[发明专利]一种用于非接触信号耦合的可旋转传输机构

说明书

本发明提供了一种用于非接触信号耦合的可旋转传输机构，包括原边线包、副边线包和可旋转安装结构，原边线包、副边线包均安装在可旋转安装结构上，原边线包、副边线包之间形成信号耦合路径。所述原边线包和副边线包为至少一组导线或者至少一组印制铜线组，所述可旋转安装结构为一组上下独立驱动的旋转轴，原边线包或副边线包分别固定在上、下旋转轴上。本发明提供的非接触信号耦合的可旋转传输机构具有成本低、抗振性强、安装方式灵活、能宽温应用等特点，并且适用于需要原边、副边相对旋转运动的信号传输系统。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及信号传输，具体涉及一种非接触信号耦合的可旋转传输机构。

背景技术

近几年，在电动汽车充电桩、石油旋转导向、智能家居、医疗、轨道交通、物联网等领域中，开展了大量非接触信号传输技术的研究。显而易见，采用非接触信号耦合技术替代原来的物理接触，具有供电灵活，安装方便，信号品质高等特点。

在非接触信号耦合传输的双向通信系统中，传输机构是一种能形成电磁耦合的介质。互相通信的双方称作原边和副边，传输机构与原/副边电路参数配合组成耦合谐振电路，实现双边的模拟信号传输。通常，组成非接触信号耦合的传输机构是由能形成一定磁路互传的两组绕制在铁磁材料的线包组成，由于作为重要组成部分的铁磁材料的存在，此类介质存在以下诸多缺陷：

(1)当温度变化范围比较大时，铁磁材料的磁导率会发生较大变化，相应的，传输机构上所测得的电感量也会发生较大变化，影响到耦合谐振电路的耦合参数，从而形成一些潜在的不稳定性因素，影响到非接触通信系统的可靠性。

(2)由于铁磁材料的易碎性，传统的信号传输机构在诸多振动量级较大的场合应用受限。

(3)由于磁芯材料无韧性，成型后的磁材都有一定的厚度，传统的传输机构不能实现软接触安装和超薄安装。

(4)在实际生产中，特殊定制的磁芯加工存在着开模费价格高，废品率高的问题，这就决定了应用者即使付出高昂代价，也不一定能够得到一致性非常好的磁芯。

(5)由于每一种磁材只能在一定的信号频率范围内适用，如果实际应用中需要低、中、高频量级跨度大的多组频率信号同时传输，这种以磁芯为基材的非接触信号耦合传输机构是不能替代传统的物理连接传输机构应用的。

(6)在很多实际应用中，信号传输机构需要单端或双端进行旋转运动，传统的方法是采用滑环作为连接介质，这种物理连接方式在使用初期阶段具有可靠性高、电气性能稳定的特点，但是随着时间推移,这种传统的物理连接方式一定会出现由机械损耗带来的干扰脉冲或者连接不可靠或是连接失效等问题，影响到信号传输的质量，所以需要定期维护或更换。如果采用以磁芯材料为基材的非接触传输机构替代传统的物理连接，虽然解决了传统连接方式的使用寿命问题，但是成本并不能大幅缩减，而且由于其安装形式只能局限于是端面粘接形式，对旋转轴的端面平整度有一定的要求，不是所有应用环境都适用。

发明内容

本发明针对上述非接触传输机构的成本高，感量宽温易变性、大量级振动应用和旋转端面安装受限性，以及无法实现软接触安装、超薄安装和多组频率信号同时传输等诸多问题，提供一种低成本，强抗振，具有多种安装方式且能宽温应用于多组频率信号同时传输的可旋转传输机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于非接触信号耦合的可旋转传输机构，包括原边线包、副边线包和可旋转安装结构，原边线包、副边线包均安装在可旋转安装结构上，原边线包、副边线包之间形成信号耦合路径。

进一步的，所述原边线包和副边线包为至少一组导线或者至少一组印制铜线组，所述一组导线为一根导线绕制成有两个出线端的一组螺旋盘状线束，所述一组印制铜线组为印制板上铺设一根铜线绕制成有两个出线端的一组非闭合环形铜线。

进一步的，所述螺旋盘状线束为一层或多层，所述印制板为一层或多层。