装置は、これらの信号Ｄ、Ｄ’の信号レベル間のレベル差を評価する。
【００５６】
図５に、シールド編組により形成されるシールド８の側面図を模式的に示す。シールド８は多数の相互に撚られた編組ストランド２４を含む。編組ストランドは同様に、図３に模式的に示すように、次に、撚り長さｓで相互に撚られる。用語「撚り長さｓ」はまた、この図では、それぞれの編組ストランド２４が完全な回転（３６０°）を行うために必要とする長さを意味するものと理解すべきである。
【００５７】
図６〜８に、変化させた撚り長さｓの様々な進行を例示する。これらの図は、撚り素子の撚り線導体４ａの撚りとまたシールド編組とに同程度に当てはまる。図６は、第１の事例では一様な変化の撚り長さｓを例示する。これは、ｘ方向したがって縦方向１２の伸張に関してプロットされる撚り長さｓをＸ軸上に例示する。明らかなように、撚り長さｓは平均撚り長さｓ０を中心として振動し、実際いずれの場合も差分値Δｓだけ振動する。実際、最大撚り長さｓｍａｘから始まり、撚り長さｓは、最終的に最大撚り長さｓｍａｘに戻るために最小撚り長さｓｍｉｎに達成するまで連続的に低下する。したがって、撚り長さｓは、平均撚り長さｓ０を中心として、特に一様にそして図４に一例として示すように波状のやり方で振動する。この振動変化の周波数は撚り回転数の倍数ではないことが好ましい。用語「撚り回転数」は特に、撚り加工中に撚られる芯線または導体の単位時間当たりの回転数を意味するものと理解される。
【００５８】
変化させた撚り長さｓは、例示的実施形態では正弦曲線の形式で例示される包絡線Ｅにより特徴付けられる。その代替案として、包絡線Ｅは好適には、直線で増加あるいは減少し、したがってほぼジグザグのやり方で具現される。図６に示すような撚り長さｓの一様な変化のおかげで、包絡線は固定された周期性を含む。
【００５９】
しかし、同一撚り長さ同士が、同じ周期性を有しない互いに異なる包絡線Ｅ内に配置されるように包絡線Ｅ自体が変化する１つの設計変形形態が提供されることが好ましい。これについて図７を参照し詳細に説明する。図７から明らかなように、包絡線Ｅの長さＬは好適には連続的やり方で変化する。一例として、２つの包絡線が２つの異なる長さＬ１、Ｌ２で示される。包絡線自体の変化は同様に、全長Ｌｇｅｓ後第１の包絡線が長さＬ１で再度始まるように一周期をまた含む。
【００６０】
包絡線Ｅの個々の長さＬ1、Ｌ２の変化は、同図には詳細に示さない完全な包絡線により表されることができる。完全な包絡線の全体長は例示された全体長Ｌｇｅｓに対応する。この全体長Ｌｇｅｓは好適には０．３〜５０メートルの範囲内であり、包絡線Ｅの長さＬは通常は数メートルの範囲内、一例として約３メートルである。包絡線Ｅの変化は好適には包絡線の長さＬの５〜１０パーセントの範囲内である。
【００６１】
包絡線Ｅの長さの変化を有する撚り長さｓの図７に示すこの変化は全体として、撚り長さの一様な連続変化のおかげで、加工技術に関する限り実施が容易であり、したがって好ましい。
【００６２】
この一様な変化の代替案として、別の実施形態では、撚り長さｓの非一様変化が一例として図８に示すように与えられる。撚り長さｓが好適にはランダムなやり方またはカオス的やり方で変化することは図８から明らかである。一方、撚り長さｓの増加あるいは減少率は、縦方向１２の信号導体２の長さｘ全体にわたって変化する。図８による例示では、これは撚り長さｓを表す曲線の勾配に対応する。換言すれば、撚り長さｓの増加あるいは減少は、信号導体２の長さの規定単位ごとに、および実際、いずれの場合も、特に撚り長さｓの予め規定された絶対値に対し、変化する。したがって、２つの転換点間の増加あるいは減少範囲が常に比較される。
【００６３】
増加率または減少率の変化に加えて、撚り長さｓの例示された進行の強度（すなわち、それぞれの想定された最大値ｓｍａｘとまた最小値ｓｍｉｎ）もまた変化する。図６に示すような一様な変化とは対照的に、破線により例示される最大値の包絡線は、したがって直線ではなく、むしろ、特に予め定義された関数に従わない曲線状進行である。
【００６４】
撚り線導体４ａは直径ｄを含む。平均撚り長さｓ０は通常、直径ｄの約３〜５０倍の範囲である。したがって、典型的な直径ｄの場合、撚り長さは約１ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内である。同じ数値が平衡信号ケーブル２ｂの場合の撚り素子にも適用されることが好ましい。したがって、平均撚り長さｓ０は同様に、それぞれの信号導体４ｂの直径の約３〜５０倍の範囲内にあることが好ましい。
【００６５】
このようにして変化させた撚り長さｓの場合、所謂リターンロスＲを改善することができる。これについて図９Ａ、９Ｂを参照して示す。図９Ａは、一例として、一定の一様な撚り長さｓを有する撚り線導体４ａ（またはむしろ撚り素子）の場合の状況を例示する。明らかなように、周波数ｆ０の場合のリターンロスの進行はリターンロスの許容値を越えるピークを示す。
【００６６】
これとは対照的に、撚り線導体４ａの場合またはむしろ撚り素子の場合に撚り長さｓが変化される場合、臨界周波数ｆ０の場合のピークは著しく低減され、広い周波数帯にわたって分散される。この状況を、図９Ｂに定性的に示す。
【００６７】
この変化させた撚り長さｓの特徴のおかげで、信号ケーブル２ａ、２ｂは、特にまたギガヘルツ範囲のおよび好適には約１００ギガヘルツまでの高周波データ送信に特に好適である。
【符号の説明】
【００６８】
２ａ  同軸ケーブル
Ｓ  撚り長さ
２ｂ  平衡信号ケーブル
４ａ  撚り線導体
ｓｍａｘ  最大撚り長さ
４ｂ  絶縁された信号導体
６  誘電体媒質
ｓｍｉｎ  最小撚り長さ
８  遮蔽層
Δｓ  差分値
９  ケーブルシース
ｆ０  周波数
１０  個々の撚り線
ｄ  直径
１２  縦方向
Ｄ  元の信号
１４  導体コア
Ｄ’  反転信号
１６  絶縁体
Ｅ  包絡線
１８  平行線
Ｌ１，Ｌ２  包絡線の長さ
２０  フィーダ装置
Ｌｇｅｓ  全体長
２２  評価装置
２４  編組ストランド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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