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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5674970
(24)【登録日】2015年1月9日
(45)【発行日】2015年2月25日
(54)【発明の名称】向上した電気特性を有する通信ケーブル
(51)【国際特許分類】
H01B 11/08 20060101AFI20150205BHJP
H01B 11/00 20060101ALI20150205BHJP
H01B 7/17 20060101ALI20150205BHJP
【ＦＩ】
H01B11/08
H01B11/00 J
H01B7/18 D
【請求項の数】6
【外国語出願】
【全頁数】61
(21)【出願番号】特願2014-23133(P2014-23133)
(22)【出願日】2014年2月10日
(62)【分割の表示】特願2012-509949(P2012-509949)の分割
【原出願日】2010年5月5日
(65)【公開番号】特開2014-103126(P2014-103126A)
(43)【公開日】2014年6月5日
【審査請求日】2014年2月17日
(31)【優先権主張番号】61/175,968
(32)【優先日】2009年5月6日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/229,640
(32)【優先日】2009年7月29日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】12/773,551
(32)【優先日】2010年5月4日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507202736
【氏名又は名称】パンドウィット・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100064908
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武
(74)【代理人】
【識別番号】100089037
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】ロナルド・エー・ノルディン
(72)【発明者】
【氏名】マスド・ボロウリ−サランサー
(72)【発明者】
【氏名】ティモシー・ジェイ・ホートン・セカンド
(72)【発明者】
【氏名】スティーヴン・シー・ウィラザー
(72)【発明者】
【氏名】ヘクター・ジェイ・ホフマイスター
【審査官】
北嶋 賢二
(56)【参考文献】
【文献】
実開昭５８−１３１５１８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開２００６−０７３５３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｂ １１／０８
Ｈ０１Ｂ ７／１７
Ｈ０１Ｂ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電体の複数の撚り対を備えるケーブルコアであって、前記撚り対が、撚り長さで撚られ、かつ１ＭＨｚから５００ＭＨｚまでの周波数範囲内の通信信号を伝送し、前記周波数の各々における通信信号が、対応する波長を有する、ケーブルコアと、
前記ケーブルコアを取り囲む穿孔テープであって、厚さ方向に変形される、穿孔テープと、
前記穿孔テープを取り囲むマトリクステープであって、前記マトリクステープが、ギャップによって分離された導電性セグメントの第１のバリヤ層を備え、前記マトリクステープの縦方向に対応する前記導電性セグメントの縦方向長さが、前記撚り長さの最長部よりも大きいが、導電体の前記撚り対を介して送信される最高周波数信号の前記波長の４分の１よりも小さい、マトリクステープと、
を備え、
前記穿孔テープが前記ケーブルコアと前記マトリクステープとの間に配置される、通信ケーブル。
前記ケーブルコアを取り囲む穿孔テープであって、厚さ方向に変形される、穿孔テープと、
前記穿孔テープを取り囲むマトリクステープであって、前記マトリクステープが、ギャップによって分離された導電性セグメントの第１のバリヤ層を備え、前記マトリクステープの縦方向に対応する前記導電性セグメントの縦方向長さが、前記撚り長さの最長部よりも大きいが、導電体の前記撚り対を介して送信される最高周波数信号の前記波長の４分の１よりも小さい、マトリクステープと、
を備え、
前記穿孔テープが前記ケーブルコアと前記マトリクステープとの間に配置される、通信ケーブル。
【請求項2】
導電体の前記撚り対を分離するクロスウェブをさらに備える、請求項１に記載の通信ケーブル。
【請求項3】
前記マトリクステープの外側に外側絶縁ジャケットをさらに備える、請求項１に記載の通信ケーブル。
【請求項4】
前記マトリクステープが、前記穿孔テープのまわりにらせん状に巻き付けられる、請求項１に記載の通信ケーブル。
【請求項5】
前記マトリクステープが、ギャップによって分離された導電性セグメントの第２のバリヤ層と、前記第１のバリヤ層の前記導電性セグメントを前記第２のバリヤ層の前記導電性セグメントから分離する絶縁層と、をさらに備え、前記導電性セグメントが、前記第２のバリヤ層の前記導電性セグメントが前記第１のバリヤ層の前記ギャップと整列するようなパターンで設けられる、請求項１に記載の通信ケーブル。
【請求項6】
前記導電性セグメントが、前記マトリクステープの横断方向に対応する方向において横方向幅を有し、前記横方向幅は、前記通信ケーブルの半径方向外側で前記撚り対のうちの１つを覆うのに十分に広い、請求項１に記載の通信ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信ケーブルに関し、より詳細には、このようなケーブルの電気特性を向上させるための方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ネットワークがより複雑になり、より高い帯域幅のケーブリングの必要性を有するにつれて、堅牢で信頼性のある通信システムを提供するために、ケーブル内の線対間のケーブル間クロストーク（「エイリアンクロストーク」）、ニアエンドクロストーク（ＮＥＸＴ）、およびデータ信号減衰に関係するものなど、あらかじめ規定された電気仕様を満たす能力がますます重要になる。
【0003】
通信ケーブルの多くの販売業者は、性能要件を満たすためにケーブル間のエアギャップつまり間隔を利用する。別の解決策は、非シールド対撚り線（ＵＴＰ）ケーブルの線対のまわりに巻き付けられたマトリクステープの使用を含む。Ｐａｎｄｕｉｔ Ｃｏｒｐ．に譲渡された「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃａｂｌｅ ｗｉｔｈ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ」と題する米国特許出願第１２／３９９，３３１号および「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｗｉｔｈ Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ−Ｍｉｔｉｇａｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ」と題する国際公開第２００８／１５７１７５号にはそのような解決策が記載されており、その全体が本明細書に参照として組み込まれる。マトリクステープの解決策は、クロストークを減衰させることには成功するが、低減されたデータ信号減衰、制御されたエイリアンクロストーク共振、電磁両立性（ＥＭＣ）、および／またはケーブル間のコヒーレント差動モード結合の回避など、さらなる電気特性の改善が望ましい。
【0004】
本発明の理解を容易にする目的のために、添付の図面および説明は、本発明、構成、構造および動作、ならびに多くの関係する利点を容易に理解および認識することができる実施形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本発明による、複数の通信ケーブルを含む通信システムの一実施形態の概略図である。
【図5】２本の従来技術のケーブルの寄生容量モデリングの縦方向断面図である。
【図6】本発明の一実施形態による２本のケーブルの寄生容量モデリングの縦方向断面図である。
【図7】従来技術の２本のケーブルの寄生誘導モデリングの縦方向断面図である。
【図8】本発明の一実施形態による２本のケーブルの寄生誘導モデリングの縦方向断面図である。
【図10】本発明によるマトリクステープの別の実施形態の断片平面図である。
【図12】本発明の一実施形態による、２ブリック両面マトリクステープが採用された１０Ｇｂ／ｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブルの断面図である。
【図13】本発明の一実施形態による、３ブリック両面マトリクステープが採用された１０Ｇｂ／ｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブルの断面図である。
【図14】本発明の一実施形態による３ブリック両面マトリクステープである。
【図15】本発明の一実施形態による、３ブリック両面マトリクステープが採用された１０Ｇｂ／ｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブルの断面図である。
【図16】本発明の一実施形態による、４ブリック両面マトリクステープが採用された１０Ｇｂ／ｓ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブルの断面図である。
【図17】金属形状によって覆われた撚り線対に関連して、マトリクステープからみた金属形状（すなわち、ブリックまたは導電性セグメント）の等価斜視図を示す概念図である。
【図18】２本の同様に構築されたケーブル間に４４０ＭＨｚ付近の高レベルの差動モード結合が存在するように、特定の金属形状周期を有するマトリクステープを採用するケーブル構成について、電力和エイリアンＮＥＸＴ（ＰＡＮＥＸＴ）仕様およびケーブル応答レベルを示すグラフである。
【図19】マトリクステープをもつＵ／ＵＴＰケーブルとマトリクステープをもたないＵ／ＵＴＰケーブルとについて、差動モードエイリアンクロストーク結合メカニズムと共通モードエイリアンクロストーク結合メカニズムを示す概念図である。
【図20】マトリクステープをもつＵ／ＵＴＰケーブルについて、差動モードエイリアンクロストーク結合メカニズムと共通モードエイリアンクロストーク結合メカニズムを示す概念図である。
【図21A】金属形状周期と撚り線対周期との関数としてコヒーレンス長を示す概念図である。
【図21B】２本の隣り合うケーブル中のブリック間の容量結合を示す概念図である。
【図22A】線対がブリックの下で撚られる際のブリック上の相対的な電荷を示す概念図であり、ケーブルに沿って長手方向に進む連続する断面図として示されている。
【図22B】線対がブリックの下で撚られる際のブリック上の相対的な電荷を示す概念図であり、ケーブルに沿って長手方向に進む連続する断面図として示されている。
【図23】ブリック長が撚り対レイに関して変化する際のブリック上の相対的な電荷を示す概念側面図である。
【図24A】マトリクステープ周期と撚り対レイとの間のオフセットの異なる倍数についてコヒーレント差動モード結合が生じる周波数を示す図である。
【図24B】マトリクステープ周期と撚り対レイとの間のオフセットに対するコヒーレンス長依存性を示す概念図である。
【図24C】マトリクステープ周期と撚り対レイとの間のオフセットに対するコヒーレンス長依存性を示す概念図である。
【図24D】マトリクステープ周期と撚り対レイとの間のオフセットに対するコヒーレンス長依存性を示す概念図である。
【図26】長方形ブリックパターンおよび非規則的な平行四辺形ブリックパターンについて、ブリックの下における位置的変動を示す概略図である。
【図27】それぞれの線対に位置合わせされた平行四辺形ブリックのパターンを示す概略図である。
【図28】線対レイに関する導電性エレメントの位置のシフトが、線対レイ長のプラスマイナス約１０％である場合に生じ得る電荷変動を示す概念図である。
【図29】（Ａ）はケーブルコアおよびバリヤのまわりに巻き付けられた長方形ブリックマトリクステープの斜視図であり、（Ｂ）はケーブルコアおよびバリヤのまわりに巻き付けられた長方形ブリックマトリクステープに関する、スパイラル巻きされた重複静電容量と重複静電容量とを示す概念図であり、（Ｃ）は図２９（Ｂ）の構成の等価回路図である。
【図30】（Ａ）はケーブルコアおよびバリヤのまわりに巻き付けられた長方形ブリックマトリクステープの斜視図であり、（Ｂ）はケーブルコアおよびバリヤのまわりに巻き付けられた非規則的な平行四辺形ブリックマトリクステープに関する、スパイラル巻きされた重複静電容量と重複静電容量とを示す概念図であり、（Ｃ）は図３０（Ｂ）の構成の等価回路図である。
【図31】減衰に関するＴＩＡ５６８使用に関連して、マトリクステープをもつＵ／ＵＴＰケーブルとマトリクステープをもたないＵ／ＵＴＰケーブルの減衰スペクトルをそれぞれ示す表である。
【図32A】マトリクステープをもつＵ／ＵＴＰケーブルとマトリクステープをもたないＵ／ＵＴＰケーブルを取り囲む磁界をそれぞれ示す概念図である。
【図32B】マトリクステープをもつＵ／ＵＴＰケーブルとマトリクステープをもたないＵ／ＵＴＰケーブルを取り囲む磁界をそれぞれ示す概念図である。
【図33】エンボスフィルムを絶縁層として組み込んだケーブルの断面図である。
【図34】エンボスフィルムの平面図である。
【図35】穿孔バリヤ層の構造の側面図である。
【図36】穿孔バリヤ層を製造するためのデバイスデバイスを示す。
【図37】穿孔バリヤ層の斜視図である。
【図38】穿孔バリヤ層の斜視図である。
【図39】穿孔バリヤ層を有するケーブルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
ここで図面を、より具体的には図１を以下で参照すると、機器２４に接続された少なくとも１つの通信ケーブル２２、２３を含む通信システム２０が示される。機器２４は、図１ではパッチパネルとして示されているが、機器は受動機器でも能動機器でもよい。受動機器の例は、モジュラーパッチパネル、パンチダウンパッチパネル、カプラーパッチパネル、壁ジャックなどであってよいが、それらに限定されない。能動機器の例は、イーサネット（登録商標）スイッチ、ルータ、サーバ、物理レイヤ管理システム、およびデータセンター／電気通信室内で見られるようなパワーオーバーイーサネット（登録商標）機器、セキュリティデバイス（カメラおよびその他のセンサなど）およびドアアクセス機器、ならびに電話、コンピュータ、ファクシミリ機械、プリンタ、およびワークステーション領域で見られるようなその他の周辺機器であり得るが、それらに限定されない。通信システム２０は、例えば、キャビネット、棚、ケーブル管理および頭上ルーティングシステムをさらに含むことができる。
【0007】
通信ケーブル２２、２３は、非シールド対撚り（ＵＴＰ）水平ケーブル２２の形態で、および／またはパッチケーブル２３として、より具体的には、図２により具体的に示され、以下により詳細に記載される、５００ＭＨｚおよび１０Ｇｂ／ｓで動作することができるカテゴリー６Ａケーブルであり得る。しかしながら、本発明を、既に記載されたようなさまざまな通信ケーブル、ならびにその他のタイプのケーブルに適用し、および／またはそのようなケーブル中で実装することができる。ケーブル２２、２３を、機器２４中に直接終端させることができ、あるいは代替的には、さまざまなプラグ２５またはジャックモジュール２７（ＲＪ４５タイプなど）、ジャックモジュールカセット、Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄコネクタ、ＲＪ２１、および多くのその他のコネクタタイプ、あるいはそれらの組合せ中で終端させることができる。さらに、ケーブル２２、２３を処理してケーブルのルームまたは束にすることができ、さらに処理して所定のルームにすることができる。
【0008】
通信ケーブル２２、２３を、パッチコード、ゾーンコード、バックボーンケーブリング、および水平ケーブリングを含む、さまざまな構造のケーブリング用途で使用することができるが、本発明はそのような用途に限定されるものではない。一般に、本発明は、軍事用用途、工業用用途、住宅用用途、電気通信用途、コンピュータ用途、データ通信用途、およびその他のケーブリング用途で使用することができる。
【0009】
図２をより具体的に参照すると、ケーブル２２、２３の横方向断面図が示される。ケーブル２２、２３は、一般的にはクロスウェブ２８を用いて分離されている、４本の導電性撚り線対２６の内側コア２９を含む。内側絶縁層３０（例えば、プラスチック絶縁テープまたは押出し絶縁層、例えば、１０ミル（０．２５４ｍｍ）厚の内側絶縁ジャケット材料）は、導電性線対２６およびクロスウェブ２８を取り囲む。マトリクステープ３２（「バリヤテープ」としても知られる）のラッピングは、内側絶縁層３０を取り囲む。マトリクステープ３２を、絶縁層３０のまわりにらせん状に巻き付けることができる。ケーブル２２、２３はまた、外側絶縁ジャケット３３を含む。マトリクステープ３２は、図２に、より単純化して示され、絶縁基板４２と導電性セグメント３４および３８とのみを示す。
【0010】
また、図３および図４を参照し、以下により詳細に示されるように、マトリクステープ３２は、ギャップ３６によって分離された導電性セグメント３４を備える第１のバリヤ層３５（図２では内側バリヤ層として示される）と、セグメント３８の導電性材料においてギャップ４０によって分離された導電性セグメント３８を備える第２のバリヤ層３７（図２では外側バリヤ層として示される）と、第１の導電層の導電性セグメント３４およびギャップ３６を第２の導電層の導電性セグメント３８およびギャップ４０から分離する絶縁基板４２とを含む。第１および第２のバリヤ層、より具体的には、導電性セグメント３４および導電性セグメント３８は、外側バリヤ層のギャップ４０が内側バリヤ層の導電性セグメント３４と整列するように、ケーブル内で互い違いになっている。マトリクステープ３２は、内側絶縁層３０のまわりにらせん状にまたはスパイラル状に巻き付けることができる。代替的には、当該マトリクステープを、非らせん状（例えば、タバコ状にまたは長手方向に）に絶縁層のまわりに適用することができる。
【0011】
外側絶縁ジャケット３３は、１５〜１６ミル（０．３８１ｍｍ〜０．４０６４ｍｍ）厚であり得る（しかしながら、他の厚さが可能である）。ケーブル２２の直径全体は、例えば、３００ミル（７．６２ｍｍ）未満であり得るが、２７０〜３０５ミル（６．８５８〜７．７４７ｍｍ）の範囲、または他の厚さなど、他の厚さが可能である。
【0012】
図３は、絶縁性基板上のパターニングされた導電性セグメントを示す、マトリクステープ３２の平面図であり、連続しない導電性材料の２つのバリヤ層３５および３７が使用される。導電性セグメント３４および３８は、下側基板４２の縦方向と横方向の両方に沿った一連の平面図において、モザイクとして配列される。記載されるように、パターニングされた導電性セグメントの複数のバリヤ層を使用することにより、ケーブル２２、２３のよる隣接するケーブルへの結合を効果的に低減することによって、および、その他のケーブルからの結合に対するバリヤを提供することによって、エイリアンクロストークの減衰を高めることができるようになる。導電性セグメント３４および３８の不連続性は、バリヤ層３５および３７から放射を低減または除去する。図示の実施形態では、２層グリッド様の金属パターンがマトリクステープ３２に組み込まれ、これは例示的な高パフォーマンス１０Ｇｂ／ｓケーブルの撚り線対２６のまわりにスパイラル状に巻き付く。バリヤ層の導電性セグメントが隣り合うバリヤ層からのギャップ３６、４０と重なるように、パターンを選ぶことができる。図３および図４では、例えば、上部バリヤ層３５と底部バリヤ層３７は両方とも、一連の約３３０ミル（約８．３８２ｍｍ）×３３０ミル（８．３８２ｍｍ）の（丸みを帯びた角部をもつ）正方形に配列された導電性セグメントを有し、それらの正方形間には６０ミル（１．５２４ｍｍ）のギャップサイズ４４がある。１つの実施形態によると、丸みを帯びた角部の半径は約１／３２インチ（約０．７９４ｍｍ）である。
【0013】
内側バリヤ層３５を参照すると、導電性材料の任意の単一の層の性能は、連続しないパターンのギャップサイズ４４と連続しないセグメントの縦方向長さ４６とに依存し、また、導電性セグメントの横方向幅４８に少なくともいくらか依存することがある。一般に、ギャップサイズ４４がより小さくなり、縦方向長さ４６がより長くなると、ケーブル間クロストーク減衰がより良好になる。しかしながら、縦方向のパターン長さ４６が長過ぎる場合、連続しない導電性材料の層は放射し、関連する周波数範囲内の電磁エネルギーの影響を受けやすくなる。１つの解決策は、縦方向のパターン長さ４６を、取り囲まれたケーブル内の導電性撚り線対の最も長い対レイよりもわずかに大きいが、その線対を介して伝送される最も高い周波数信号の波長の４分の１よりも小さくなるように設計することである。対レイは撚り線対の１つの完成した撚りの長さに等しい。
【0014】
高性能ケーブル（例えば、１０Ｇｂ／ｓ）の典型的な撚り長さ（すなわち、対レイ）は、０．８ｃｍから１．３ｃｍの範囲である。したがって、導電性セグメント長さは、一般的には、５００ＭＨｚの周波数で使用するように適合されたケーブルの場合、約１．３ｃｍから約１０ｃｍの範囲内である。より高い、またはより低い周波数では、導電性セグメント長さは、それぞれより低く、またはより高くに変動することになる。
【0015】
さらに、５００ＭＨｚの周波数を有する信号の場合、伝搬速度が２０ｃｍ／ｎｓであるとき、波長は約４０ｃｍとなる。この波長において、バリヤ層の導電性セグメントの長さは、導電性セグメントが放射しないように、または電磁エネルギーの影響を受けやすくならないように、１０ｃｍ（すなわち、波長の４分の１）未満でなければならない。
【0016】
また、導電性セグメントの横方向幅４８が、ケーブルコア内で撚る際に撚り線対を「被覆する」ことが望ましい。換言すると、導電性セグメントの横方向幅４８は、ケーブルの中心から半径方向外向きに撚り対を覆うのに十分に広いことが望ましい。一般に、横方向幅４８がより広くなると、ケーブル間クロストーク減衰はより良好になる。さらに、マトリクステープ３２は、ケーブルのコアのツイストレートとほぼ同じレートで、ケーブルコアのまわりにらせん状に巻き付けられるのが望ましい。高性能ケーブル（例えば、１０Ｇｂ／ｓ）の場合、典型的なケーブルストランドレイ（すなわち、ケーブルのコアのツイストレート）は、約６ｃｍから約１２ｃｍの範囲である。本発明によるマトリクステープは、ケーブルストランドレイと同じレートで巻き付けられるのが好ましい（すなわち、約６ｃｍから約１２ｃｍの範囲で１巻きを完了する）。しかしながら、本発明は、この範囲の巻き長さに限定されず、より長いまたはより短い巻き長さを使用することができる。
【0017】
連続しない導電性セグメントのマトリクステープの高性能な用途は、ケーブル間クロストーク減衰を増大させるために、１つまたは複数の導電性バリヤ層を使用することである。複数層のバリヤの場合、バリヤ層は、層同士が互いに直接電気接触しないように基板によって分離される。２つのバリヤ層３５および３７が図示されているが、本発明は、単一のバリヤ層、または３つ以上のバリヤ層を含んでもよい。
【0018】
図４は、２つのバリヤ層３５および３７とともに採用されるマトリクステープ３２の断面図をより詳細に示す。各バリヤ層は、基板５０と、導電性セグメント３４または３８とを含む。基板５０は絶縁性材料であり、例えば、約０．７ミル（約０．０１７７８ｍｍ）厚であり得る。導電性セグメントの層は、平面図形、例えば、約０．３５ミル（約０．００８８９ｍｍ）の厚さを有するアルミニウムの、丸みを帯びた角部をもつ正方形を含む。本発明のその他の実施形態によると、導電性セグメントは、正多角形、不規則な多角形、その他の不規則な形状、曲線閉形状、導電性材料クラックによって形成された分離領域、および／または上記の組合せなど、様々な形状で作製することができる。銅、金またはニッケルなど、その他の導電性材料を導電性セグメントに使用してもよい。同じように、それらの区域に半導電性材料を使用してもよい。絶縁性基板の材料の例には、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、およびその他の材料が含まれる。
【0019】
導電性セグメント３４および３８は、スプレー糊の層５２を介して、共通の絶縁性基板４２に取り付けられる。例えば、スプレー糊の層５２は０．５ミル（０．０１２７ｍｍ）厚であり得、絶縁性基板４２の共通の層は、１．５ミル（０．０３８１ｍｍ）厚であり得る。各層の例示的な厚さが示されていると仮定すると、図４のマトリクステープ３２の厚さ全体は約４．６ミル（約０．１１６８４ｍｍ）である。異なる層には、異なる材料厚さを採用することができることを理解されたい。いくつかの実施形態によると、導電性セグメント３４と導電性セグメント３８の２つの層間の距離を、それらの層間の静電容量を低減するように大きく保つことが望ましい。
【0020】
連続しない導電性材料の複数の層をバリヤ材料として使用するとき、層同士のギャップカバレージは、ケーブル間クロストークを減少させるのに役立つ。これは、ケーブル同士の静電容量結合と誘導結合とを試験することによって、最もよく理解することができる。
【0021】
図５は、従来技術のケーブル４０１および４０２の寄生容量結合のモデルを示す。ここで、２本のケーブル４０１および４０２は、標準的な１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）ツイスト長さ５４（対レイ）の２つの撚り線対４０３間のケーブル間クロストークを減衰する方法として、絶縁ジャケット４０４を採用する。得られた寄生容量結合は、モデル化されたキャパシタ４０５〜４０８によって示されるように、著しいケーブル間クロストークを生成する。キャパシタ４０５〜４０８は、図５のモデルを目的として集中容量素子として示されるが、実際には分布容量である。
【0022】
対照的に、図６は、本発明のバリヤ技法を使用した２本のケーブル２２ａおよび２２ｂの寄生容量結合を示す。分布容量から効果全体が得られるが、分布寄生容量結合を示すことを目的として、集中素子キャパシタモデルが示される。撚り対２６ａの第１の撚り線１０１および第２の撚り線１０２は差動信号を担持し、反対の極性を有するものとしてモデル化することができる。第１の撚り線１０１が担持する「正」極性信号と、第２の撚り線１０２が担持する「負」極性信号とは、ほぼ等しく導電性セグメント３４ａに結合する。この結合は、キャパシタ５０４および５０５によってモデル化される。その結果、非常にわずかな実効電荷が撚り対２６から導電性セグメント３４ａ上に容量的に結合され、無視できない電位差を生じる。どのくらいわずかな電荷が導電性セグメント３４ａ上に結合されるかについては、ケーブル２２ａの外側バリヤ層中の導電性セグメント３８ａおよび３８ｂ上に、モデル化されたキャパシタ５０６および５０７を介して結合することによってさらに分布される。また、導電性セグメント３８ａおよび３８ｂは、追加の内側導電性セグメント３４ｂおよび３４ｃと容量的に結合するので、容量結合の量は、撚り線１０１および１０２の反対の極性から生じるキャンセレーション効果により、さらに緩和される。追加のモデル化されたキャパシタ５０８〜５１３を介して同様のキャンセレーション効果がもたらされ、それにより、第１のケーブル２２ａの撚り対２６ａと第２のケーブル２２ｂの撚り対２６ｂとの間の容量結合全体は、従来技術のシステムと比較すると、実質的に減少する。マトリクステープの２つのバリヤ層におけるギャップ３６とギャップ４０との間隔は、直接的なケーブル間容量結合の可能性を大幅に低減する。
【0023】
誘導モデリングに目を向けると、図７は、２本の従来技術のケーブルの寄生分布誘導モデリングを示す。図７および図８において、導電体中の電流が磁界を生成し、導電体の分布インダクタンスにより、矢印で示される誘導結合が生じる。例示を目的として、磁界の特定の区域を矢印で示すが、磁界は、実際には、図示された区域全体に分布している。ここで、ケーブル６０１と６０２は両方とも、標準的な１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）ツイスト長さ５４（対レイ）の２つの撚り線対６０５の間のケーブル間クロストークを減衰する方法として、絶縁ジャケット６０４のみを採用する。６０６〜６０９でモデル化された、得られた寄生誘導結合は、著しいケーブル間クロストークを生成する。
【0024】
図８は、本発明の対象となるバリヤ技法を使用した２本のケーブルの誘導モデリングを示す。ケーブル２２ａおよび２２ｂの２つ撚り線は、撚り対２６ａおよび２６ｂをそれぞれ含み、従来技術と同じ標準的な１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）ツイスト長さ５６（対レイ）を有する。しかしながら、２本のケーブル２２ａおよび２２ｂは、マトリクステープ３２を用いて保護される。バリヤ層３５および３７は、導電性材料セグメント３４および３８が放射しないように、導電性材料中にそれぞれ対応するギャップ３６および４０を含んでいる。導電性セグメントは、導電性材料中のほとんどのギャップが隣接する層の導電性セグメントと整列するように、ケーブル内で互い違いになっている。
【0025】
撚り線対２６ａによって、第１のケーブル２２ａ中に磁界が誘起される。しかしながら、磁界は、マトリクステープ３２の内側バリヤ層を通過する際に、導電性セグメント中に渦電流を生成し、その結果、電磁結合７１０および７１１の程度が低減され、ケーブル間クロストークが低減される。しかしながら、バリヤ層３５および３７中にギャップ３６および４０が必要とされることにより、磁界のいくつかの部分が境界またはギャップの近くを通ることになる。渦電流は、境界またはギャップの近くで強力に誘起されるものではないが、これらの領域における通過する磁界をほとんど低減しない。
【0026】
さらに１つの解決策は、１つの層からのギャップが隣接する層からの導電性材料によって被覆されるように複数のバリヤ層３５および３７を使用することである。第２のケーブル２２ｂは、内側バリヤ層３５中のギャップ３６を被覆する外側バリヤ層（具体的には、導電性セグメント３８）を示す。上述のように、導電層３５および３７を通過する磁界は、渦電流が、境界あるいはギャップ３６および４０の近くでは強力に誘起されないので、より多くのエネルギーを失うことはない。しかしながら、内側バリヤ層３５中のギャップ３６が外側バリヤ層からの導電性セグメントによって確実に被覆されるようにするために、内側バリヤ層を通過する磁界は、外側バリヤ層を通過しながらより強い渦電流を生成し、したがって、それらのエネルギーが低減され、ケーブル間クロストークが低減される。したがって、バリヤ層のギャップ３６および４０を、隣接するバリヤ層からの導電性セグメントと整列するように配列することが望ましいが、バリヤ層中のいくつかのギャップは、本発明のケーブル間クロストーク減衰に大幅に影響を与えることなく、被覆されないままでいる。
【0027】
図９は、マトリクステープ３２が絶縁層３０とケーブル２２の外側ジャケット３３との間でどのようにスパイラル状に巻き付けられているかを示す。代替的には、マトリクステープを、非らせん状（例えば、タバコ状にまたは長手方向に）に絶縁層のまわりに適用することができる。マトリクステープ３２は、ケーブル２２のコアレイ長さとほぼ同じラップレート（すなわち、ケーブルの撚り対２６が互いに巻き付くレート）でらせん状に巻き付けられるのが好ましい。しかしながら、いくつかの実施形態では、マトリクステープ３２は、ケーブル２２のコアレイ長さよりも大きいまたは小さいラップレートでらせん状に巻き付けられてもよい。
【0028】
図１０は、本発明によるマトリクステープ８０の別の実施形態を示す。マトリクステープ８０は、マトリクステープ８０が上側の長方形導電性セグメント８２と下側の長方形導電性セグメント８３とを備えることを除いて、図示および上記されたマトリクステープ３２と同様である。各層上の長方形セグメントは、ギャップ８４によって分離されている。長方形導電性セグメント８２および８３は、縦方向長さ８６および横方向幅８８を有する。１つの実施形態によると、各長方形導電性セグメント８２の縦方向長さ８６は約８２２ミル（約２０．８７８８ｍｍ）であり、横方向幅８８は約３３２ミル（約８．４３２８ｍｍ）である。この実施形態では、ギャップ８４は約６０ミル（約１．５２４ｍｍ）幅である。導電性セグメントの形状およびサイズは変動し得るので、ギャップ幅も変動し得る。例えば、ギャップは、５５ミル（約１．３９７ｍｍ）でも他の幅でもよい。一般に、導電性セグメントの縦方向長さとギャップ幅の比が大きくなると、クロストーク減衰がより良好になる。しかしながら、所望のケーブルの性能特性にも応じて、異なる寸法にしてもよい。長方形導電性セグメント８２は丸みを帯びた角９０を備え、例示された実施形態では、丸みを帯びた角部９０の半径は約１／３２インチ（約０．７９４ｍｍ）である。
【0029】
本発明による導電性セグメントは、より鋭角な角部が使用される場合に生じ得る望ましくない電界効果の機会を低減させるために、湾曲した角部を備えることが望ましい。本発明のいくつかの実施形態によれば、１０ミル（０．２５４ｍｍ）から約５００ミル（約１２．７ｍｍ）の範囲の半径を有する湾曲した角部が好ましいが、ある特定の実施形態ではより大きなまたはより小さな半径が有効なことがある。図１１は、図１０の線１１−１１に沿って取られたマトリクステープ８０の断面図である。マトリクステープ８０は、絶縁性基板９２と、長方形導電性セグメント８２を有する上側バリヤ層９１と、長方形導電性セグメント８３を有する下側バリヤ層９３とを備える。長方形導電性セグメント８２および８３は、スプレー糊の層９４によって基板９２に取り付けられ、外側基板層９６によって境界されている。１つの実施形態によると、絶縁性基板９２の厚さは約１．５ミル（約０．０３８１ｍｍ）であり、スプレー糊層９４の厚さは約０．５ミル（約０．０１２７ｍｍ）であり、導電性セグメント８２および８３の厚さは約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）であり、外側基板層９６の厚さは約１ミル（約０．０２５４ｍｍ）である。マトリクステープ８０の所望の物理的および性能品質に応じて、各層にその他の厚さを使用してもよい。
【0030】
マトリクステープを利用したケーブル内の内部ニアエンドクロストーク低減上記の議論の多くは、もっぱらエイリアンケーブル間クロストークに焦点をあててきた。ケーブル設計において考慮されるべき別の電気特性は、内部ニアエンドクロストーク（ＮＥＸＴ）としても知られる、線対間のＮＥＸＴである。線対とマトリクステープとの間のバリヤの設計、ならびにマトリクステープ自体のパターン設計は、内部ＮＥＸＴを低減させるように選択することができる。以下の議論は、ケーブル間の著しいエイリアンクロストーク減衰を依然として維持しながら、そのようなＮＥＸＴを低減するために利用することができる、いくつかの可能な設計選択について記載する。
【0031】
内部ＮＥＸＴは、一般的には、２つのパラメータ、すなわち、（１）各対のツイストレイおよび（２）２つの対との間の距離によって制御される（一般には、ケーブル直径を最小限に抑えるように小さく保たれる）。マトリクステープ（マトリクステープ２６など）がケーブル中に導入されたとき、さらなるクロストークメカニズムが導入される。このメカニズムは、マトリクステープを介する、２つの線対間の容量結合である。この結合に関する制御パラメータは、（１）線対とマトリクステープとの間の距離および（２）マトリクステープ自体の金属パターンである。
【0032】
線対とマトリクステープとの間の距離は、マトリクステープへの線対が有する容量結合の量を制御する。内側絶縁層（例えば、図２の内側絶縁層３０）は、この距離の大部分を構成するので、対の特性インピーダンス（または反射性減衰量）は、内側絶縁層分離と内側絶縁層の誘電率とによって制御される成分を有する。バリヤとして使用すべき好ましい材料は、約１．７の誘電率を提供するので、発泡ポリプロピレンまたはポリエチレンである。そのような材料を用いると、１０ミル（０．２５４ｍｍ）の内側絶縁層厚さは、適当な分離距離を提供する。より一般的には、内側絶縁層に関する好ましい距離（単位：ミル。１ミルは０．０２５４ｍｍである。）と誘電率の比（ｄｄｒ）は、約５．８８よりも大きい（すなわち、ｄｄｒ＞約５．８８）。比率がより高いと、内部クロストークをさらに低減させるのに役立つことになる。
【0033】
線対とマトリクステープとの間の距離に加えて、マトリクステープを介する２つの線対間の容量結合を制御するための別のパラメータは、マトリクステープ自体の設計である。図１２〜図１６は、容量結合を異なるように制御するための異なるマトリクステープ設計を示す。以下の議論において、導電性セグメントは、「ブリック」と称される。これは単に便宜上のものであり、導電性セグメントがブリック形状でなければならないことを示唆することを意図するものではない。先に述べたように、本発明の実施形態の範囲から逸脱することなく、多くの異なる形状を使用してもよい。
【0034】
図１２は、（図１０および図１１に示されたもののような）２ブリック両面マトリクステープ８０が採用された１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブル１２００の断面図である。図１０および図１１を参照すると容易にわかるように、マトリクステープ８０は両面テープであり、各面は、絶縁性基板９２によって分離された、長方形導電性セグメントの２つの平行な列またはブリック８２および８３を含む。ケーブルは、クロスウェブ１２１０によって互いに分離された４つの線対１２０２〜１２０８を含む。バリヤ１２１２（内側絶縁層）は、線対１２０２〜１２０８およびクロスウェブ１２１０を取り囲む。外側絶縁ジャケット１２１４は、バリヤ１２１２のまわりにスパイラル巻きされるマトリクステープ８０を取り囲む。
【0035】
図１２に示されたマトリクステープ８０の２ブリック両面構成の結果として、容量結合Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４、ならびに単純にするために図示されていないその他の結合が生じる。Ｃ１は第１の線対１２０２とマトリクステープ８０との間の結合であり、Ｃ２は第２の線対１２０４とマトリクステープ８０との間の結合であり、Ｃ３は第３の線対１２０６とマトリクステープ８０との間の結合であり、Ｃ４は第４の線対１２０８とマトリクステープ８０との間の結合である。理解されるように、Ｃ１およびＣ２は、共通のブリック８３ａまたは導電性セグメントを共有しているので、Ｃ１とＣ２との間の結合は著しくなる。同様に、Ｃ３およびＣ４は共通のブリック８３ｂを共有しているので、Ｃ３とＣ４との間の結合は著しくなる。その結果、第１の対１２０２と第２の対１２０４との間のクロストークが著しくなり、第３の対１２０６と第４の対１２０８との間のクロストークが著しくなる。この内部クロストークは、ケーブル１２００の性能を劣化させるので望ましくない。
【0036】
図１３〜図１５は、３ブリック両面マトリクステープ１３０２（図１４参照）が採用された１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブル１３００を示す。両面マトリクステープ１３０２の各面は、絶縁性基板１３０８によって分離された、長方形導電性セグメントの３つの平行な列またはブリック１３０４および１３０６を含む。上側ブリック１３０４および下側ブリック１３０６は、ケーブルと隣り合うケーブルとの間のエイリアンクロストークを減衰させるために、互いの対応するギャップ１３１０および１３１２と実質的に重なる。ケーブル１３００のその他の部分は、図１２のケーブル１２００と非常に類似しており、したがって、同様の番号が使用されている。
【0037】
図１２に示されたマトリクステープ８０の２ブリック両面構成と同様に、図１３〜図１５を示したマトリクステープの３ブリック両面構成により、容量結合Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４、ならびに単純にするために図示されていないその他の結合を生じる。しかしながら、２ブリック構成とは異なり、Ｃ１およびＣ２は共通のブリックを共有しないので、３ブリック構成は、Ｃ１とＣ２の結合が最小となる。かわりに、Ｃ１はブリック１３０６ａに結合し、Ｃ２はブリック１３０６ｂに結合する。したがって、ブリック１３０６ａおよび１３０６ｂは別個の導電性セグメントであるので、第１の対１２０２と第２の対１２０４と間の内部ＮＥＸＴは最小になる。Ｃ３およびＣ４は共通のブリック１３０６ｂを共有するので、Ｃ３とＣ４との間の結合は著しくなる。その結果、第３の対１２０６と第４の対１２０８との間の内部ＮＥＸＴが著しくなる。したがって、３ブリック両面ケーブル１３００の場合、対３と対４の間の内部ＮＥＸＴは依然として著しいが、対１および対２に関する内部ＮＥＸＴは、図１２のケーブル１２００によって改善される。
【0038】
図１６は、４ブリック両面マトリクステープが採用された１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブル１６００の断面図である。理解されるように、結合Ｃ１〜Ｃ４はそれぞれ、別個のブリック１６０２〜１６０８に結合され、それにより、Ｃ１〜Ｃ４の各々の間の結合が最小になる。したがって、隣り合う対１２０２〜１２０６の内部ＮＥＸＴも最小となる。ブリックの数が増加するにつれて、すべての線対間の結合が少なくなることが予想されるであろう。しかしながら、数多くのブリックを有することに対する不利益は、対応する数多くのギャップおよびブリック端部が生成されることである。これは、ギャップの量を増やし、ブリック端部は、隣り合うケーブル間の誘導結合減衰を低減し、したがって、エイリアンクロストーク減衰が犠牲となる。
【0039】
図１２〜１６を参照して上記で論じたように、マトリクステープ自体の設計が、マトリクステープによって２つの線対間の容量結合を制御するために使用することができるパラメータである。（１）隣り合うケーブル間のエイリアンクロストークを減衰させることと、（２）ケーブルを用いて内部ＮＥＸＴを低減することとの相反する目的のバランスをとるためには、マトリクステープの好ましい構成は、図１３および図１４に示された３ブリック両面構成である。もちろん、内側絶縁層厚さが増大した場合、または内側絶縁層のＤＤＲが実質的に増大した場合には、両方の指標（エイリアンクロストークおよび内部ＮＥＸＴ）が改善されるであろう。しかしながら、そのようにすると、ケーブルの直径も増大することになり、それは、一般的には望ましくない。
【0040】
マトリクステープを利用したケーブル内のコヒーレント差動モード結合の回避ケーブルの構造中にマトリクステープを導入することは、（例えば、ＴＩＡ ５６８Ｃによって規定されるような）エイリアンクロストーク仕様を満たすのに役立つ。マトリクステープ技法は、（ケーブル間のエアギャップまたは間隔とは対照的に）ケーブルの直径を（例えば、３５０ミル（８．８９ｍｍ）から可能であれば２８０ミル（７．１１２ｍｍ）以下まで）さらに低減させる。直径をこのように低減させることは、ケーブルを設備中に設置するときに有益となる。しかしながら、マトリクステープの具体的な設計に応じて、ある特定の周波数におけるエイリアンクロストークを、ケーブル間の高差動モード結合により、増強され得る。この結合は、（撚り線対に常駐する）印加された差動モード信号と、マトリクステープの金属形状と線対のレイ長さとの相互作用の周期との間で求められるコヒーレンスの程度により、コヒーレント差動モード結合と呼ばれる。コヒーレント差動モード結合応答の振幅および帯域幅は、マトリクステープ周期および撚り線対レイ長さの精度または確度に関係する。ピーク応答の帯域幅は、これらの長さが変動するにつれて広くなる。このコヒーレント差動モード結合は、ある特定の設計予防措置（以下に示す）が取られない場合、エイリアンクロストーク仕様を満たすのを難しくすることがある。
【0041】
コヒーレント差動モード結合は、主に、不変の長さの金属形状が不変の周期パターンで利用される構成における潜在的な課題である。図２〜図４、図６および図８〜図１６に示された実施形態は、そのような構成の例である。金属形状のランダムパターンまたは擬ランダムパターンを採用するマトリクステープは、撚り線対レイ長さの選択の幅が広がるので、コヒーレント差動モード結合の影響を受けにくい。真ランダム性は、金属形状の撚り線対レイと長さ周期度との間の依存性が除去されるので好ましい。しかしながら、典型的な製造プロセスは、しばしば、真ランダムパターンを達成できず、著しい偽ランダムパターン長ささえも達成できない。その結果、マトリクステープは、共通して、不変の周期的長さの金属形状を有する。
【0042】
金属形状が不変の周期的長さを有する場合、対象の周波数におけるコヒーレント差動モード結合を回避するために、線対の長さをその不変の周期的長さに調整することが１つの課題となる。図１７〜図２８および関連する議論は、コヒーレント差動モード結合（一般には、結合）について述べ、ワイヤ対の長さを不変の周期的長さに調整するプロセスをもとに記載される。図示の例では、ケーブルは、３ブリック両面マトリクステープ１３０２が採用された１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６ａケーブルである。図１３〜図１５を参照されたい。
【0043】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、金属形状によって覆われた撚り線対に関して、マトリクステープから見た金属形状（すなわち、ブリックまたは導電性セグメント）の等価斜視図を示す概念図である。これらの等価斜視図は、ケーブルの物理的構造を正確には表しておらず、金属形状と対応する撚り線対との間の相対的な配置を示すことを意図していることを留意されたい。
【0044】
図１７Ａは、マトリクステープが、線対の場合と同じケーブルストランドレイを用いてケーブルのまわりにらせん状に巻き付けられている場合を示す。この場合、金属形状１７００の周期は、テープ自体の寸法（すなわち、縦方向長さおよび横方向幅）の周期に等しい。
【0045】
図１７Ｂは、マトリクステープが縦方向構成で巻き付けられている場合を示す。ここで図示されるように、テープの金属形状１７００の周期は、その形状の対角線にほぼ等しい。同様に、図１７Ｃは、周期がより複雑で、したがって、コヒーレント差動モード結合周波数の計算がより複雑である場合を示す。
【0046】
図１８は、２つの同様に構築されたケーブル間に４４０ＭＨｚ程度の高いレベルのコヒーレント差動モード結合１８０６が存在するように、特定の金属形状周期を有するマトリクステープを採用するケーブル構成に関する、電力和エイリアンＮＥＸＴ（ＰＡＮＥＸＴ）仕様１８０２と、ケーブル応答レベル１８０４とを示すグラフ１８００である。この具体的に示されたケーブル設計は、Ｕ／ＵＴＰ Ｃａｔ ６Ａ １０Ｇ Ｂａｓｅ−Ｔ アプリケーションに必要とされる仕様を含まない。４４０ＭＨｚにおけるピーク結合の外側のエイリアンクロストーク性能は、大幅なマージンで非常によく仕様を満たすことを留意されたい。金属形状の周期の長さに対する修正、および／または線対レイの長さの変化を用いると、以下に記載され、本発明で使用されるように、グラフ１８００に示された高い程度の結合を除去することができる。
【0047】
類似するが別個に構築された２本のケーブル中の撚り線対でエイリアンクロストークを生じさせ得る２つの基本的な結合メカニズムがある。すなわち、容量結合および誘導結合に基づく、電磁放射結合メカニズムおよび非放射結合メカニズムである。非放射メカニズムは、主に、隣り合うケーブルの近接性および対象の周波数範囲（例えば、１ＭＨｚから５００ＭＨｚ）により、エイリアンクロストークよりも優勢である。以下の議論は、これらの非放射結合メカニズムを対象とする。これらの結合メカニズムの理解は、コヒーレント差動モード結合の性質を理解するのに役立つ。
【0048】
図１９Ａ〜図１９Ｄおよび図２０Ａ〜図２０Ｄは、マトリクステープが組み込まれていない状態（図１９Ａ、図１９Ｃ）とマトリクステープが組み込まれた状態（図１９Ｂ、図１９Ｄおよび図２０Ａ〜図２０Ｄ）のＵ／ＵＴＰケーブルのための差動モード（ＤＭ）エイリアンクロストーク結合メカニズムおよび共通モード（ＣＭ）エイリアンクロストーク結合メカニズムを示す概念図である。各図は、どのようにマトリクステープ（金属形状の連続しない周期的なセット）がこれらの結合メカニズムに減衰を与えることができるかを示す。
【0049】
図１９Ａ〜図１９Ｄにおいて、結合の大きさは、矢印の長さおよび太さによって示される（矢印の長さが長くなるほど、および／または太くなるほど大きさが大きくなる）。典型的なＵ／ＵＴＰケーブルでは、線対上の伝搬する信号はＤＭであり、ＤＭからＣＭへの変換は非常に低い（例えば、−４０ｄＢ）ので、ＤＭ結合がＣＭ結合よりも優勢である。
【0050】
図１９Ｂは、マトリクステープがケーブル中に組み込まれたときに、ＤＭ結合は（電気的にも磁力的にも）、（図１９Ａに示されたものから）大幅に低減されることを示している。応答性減衰メカニズムは図２０Ａおよび図２０Ｃに示される。同様に、図１９Ｄは、ＣＭ電気（容量）結合がわずかに増加し、ＣＭ磁気（誘導）結合がわずかに低減されることを示す。応答性減衰メカニズムは、図２０Ｂおよび図２０Ｄに示される。以下に図２０Ａ〜図２０Ｄについてさらに詳細に記載する。
【0051】
図２０Ａ〜図２０Ｄは、２つの減衰メカニズムを示す。図２０Ａおよび図２０Ｃは、差動モード磁気結合および差動モード電気結合を示すが、図２０Ｂおよび図２０Ｄは、共通モード磁気結合および共通モード電気結合を示す。
【0052】
磁気（誘導）結合が、異なるが同様に構築された２本のケーブル中の２つの撚り線対２０００（図２０に示される）と別の線対（図示せず）との間で線対２０００中の異なる差動電流から生じる場合、渦電流２００４は、磁界２００６が金属形状２００８を通過する場合に生成される。この渦電流は、磁界２００６に（電流の平方によって乗算された抵抗のレートの）電力損失を提供し、したがって、電磁結合に関連付けられるエイリアンクロストークを低減させる。図２０Ｃは、線対２０００上の差動モードにより、どのように電界の大きさが減衰されるかを示す。金属形状２００８は、金属形状２００８が被覆する線対２０００の長さ全体に実質的に等しい電位を提供し、したがって、カバレージ長さ全体に平均した効果を提供する。等電位値は、被覆された長さが線対周期の整数倍に近づくにつれて、ゼロに向かう傾向がある。同様に、等電位値は、被覆された長さが線対周期の半整数倍に近づくにつれて、最大の大きさに向かう傾向がある。等電位値がより低くなると、異なるケーブルの線対間の電界結合がより低くなる。
【0053】
共通モード結合に関して、図１９Ｃおよび図１９Ｄは、どのように磁界結合がわずかに減衰し、電界結合が実際にわずかに増加するかを示した。図２０Ｂは、磁界２０１２の大きさが、磁界の形状により、ほんのわずかに減衰されることを示す。これは、金属形状２００８と関連する磁界２０１２の法線ベクトル成分のみが、渦電流２０１４を生成するからである。法線成分は、ＤＭ信号中の対応する法線成分よりも小さいので、これにより、より小さい減衰を生じる。電界結合は、実際には、共通の大きさの電位における線対２０００の長さを被覆している金属形状２００８のサイズにより、より大きくなる。ここで、金属形状は、本質的には、物理的「スプレッダー」として作用し、それにより、より容易なケーブル間結合が提供される。
【0054】
エイリアンクロストークを担う主な結合メカニズムに関する上記の説明は、不変の長さの周期的な金属形状をもつスパイラル巻きされたマトリクステープを有する通信ケーブル間で、どのようにしてコヒーレント差動モード結合が生じ得るかを理解することをもとにしている。図２１〜図２５は、コヒーレント差動モード結合が生じ得る設定を示す概念図である。これらの図面は、ブリック（金属形状）２１００と撚り対２１０２および２１０４とを参照する。
【0055】
図２１Ａに示されるように、特定の金属形状周期（長さＬ）の場合、マトリクステープを構成する金属形状上に、非ゼロ等電位を生成する撚り線対レイ（周期ｘ）が存在する。そのような周期的な関係における非ゼロ等電位は、長手軸方向に沿って周期的な値を有することがあり、各周期は、特徴的な周期的長さ（「コヒーレンス長さ」２１０６）を有する。図２２Ａ〜図２２Ｂおよび図２３Ａ〜図２３Ｄは、これを、ケーブルの長さに沿った横方向断面図および縦方向断面図で象徴的に示す。図２２Ａ〜図２２Ｂは、撚り対２１０２がブリック２１００の下で撚られる際のブリック２１００上の相対的な電荷を示す。図２３Ａおよび図２３Ｄは、ブリック２１００の長さＬが撚り対２１０２の対レイｘに関連して変化する際のブリック２１００上の相対的な電荷を示す。差動モード信号は、そのレイ長さ間にそのような周期的関係を有し、マトリクステープの金属形状周期をもつ撚り線対に印加される場合、強い結合は、２つの同様に構築されたケーブル間の２つの撚り対の間で生じ得る。２つの異なるケーブルの２つの撚り対間の結合は、図２１Ｂに示されるように、非常に容量性である。この強い結合は、印加された信号が、長手方向に周期的な等電位にコヒーレントな場合（あるいは換言すると、印加された信号の波長が前述の図２１Ａに示されたコヒーレンス長２１０６に等しい場合）に生じる。
【0056】
同様の構造の隣り合うケーブル間に大きな結合が存在する信号周波数の（周期的な等電位の周期として規定される）コヒーレンス長２１０６が存在する。この信号周波数（存在する場合）対象の周波数範囲外となるのが好ましい。対処の周波数範囲は、ケーブルが送信するアプリケーションの周波数範囲である（例えば、１０Ｇｂ／ｓ Ｂａｓｅ−Ｔケーブルは、１から５００ＭＨｚのアプリケーション周波数範囲を有する）。したがって、関係する信号周波数が、送信されるアプリケーションの周波数範囲外となるように、コヒーレンス長２１０６を生成するのが望ましい。
【0057】
コヒーレント差動モード結合が生じる信号周波数が対象の周波数範囲外であるケーブルを設計するために、（上記で規定された）Ｌおよびｘに関する値を調整することができる。コヒーレンス長２１０６と信号周波数との間の関係は、以下のとおりである。周波数（Ｈｚ）＝（位相速度）／（コヒーレンス長さ）
位相速度とは、撚り線対内における差動モード信号の伝搬速度である。一般的には、（媒体に依存する）この速度は、約２０ｃｍ／ｎｓである。したがって、６０ｃｍのコヒーレンス長が生じる場合、高結合の周波数は約３３３ＭＨｚである。これは、３３３ＭＨｚで生じることを除いて、図１８に示されたＰＳＡＮＥＸＴピーク１８０６に同様である。
【0058】
この形態のコヒーレント結合を生成するために、マトリクステープを構成する金属形状２１００の周期は、撚り線対レイ長さｘの整数倍または半整数倍でなければならない。さらに、この状態が存在するとき、得られたコヒーレンス長２１０６は、撚り線対レイ長さｘと金属形状周期Ｌとの間の長さの差δに依存する。この長さの差δは、Ｌ−ｘの大きさに等しい。したがって、Ｌがｘの整数倍に完全に等しい（すなわち、δ＝０）とき、得られたコヒーレンス長は大きい（周波数は非常に低い）。しかしながら、Ｌとｘの倍数との間のわずかな差またはオフセットが（すなわち、δが非ゼロある）場合、得られるコヒーレンス長は、より短くなり（周波数はより大きくなり）、あるいはより大きくなる（周波数はより小さくなる）。
【0059】
図２４Ａおよび図２４Ｄは、コヒーレント差動モード結合がＬ＝２ｘのときにδ（Ｌ−ｘ）の様々な倍数に関して生じる周波数を示す。この関係を使用して、Ｌおよびｘの「適切な」値を選択するための設計ガイドを構築することができる（すべての撚り線対は、この設計ガイドに適合しなければならないことを了解されたい）。撚り線対レイ長さｘは、得られる周波数（コヒーレンス長さから導出される）が、そのために設計されたアプリケーションで使用される最大周波数よりも小さくなるように制限される。例えば、１０Ｇ Ｂａｓｅ−Ｔアプリケーションでは、指定される最大周波数は５００ＭＨｚであり、したがって、線対ツイストレイは、５００ＭＨｚよりも小さいコヒーレント周波数をもたらさない値から選択することができる。したがって、このアプリケーションをサポートするコヒーレンス長の最も大きな許容可能な値は、４０ｃｍである。
【0060】
上記の概念を使用して、金属形状の所与の周期に関する「キープアウト」ツイストレイ長さの表を作成することができる。図２５Ａは、そのような表の例２３００を示す。図２５Ｂは、この設計ガイドラインに適合する例示的な撚り対レイセット２３０２を示す。このガイドラインによると、隣り合うケーブルは、５００ＭＨｚの最大印加周波数を含む高いコヒーレント差動モード結合を経験することはない。
【0061】
長さＬが十分に長く、次いで、結合が小さい振幅および広い帯域幅を有する場合、マトリクステープの金属長さ周期Ｌの最大値には制限がある。例えば、２００ＭＨｚで撚り線対上を伝搬する差動モード信号の波長は、約１００ｃｍである。マトリクステープの金属形状周期Ｌが約１インチ（２．５４ｃｍ）であるとき、約４０個の金属形状２１００が、この周波数におけるコヒーレンス長２１０６を構成する。得られる応答スペクトルの振幅は非常に大きく、帯域幅は狭い。しかしながら、形状周期が約１０インチ（２５．４ｃｍ）である場合、４つの形状のみで同じ周波数におけるコヒーレンス長を構成し得る。この１０インチ（２５．４ｃｍ）金属形状周期Ｌを使用するコヒーレント差動モード結合が存在する場合、エイリアンクロストーク応答は、広帯域幅をもつより小さい振幅をもつピークを有する。
【0062】
また、金属形状周期は、放射性電磁エネルギーの感受性（および放出）起因する上限を有することを了解されたい。この上限は、主に、線対２１０２が低バランス（すなわち、ケーブル内における、またはチャネルの接続性におけるＤＭからＣＭへの、またはＣＭからＤＭへの変換）を有する場合にのみ有効（または重要）である。当該の効果は、ＣＭ信号がＤＭに変換され、したがって、ノイズ寄与因子として現れるときに、またはＤＭ信号がＣＭ信号に変換され、（すなわち、隣り合うケーブルに）放射するときに得られる。金属形状の周期的長さＬが、サポートしなければならない最大周波数に対して整数倍関係を有するとき、マトリクステープは、線対２１０２上に伝搬する共通モード信号から、またはその信号中にエネルギーを放射する。例えば、５００ＭＨｚでは、撚り線対２１０２上で伝搬する共通モード信号の波長は、約４０ｃｍである。金属形状２１００の周期的長さＬが（４分の１波長アンテナに対応して）約１０ｃｍである場合、マトリクステープは、ケーブルからエネルギーを効果的に放射する。もちろん、このシステムは、マトリクステープが、外部ソースから、または別の同様に構築されたケーブルからこの放射エネルギーを受けることができるような相互関係を有する。いずれの場合も、望ましくないエイリアンクロストークに寄与する。
【0063】
金属形状の周期的長さＬの上限に加えて、撚り線対２１０２のレイ長さｘによって主に設定される下限も存在する。電磁界減衰は、金属形状長さＬが撚り線対レイ長さｘに近づく（またはそれよりも小さくなる）につれて低減される。この感受性は、さらに、電界および磁界に起因する減衰によって制御される。例えば、金属形状２１００が撚り線対長さｘの約半分の長さを有する場合、線対長さの第１の半分を補償する第２の半分がないことにより、有益な電界下減衰は最小になる。また、磁界結合の有益な減衰は、金属形状長さＬが線対レイ長さｘよりも小さいときに小さくなる。低減された減衰は、主に、渦電流が効果的に設定できない、金属形状端部の増加量に起因する。
【0064】
金属形状の周期的長さＬまたはレイ長さｘを変動させることに加えて、別の技法は、特定の金属形状（すなわち、ブリック）の下の線対の位置の（ケーブルの周囲の）固有変動性を利用することを含む。この位置変動は、約６０ミル（約１．５２４ｍｍ）となり得る。図２６Ａに示されるように、「長方形」ブリックパターンの場合、線対２１０２の位置変動は、ブリック２１００が被覆する線対の領域を変更しない。しかしながら、図２６Ｂに示されるように、非規則的な平行四辺形ブリックパターンの場合、線対２１０２の位置変動は、ブリックが被覆する線対の領域を変動させることでき、増強された電荷の値を変化させ、コヒーレント差動モード結合につながり得る、任意の周期的な縦方向の電荷分布を破壊するのに役立つ。
【0065】
図２７は、対応する線対２１０２と整列した不規則な平行四辺形ブリック２１００のそのようなパターンを示す。平行四辺形の角度が２０度である場合、線対位置が６０ミル（１．５２４ｍｍ）変化すると、線対長さは約２２ミル（約０．５５８８ｍｍ）だけシフトする。この２２ミル（０．５５８８ｍｍ）のシフトは、典型的な線対の長さの約５％を表し、コヒーレント差動モード結合のピークの振幅を低減させるのに役立ち、それにより、その帯域幅を増大させる（ピークは本質的に低減され、ピーク幅は広がる傾向がある）。図２８Ａ〜図２８Ｃは、線対レイ長さの約プラスマイナス１０％である場合に生じ得る電荷変動を示す。平行四辺形の角度を増大させると、この変動はさらに増大する。
【0066】
要するに、マトリクステープを使用してケーブル中のコヒーレント差動モード結合を回避するために、（１）（上述の原理を使用して）許容可能なコヒーレンス長をもたらすために、固定された金属形状の対レイ長さおよび周期長さを選択すること、（２）金属形状パターン、個々の金属形状の寸法、または対レイ長さに、ランダム性または十分な擬ランダム性を導入すること、あるいは（３）線対のストランドレイに関してマトリクステープストランドレイをランダム化することのうちの１つまたは複数を使用することができる。また、その他の同様の技法が可能であり、本発明の１つまたは複数の実施形態によって包含され得る。
【0067】
マトリクステープを有する通信ケーブルの改善された電磁両立性（ＥＭＣ）ケーブルの縦方向インピーダンスが低すぎる場合、共通モード信号は、マトリクステープの金属形状（ブリック）上で伝搬することができ、潜在的には、ケーブルを放射させ、電磁放射の影響を受けやすくする。ＥＭＣ感受性または放射を最小限に抑えるために、縦方向インピーダンスを増加させなければならない。
【0068】
図２９Ａ〜図２９Ｃおよび図３０Ａ〜図３０Ｃを参照して以下に記載するように、マトリクステープを巻き付けたケーブルの縦方向インピーダンスは、マトリクステープ状の金属形状のパターンを、不規則な平行四辺形の金属形状の規則的なパターンとなるように選択することによって増大させることができる。さらに、これにより、金属形状の両端で重なる２つの金属形状の間の）重複静電容量と、（ケーブルコアのまわりに巻き付けられているマトリクステープにより重ねられた２つの金属形状の間の）スパイラル巻き重複静電容量が低減される。スパイラル巻き重複静電容量（図２９Ａ〜図２９Ｂおよび図３０Ａ〜図３０Ｂ）は、一般に、１つのブリックから、縦方向に数ブリック離れて配置された別のブリックまで延びる静電容量を示すので、縦方向インピーダンスの優勢な成分となる。
【0069】
図２９Ａ〜図２９Ｃは、規則的な平行四辺形の金属形状（すなわち、長方形）がブリックとして使用される場合を示すが、図３０Ａ〜図３０Ｃは、不規則な平行四辺形の金属形状（すなわち、平行四辺形）が使用される場合を示す。（図２９Ｂおよび図３０Ｂとあわせると）図２９Ｃおよび図３０Ｃの等価回路図からわかるように、スパイラル巻き重複静電容量は、本質的に、一連のキャパシタストリングと平行である。一連のキャパシタストリングがある場合、総静電容量は、直列のキャパシタの数に比例して低減される（したがって、より短いブリックは、撚り高い所望の縦方向インピーダンスにつながる）。らせん状にスパイラル巻き重複静電容量が平行に配置されると、総静電容量が増加し、それにより、縦方向インピーダンスが低減させ。一方、不規則な平行四辺形の規則的なパターンが使用され（図３０Ａ〜図３０Ｃ）、スパイラル巻き重複静電容量はより少ない数の一連のキャパシタストリングと平行に配置され、総静電容量の減少と、それに対応する縦方向インピーダンスの増加をもたらす。この結果、電磁放射および感受性が低減される。
【0070】
改善された信号減衰特性マトリクステープの仕様は、さらなる利点、すなわち、改良された減す特性を提供し、その結果、信号対雑音比、およびこれから導くことができるその他の利点（例えば、チャネルデータレート容量）が増大する。この改善された減衰スペクトルは、（マトリクステープが提供する新しい境界状態に対応する）電磁界の再配向から生じ、線対の電流密度を再分布する。電流密度の再分布は、増大した断面積を有し、それにより、線対内の減衰が低減される。
【0071】
イーサネット（登録商標）ネットワーク装置の受信側における信号レベルは、ケーブル内の減衰によって大幅に制御される。ケーブルには２つの主な寄与因子がある。それらは、（１）伝導損失（銅直径および表面粗さに関連する導体伝導率および損失）、および（２）（銅線を取り囲む誘電材料内の損失に関係する）誘電損失である。マトリクステープを線対に緊密に配置することにより、ワイヤ間の中心からわずかに外に広がるように電磁界が変化する（すなわち、電界のより高い密度は、金属形状上で終端する）。これは、３つの主な理由による。第１に、銅線内の電流密度に対する断面積を増大させ、それにより、伝導損失が低減される。第２に、電磁界のいくつかは、より低い損失の誘電媒体を通過することができるので、誘電損失を低減させる。第３に、マトリクステープは、他の場合には誘電損失に寄与し得る外側ジャケット材料の誘電体に達する電磁界の量を低減させる。図３１および図３２Ａ〜図３２Ｂは、これらの利点の概念図を提供する。これらの図面は、マトリクステープをもつ１０Ｇｂ／ｓケーブル、ＦＲ添加（難燃性）ポリエチレン誘電体が銅を取り囲む銅線（約２５ミル（約０．６３５ｍｍ）直径の銅）の４つの対（約４６ミル（約１．１６８４ｍｍ）直径）、線対を分離する発泡ポリエチレン製スペーサ（約１５ミル（約０．３８１ｍｍ）幅×１５５ミル（３．９３７ｍｍ）長）、線対とマトリクステープとの間の発泡ポリプロピレンまたはポリエチレン製バリヤ（約１０ミル（約０．２５４ｍｍ）幅）、および外側のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製ジャケット（約１６ミル（約０．４０６４ｍｍ））を仮定する。（例えば、図１３を参照されたい。）
【0072】
線対によって生成された電磁界は、ワイヤ誘電体、セパレータ、バリヤ、およびマトリクステープを貫通する。電磁界は、マトリクステープの外側で大幅に低減される。したがって、ケーブルの外側の外側ジャケットおよびエレメントは、線対の減衰に最小限にしか影響を与えない。図３１は、マトリクステープを採用するＵ／ＵＴＰケーブルの減衰スペクトル３１０２と、マトリクステープを使用しないＵ／ＵＴＰケーブルの減衰スペクトル３１０４と、減衰のＴＩＡ５６８仕様の減衰スペクトル３１０６とを記載する表３１００を示す。マトリクステープを利用したケーブルの減衰スペクトルの改善を留意されたい。
【0073】
図３２Ａは、マトリクステープを利用しないＵ／ＵＴＰケーブル３２０２を取り囲む磁界３２００の概念図である。銅線３２０６ａ〜ｂ内の電流密度３２０４は、これらの電磁界３２００に従って分布することを留意されたい。線対３２０６ａ〜ｂ中の電流３２０４の、この得られた小さな断面分布は銅線の間に集中しており、線対中に浅い深さで貫通している。図３２Ｂに示されるように、導電表面（例えば、マトリクステープ）が線対３２０６ａ〜ｂの隣接するとき、電磁界３２０８は再分布し、電流３２１０を銅線３２０６ａ〜ｂ中に再分布させる。この再分布により、伝導断面積がより大きくなり、従って、減衰量がより小さくなる。このメカニズムは、減衰低減の導電部分を考慮する。また、電磁界３２００、３２０８の再分布により、誘電損失が低減され、それにより、電磁界は、ケーブル内の誘電材料の部分へと広がり、損失係数がより低くなる。ケーブル内における伝導損失および誘電損失のこの低減の結果として、改善された信号対雑音比により、１０Ｇｂ／ｓイーサネット（登録商標）チャネル性能がより高く発揮される。
【0074】
マトリクステープをもつ内側絶縁層として使用される代替的なエンボスフィルム図３３は、撚り線対２６とマトリクステープ３２との間の絶縁層としてエンボスフィルム１３２を有する別のケーブル１３０の断面図である。いくつかの実施形態によれば、エンボスフィルム１３２は、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）などのポリマーで作製されたエンボステープの形態である。いくつかの実施形態では、エンボスフィルム１３２は、発泡ポリエチレンまたはポリプロピレンのエンボス層で作製される。ベース材料として、非発泡難燃性ポリエチレンを使用してもよい。フィルム１３２をエンボス加工することにより、フィルムのベース材料の厚さよりも非常に大きな厚さ全体を有する絶縁層を提供する。これにより、非エンボス固形または発泡フィルムよりも単位量当たりの厚さが厚い層が生成される。エンボス加工を介して、層により多くの空気を組み込むと、得られる層の誘電率がより低くなり、層の誘電率全体が低くすることで、より高い誘電定数をもつ材料のより厚い層と同様のレベルの性能が可能になるので、ケーブル直径全体をより小さくすることができる。エンボスフィルムの使用は、ケーブル中の固形材料の量を少なくすることによって、ケーブルのコスト全体を低減し、また、固形絶縁層が使用される場合よりも少ない量の可燃性材料がケーブル内に提供されるので、ケーブルの燃焼性能を改善する。また、エンボスフィルムを絶縁層として使用すると、ケーブルの挿入損失性能が改善されることが分かった。本発明による絶縁層は、ケーブルコアのまわりに、スパイラル状に、または他の方式で巻き付けることができる。
【0075】
図３４は、エンボスフィルム１３２の１つの実施形態の平面図である。また、詳細な側面図Ｓが図３４に示される。図３４に示された実施形態では、エンボスフィルム１３２は、発泡ポリエチレンまたはポリプロピレン、あるいは非発泡ポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれかのなど、ベース材料中のエンボス加工された正方形１４０の反復パターンの形態をとる。好ましい実施形態では、発泡ポリマーフィルム材料が使用される。エンボスフィルム１３２のアスペクト比は、エンボスフィルムの実効厚さｔｅとベース材料の厚さｔｂの比である。いくつかの実施形態によれば、例えば、エンボスフィルムのベース材料厚さが３ミル（０．０７６２ｍｍ）で、実効厚さが１５ミル（０．３８１ｍｍ）の場合、最大５のアスペクト比が使用される。その他の有用な比率は、３ミル（０．０７６２ｍｍ）のベース材料厚さと１４ミル（０．３５５６ｍｍ）の実効厚さ、５ミル（０．１２７ｍｍ）のベース材料厚さと１５ミル（０．３８１ｍｍ）の実効厚さと含む。いくつかの実施形態によれば１．５から７ミル（０．０３８１ｍｍ〜０．１７７８ｍｍ）の範囲のベース材料を、８ミルから２０ミル（０．２０３２ｍｍ〜０．５０８ｍｍ）の実効厚さにエンボス加工する。エンボス加工された正方形１４０が図３４に示されているが、他の形状を使用してもよく、パターニングされたエンボス加工の使用を含めてフィルム１３２の長さにわたって異なる形状の組合せが可能である。
【0076】
図３５〜図３９は、穿孔フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムなどの穿孔フィルムで作製されたバリヤ層の代替実施形態を示す。この実施形態では、固形フィルムに穿孔またはその他の変形を施すと、フィルムの平面の上に材料を移動させることによってフィルムの厚さが増加する。図３５（ａ）は、孔のないフィルム３５００の層の側面図であり、図３５（ｂ）は、フィルム全穿孔厚さを増加させた、孔３５０２をもつ同じフィルム３５００を示す。このように穿孔し、変形させた結果、ケーブル用途において、フィルム層の穿孔厚さが増大する。この結果、固形テープのよりも単位量当たりのバリヤ厚さが大きくなる。また、フィルム３５００をバリヤ層として使用すると、ケーブルの撚り対とマトリクステープとの間の空気がより多くなり、バリヤ層の誘電率が低減され、バリヤ層の所要の厚さを低減することになる。得られるバリヤ層の全誘電率が低くなるので、より小さな直径のケーブルを製造することができる。さらに、ケーブル中の材料の全体量を減らすことにより、ケーブルのコスト全体を減らし、ケーブルのＵＬ燃焼性能を改善する。
【0077】
本発明による、ケーブル中で使用するための例示的な初期フィルム厚さは、０．００５５インチ（約０．１２７ｍｍ）および０．００４インチ（約０．１０２ｍｍ）であるが、例えば、０．００２インチ（約０．０５１ｍｍ）から０．０２０インチの厚さ（約０．５０８ｍｍ）を使用してもよい。穿孔後、フィルムの実効厚さ（つまり、穿孔の「ピーク」からフィルムの対向する層までの距離）は、約２倍単位で増加する。このように厚さを効果的に２倍にすることは、穿孔フィルムが圧縮されるにつれて、ケーブル構築中にいくらが低減される。実効厚さのより多い、またはより少ない増大は、異なる穿孔技法を使用して達成することができる。
【0078】
本発明による穿孔フィルムを製造する１つの方法は、フィルムを穿刺するために加熱された「ニードルダイ」を使用することである。このプロセスに使用された熱は、材料の得られる変形を「セットする」のに役立つ。図３６は、回転している加熱されたニードルダイ３６０２と、対向するローラーブラシ３６０４とを示す。製造中、穿孔すべき材料は、回転しているニードルダイ３６０２とローラーブラシ３６０４との間から供給される。
【0080】
図３９は、（セパレータ３９０２を含み得る）ケーブルコアとマトリクステープ３２の層との間のバリヤ層として設けられた穿孔フィルム３５００を有するケーブル３９００の断面図を示す。ジャケット３３は、マトリクステープ３２を取り囲む。
【0081】
本発明によるマトリクステープは、撚り対間のクロストーク減衰を改善するために、スパイラル状に、またはその他の方式でケーブル内の個々の撚り対のまわりに巻き付けることができる。さらに、本発明によるバリヤ層を、絶縁層、外側絶縁ジャケット、または撚り対ドライバ構造を含む、ケーブル内の様々な構造に組み込むことができる。
【0082】
前述の説明から、その他の電磁特性を向上させながらケーブル間クロストークの減衰を増加させるために、ケーブルの向上された性能に関する特長が提供されてきたことが理解できよう。本発明の特定の実施形態について図示および説明してきたが、当業者には、本発明から逸脱することなく、そのより広い態様において変更および修正を行うことができることが明らかであろう。したがって、本発明の趣旨および範囲内となるような全ての変更および修正を網羅することを意図するものである。前述の説明および添付の図面に記載された事項は単に説明のために提供されたものであり、限定するために提供されたものではない。
【符号の説明】
【0083】
２０ 通信システム２２、２３ 通信ケーブル
２４ 機器
２５ プラグ
２６ 撚り線対
２７ ジャックモジュール
２８ クロスウェブ
２９ 内側コア
３０ 内側絶縁層
３２ マトリクステープ
３３ 外側絶縁ジャケット
３４、３８ 導電性セグメント
３５、３７ バリヤ層
３６、４０ ギャップ
４２ 絶縁基板
５０ 基板
１０１、１０２ 撚り線