[發明專利]一種基于磁場耦合的旋轉通信裝置

有效

• 申請號: 201611105179.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106788611B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 赫崇域;蘇建平;趙亞南;曹璨;吳建東
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;H01F38/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種基于磁場耦合的旋轉通信裝置，該裝置包括定子、轉子、旋轉通信線圈組件、軸承及調節通信質量的調節螺釘和調整墊圈；旋轉通信線圈組件包括內環線圈和外環線圈，內環線圈由漆包線旋轉纏繞于圓柱型鐵氧體外圈組成，外環線圈由漆包線螺旋纏繞于航空有機玻璃環內圈組成；內環線圈固定在轉子上，外環線圈固定在定子上，雙軸承保證內環線圈與外環線圈基本同軸，通過裝在定子上的調節螺釘調節內、外環線圈的徑向同軸，通過裝在轉子上的調整墊圈調節內、外環線圈的軸向對中；信號從內環線圈輸入、外環線圈輸出，或者從外環線圈輸入、內環線圈輸出。本發明具有結構尺寸小、成本低、裝調容易等優點，能很好地實現近距離的數據傳輸。

技術領域

本發明涉及一種基于磁場耦合的旋轉通信裝置，屬于無線通信領域。

背景技術

高速旋轉機構固定端與旋轉端之間的數據傳遞，受限于結構形式和數據高頻特征，無法采用導線連接或通過機械滑環接觸來完成信號傳輸，需要采用較高頻寬無線傳輸方式。

耦合通信基于電感耦合方式，天線采用封閉式環形線圈，交變電流經過發送線圈產生交變磁場，接收線圈響應磁場變化并產生交變電壓輸出，從而建立通信鏈路，進行數據傳輸。在工業、醫療、軍事應用領域，如機器人探測裝置隨承載平臺的旋轉、雷達掃描機構的下傳通信鏈路等，需要傳輸裝置盡量具備小型化、低成本、結構簡單等特點，磁場耦合這種方式更具優勢。

在耦合的過程中，接收線圈利用的是發送線圈產生的未輻射出結構的交變磁能，故在二者同心軸放置的時候通信質量表現最好。然而在旋轉的過程中，影響同軸度的因素眾多，如何保持旋轉結構中接收線圈和發送線圈的同軸度，實現近距離通訊是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于磁場耦合的旋轉通信裝置。該裝置結構尺寸小、穩定性好、耦合效率高，解決旋轉結構的近場通訊問題。

本發明目的通過如下技術方案予以實現：一種基于磁場耦合的旋轉通信裝置，包括：轉子軸(1)、定子套筒(3)、前端蓋(2)、后端蓋(7)、第一軸承，第二軸承，內環線圈(4)，外環線圈(5)；

所述轉子軸(1)能夠繞其軸線旋轉；

所述前端蓋(2)通過第一軸承套裝在轉子軸(1)前端；

所述后端蓋(7)通過第二軸承套裝在轉子軸(1)后端；

所述定子套筒(3)固定在前端蓋(2)和后端蓋(7)之間；

內環線圈(4)固定在轉子軸(1)的中部；外環線圈(5)套設在內環線圈(4)外部，固定在定子套筒(3)上，內環線圈(4)和外環線圈(5)之間的距離為d。

所述轉子軸(1)具有用于限位第一軸承第一凸起和用于限位內環線圈(4)的第二凸起，轉子軸(1)是一個開有軸向槽的階梯軸。

還包括軸套(6)，設置在內環線圈(4)和第二軸承之間。

還包括支撐圈(11)和調節螺釘(12)；所述調節螺釘(12)設置在所述外環線圈(5)和定子套筒(3)之間，調節螺釘沿徑向依次穿過定子套筒(3)、支撐圈(11)。

還包括緊固件螺釘(9)和沉頭螺釘(14)，緊固件螺釘(9)沿軸向將前端蓋(2)固定至定子套筒(3)；沉頭螺釘(14)沿軸向將后端蓋(7)固定至定子套筒(3)。

轉子軸(1)一側具有凹槽，內環線圈(4)通過凹槽將引線引至旋轉通信裝置外部。

所述定子套筒(3)具有通孔，外環線圈(5)通過所述通孔將引線引至旋轉通信裝置外部。

內環線圈(4)為漆包線沿鐵氧體外圈螺旋纏繞構成，進線口和出線口沿軸向對齊。