CN1139993A - 用来向/从一个运动装置传送数据的设备 - Google Patents

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CN1139993A
CN1139993A CN94194735.1A CN94194735A CN1139993A CN 1139993 A CN1139993 A CN 1139993A CN 94194735 A CN94194735 A CN 94194735A CN 1139993 A CN1139993 A CN 1139993A
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伯纳德·M·戈登
理查德·B·约翰逊
约瑟夫·伊兹赖列特
汉斯·威登
道格拉斯·亚伯拉罕
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Abstract

提供了一种用来在第一装置(34)和第二装置(44)之间传送数据的设备，其中的第二装置可以相对于第一装置转动。第一装置含有一个第一天线组件和一个用来通过第一天线组件发送和接收信号的第一发送接收机组件(37)。第二装置含有一个第二天线组件和一个用来通过第二天线组件发送和接收信号的第二发送接收机组件(41)。该转动天线沿着第二装置的周边安装，使得基本上在第二装置的整个转动中转动天线与静止天线之间保持有电容性耦合关系。该设备特别适用于CT扫描仪，其中从第一装置传送给第二装置的数据通过单个通道传送，而从第二装置传送给第一装置的数据通过两个时分复用通道传送，从而提供了从第二装置向第一装置的高速数据传送，其数据传送率为从第一装置向第二装置传送时的两倍。本发明在明显地减少错误率，特别在减少由于各通道间的串扰而造成的错误率方面具有许多特点。

Description

用来向/从一个运动装置传送数据的设备
本发明的领域
本发明一般地涉及数据通信，较具体地涉及用来向/从一个转动装置传送数据的设备。
本发明的背景
利用电/机械滑环来实现向/从转动装置传送数据是众所周知的，例如以可转动方式安装在计算机层析(CT)扫描信门框内的转鼓就是这样的转动装置，它使得由它支架的X射线设备可以在层析扫描过程中绕着患者转动。然而，经过了长时间的使用，可能发生机械磨损和污染，从而降低了电/机械接触的可靠性，有可能造成数据丢失。此外，对于像CT扫描仪的转鼓这样比较大的转动装置，使用相应大的滑环将明显地增大CT扫描仪的总重量。
此外，还知道对于像CT扫描仪的转鼓这样的在每次使用中只转动一个有限角度的转动装置，可以用电缆来传送数据，当该装置沿着顺时针方向和逆时针方向来回转动时，电缆将来回地绕紧和松开。由于使用了电缆，同样也存在着增大重量和影响转动装置的转动缺点，而且由于当电缆重复地绕紧和松开时容易出现连接不良和损坏，所以可靠性也会下降。
美国专利No.4,928,283和No.RE34,379简单地描述了一种CT扫描系统，其中在固定于机器圆盘上的“一个电子组件”和一个“用于图像处理和控制的计算机”之间使用了一个“双向通信连接”。此外没有给出进一步的细节。
本发明的目的
本发明的总的目的是提供一种能够在很大程度上克服以往技术的问题的向/从一个运动装置传送数据的设备。
本发明的一个较具体地目的是提供一种通过一个媒体来向/从一个转动装置传送数据的设备，该媒体在转动装置环绕其转轴转动时不需要在机械上与该装置连接在一起。
本发明的再一个目的是使转动装置能够转动更长的时间，并且在延长的时期内的任何时刻都能够向/从该装置传送数据。
本发明的另一个目的是提供一种能够不使用电缆或滑环而可靠地向/从一个转动装置传送数据的设备。
本发明的另一个目的是提供一种轻重量的、能够向/从一个转动装置可靠地传送数据的设备，它特别适用于CT扫描仪，并只在扫描仪上增加少量的重量。
本发明的又一个目的是提供一种特别适用于CT扫描仪的、功耗比较小的、能够向/从一个转动装置可靠地传送数据的设备。
本发明的再一个目的是提供一种能够向/从一个转动装置传送数据的设备，它特别适用于CT扫描仪，同时又基本上不会受到电磁干扰的影响。
本发明的再一个目的是提供一种能够以较高的数据传送率向/从一个转动装置传送数据的设备，它特别适用于CT扫描仪。
本发明的再一个目的是提供一种能够以较低的数据错误率向/从一个转动装置传送数据的设备，它特别适用于CT扫描仪。
本发明的其他目的一部分将在后面被暗示，一部分将在后面被明显地提出。本发明将相应地包括设备的结构、部件的组合和零部件的布局，所有这些都将在下面的详细公开和申请范畴中举例说明，所有这些都将在权利要求中指明。本发明的概述
提供了一种装置，它用来在第一装置和相对于该第一装置转动的第二装置之间传送数据。第一装置最好是静止的，并含有一个固定的静止天线组件和一个固定的发送接收机，以便在第二装置相对于第一装置转动时能够通过静止天线组件在预定的电磁谱部分上发送和接收信号。转动装置最好含有一个转动的天线组件和一个转动的发送接收机，以通过转动天线组件向/从静止天线组件发送/接收信号。转动天线组件沿着转动装置的周边安装，使得不论转动装置的瞬间角位置如何，静止天线组件都能保持与转动天线组件的电容性耦合。
在本发明的一个优选设备中，通过在静止发送接收机内对数据进行编码和调制，然后把编码和调制后的数据在预定的电磁谱部分上从静止天线组件通过它与转动天线组件之间的空气间隙发送给转动天线组件，从而实现从静止装置到转动装置的数据传送。转动发送接收机接收编码和调制的数据，然后至少要对它进行解调和解码，以提取原始数据。从转动装置到静止装置的数据传送以相同的方式进行。
在一个优选实施例中，从转动装置发送给静止装置的数据要更多一些，这时从静止装置给转动装置的数据通过单通道发送，而从转动装置给静止装置的数据通过两个时间复用通道发送，以提供从转动装置到静止装置的高速数据传送。
本发明在明显降低错误率方面，特别是在降低由各通道间的串扰所造成的错误率方面有许多特点。例如，数据可以在小于约20dB的信噪比下传送。本发明提供了好得多的数据错误率，例如约每5万亿比特一个错误。在一个优选实施例中，为了减小串扰，利用了频移键控(FSK)调制来传送数据，并且从静止装置向转动装置传送调制数据时所使用的频率不同于从转动装置向静止装置传送调制数据时所用的频率。通道隔离还通过在空间上分开用来从转动装置向静止装置进行“向下连接”传送的两个频道的天线而得到进一步改善。还有，接地导体也使向下连接和“向上连接”通道分开。为了减少由于转动装置相对于静止装置的几何形状和机械上的不完善性而产生的错误，转动装置上的天线组件在转动装置的每一个完整的转动中始终保持着与静止装置上的天线组件有电容性耦合关系。这样，数据可以与转动装置的位置无关地在每个通道上以较快的数据率，例如约每秒10兆比特，可靠地发送和接收。
每当必须在一个转动系统和一个静止系统之间传送信息，例如CT扫描仪情形，并且控制数据和信息数据最好能实时地传送时，本发明就会有用。
附图的简单说明
通过下面结合附图所作的详细说明，将可更充分地了解本发明，在附图中：
图1是以往技术的以太网(ETHERNET)通信网络的方框图；
图2是本发明的非机械接触通信系统的原理图；
图3是利用本发明通信系统的以可转动方式设置在第一装置内的第二装置的原理性截面图；
图4是转动装置的较详细的原理性截面图，该装置的周边上设置了一个天线组件，它能在其内部设置了一个静止天线的静止装置的开口内转动；
图4A示出设置在图4所示设备的转动装置的周边处的一组转动微条带导体的原理性侧视图；
图4B示出相对于静止装置固定的、与转动装置的导体有电容性耦合的一组静止微条带导体的原理性侧视图；
图5是与2个静止条带导体协同工作的4个转动微条带导体在正常工作位置上的截面图以及与它们相关的接地面的截面图；
图5A、5B、5C、5D是转动微条带导体相对于图5中的静止微条带导体的4个极端工作位置的截面图。
图6是与一个静止天线组件和一个静止以太网通信板协同工作的两个RF(射频)接收机和一个RF发送机的方框图；
图7是与一个转动天线组件和一个转动以太网通信板协同工作的一个RF接收机和两个RF发送机的方框图；
图8是修改得能够使用本发明的CT扫描仪的端面图。
附图的详细说明
参见图1，利用各种协议和编码技术通过同轴电缆10来高速发送串行数据是众所周知的。电缆上发送和/或接收数据的每一个节点处都安排了一个发送接收机，如12和14所示。一个常用的协议是ETHERNET(以太网)。以太网发送接收机最好采用较高比特率，例如每秒10兆比特，的数字信号的标准编码技术，如Manchesterr(曼彻斯特)编码。以太网发送接收机的接收机部分从串行数据中恢复出时钟信号，然后提取出串行数据。
根据本发明，采用了一种自我定时并能以较高数据率发送的协议。在本发明的一个优选实施例中，选用了与IEEE802.2标准相类似的ETHERNETISO/IEC8802.3标准，这是因为它能满足上述要求，还部分地因为它是人们熟知的，因此容易适合于本发明。必须看到，根据要使用本发明的具体应用情况，也可以采用其他的协议和编码技术。
参见图2，本发明含有一个机械意义上非接触的通信连接系统，其中有互相协同工作的一个编码器/发送机15和一个接收机/解码器16，它们分别通过空隙发送和接收数据。图2的连接系统可以用任何非机械接触通信技术来实现，这些技术例如有光学技术或射频技术，包括红外、紫外、或者电磁谱中任何其他可用的频率范围。此外，可以采用电容性耦合或电感性耦合。在本发明的一个实施例中，采用了RF(射频)电容性耦合。在另一个优选实施例中，采用了使用近场天线组件的近场发送。
在本发明的再一个优选实施例中，编码器/发送机15含有一个编码器，例如把以太网发送接收机17连接成仅发送机状态，它按照以太网协议给出一个代表数字输入数据信号18的编码数字信号20。一个发送机，例如RF发送机22，从发送接收机17接收编码数字信号20，并向编码器/发送机的发送天线组件24提供模拟RF信号23，该信号代表着编码信号20。接收机/解码器含有一个离开发送的天线组件24有一段距离的接收天线组件26，它用来探测出模拟RF信号27，并把该信号提供给接收机/解码器的RF接收机28。RF接收机28向接收机/解码器的以太网发送接收机30提供数字编码信号29，这里的发送接收机30连接成了仅接收机状态。然后，以太网发送接收机30对编码信号29编码，由此提供出数字输出数据信号32，在信息内容的意义上来说，该信号与数字输入数据信号18是相同的。
图3示出了具有一个用来容纳第二装置44的开口36的第一装置34的原理性截面图。第一装置相对于支撑面39最好是静止的。静止发送接收机组件37相对于第一装置34是固定的。第二装置44是安装在开口36的内部的，使得它可以环绕一个转动轴(垂直于图3平面)转动，并在开口36的内部，即转动装置44的外周35和开口36的内周43之间，形成了一个环状的空气隙40。转动发送接收机41相对于第二装置44是固定的，所以随后者一起转动。
在一个优选实施例中，因为希望从转动装置44向静止装置43发送的信息多于(大约2倍于)从装置34向装置44发送的信息，所以第一装置34的发送接收机组合37有两个接收机以同时接收两个数据信号，但只有一个发送机，以发送1个数据信号。转动装置44最好含有这样一个第二以太网发送接收机组件41，它与第一发送接收机组件37在下述意义上是互补的，也即，对于第一发送接收机组件37中的每一个发送机，第二发送接收机组件41中都有一个相应的接收机；对于第一发送接收机组件37中的每一个接收机，第二发送接收机组件41中都有一个相应的发送机。最好的做法是，发送接收机组件37和41的每一个接收机都含有一个图2所示的RF接收机28，它用来接收RF信号27并给出编码数字信号29；还含有一个以太网接收机30，它用来接收编码数字信号29并给出解码数字数据信号32。类似地，发送接收机组件37和41的每一个发送机最好都含有一个以太网发送机17，用来接收例如来自计算机的数字数据信号18，并给出一个编码数字领事20；还含有一个RF发送机，用来发送代表编码数字信号20的RF信号23。
如在后面将会更明显地看到那样，转动发送接收机组件41的每个发送机和接收机都含有一个天线组件，它一般设置在转动装置的周边35上，并终止于其特性阻抗长度42处，它最好位在连接有相应的发送机或接收机的位置的180°对侧处。发送接收机组件37的每一个发送机和接收机的天线组件相对于静止装置34固定地设置在空气隙36内，与转动装置44的周边35上的相应天线组件有固定的距离(所以当转动装置44转动时两个天线组件之间的距离基本保持恒定)，该天线组件中的每个天线也都终止于其特性阻抗长度处。静止天线组件沿着转动天线的周边延伸一个足够大的预定弧形，使得当天线35在42处的终端因转动而通过静止天线组件时，两个天线组件之间仍然能够传递数据，所以在转动装置44的任意角位置上都能进行数据传送。
这样，在本实施例中，利用一对发送机/接收机进行从静止装置34的发送接收机组件37的发送机向转动装置44的发送接收机组件41的接收机的通过空气隙36的数据通信；利用两对发送机/接收机进行从转动装置44的组件41的两个发送机向静止装置34的组件37的两个相应接收机的数据通信。因此，采用这里的术语，存在有两个“向下连接”通道和一个“向上连接”通道。结果，在一个优选实施例中，从转动装置44向静止装置34的数据传送率可以是从静止装置34向转动装置44的可以达到的数据传送率的两倍。当转动装置44配备有一个计算机系统以获取大量数据时，这个实施例将特别有用，例如CT扫描仪的图像数据获取系统就是这样一种转动计算机系统，它必须向相对于支撑面39是固定的静止计算机系统发送图象数据，而静止的计算机只需向转动计算机系统提供较少量的控制数据和系统诊断数据。
如图4、4A和4B更详细地示出，静止装置43的静止天线组件46最好具有一组微条带导体60、62、64、66、68(见图4B中的示意性表示)的形式，它们与静止发送接收机组件37有电连接；而转动装置44的转动天线组件35最好具有一组微条带导体50、52、54、56、58(见图4A中的示意性表示)的形式，它们与转动发送接收机组件有电连接。静止天线组件46的微条带60、62、64、66、68相对于形成空气隙40的外表面的表面43是固定的，从而可以在转动装置环绕其转轴转动时保持与组件48的转动微条带导体有精确的间距。天线组件46的每个静止微条带导体60、62、64、66或68都连接在发送接收机37上，形成了一个二极天线(也即，发送接收机连接在各条带60、62、64的中心点上)，并且每个条带的长度(端点到端点)都小于向/从转动装置发送/接收的任何信号的最高发送频率的波长的四分之一，所以两个天线组件之间的耦合是电容性的。例如，当最高发送频率约为480MHz时，组件46的每个微条带导体60、62、64的端到端长度不大于约300mm，虽然最好采用更小的长度。天线组件46的固定微条带导体60、62、64、66和68最好位在这样一个曲面上，它的曲率中心和转动装置的转轴相重合，这样，这些条带就可以沿着一个与空气隙40相一致的圆弧伸展，而且最好是位在该空气隙内，这样，静止天线组件的微条带导体和转动天线组件的微条带导体之间的距离就可以沿着静止天线组件的全部周边基本上保持恒定。
在一个优选实施例中，静止天线组件46的微条带导体60、62、64、66和68是用一个印刷电路板上的导电线条来实现的，而转动组件48的转动微条带导体50、52、54、56和58是设置在柔性胶带上的。
后面将会变得明显，微条带导体60、62、64各自都由一组两个条带构成，而微条带导体50、52、54各自都由一组4个条带构成，每一组都以差动方式驱动，至于微条带导体66、68和56、58则是接地的。所有的微条带导体都是设置在一个连续的接地面上方的主动发射线，它们的特征阻抗例如为50Ω。
转动装置44的组件48的微条带导体50、52、54、56和58的布置方式是，沿着转动装置44的周边35的两侧，从发送接收机组件41的位置出发并终止于180°对侧的42处。这样，天线组件48的转动微条带导体50、52、54、56和58中的每一个的一半都沿着转动装置44的外周边的第一半部分布置，而每个转动微条带导体的另一半则沿着转动装置44的外周边35的第二半部分布置，从而保证了在旋转装置44的整个转动中都能使在两个组件46和48之间传送的信号强度基本保持恒定。
对于要求错误率极低的那些应用，例如像CT扫描仪这样的医学诊断设备，必须使各数据通道之间的串扰达到最小。参见图4A和4B，三对导体60、62、64分别和相应的导体组50、52、54一起使用，从而定义了三个分离的数据发送通道。为了减小这些通道之间的串扰，导体组50和52被一个第一接地保护导体56隔开，导体组52、54被一个第二接地保护导体58隔开。类似地，导体对60和62被一个接地保护导体66隔开，导体对62和64被一个接地保护导体68隔开。
为了进一步减少串扰，用来分别向导体对60和64发送信号以定义两个向下连接通道的导体组50和54用位在第一频率范围f1内的一个或多个驱动频率来驱动，而用来向导体组52发送信号以定义向上连接通道的导体对62则用位在第二频率范围f2内的一个或多个驱动频率来驱动，其中频率范围f2位在频率范围f2的外面，并且最好小于后者。通过把向上连接通道的导体组52放置在两个向下连接通道的导体组50和54之间，可以进一步减少串扰，这是因为增加了用相同频率驱动的各导线之间的空间距离，从而充分利用了FM(频率调制)的获取效果。于是，举例来说，频率范围f1一般可以落在130MHz-230MHz范围内，频率范围f2一般可以落在320MHz-470MHz范围内。第二频率范围f2中的各个驱动频率最好选择得一致于与第一频率范围f1相关的零频率(null frequency)，由此来进一步减少串扰，其中与第一频率范围相关的零频率取决于第一频率范围f1，并且范围f1的选择使得能够提供这样一个零间隔，它基本上一致于包括导体对50、52、和54在内的条带线中的导体的间隔。
在一个优选实施例中，在两个向下连接通道上发送的数据根据上面说明的ETHERNET协议来构成数据包，使得每个包都含有地址信息。这样，即使在两个向下连接通道之间出现了串扰，也可以把数据传递到它们的目标地址上去。
设有了两个向下连接通道之后，有时数据便可以同时地在两个向下连接通道上传送，或者有时也可以交替地在一个或另一个向下连接频道上传送。为了进一步减少串扰，两个向下连接通道最好是时分复用的，使得同时由两个向下连接通道传送数据的时间小于交替地由一个或另一个向下连接通道传送数据的时间。例如，同时由两个向下连接通道传送数据的时间最好只占约1％。最好的做法是，在两个通道同时传送时只传送同步数据，而像图像数据这样的关键数据则只在一个通道被激活时传送。
为了使辐射损耗最小化，备微条带导体组中两个外面的导体组50和54的4个导体是被成对地差分驱动(++--)的，也就是说，4个导体中的第一对导体(导体组50和54中标有+号的导体对)相对于第二对导体(导体组50和54中标有-号的导体对)是反相地驱动的。为了得到优于20αβ的对称抑制，两个相反相位信号的振幅的差别必需小于5％。此外，在一个优选实施例中，为了进一步减小幅射功率，发送机的功率被限制在约20mW或更小(例如1VRMS(均方根)50Ω)。
利用本技术领域内周知的方法，在通过各个发送通道发送信号时使用了平衡/不平衡变换器(未示出)驱动各个导体50、54和62，以使各导体的阻抗匹配于驱动它们各个发送接收机中的发送机的阻抗，从而增强了发送机和接收导体之间的功率传输。接收导体52、60和64分别由发送导体62、50、54所提供的反相RF信号驱动。这些接收导体也通过一个平衡/不平衡变换器(未示出)分别连接到相应发送接收机中的各个接收机上。
参见图4B，天线组件46的静止微条带导体组60、62和64分别与天线组件48的转动微条带导体组50、52和54协同工作。天线组46含有三个导体组60、62和64，它们一方面放置得与天线48的相应转动微条带导体50、52和54足够地近，以保证对后者的良好的电耦合；另一方面又要放置得足够地远，以适应转动装置44和静止装置34的机械容差，使两者不会有互相间的机械接触。再有，每个微条带导体都是足够地宽的，以在转动装置44的整个转动过程中和出现离面运动(例如进动)时能保持耦合。
参见图4A和5，可以看出，导体组50、52和54中的每一个差分对实际上都形成了一个环路，例如，导体组50的+导体对包括+条带68和70，它们的端头通过它们在终端点42处的特性阻抗都连接在地上。导体对60、62和64中的相应对(图5中示出的是60)含有一个+条带66和一个-条带72，它们分别放置在条带68和70和条带74及76之间，并与后者离开一段距离。在正常位置上，导体50、52和54的每一个差分对的条带66和72都与导体对60、62、64中的每一个导体对的条带68、70、74和76之间在半径方向上都分开一个预定的距离，例如1.5mm，以保证在发送信号的各种驱动频率和功率大小的情况下都能给出电容性耦合和良好的RF发送和接收。在一个优选实施例中，接地导体78制作在设有导体60、62和64的印刷电路板上，而接地平面导体80则制作在设有导体50、52和54的柔性胶带上，其中有一个绝缘层把微条带导体和相应的接地平面导体分隔开来。接地面78和80提供了电磁屏蔽。
虽然各微条带导体的尺寸可以根据具体的应用而有所不同，但在一个优选实施例中微条带导体50、52、54、56和68各自的长度都是2m左右，微条带导体50、52、54、56和58的宽度约为1.57mm，而微条带导体60、62、64、66和68的宽度约为2.5mm。虽然静止和转动微条带导体之间的径向距离在本实施例中是1.5mm，但当装置44在绕其轴转动时，这个距离可能会在约0.5mm到约2.5mm之间变化，不过这不会使静止和转动装置34和44之间的信号发送降质。类似地，转动装置44可以相对于静止装置34横向地移出其转动平面约±1.0mm的距离。图5A、5B、5C和5D分别代表径向和横向离面移动的各种组合，通过把图5A与图5C相比较，或者把图5B与图5D相比较，可以看出径向距离是如何能够从例如约0.5mm变到例如2.5mm的；同时通过把图5A与图5B相比较，或者把图5C与图5D相比较，可以看出横向离面移动是如何能够达到约1.0mm的。
图6详细地示了图4的静止发送接收机组件37，它含有一个发送机和两个接收机。较具体地说，在一个以太网通信板82上连接有一个静止计算机81，它包括一个设定为发送状态的以太网发送接收机84和两个设定为接收状态的以太网发送接收机86、88。如前所述，静止天线组件90含有一组静止微条带导体46(见图4B)。一个RF发送机92响应于由发送机84所提供的以太网级的编码数据信号94，并向静止天线组件90提供代表信号94的频移键控(FSK)RF信号96。在另外的实施例中，可以采用其他的调制技术，例如相位调制和扩散谱调制。
RF发送机92包括一个RF开关驱动器97，它提供两个总是互相反相的输出驱动信号100和102。例如，当以太网级的编码数据信号94处于高态时，驱动信号100为高而驱动信号102为低。反之，当信号94处于低态时，驱动信号100为低而驱动信号102为高。
举例而言，以太网级信号可以以每秒10兆比特的速率在0V和-2V之间跳变，而驱动信号260和264、262和266则在0V和-5V之间跳变。两个信号100和102分别用来驱动两个RF开关，例如RF开关模块98中的两个Gallium Arsenide(加里姆-阿森纳德)RF开关。这两个开关的设计使得当相应的驱动信号处在某一状态，例如高态时就闭合，从而根据以太网级编码数据信号94的不同状态，总是有一个开关是闭合的，而另一个开关是断开的。在开关模块98的两个开关上施加两个具有不同频率的经过滤波和放大的信号112和114，使得当以太网级编码数据信号94处于一个状态(高态)时开关98输出端的FSK信号104具有其中某一个频率，而当信号94处于相反状态(低态)时FSK信号104具有另一个不同的频率。为了产生FSK信号104的两个频率，提供了两个分开的振荡器，一个是设定于高频的HI振荡器116，另一个是设定于低频的LO振荡器126。
在一个优选实施例中，HI振荡器116是一个能提供多个谐波的标准TTL(晶体管-晶体管逻辑)振荡器，其中的三次谐波是一个210MHz的信号118，它由带通滤波器120选出。由滤波器120提供的滤波信号122被一个使振荡器116与RF开关98隔离的缓冲放大器124放大，从而产生施加给RF开关98的驱动信号112。LO振荡器126最好也是一个能提供具有包括三次谐波132在内的多个谐波的信号128的标准TTL振荡器，其中的三次谐波的频率为138MHz，由带通滤波器130选出。滤波信号132被一个使振荡器126与RF开关98相隔离的缓冲放大器134放大，以提供施加给RF开关模块98的驱动信号114。RF开关模块98向一个输出放大器106提供一个FSK信号104，以向一个270MHz的低通滤波器110提供放大的FSK信号108。滤波器110向静止天线组件90提供一个经过滤波和放大的FSK RF信号96，以从那里发送出去。虽然信号96的功率显然可以根据天线组件的设计和空气隙40的大小而有所不同，但最好大约是20mw。
图6还示出了两个RF接收器136和138。静止天线组件90提供FSK RF信号140和142，正如后面将变得更为明显的那样，它们中的每一个信号都含有两个远离于290MHz的频率成分，分别代表着以太网级编码数据信号的高态和低态。这两个FSKRF信号分别被提供给高通滤波器144和146(290MHz)，从由向上连接通道所提供的向上连接信号中去除掉串扰。滤波信号147和149分别从滤波器144和146的输出端被提供给相应的RF放大器148和150，它们各自的增益例如都是52dB。放大的信号152和154分别提供给相应的延时线156和158以及相位探测器160及162。延时线156和158的输出，即延时信号164和166也被提供给相应的相位探测器160和162。相位探测器160和162与相应的延时线156和158协同工作，对相应的信号152和154进行FSK解调。延时线156和158是根据每个信号的FSK频率对其中较低的频率来选取的，所以在较低频率下相位差将为0°，从而探测器的输出将处在其最负的电平上(逻辑低信号)。在较高频率下，相位差将为180°，于是探测器的输出将处在其最正的电平上(逻辑高信号)。或者说，当相位探测器160和162的两个输入信号同相位时，它们将提供负电平；而当两个输入信号反相位时，将提供正电平。这样，解调信号168和170以一系列代表着放大FSK信号152和154的频移序列的高低电平状态代表数据，而FSK信号又代表着由组件90所接收的原始以太网级编码数据信号。然后解调信号168和170被分别提供给低通滤波器172和174(例如30MHz)，得到滤波信号176和178，后者又被提供给相应的比较器180和182以及阈值控制模块184和186，比较器和阈值控制模块协同工作，以归一化信号的振幅、重新平衡信号的占空比，并且校正直流信号偏置，同时仍保留住由信号176和178所分别代表的信息，从而向相应的以太网驱动器192和194提供校正后的信号188和190。以太网驱动器192和194分别向静止以太网通信板82上的相应接收器86和88提供以太网级的信号196和198，以供例如静止计算机81使用。虽然信号140和142可能呈现出明显的相位不稳定性，但通过以上述方式对它们进行的处理，在被静止以太网通信板82所接收到的信号196和198中这种不稳定性已被大为减小了。
参见图7，以较详细地说明转动发送接收机组件41。RF信号在静止天线组件90(图7中未示出)和转动天线组件200之间进行通信，使得转动天线组件200接收到FSK RF信号202(基本上是由天线组件90所发送的图6中的信号96)，该信号被RF接收机204转换成以太网级信号206，以供转动以太网通信板210上的以太网接收机208使用。从FSKRF信号202到以太网级信号206的转换是用与图6中的RF接收机136和138基本相同的方式来完成的。
较具体地说，转动天线组件200提供频率远高于290MHz的，含有两个分别代表以太网信号的高低状态的频率成分的FSK RF信号202。该FSKRF信号被提供给一个低通滤波器(例如270MHz的)212，后者从通过向下连接通道传送来的向下连接信号中去除掉串扰。滤波信号214被提供给增益例如为60dB的RF放大器216。放大信号218被提供给一个延时线220和一个相位探测器222，其中延时线220输出端处的延时信号224也被提供给相位探测器222。相位探测器222和延时线220协同工作以对放大信号218进行FSK解调。例如，当相位探测器204的两个输入信号222和224互相同相位时，它给出一个负电平(逻辑低状态)，当输入信号不同相位时它给出一个正电平(逻辑高状态)。这样，解调信号226以一系列的代表放大FSK信号218的频移序列(代表图6所示的原始以太网级编码数据信号96)的两种电平(高和低状态)来代表数据。然后解调信号226被提供给一个低通滤波器228(例如30MHz的)，以得到滤波信号230，后者又被提供给一个比较器232和一个阈值控制模块234，它们归一化信号的振幅、重新平衡信号的占空比、并校正直流信号偏置，同时又保留着信号230所代表的信息，从而向一个以太网驱动器238提供经过校正的信号236。以太网驱动器238向转动以太网通信板210上的接收机208提供以太网级信号206，供例如转动计算机240使用。虽然信号202可能呈现出明显的相位不稳定性，但经过上述的信号处理之后，在信号被施加给转动以太网通信板210之前其中的相位不稳定性被大为减少了。
双通道RF发送机242响应于由转动以太网通信板210上的两个发送机248和250所提供的两个以太网级编码数据信号244和246。RF发送机242向转动天线组件200提供分别代表信号244和246的两个FSK RF信号284和286。
RF发送机242含有分别驱动RF开关模块256和258的两个RF开关驱动器252和254。模块256和258各自含有两个RF开关，其中的第一开关响应于相应的第一驱动信号260或262，第二开关响应于相应的第二驱动信号264或266，后者相对于第一驱动信号260和262是反相位的。使得当一个RF开关开路时，另一个RF开关就闭合。例如，以太网信号244是一个在0V和-2V之间跳变的10MHz信号，而驱动信号260和264是在0V和-5V之间跳变的。
RF开关模块256和258分别向相应的输出放大器272和274提供FSK信号268和270，使这两个放大器能够分别向290MHz的低通滤波器280和282提供放大的FSK信号276和278。滤波器180和282向转动天线组件200提供经过滤波和放大的FSK信号284和286。最好的做法是，施加给天线组件200的信号284和286的功率都约为20mw，虽然很明显这个功率可以根据天线组件的设计和空气隙40的大小而有所改变。
RF开关模块256和258分别接收两个经过滤波和放大的振荡信号：288，290和292，294。在一个优选实施例中，利用了PLL UHF(锁相环超高频)发送机芯片，例如摩托罗拉(MOTOROLA)3240发送机芯片，来产生两个超高频范围内的振荡信号，起到HI振荡器296和LO振荡器306的作用。HI振荡器296向使振荡器296与RF开关256和258隔离开来的缓冲放大器300提供一个480MHz信号298。由缓冲放大器300提供的缓冲放大信号302被一个分路器304分成两个信号290和294，后者被分别施加给相应的开关256和258。
LO振荡器306向使振荡器306与RF开关256和258隔离开来的缓冲放大器310提供一个320MHz的信号308。由缓冲放大器310提供的缓冲放大信号312被一个分路器314分成两个信号288和292，后者被分别施加给相应的开关256和258。
在一个优选实施例中，为了进一步减小不稳定性，振荡器296和306从转动计算器240接收定时信息，振荡器116和126从静止计算器81接收定时信息。
发送机92和242的优选实施例的特点是，它们都有一个按照标准ISO/IEC8802-3(ethernet)P.L.(10Base5)由以太网发送机所提供的输入信号。这两个发送机的输出信号是7dBm±3dBm。使用+12V电源时每个通道的功耗小于2.5W。由发送机引入的不稳定性小于8ns。此外，优选的接收机136、138和204的特点是，它们都有一个位在-10dBm到-50dBm范围内的输入信号，并且有一个按照标准ISO/IEC8802-3(ethernet)P.L.的输出信号。使用+12V电源时每个通道的功耗小于2.5W。由接收机引入的不稳定性小于6ns。
为了进一步说明本发明设备的一个可能应用，图8中示出了一个为使用本发明而经过修改后的典型的CT扫描仪。如图所示，一个转鼓320以可转动的方式安装在一个门框322内，以绕转轴324转动。一个X射线源326和一个探测器阵列328设置在可以容纳被扫描对象的开口329的相对侧壁上。在转鼓320上还设有一个数据获取系统330，用来获取探测器阵列328在扫描中所提供的图像数据。转鼓上还安装有一个机载计算机240。门框322支架在一个框架332内，后者还用来支架静止计算机81。
根据本发明，转动天线组件200最好以前述方式沿着转鼓的周边安设。以太网通信板210、RF接收机204和RF发送机242适当地安装在转鼓上(图8中总的由334代表)，并且以图7中说明方式连接到计算机240和天线组件200上。如前面结合图6所作的说明那样，静止天线组件90固定在门框上，并靠近于转动天线组件200。以太网通信板82、RF接收机136和138，以及RF发送机92适当地固定在框架上(图8中它们总的用336代表)，并连接到计算机81上。
当探测器阵列326接收到控制数据时，它把数据提供给数据获取系统330。该数据被提供给转动计算机240。此外，关于转鼓在其转动平面之内的横向运动的其他数据也可以由一些未示出的探测器探测到，从而可以和图像数据一起产生补偿数据。这个系统已在由Bernard M.Gordon，DouglasAbraham、David Winston和Paul Wagoner于——(日期)递交的标题为“APPARATUS FOR AND METHOD OF MEASURING GEOMETRIC POSITLONAL AND KINEMATIC PARAMETERS OF A ROTATING DEVICE(用于测量转动装置的几何参数、位置参数和运动学参数的设备和方法)”的美国专利申请(流水号——)中示出和说明，该申请在本说明中引作参考。上述运动补偿数据用来补偿转动装置44在转动过程中的变动、振动和不完善性，从而能够提供出其质量更接近于由一个几何形状完善。并且转动稳定的转动装置所收集到的图像数据的图像数据。在获取到数据之后，由探测器阵列所收集的数据被和补偿数据融合在一起，然后融合数据通过两个时间复用向下连接通道被发送出去。
这样，测量数据和控制数据通过两个时分向下连接通道被从转鼓320发送给静止计算机81，从而达到了高速数据传送。当产生或获得数据的速率超过了单个通道的容量时，例如在某些CT扫描仪中就是这种情形，就有必要使用两个向下连接通道。在本优选实施例中，单个通道的数据率取决于以太网发送接收机的容量，它等于每秒10兆比特。
计算机81接收到融合数据时检查它的完整性。然后从融合数据中提取出测量数据，以作进一步处理。例如，在一个CAT(计算机辅助层析)扫描系统中，测量数据用于反投影处理。
下面对本发明的设备作进一步的说明。静止计算机81以每秒0.1兆字节的速率产生控制信息，该信息例如以间隔为700微秒的一系列64字节数据块来表示，该控制信息由静止以太网通信板82上的发送机84发送给RF发送机92和静止天线组件90，以供转动天线组件200、RF接收机204和以太网接收机208接收，进而供转动装置40上的转动计算机240利用。这样发送和接收的控制信息是实时地产生和利用的。转动装置40上运载的数据获取系统(未示出)在接收到数据块时就获取到了数据，由数据块所传递的信息被用来控制转动装置40上的其他子系统(未示出)。
转动装置40上的数据获取系统产生准备发送给静装置的数据，其产生速率约为每秒1.2兆字节，其形式是一系列间隔为700微秒800的字节数据块。
熟悉本技术领域的人们将可在不偏离权利要求中所定义的本发明精神和范畴的情形下作出其他的修改和实施方式。例如，所说明的数据通信系统可以很容易地被应用于两个有相对运动的装置之间的数据传送，这种运动不一定要是绕着一个转轴的转动。举例来说，可以给一个在一条直线轨道上运动的装置，例如火车，提供一个发送接收机组件37和一个类似于组件46的天线组件(不过它是展平的，可以在一个平行于轨道平面的平面内运动)；并给轨道提供一个发送接收机42和一个类似于组件48的天线组件(不过它是沿着轨道展平的)。从而，除了在下面的权利要求中有所指明之外，不希望前面的说明限制了本发明。

Claims (78)

1、一种用来在一个第一装置和一个安装得能相对于第一装置转动的第二装置之间传送数据的设备，它包括：
一个相对于第一装置固定的第一天线组件；
一个沿着上述第二装置的周边设置并相对于上述第二装置固定的第二天线组件，其中，当上述第二装置相对于上述第一装置转动时，在上述第一和第二天线组件之间有一个空隙；
一个用来在上述第二装置相对于上述第一装置转动时在上述第一和第二天线组件之间传递数据的装置。
2、根据权利要求1的设备，其中上述第一和第二天线组件互相之间是电容性耦合的。
3、根据权利要求1的设备，其中上述用来传送数据的装置含有一个连接在上述第一天线组件上的第一发送接收机组件和一个连接在上述第二天线组件上的第二发送接收机组件。
4、根据权利要求3的设备，其中每一个上述发送接收机组件都适合于通过上述空隙来发送和接收数据。
5、根据权利要求4的设备，其中上述两个发送接收机组件都适合于通过上述空隙来同时地发送和接收数据，上述设备还含有用来通过至少一个数据发送通道来从上述第一装置向上述第二装置发送数据的装置，还含有用来通过至少一个附加的发送通道来从上述第二装置向上述第一装置发送数据的装置，还含有用来隔离上述各个通道以使这些通道之间的串扰最小化的装置。
6、根据权利要求5的设备，其中上述用来从上述第二装置向上述第一装置发送数据的装置通过至少两个与用来从上述第一装置向上述第二装置发送数据的数据发送通道相分离的数据发送通道来发送上述数据，并且其中上述用来隔离上述各通道的装置含有用来通过用来从上述第二装置经过空隙向上述第一装置发送数据的数据发送通道的两个预定位置来发送数据的装置，还含有用来通过用来从第一装置经过空隙向第二装置发送数据的数据发送通道的位于上述两个预定位置之间的第三个位置来发送数据的装置。
7、根据权利要求6的设备，其中上述用来通过用来从上述第二装置向上述第一装置发送数据的两个数据发送通道来发送数据的装置含有用来对通过两个数据发送通道的上述数据进行复用的装置。
8、根据权利要求5的设备，其中上述用来隔离上述各通道以使串扰最小化的装置包括用来以第一频率从上述第二装置向上述第一装置发送作为第一数据信号的数据的装置，还包括用来以不同于第一频率的第二频率从上述第一装置向上述第二装置发送作为第二数据信号的数据的装置。
9、根据权利要求5的设备，其中上述第二天线组件对每一个上述通道都含有至少两个互相分开并沿着上述第二装置的周边延展的导体条带，并且上述第一天线组件对每一个上述通道都含有至少两个互相分开并对应于上述第二装置的周边伸展了一个预定角度的导体条带，其中，上述一个天线组件的各导体条带面对着另一个天线组件的各导体条带，从而定义了上述空隙。
10、根据权利要求9的设备，其中每个上述天线组件的至少一对上述导体条带是用来发送与每个上述数据发送通道相对应的数据的，并且另一个上述天线组件的至少一对通过上述空隙位在对应于上述至少一对导体条带的对面的上述导体条带是用来接收上述数据的，其中，用来发送数据的第一对导体条带是作为差分对被驱动的。
11、根据权利要求10的设备，其中每个上述天线装置都含有至少一个放置在各相邻发送通道的上述各导体条带中的相邻导体条带之间的导体条带，并且上述用来隔离上述各通道以使上述各通道间的串扰最小化的装置含有用来使每个上述至少一个导体条带接地的装置。
12、根据权利要求9的设备，其中上述第二天线组件对每一个上述通道都含有至少4个互相分开并沿着上述第二装置的周边延展的上述导体条带，以减少串扰，每一个上述条带的另一端都终止在对应其特性阻抗的预定位置处。
13、根据权利要求1的设备，其中，
上述用来传送数据的装置含有一个与上述第一天线组件相连接的第一发送接收机组件；一个与上述第二天线组件相连接的第二发送接收机组件；以及用来产生作为按照预定的协议编码的上述数据的函数的编码数据信号并与每个上述天线组件相耦合的装置；并且，
其中每个上述发送接收机组件都含有用来调制上述编码数据信号以产生用来经过上述空隙发送的调制编码数据信号的装置，还含有用来解调上述调制编码数据信号以产生上述编码数据信号的装置，还含有用来按照上述协议解码上述编码数据信号以产生上述数据信号的装置。
14、根据权利要求13的设备，其中上述用来调制上述编码数据信号的装置含有用来以频移键控调制来调制上述编码数据信号的装置。
15、根据权利要求13的设备，其中上述用来产生编码数据信号的装置按照ETHERNET协议来编码数据。
16、根据权利要求15的设备，其中ETHERNET协议是ISO/IEC8802-3(ethernet)P.L.(10Base5)协议。
17、一种用来在一个第一装置和一个安装得能相对于第一装置转动的第二装置之间传送数据的设备，它包括：
一个相对于第一装置固定的第一发送机，用来产生一个位在电磁谱的第一预定部分内的发送信号；
一个相对于第一装置固定的第一接收机，用来接收和处理一个位在电磁谱的第二预定部分内的被发送信号；
一个相对于第一装置固定，并连接在上述第一发送机和第一接收机上的第一天线组件，用来发送上述发送信号和接收上述被发送信号；
一个相对于第二装置的周边固定，并且与上述第一天线组件有互相面对关系以在两者之间提供一个空隙的第二天线组件，用来接收由上述第一天线组件所发送的上述发送信号和发送上述被发送信号；
一个相对于第二装置固定以能够随之转动、并连接在第二线组件上的第二接收机，用来接收和处理上述发送信号；以及
一个相对于第二装置固定以能够随之转动、并连接在第二天线组件上的第二发送机，用来产生上述位在电磁谱中不同于上述第一预定部分的第二预定部分内的被发送信号。
18、一种用来在一个静止装置和一个可相对于该静止装置转动的可转动装置之间传送数据的设备，它包括：
一个安装在静止装置上的静止天线组件；
一个安装在静止装置上的静止发送接收机，用来通过静止天线组件发送和接收信号；
一个安装在可转动装置上的可转动天线组件，它相对于静止天线有一个间隙以在两者之间提供一个空隙，使得信号能够在上述两个天线组件之间发送；以及
一个安装在可转动装置上的可转动发送接收机，用来通过可转动天线发送和接收电磁信号。
19、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件和静止天线组件之间有电容性耦合关系。
20、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件设置在静止天线组件的近场范围内。
21、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件沿着可转动装置的周边安装，使得当上述可转动装置相对静止装置转动时基本上在可转动装置的整圈转动中转动天线组件都保持着与静止天线组件的电容性耦合关系。
22、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件沿着可转动装置的周边安装在可转动装置上，使得基本上在可转动装置的整圈转动中可转动天线组件都保持着与静止天线组件的电容性耦合关系。
23、根据权利要求18的设备，其中静止天线组件含有至少一个用来向可转动天线组件发送第一信号的发送导体，还含有至少一个用来从可转动天线组件接收第二信号的接收导体。
24、根据权利要求23的设备，其中对于静止天线组件的每一个导体，可转动天线组件都含有两个与静止天线组件的相应导体共同使用的导体，使得数据可以在它们之间传送。
25、根据权利要求23的设备，它还含有用来消除上述至少一个发送导体和上述至少一个接收导体之间的串扰的装置。
26、根据权利要求25的设备，其中用来消除串扰的装置含有一个位在每个天线组件的上述至少一个发送导体和上述至少一个接收导体之间的接地导体。
27、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件含有至少一个用来向静止天线组件发送第一信号的发送导体，还含有至少一个用来从静止天线组件接收第二信号的接收导体。
28、根据权利要求27的设备，其中对于静止天线组件的每一个导体，可转动天线组件都含有用来与静止天线组件的单个导体交换信号的两个导体。
29、根据权利要求27的设备，它还含有用来消除上述至少一个发送导体和上述至少一个接收导体之间的串扰的装置。
30、根据权利要求29的设备，其中上述用来消除串扰的装置含有一个位在上述至少一个发送导体和上述至少一个接收导体之间的接地导体。
31、根据权利要求18的设备，其中静止天线组件含有至少一个用来向可转动天线组件发送第一信号的发送导体，还含有至少两个分别用来从可转动天线组件接收第二信号和第三信号的接收导体。
32、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件含有分别用来向静止天线组件发送第一信号和第二信号的至少一个第一发送导体和一个第二发送导体，并且其中可转动天线组件含有至少一个用来从静止天线组件接收第三信号的接收导体。
33、根据权利要求18的设备，其中静止天线组件含有至少一个用来向可转动天线组件发送第一信号的发送导体组，还含有至少两个分别用来从可转动天线组件接收第二和第三信号的接收导体组。
34、根据权利要求33的设备，其中每一个导体组都以差分方式驱动。
35、根据权利要求33的设备，其中每一个导体组都含有第一和第二导体对，驱动第一导体对的相位与驱动第二导体对的相位相反。
36、根据权利要求18的设备，其中可转动天线组件含有分别用来向静止天线组件发送第一和第二信号的至少一个第一发送导体组和一个第二发送导体组，还含有至少一个用来从静止天线组件接收第三信号的接收导体组。
37、根据权利要求36的设备，其中第一个导体组都以差分方式驱动。
38、根据权利要求36的设备，其中每一个导体组都含有第一和第二导体对，驱动第一导体对的相位与驱动第二导体对的相位相反。
39、根据权利要求18的设备，其中静止发送接收机含有一个接收机和一个发送机，该发送机含有：
用来为了在一个计算机网络上发送而对数据信号编码，从而提供一个编码数据信号的装置；
用来调制编码数据信号以提供调制数据信号的装置；以及
用来放大调制数据信号以通过静止天线组件进行电磁发送的装置；以及，
该接收机含有：
用来探测由静止天线组件所接收的调制数据信号的装置；
用来解调该调制数据信号以提供编码数据信号的装置；以及
用来解码该编码数据信号以提供解码数据信号的装置。
40、根据权利要求39的设备，其中用来解码的装置是以太网发送接收机。
41、根据权利要求39的设备，其中用来调制的装置包括用来进行频率调制的装置。
42、根据权利要求41的设备，其中频率调制装置包括用来进行频移键控调制的静止装置。
43、根据权利要求42的设备，其中用于频移键控调制的静止装置含有用来提供第一高频信号的装置和用来提供第一低频信号的装置。
44、根据权利要求43的设备，其中可转动发送接收机含有一个接收机和一个发送机，该发送机含有：
用来为了在一个计算机网络上发送而对数据信号编码，从而提供编码数据信号的装置；
用来调制该编码数据信号以提供调制数据信号的装置；以及
用来放大该调制数据信号以通过可转动天线组件进行电磁发送的装置；以及，
该接收机含有：
用来探测由可转动天线组件所接收的调制数据信号的装置；
用来解调该调制数据信号以提供编码数据信号的装置；以及
用来解码该编码数据信号以提供解码数据信号的装置。
45、根据权利要求44的设备，其中上述可转动发送接收机的上述接收机的调制装置包括用来进行频率调制的装置。
46、根据权利要求45的设备，其中上述可转动发送接收机的频率调制装置包括用来进行频移键控调制的可转动装置。
47、根据权利要求46的设备，其中可转动的频移键控调制装置含有用来提供第二高频信号的装置和用来提供第二低频信号的装置。
48、根据权利要求47的设备，其中上述第一高频信号和第二高频信号的频率有足够的差别，以明显地减小它们之间的串扰，并且其中第一低频信号和第二低频信号的频率有足够的差别，以明显地减小它们之间的串扰。
49、根据权利要求46的设备，其中解调装置包括用来解调频移键控调制信号的静止装置。
50、根据权利要求49的设备，其中用来解调频移键控调制信号的静止装置含有一个与一个延时线协同工作的相位探测器。
51、根据权利要求43的设备，其中用来解调调制数据信号的装置包括用来进行频率解调的装置。
52、根据权利要求43的设备，其中用来解码编码数据信号的装置包括以太网发送接收机。
53、一种用来在第一装置和安装得能相对于第一装置转动的第二装置之间传送数据的设备，它包括：
一个相对于上述第一装置固定的第一计算机，用来提供数据信号；
一个用来响应于由上述第一计算机所提供的数据信号以提供作为上述数据信号的函数的调制发送信号的第一发送接收机；
一个连接在第一发送接收机上并响应于调制发送信号的第一天线组件，用来发送该调制发送信号；
一个相对于第二装置固定的第二天线组件，用来接收调制发送信号；
一个连接在第二天线组件上并响应于调制发送信号的第二发送接收机，用来探测和解调该发送信号，以提供数据信号；以及
一个第二计算机，用来处理该数据信号。
54、根据权利要求53的设备，其中第二计算机含有用来提供第二数据信号的装置；并且
第二发送接收机响应于该第二数据信号以提供第二调制发送信号。
55、根据权利要求54的设备，其中第二计算机含有用来提供第三数据信号的装置。
56、根据权利要求55的设备，其中第二计算机含有用来分别在两个通道上对第二数据信号和第三数据信号进行时分复用的装置。
57、根据权利要求56的设备，其中第二数据信号和第三数据信号的时分复用使得同时发送第二和第三数据信号通常要少于交替发送第二和第三数据信号。
58、根据权利要求55的设备，其中第二和第三数据信号都被包化成多个数据包，每个数据包都含有地址信息。
59、一种用来在一种CT扫描仪的框架和转鼓之间传送数据的设备，其中，这种CT扫描仪属于这样的类型，它含有一个门框和一个框架，其中的门框含有一个用来支架至少一个X射线源的转鼓；其中的框架用来以可转动的方式支架该转鼓，使该转鼓能绕一个转轴转动；该设备包括：
一个相对于框架固定的第一天线组件；
一个沿着转鼓的周边放置并相对于转鼓固定的第二天线组件，其放置使得当上述转鼓绕上述转轴转动时在上述第一和第二天线组件之间存在有一个空隙；
用来在上述转鼓绕上述转轴转动时在上述第一和第二天线组件之间传送数据的装置。
60、根据权利要求59的设备，其中上述第一和第二天线组件互相间是电容性耦合的。
61、根据权利要求59的设备，其中用来传送数据的装置含有一个与上述第一天线组件相连接的第一发送接收机组件，还含有一个与上述第二天线组件相连接的第二发送接收机组件。
62、根据权利要求61的设备，其中每个上述发送接收机组件都适合于通过上述空隙来发送和接收数据。
63、根据权利要求62的设备，其中上述两个发送接收机组件都适合于通过上述空隙同时地发送和接收数据，上述设备还含有：用来通过至少一个数据发送通道来从上述框架向上述转鼓发送数据的装置；用来通过至少一个附加的发送通道来从上述转鼓向上述框架发送数据的装置；以及用来隔离上述各个通道以使这些通道之间的串扰最小化的装置。
64、根据权利要求63的设备，其中上述用来从上述转鼓向上述框架发送数据的装置通过至少两个与用来从上述框架向上述转鼓发送数据的数据发送通道相分开的数据发送通道来发送上述数据；并且其中上述用来隔离上述各个通道的装置含有用来通过用来经过空隙从上述转鼓向上述框架发送数据的数据发送通道的两个预定的位置来发送数据的装置，还含有用来通过用来经过空隙从框架向转鼓发送数据的数据发送通道的位于上述两个预定位置之间的第三个预定位置来发送数据的装置。
65、根据权利要求64的设备，其中上述用来通过用来从上述转鼓向上述框架发送数据的两个数据发送通道来发送数据的装置含有用来使上述通过两个数据发送通道的数据复用化的装置。
66、根据权利要求63的设备，其中上述用来隔离上述各通道以使串扰最小化的装置包括用来在第一频率范围内作为第一数据信号来从上述转鼓向上述框架发送数据的装置，还含有用来在不同于上述第一频率范围的第二频率范围内作为第二数据信号来从上述第一装置向上述第二装置发送数据的装置，并且，上述第一发送接收机装置含有用来过滤上述第一数据信号以排除属于上述第二频率范围的信号能量的装置；上述第二发送接收机装置含有用来过滤上述第二数据信号以排除属于上述第一频率范围的信号能量的装置。
67、根据权利要求63的设备，其中上述第二天线组件对每个上述通道都含有至少两个互相分离并沿着上述转鼓的周边延展的导体条带，每个上述条带的另一端都终止在对应其特征阻抗的预定位置上，并且上述第一天线组件对每个上述通道都含有至少两个互相分离并相对于上述转鼓的周边延展一个预定角度的导体条带，其中上述一个天线组件的各导体条带面对着另一个天线组件的各导体条带，从而定义了上述空隙。
68、根据权利要求67的设备，其中每个上述天线组件的至少一对上述导体条带是用来发送与每个上述数据发送通道相对应的数据的，并且，上述天线组件中的另一个天线组件的通过上述空隙位在上述至少一对导体条带的对面的至少一对上述导体条带的是用来接收上述数据的，其中用来发送数据的第一对导体条带是作为差分对被驱动的。
69、根据权利要求68的设备，其中每个上述天线组件都含有至少一个位在属于相邻发送通道的上述各导体条带中的相邻导体条带之间的导体条带，并且上述用来隔离上述各通道以使这些通道之间的串扰最小化的装置含有用来使每个上述至少一个导体条带接地的装置。
70、根据权利要求67的设备，其中上述第二天线组件对每一个上述通道都含有至少4个互相分离并沿着上述转鼓的周边延展的上述导体条带，每个上述导体条带的另一端都终止在对应其特性阻抗的预定位置上。
71、根据权利要求60的设备，其中
上述用来传送数据的装置含有：一个与上述第一天线组件相连接的第一发送接收机组件；一个与上述第二天线组件相连接的第二发送接收机组件；以及分别连接在一个上述天线组件上的、用来按照一个预定的协议进行编码以产生作为上述数据的函数的编码数据信号的装置；并且，
其中每个上述发送接收机组件都含有用来调制上述编码数据信号以产生用来通过上述空隙发送的调制编码数据信号的装置，还含有用来解调上述调制编码数据信号的装置，还含有用来解调上述调制编码数据信号以产生上述编码数据信号的装置，还含有用来按照上述协议来解码上述编码数据信号以产生上述数据信号的装置。
72、根据权利要求71的设备，其中上述用来调制上述编码数据信号的装置包括用来按照频移键控调制来调制上述编码数据信号的装置。
73、根据权利要求71的设备，其中用来产生编码数据信号的装置按照ETHERNET协议来编码数据。
74、根据权利要求73的设备，其中ETHERNET协议是ISO/IEC8802—3(ethernet)P.L.(10Base5)协议。
75、一种用来在第一装置和安装得可以相对于第一装置运动的第二装置之间传送数据的设备，它包括，
一个相对于第一装置固定的第一天线组件；
一个相对于第二装置固定的第二天线组件，其安装使得当上述第二装置相对于上述第一装置运动时在上述第一和第二天线组件之间存在有一个空隙，并且上述第一和第二天线组件相互间是电容性耦合的；以及
用来在上述第二装置相对于上述第一装置运动时在上述第一和第二天线组件之间传送数据的装置。
76、根据权利要求75的设备，其中上述用来传送数据的装置含有一个与上述第一天线组件相连接的第一发送接收机组件，以及一个与上述第二天线组件相连接的第二发送接收机组件。
77、根据权利要求76的设备，其中每个上述发送接收机组件都适合于通过上述空隙来发送和接收数据。
78、根据权利要求77的设备，其中上述两个发送接收机组件都适合于通过上述空隙来同时地发送和接收数据，上述设备还含有：用来通过至少一个数据发送通道来从上述第一装置向上述第二装置发送数据的装置；用来通过至少一个附加的发送通道来从上述第二装置向上述第一装置发送数据的装置；以及用来隔离上述各个通道以使这些通道之间的串扰最小化的装置。
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