[發明專利]一種多通道無線滑環的信號傳輸方法和無線滑環傳輸系統

有效

• 申請號: 202110651689.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113258962B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 袁慶慶;呂炳赟;黃海;方偉;崔根強
• 申請（專利權）人: 浙江芯昇電子技術有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;H01R39/64
• 代理公司: 南京華訊知識產權代理事務所(普通合伙) 32413
• 代理人: 劉小吉

本發明提供一種多通道無線滑環的信號傳輸方法及使用該信號傳輸方法的無線滑環系統。采用本發明中提供的多通道無線滑環的信號傳輸方法，無線滑環中的轉子導線和定子導線相互不導通，而是利用無線電波輻射進行信號傳輸。無線滑環多環道可以同時使用，并且通過在環道之間設置安全頻帶的間隔取值方法，減少環道間的串擾；另外，本發明中的多通道無線滑環的信號傳輸方法，通過對優先級較高的環道設置較高的載波頻率，能有效提高信道的傳輸效率并且能增加多通道滑環傳輸的可靠性。

技術領域

本發明涉及數據通信和傳輸技術領域，尤其涉及一種多通道無線滑環的信號傳輸方法和無線滑環傳輸系統。

背景技術

旋轉連通是一種在兩個進行相對旋轉的結構之間進行信號傳輸的方式。隨著科技的進步，在現代軍工、電子、航空、電力、冶金、石油化工、通信、網絡監控和智能制造等關鍵設備中，需要大量使用多種旋轉結構，在這些旋轉結構中進行信號和能量的傳輸一直是業界研究的難點和熱點。

在目前的應用中，主要采用導電滑環來實現在兩個相對旋轉的結構間的信號傳輸。傳統的接觸式導電滑環，定子和轉子分別通過電刷和電環連接，并隨轉子的旋轉而傳輸能量和信號。但是這種接觸式導電滑環存在以下缺陷：因為電刷和電環在兩個旋轉機構中相對旋轉時，始終處于摩擦狀態，電刷和電環通過物理接觸的方式進行通信。在使用一段時間之后，由于電刷和電環的不斷摩擦而出現了磨損，會導致物理變形，導致電刷和電環的使用壽命大大縮短，電刷和電環時而接觸時而不接觸，形成非常不穩定的傳輸通道，可靠性和穩定性都會降低很多，甚至完全失效。而電刷和電環的壽命減短也會影響了整體產品的使用壽命，增加了整體產品的成本。

為了更好地解決傳統的接觸式導電滑環存在的壽命較短的問題，目前也有一些專利提出新的導電滑環的結構和傳輸方式。專利CN211063016U：導電滑環及具有該導電滑環的攝像組件，公開一種新型導電滑環，導電刷與導電環道設置有潤滑層，減小摩擦系數，避免使用一段時間后發生磨損而損壞。但是，該專利中的導電滑環仍然沒有改變接觸式滑環容易因為摩擦而磨損甚至損壞的特點。專利CN108075576A：一種用于慣導系統的無線電能和信息傳輸裝置，其公開一種新型的無線傳輸裝置替代傳統的接觸式導電滑環，利用磁感應原理實現電能和信息的傳輸。該裝置雖然采用新的傳輸裝置代替了傳統的接觸式導電滑環，但是該裝置結構復雜且不具有傳統滑環中可以實現很多環道同時使用的特性，因此，該發明中的傳輸裝置不支持多環道的應用環境，在公開文本中也未涉及多環道下的傳輸方法。專利CN209488273U：一種用于無觸點滑環的電能及FSK信號傳輸電路，其公開一種無觸點的新滑環，利用磁耦合諧振原理來傳輸無線電能和FSK信號。該新型的無觸點滑環雖然對傳統的接觸式導電滑環進行了無觸點革新，但是磁耦合的線圈占據體積較大且不具有傳統滑環中可以實現很多環道同時使用的特性，在公開本文中也未涉及多環道下的傳輸方法。專利CN106532970A：一種無線電能傳輸滑環，其公開一種無觸點的新滑環，由發射線圈和接收線圈以及驅動電路板利用無線電波的原理進行通信。該無線電能傳輸滑環對傳統滑環的傳輸方式進行了創新，采用無線傳輸方式，但是在結構上對傳統滑環的改動較大，且其中的發射線圈、接收線圈以及驅動電路板占據面積較大，這樣將導致傳統滑環中的多環道特性不能使用，在公開文本中也未涉及多環道下的傳輸方法。

從以上公開的現有技術可知，目前的這些無線滑環并沒有涉及多環道同時使用，也沒有涉及多環道無線滑環的具體傳輸方法。但是，多環道的無線滑環在實際應用中具有重要的意義。受限于裝置成本或者硬件性能，系統最高工作頻率是有限制的，其傳輸帶寬也是有限制的，在一些應用中，單環道無法承載需求的傳輸速率，此時便需要多環道組合進行傳輸。

因此，亟需要一種多通道無線滑環的信號傳輸方法，其能適用于無線滑環多通道同時使用，且能有效降低通道之間的串擾，提高傳輸效率并且能增加多通道滑環傳輸的可靠性。

發明內容