一种非接触式滑环的电场耦合信号传输系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无线电能和信号一体化传输领域，尤其涉及一种非接触式滑环的电场耦合信号传输系统及方法，包括非接触式滑环本体，具有中心通孔的圆柱体结构，包括能量传输模块和信号传输模块，且能量传输模块和信号传输模块通过软磁材料隔离；能量传输模块为信号传输模块提供稳定的电源；信号传输模块，接收外部信号并进行转换，通过电场耦合结构传输信号至非接触式滑环的对侧，信号在对侧被接收并进行解码和恢复，本发明专利技术通过设置软磁材料来消除电能传输对信号模块的干扰，采用电场耦合信号传输结构避免浮地和共模干扰，解决传统交流耦合电路失效的问题，避免更改电容极板结构的需求，通过曼彻斯特码来信号传输，保证可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能和信号一体化传输领域，尤其涉及一种非接触式滑环的电场耦合信号传输系统及方法。

技术介绍

1、在旋转关节领域，传统的接触式滑环是常见的技术，通过物理接触传输电能和信号，主要依靠电刷以摩擦的方式实现电荷的转移，从而实现了电能和信号在旋转关节中传输的功能。这种方式虽然广泛应用，但存在一些显著的缺点，包括因摩擦而引起的磨损，使用寿命短、维护成本高以及易发生短路等风险，这些都限制了其在某些高端和精密应用领域的使用。

2、为了克服这些限制，非接触式滑环技术应运而生，这类技术通过电磁场来传输电能和信号，避免了物理(如电刷)接触的需求，从而消除了摩擦磨损，提高了旋转关节的可靠性。

3、经检索，专利cn115589238a提出了多通道非接触传能装置、传能滑环及能量信息同传系统，该系统中，信号的传输采用了ofdm的调制解调方法，这种基于电磁场的信号传输模型需要考虑其和能量传输部分的耦合情况，具有一定的电磁场泄露，不仅具有较高的误码率也会对能量传输系统中的软磁材料产生一定的影响；专利cn113410917a提出了一种高效冗余无线功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非接触式滑环的电场耦合信号传输系统，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的电场耦合信号传输系统，其特征在于，所述非接触式滑环本体包括两个运动件，所述运动件包括第一运动件和第二运动件，其中，所述第一运动件包括所述能量传输模块的上层线圈和所述信号传输模块的外侧金属环形极板；所述第二运动件包括所述能量传输模块的下层线圈和所述信号传输模块的内侧金属环形极板；所述第一运动件和所述第二运动件保持相对旋转运动状态。

3.根据权利要求2所述的电场耦合信号传输系统，其特征在于，所述电场耦合结构包括5对所述金属环形极板，每对所述金属环形极板之间构成一个耦合电容器，其中，...

【技术特征摘要】

1.一种非接触式滑环的电场耦合信号传输系统，其特征在于，包括；

2.根据权利要求1所述的电场耦合信号传输系统，其特征在于，所述非接触式滑环本体包括两个运动件，所述运动件包括第一运动件和第二运动件，其中，所述第一运动件包括所述能量传输模块的上层线圈和所述信号传输模块的外侧金属环形极板；所述第二运动件包括所述能量传输模块的下层线圈和所述信号传输模块的内侧金属环形极板；所述第一运动件和所述第二运动件保持相对旋转运动状态。

3.根据权利要求2所述的电场耦合信号传输系统，其特征在于，所述电场耦合结构包括5对所述金属环形极板，每对所述金属环形极板之间构成一个耦合电容器，其中，第一对和第二对所述耦合电容器组成一对差分电容对，为一个差分传输通道；所述第四对和所述第五对组成一对所述差分电容对，为另一个所述传输通道；两个所述传输通道构成所述信号的全双工传输；所述第三对金属环形极板分别连接所述第一运动件和所述第二运动件侧的地信号。

4.根据权利要求3所述的电场耦合信号传输系统，其特征在于，所述能量传输模块包括能量预处理电路、能量接收电路和能量转换电路，其中，

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯新，翁艺航，熊一帆，李晓明，吴道宇，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：