具有嵌入式纠错的高带宽模块化滑环的制作方法

本公开一般地涉及滑环，以及更具体地，涉及一种可操作为跨非接触式接口传输信号的滑环。

背景技术：

1、用于在两个相对可旋转构件之间传导电信号的装置在本领域中是已知的。一般被称为旋转接头或旋转电接口的这种装置除其他外，还包括滑环和扭囊等。当需要在两个相对可旋转构件之间无限制旋转时通常使用滑环，而当仅需要在两个相对可旋转构件之间有限旋转时通常使用扭囊。

2、滑环是一种能够在固定结构和旋转结构之间传输电力和信号的机电装置。滑环可以用于在传输电力和/或信号时需要旋转的任何机电系统中。滑环也可以提高机械性能，简化系统操作，并且消除了悬挂于可移动接头的易损坏的线。传统上，滑环设计仅在滑环面积的很小一部分上传递数据。

3、常规的滑环通常采用在两个相对可旋转构件之间的滑动电接触。这些具有滑动电接触的滑环具有内在的弱点，其限制了更高频率下的电气性能。非接触式滑环在本领域中也是已知的。这些非接触式旋转接头系统使得能够在没有滑动电接触的情况下在转子和定子之间传输高频电信号。这样的非接触式旋转接头系统包括可操作为回收跨信号源和信号接收器之间的空间传输的电磁能的装置。在射频（“rf”）通信系统中，这样的装置被称为天线（antennas或antennae），并且通常操作在自由空间的经典远场电磁辐射下。

4、常规的装置在其数据传送速率能力上受限，仅利用了滑环面积的一小部分。本公开提供了一种具有增加的总数据传送速率的滑环。

技术实现思路

1、本公开提供了一种被配置为跨旋转接头的基本上整个周长在一个或多个数据通道上同时传送数据的非接触式旋转接头。

2、在一示例性实施例中，一种用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头（100）包括发射器（102）和接收器（112），该发射器（102）具有以基本上环形模式放置的多个发射体（110），其中多个发射体可操作为发射信号，该接收器（112）位于离发射器一距离处，其中接收器包括可操作为跨非接触接口接收信号的多个单元（114）。非接触式旋转接头还包括与发射器通信的信号源（104），其中多个发射体形成少于多个发射体的多个数据通道（126）。

3、在另一示例性实施例中，一种用于发送和接收数据的滑环包括旋转部分和固定部分，该旋转部分具有纵轴和围绕旋转部分的纵轴放置的多个发射体，多个发射体以连续环形放置并被配置为发送数据，该固定部分具有围绕纵轴放置并邻近旋转部分的多个发射体的多个接收器，多个接收器被配置为接收来自旋转部分的多个发射体的发送的数据，多个接收器中的每个接收器与一数据通道相关联，每个数据通道与一单元相关联，单元被配置为是活动单元或非活动单元，活动单元和非活动单元以交替顺序放置。

技术特征：

1.一种用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，包括：

2.根据权利要求1所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个发射体可操作为发射一个或多个波长的光。

3.根据权利要求1所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道中的每个数据通道包括四个发射体。

4.根据权利要求3所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道中的每个数据通道包括两个活动发射体和两个非活动发射体，其中在所述多个数据通道中的每个数据通道中一个非活动发射体位于两个活动发射体的一侧上。

5.根据权利要求4所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述发射器还包括：

6.根据权利要求4所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道中的每个数据通道可操作为同时传输数据。

7.根据权利要求7所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道中的每个数据通道可操作为在所述发射器和所述接收器之间具有五毫米的径向跳动或轴向跳动的情况下传输数据。

8.根据权利要求4所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，还包括可操作为控制所述多个数据通道的集成电路，其中所述集成电路包括可操作为管理所述多个发射体和接收器单元之间的数据传送的一个或多个现场可编程门阵列。

9.根据权利要求4所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道形成在多个同心数据通道条带中。

10.根据权利要求1所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个发射体是发光二极管发射体、电容性发射体、电感性发射体和射频发射体中的一者。

11.根据权利要求2所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述发射体可操作为在至少第一波长范围和第二波长范围中发射光，以及其中光谱通道差异可操作在单向和双向数据传输中。

12.根据权利要求4所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述多个数据通道包括可操作为监控系统性能的一个或多个前向纠错通道。

13.根据权利要求1所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述发射器包括分立的印刷电路板（pcb）部分。

14.根据权利要求13所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述发射器包括嵌入式编码器位置传感器环，并且所述编码器位置传感器环与所述发射器的所述分立的pcb部分一起被划分。

15.根据权利要求13所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中位于所述发射器pcb部分之间的安装空间为2 mm或更小。

16.根据权利要求13所述的用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，其中所述发射器包括两个或更多个同心pcb部分，其中数据条带位于每个同心pcb部分上，并且所述发射体与相应的数据条带电连接。

技术总结
一种用于发送和接收电信号的非接触式旋转接头，包括具有以基本上环形模式放置的多个发射体的发射器，位于离发射器一距离处的接收器，以及与发射器通信的信号源，其中多个发射体可操作为发射信号，其中接收器包括可操作为跨非接触接口接收信号的多个单元，其中多个发射体形成少于发射体数量的多个数据通道。

技术研发人员：P·E·皮尔森
受保护的技术使用者：莫戈公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/29