用于数据的非接触式传输的系统技术方案

一种用于在可相对于彼此移动的两个部件之间无接触地传输数据的系统(1、2)，其中一个部件承载至少一个发射器结构而另一部件承载至少一个接收器结构，其中两个部件分别具有至少一个带状线，其中在任一部件中，带状线的至少一者具有相同截面的两个平行的金属带状导体，它们被对称地布置在公共平面内的带状成形的介电载体上或该带状成形的介电载体中，其中扁平的金属接地线被布置在介电载体的背离带状导体且平行于带状导体的平面的一侧上，扁平的金属接地线的宽度至少等于带状导体的包括介于中间的绝缘距离的公共宽度。本发明专利技术还涉及一种用于制造相应带状线的方法。为了减少这种系统中的介电损耗并增加可传输数据速率，根据本发明专利技术，建议在热作用下将接地线、介电载体和带状导体彼此直接压在一起，而无需附加的辅助材料，以创建具有恒定截面且长度至少为1米的复合线。

【技术实现步骤摘要】
用于数据的非接触式传输的系统
本专利技术涉及一种用于在可相对于彼此移动的两个部件之间无接触地传输数据的系统，其中一个部件承载至少一个发射器结构而另一部件承载至少一个接收器结构。两个部件分别具有至少一个带状线，其中在每一部件中，带状线的至少一者具有相同截面的两个平行的金属带状导体，它们被对称地布置在公共平面中的带状成形的介电载体上或该带状成形的介电载体中，其中扁平的金属接地线(其宽度至少等于带状导体的包括介于中间的绝缘距离的公共宽度)被布置在介电载体的背离带状导体且平行于带状导体的平面的一侧上。
技术介绍
在需要相对于彼此可移动的两个部件之间无需接触地传输数据或电信号的场合存在对数据或电信号的非接触式传输的需要。与替代地设想的滑动接触相比，非接触式传输具有的优点在于，可以以非常低的误码率传送高达10Gbit/s和更高的高数据速率。例如，在风力涡轮机、起重机设备、输送机系统、雷达设施、车载炮塔(军事技术)、行李扫描仪或计算机断层摄影仪中需要这种非接触式传输。要传送的数据类型的示例包括在行李扫描仪和计算机断层摄影仪的情形中的X射线数据和在车载炮塔的情形中的视频数据。在上述情形中，由于对高数据速率的需要和实时能力方面的要求，在可相对于彼此移动的部件之间的基于接触的传输现在在技术上几乎是不可能的。数据速率随着传输信道的带宽和所传送的信号的质量而上升和下降。例如在WO2014/079744中公开了一种用于数据的非接触式传输的设备。本申请的图1示出了用于电信号的非接触式传输的系统，其基本上对应于WO2014/079744。图1由此示出了透视图。所解说的是一种用于非接触式传输的系统(天线结构)1，其包括接收器结构(探头)3和以带状线形式配置的发射器结构(天线)2。带状线2由此包括介电载体6，带状导体(带状电极)4和4'彼此平行地布置在介电载体6的上侧，并且接地线(参考电极)5被布置在介电载体6的下侧。在用于非接触式传输的系统1的操作期间，如果在带状导体4或4'与接地线5之间施加由传输电路7提供的电压信号，则通过介电载体材料6中的电荷转移生成电场和磁场。由于带状导体4和4'、接地线5和介电载体材料6的布置，电场和磁场主要被定向在垂直于纵向方向的平面中。因此，电场和磁场的场线仅在垂直于纵向方向的平面中延伸。从电压信号被馈送到带状导体4和4'之一中所处的位置，与电压信号相关联的电场和磁场沿带状线的纵向方向铺展开。接收器结构3沿平行于带状线的纵向方向被定向，并接着借助于电容或电感耦合拾取信号。由于EMC指令，电磁波形式的辐射是不合需的。为了标识外场不对称和/或不均匀性并降低其影响并且为了降低远场强度，通常在第一带状导体4和接地线5之间以及在第二带状导体4'和接地线5之间的电压信号相对于参考电势具有相反的极性，但是在其他方面具有相同的信号形式。产生干扰的外部影响通过这种差分信号传输而被最小化。另外，磁场在远场中相互抵消。在下文中，本专利技术的描述将主要集中在作为发射器结构的带状线上。然而，本专利技术还包括被配置为接收器结构的带状线。从WO2014/079744中已知的带状电极4和4'以及参考电极5通常用粘合剂10固定到载体6。所得到的粘合剂粘结表示电极与介电载体的惯常连接。系统(诸如来自WO2014/079744的系统)通常被证明高度适合于具有先前所需的数据传输速率的数据传输。然而，由于数字化所驱动的众多
的快速发展以及相关联的愈发增长的数据量，在用于非接触式数据传输的一些应用系统领域中，如今需要10Gbit/s和更高的数据传输速率。利用现有技术中已知的用于数据的非接触式传输的系统无法实现这种高数据传输速率。这主要归因于在一些情形中在电极和接地线之间的(诸)高损耗介电层，尤其是在电极和载体之间的任何粘合剂粘结。介电损耗导致低通行为，这限制了最大频率带宽，并因而限制了最大可能数据速率。另外，出于经济原因，用于非接触式数据传输的系统应尽可能制造起来简单且经济。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是尽可能简单且经济地提供一种用于数据的宽带非接触式传输的系统，该系统展示出显著较低的介电损耗，并因此使得数据速率高达10Gbit/s或更高的数据传输成为可能。根据本专利技术，通过根据权利要求1所述的用于在可相对于彼此移动的部件之间无接触地传输数据的系统来解决本专利技术的目的。相对于彼此可移动的部件之一由此承载至少一个发射器结构而另一部件承载至少一个接收器结构。两种结构分别具有至少一个带状线，其中在任一部件中，带状线具有相同截面的两个平行的金属带状导体，它们在公共平面中被对称地布置在带状成形的介电载体上或该带状成形的介电载体中。另外，扁平的金属接地线(其宽度至少等于带状导体的包括介于中间的绝缘距离的公共宽度)被布置在介电载体的背离带状导体且平行于带状导体的平面的一侧上。根据本专利技术，接地线、介电载体和带状导体在热作用下彼此直接被压在一起而无需附加的辅助材料，以创建具有恒定截面且长度至少1m的复合线。介电载体通常包括塑料，优选地热塑性加工的塑料(这包括热塑性塑料)，但不限于这些。所使用的塑料应具有尽可能最低的介电常数，以及尽可能最低的介电损耗因子。热压消除了使用粘合剂以便将电极(接地线和带状导体)与介电载体相连接的必要性。因此，在电极和介电载体之间没有粘合剂层。带状导体上的信号的介电损耗通过省略粘合剂层而显著地降低。已经发现，利用通过热压产生的带状线，可以实现5GHz或更高的带宽，这使得数据速率大于10Gbit/s的直接和二进制传输成为可能。在一特定实施例中，带状导体和接地线直接与相同的载体材料带相连接而无需中间层。这样的实施例是有利的，因为其可以利用单次压制操作来被尤其简单地制造。带状导体由此与载体材料带从一侧压在一起，而与接地线从另一侧压在一起。这尤其也可以同时发生。在一进一步的实施例中，带状导体在其背离载体的一侧被另一介电层覆盖。这样的层理想地包括与介电载体相同的材料，并且还可以通过(优选地与其他层的压制同时进行的)热压来与带状导体相连接。这样的覆盖层的优点是抗损坏和氧化(腐蚀)的保护。另外，这样的附加层使金属带状导体绝缘，并因而在不当操作的情况下保护所连接的电子器件免受静电放电(ESD)。优选地，所覆盖的介电层是最大厚度为500μm的绝缘保护层。另外，在外侧覆盖接地线的另一材料层可以被粘结在上，其中在接地线一侧背离带状导体的所得粘合剂层不会影响信号质量并且纯粹用作固定元件。接地线尤其可以经由这样的粘合剂层被直接粘结到组件(例如，计算机断层摄影仪的环形元件)上。在一个特定实施例中，带状导体和接地线分别包括带状的金属箔，尤其是铜箔。优选地，这样的箔的厚度为35μm，并且表面粗糙度约为1μm或更小。铜尤其适合作为箔材料，因为它拥有良好的电属性并且还是经济且容易获得的。在一进一步的实施例中，介电载体材料是均匀塑料。均匀塑料被理解为其物理属性在塑料内的每个位置处基本相同的一种塑料。这尤其意味着介电载体材料内的塑料的密度、介电常数和介电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在可相对于彼此移动的两个部件之间无接触地传输数据的系统(1、2)，其中一个部件承载至少一个发射器结构而另一部件承载至少一个接收器结构，其中两个部件分别具有至少一个带状线，其中在任一部件中，所述带状线的至少一者具有相同截面的两个平行的金属带状导体，它们被对称地布置在公共平面内的带状成形的介电载体上或该带状成形的介电载体中，其中扁平的金属接地线被布置在所述介电载体的背离所述带状导体且平行于所述带状导体的平面的一侧上，所述扁平的金属接地线的宽度至少等于所述带状导体的包括介于中间的绝缘距离的公共宽度，/n其特征在于，/n所述接地线、所述介电载体和所述带状导体在热作用下彼此直接被压在一起而无需附加的辅助材料，以创建具有恒定截面且长度至少1m的复合线。/n

【技术特征摘要】
20180724 DE 102018117892.11.一种用于在可相对于彼此移动的两个部件之间无接触地传输数据的系统(1、2)，其中一个部件承载至少一个发射器结构而另一部件承载至少一个接收器结构，其中两个部件分别具有至少一个带状线，其中在任一部件中，所述带状线的至少一者具有相同截面的两个平行的金属带状导体，它们被对称地布置在公共平面内的带状成形的介电载体上或该带状成形的介电载体中，其中扁平的金属接地线被布置在所述介电载体的背离所述带状导体且平行于所述带状导体的平面的一侧上，所述扁平的金属接地线的宽度至少等于所述带状导体的包括介于中间的绝缘距离的公共宽度，
其特征在于，
所述接地线、所述介电载体和所述带状导体在热作用下彼此直接被压在一起而无需附加的辅助材料，以创建具有恒定截面且长度至少1m的复合线。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述带状导体和所述接地线直接与相同的载体材料带相连接而无需附加的中间层。


3.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述带状导体在其背离所述载体的一侧上被另一介电层覆盖，其中所述另一介电层优选地是最大厚度为100μm的绝缘保护层。


4.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述带状导体和所述接地线分别包括带状的金属箔，尤其是铜箔。


5.根据前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·劳姆，T·帕拉米萨，
申请(专利权)人：GAT传动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE