CN1935088A - 在两个相对运动的部件之间无接触式传输电信号的装置 - Google Patents

在两个相对运动的部件之间无接触式传输电信号的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在两个彼此相对运动的部件之间无接触式传输电信号的装置，其中，在两个部件的一个(1)上安装至少一个用于对称地传输信号的带状导线对(11)，由发射模块(10)向该带状导线对供给电信号用以进行差分信号传输。在两个部件的另一个(2)上安装至少一个接收元件，该元件在两个部件以很小的间隔相对运动期间沿带状导线对(11)的至少一段运动并与接收模块(6)连接。在本装置中，带状导线对(11)具有用于降低同相信号分量的一个或者多个元件(15、19－23)。此外或者可替换的在发射模块(10)的引出线(13)上设置用于匹配引出线(13)上信号之间时差的补偿元件(18)。利用本装置在借助于电容HF耦合无接触式信号传输时达到降低电磁干扰辐射的目的。

Description

在两个相对运动的部件之间无接触式传输电信号的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在两个彼此相对运动的部件之间无接触地传输电信号的装置，其中，在这两个部件的第一个上安装至少一个用于对称地传输信号的带状导线对，由发射模块向该导线对供给电信号用以进行差分信号传输，以及其中在两个部件的第二个上安装至少一个接收元件，该接收元件在两个部件以很小的间隔相对运动期间沿带状导线对的至少一段运动并与接收模块连接。该装置特别适用于在计算机X线断层扫描仪的旋转和固定部件之间无接触式传输数据。
背景技术
在计算机X线断层扫描仪工作时，由X线探测器测定的数据从计算机X线断层扫描仪的旋转部件传输到固定部件，以便在那里对该数据作进一步处理。随着计算机X线断层扫描仪，特别是第三代计算机X线断层扫描仪的进一步开发，每个时间单位所要传输的数据量不断增长。但可供数据传输使用的数据传输装置，例如公知的无接触式工作的集电环在传输速率上受到限制。因此人们希望并排使用多个这种集电环，以便通过实时的同时数据传输达到提高传输速率的目的。
在通过集电环无接触式传输电信号时利用渐消失场，它在向集电环供给电信号时形成。通过一般情况下的电容耦合，这些信号可以输入到接收元件内，集电环以很小的距离从该接收元件旁边经过。该接收元件设置在计算机X线断层扫描仪的固定部件上并与对所接收的信号进行解码的接收模块连接。集电环在此一般作为带状导线构成，该导线内可以传播利用所供给的电信号调制的电场。但这种带状导线也造成称为电磁干扰辐射的不希望的电磁辐射。这种干扰辐射在使用多个带状导线时叠加，该多个带状导线是高数据传输速率要求的。这导致不再能够遵守对医疗设备的上述电磁相容性(EMV)。干扰辐射在此方面由于制造公差已经造成部件之间非常大的差异，此外还取决于所传输信号的频谱成分。
为降低计算机X线断层扫描仪中无接触式数据传输时的电磁干扰辐射，例如EP1051 816 B1公开了将所要传输的信号在频谱上高度展开，以便通过降低平均频谱功率密度减少辐射的干扰电平。但这种技术不能用于连续高速数据传输，因为对所使用的具有高数据速率的部件的抖动自由度的要求过高。
如US 5,530,425A所提出的屏蔽带状导线，在高数据速率下不能足够有效地工作是为此所需的费用和产生的成本的原因。
用于降低电磁干扰辐射的另一种公知技术是使用带状导线对，通过其差分地传输电信号。在这种情况下，充分利用两个彼此靠近的带状导线之间的耦合，该带状导线对可以在反相工作(差分工作)时或者在同相工作时传播所传输的电磁波。在差分信号传输时，所要传输的信号在相位上以180°偏移地输入到带状导线对的两个带状导线内。这导致两个带状导线之间产生相当于双倍信号振幅的电压差。在同相信号传输时，信号以相同的相位输入到两个带状导线内，从而在两个带状导线之间不存在电压差。
差分信号传输的优点是，理想情况下由带状导线对的两个带状导线发射的电磁波在远区中相互补偿并因此不出现或者仅出现很小的干扰辐射。通过带状导线对的差分信号传输因此在US 5,530,422A中得到利用，以实现在计算机X线断层扫描仪的旋转和固定部件之间降低干扰辐射的无接触式信号传输。对称带状导线对的差分阻抗相当于减去由于两个带状导线的电磁耦合形成的阻抗的单个带状导线的双倍阻抗。通过紧密设置两个带状导线而形成的强耦合降低了差分阻抗，但也提高了同相阻抗。另一方面，如果两个带状导线之间只有非常弱的耦合，则差分阻抗接近带状导线的两个单个阻抗之和。在已经提到的US 5,530,422A中，实现两个带状导线的平行末端(Terminierung)。这种末端可以为差分信号传输提供良好的终端，但对同相信号并非如此。
差分信号传输技术应用方面的问题在于，由于输入发射模块部件的公差或者由于带状导线对两个带状导线的不同长度或者材料不均匀性，没有达到对远场内辐射电磁场的理想补偿。确切地说，由于这些公差也只能始终假定电磁干扰辐射具有不希望的高值。
发明内容
从该现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种用于在两个彼此运动的部件之间无接触式传输电信号的装置，利用其达到降低电磁干扰辐射的目的。
在用于在两个相对运动的部件之间无接触式传输电信号的本装置中，在两个部件的第一个上安装至少一个用于对称地传输信号的带状导线对，由发射模块向该带状导线对供给电信号用以进行差分信号传输。在两个部件的第二个上安装至少一个接收元件，该元件在两个部件以很小的间隔相对运动期间沿带状导线对的至少一段运动并与接收模块连接。本装置的特征在于，带状导线对具有用于降低同相信号分量的一个或者多个元件和/或者在发射模块的引出线上设置用于匹配引出线上信号之间时差的补偿元件。
在本装置上可以看出，差分信号传输时寄生同相信号分量是在带状导线对的远场内引起电磁干扰辐射的一个主要原因。差分信号传输中即使不希望的不对称非常小也导致带状导线对中存在引发电磁干扰辐射的同相波(Gleichtaktwell)。因此为降低这种电磁干扰辐射，带状导线对具有用于降低寄生同相信号分量的一个或者多个部件和/或者在发射模块上就已经通过所提出的补偿元件达到通过发射模块输入带状导线对内的同相信号分量被最小化的目的。通过这些措施在利用差分信号传输的情况下明显降低了电磁干扰辐射。
在本装置一种具有优点的结构中，用于降低寄生同相信号分量的一个或者多个部件包括终端电阻，利用该终端电阻带状导线对既对同相信号分量也对反相信号分量闭合。这种结构基于以下认识，即相对于同相信号未得到优化的闭合导致带状导线对内存在引发干扰辐射的谐振。依据如结合US 5,530,422A已经介绍过的现有技术在差分信号传输时，为了差分信号分量的良好闭合而使用平行的末端，而本结构还附加负责对可能的寄生同相信号分量进行优化闭合。带状导线对的闭合在本发明中最好通过由至少三个T形连接的电阻组成的终端电阻器电路完成，但也可以通过例如n结构的其他电网结构实现。
在后一种所述结构的扩展中，终端电阻安装在印刷电路板(PCB：Printed CircuitBoard)的底面上并通过阻抗相匹配的通孔(Durchkontaktierung)、即所谓的通路(Via)与电路板表面上的带状导线连接。这种具有匹配阻抗的通路在该部位上降低导致提高电磁干扰辐射的反射。对这种阻抗相匹配的通路的设计可以参阅T.Neu 2003年10月2日发表在Electronic Design News第67-72页上的文章“Designing Controlled-ImpedanceVias”。这种阻抗相匹配的通路最好在本装置的全部通孔都与带状导线连接的情况下使用，也与后面的实施方式关联使用。
在本装置的另一构成或者进一步构成中，带状导线对分成通过同相扼流圈相互连接的多个分开的部分。同相扼流圈衰减可能的同相信号分量，从而这些同相信号分量不可能在带状导线对的整个长度上累加。
通过其他元件也可以达到最小化带状导线对内同相信号分量的目的。在另一构成或者进一步构成中，带状导线对被铁氧体材料制成的一个或者多个元件至少部分包围。这些元件可以延伸到带状导线对的整个长度或者也可以沿带状导线对分布设置。为此最好使用一个或者多个U形元件，在其U形通道里面设置带状导线对。这些铁氧体材料的元件起到同相信号扼流圈的作用，从而它们同样防止了差分信号传输时构成更大的同相信号分量。最好在具有接收元件的(第二)部件上安装对应的铁氧体材料带，它在两个部件相对运动时处于带状导线对上或U形元件的开口上。
在本装置同样防止构成更大同相信号分量的另一具有优点的实施方式中，印制电路板上具有构成为电容闭合和强耦合地与带状导线对连接的回线的结构。这些强耦合的回线性质与同相扼流圈相同。电容闭合可以通过电路板上例如相当大的矩形金属表面实现。
在本装置的另一构成或者进一步构成中，用于降低同相信号分量的一个或者多个元件包括至少一个设置在带状导线对的一个输入末端上的同相扼流圈。该同相扼流圈因此在带状导线对和与发射模块的连接部分之间与带状导线对直接连接。按照这种方式可以降低由带状导线对与发射模块连接产生的同相信号分量。在这种情况下，最好使用具有相对小阻抗并因此没有高阻抗同相信号扼流圈那么有效工作的同相扼流圈。高阻抗同相信号扼流圈虽然更强地抑制同相信号分量，但使高速信号的信号质量失真。同相扼流圈的阻抗因此最好这样选择，使其在与本专利申请中所提出的其他措施的结合下，完全达到该装置对信号传输的电磁相容性要求。
除了用于降低带状导线对上同相信号分量的部件外，在本装置上附加或者替换地使用具有补偿元件的发射模块，利用补偿元件将发射模块的两个引出线之间不希望的时差降到最低限度。理想情况下，为了在两个引出线上进行差分信号传输而提供的电信号精确地相移180°。但由于公差和部件散射，在两个引出线之间常常出现不希望的时差。因此在本装置的该替换方式中在两个引出线上具有补偿元件，它们在发射模块制造时就已经对不希望的时差进行补偿。该补偿元件最好是引出线上的适当延迟段，它们在制造时可以就由其产生的延迟进行匹配(调谐)。
上述实施方式可以分为三种不同的类型。在第一类型中，不希望的同相信号分量在发射模块内或者在直接输入带状导线对之前就已经降到最低限度。这一点通过发射模块内的补偿元件以及直接处于带状导线对输入末端上的同相信号扼流圈完成。在第二类型中，抑制带状导线对内存在的同相波的产生，方法是该带状导线对既针对差分信号也针对同相信号分量闭合。在第三类型中，衰减带状导线对上例如由于导线沿线的不均匀性而形成的同相信号分量，方法是在带状导线对里面或者上面为该同相信号分量设置相应的衰减元件。各个措施在这种情况下可以本身单独或者也可以任意组合地转换到本装置上。
该装置主要适用于在计算机X线断层扫描仪的旋转部件与固定部件之间无接触式的电容HF信号传输。当然该装置也可以在相对运动期间彼此靠近的两个彼此相对运动的部件之间进行信号传输的其也所有应用领域使用。此方面的例子是工业扫描仪或者机场安检使用的行李扫描仪。
附图说明
下面借助实施例结合附图非限制本发明保护范围地对本装置再次进行详细说明。其中：
图1示出其中使用本装置的计算机X线断层扫描仪基本结构的示意图；
图2示出依据现有技术的差分带状导线对末端的实施例；
图3示出依据本发明的差分带状导线对末端的实施例；
图4A-4C示出终端电阻与带状导线对连接的实施例；
图5示出具有一个输入端同相扼流圈的本装置另一实施例；
图6示出具有两个彼此独立的带状导线驱动器的本装置另一实施例；
图7A-7C示出输入端同相扼流圈与带状导线对连接的实施例；
图8示出具有补偿元件的发射模块的实施例；
图9A-9D示出补偿元件的实施例；
图10示出带状导线对中设置多个同相扼流圈的实施例；
图11A-11C示出同相扼流圈与带状导线对连接的实施例；
图12示出使用由铁氧体材料制成的元件的实施例；以及
图13A-13B示出在电路板上使用适当结构方式的同相扼流圈的实施例。
具体实施方式
图1以示意图示出计算机X线断层扫描仪，具有用于从支架的旋转部件1向固定部件2传输测量数据的信号传输装置。计算机X线断层扫描仪包括X射线管3、按行设置的X线探测器4和患者检查床9等。X射线管3和X线探测器4设置在支架的旋转部件1上，该旋转部件环绕患者检查床9或与其平行的检查轴Z旋转。患者检查床9一般情况下可相对于支架沿检查轴移动。X射线管3产生在一个与检查轴垂直的断层平面中扇状展开的X射线束，该X射线束在该断层平面中检查时透射对象的一个断层，例如躺在患者检查床9上的患者的体层，并射中与X射线管3相对的X线探测器4。X射线束透射患者体层所处的角度和必要时患者检查床9相对于支架的位置，在利用计算机X线断层扫描仪拍片期间连续变化。拍片期间X线探测器4因此提供大量测量数据，为再现患者身体的二维剖面图像或者三维图像必须对这些数据进行分析。该分析一般情况下在与计算机X线断层扫描仪连接的台式计算机系统8上进行。
测量数据获取期间，支架的旋转部件1在固定部件2的内部旋转。由X线探测器4获取的测量数据利用固定在支架旋转部件1上的旋转发射装置5传输到计算机X线断层扫描仪固定部件2上的静止接收装置6。一般情况下这些数据然后从该静止接收装置6通过电缆连接线传送到图像计算机8的接收机7中用以分析。发射装置5和接收装置6在该图中仅示意示出。发射装置5在本装置中包括旋转部件1上的一个或者多个带状导线对，特别是微带状导线，它们环绕着整个旋转部件1。接收装置6包括至少一个作为接收天线使用的元件，例如一小段带状导线，它在支架旋转运动期间直接处于发射装置5的带状导线对上面附近。这种也称为集电环的信号传输装置的基本结构由现有技术中公开。
图2示出依据现有技术的这种传输装置发射端部分的电气结构的实施例。在此，带状导线对11在两端分别通过两个电阻R1并联闭合。所要传输的信号由发射模块10输入到带状导线对11内。为此，所要传输的信号由差分驱动器(Treiber)12相移180°地发送到发射模块10的两个引出线13上。为使几乎不可避免的同相信号分量最小化，在与带状导线对11连接的连接部分14和差分驱动器12之间连接一般情况下为电流补偿变压器的同相扼流圈15。该同相扼流圈15减弱由部件公差和发射模块10内部的不对称性产生的同相信号分量。但因为发射模块10通过连接部分14与带状导线对11连接，所以由该结构和连接部分14内的电阻跳变产生附加的不对称性。
因此在本装置如图5所示的一种实施方式中，同相扼流圈15直接与带状导线对11的输入末端连接。该同相扼流圈15因此设置在连接部分14的后面，从而该同相扼流圈在由连接部分产生的同相信号分量输入到带状导线对11内之前就抑制了该同相信号分量。
图6示出另一个实施例，其中使用两个分开的差分带状导线对11。这些带状导线对11通过分开的同相扼流圈15与发射模块10内分开的差分驱动器12连接，正如从图中所看到的那样。
同相扼流圈15与各带状导线对11的连接通过穿过正面敷设了带状导线11的电路板17的具有匹配阻抗的通孔(通路)16完成。无论是连接部分14还是同相扼流圈15在这种情况下均设置在电路板17的背面。图7为此示出电路板的表面(分图A)、电路板的横截面(分图B)以及底面的视图(分图C)。与简单通孔或者槽连接的常见使用相反，本实施例中所使用的具有匹配阻抗的通孔16消除了通过这些通孔上的电阻跳变产生并会导致更高同相信号分量的反射。虽然高阻抗的同相扼流圈可以更有效地抑制同相波，但它们使所要传输的高速信号失真。这种失真随着同相扼流圈阻抗的增加而上升。因此为在本装置上使用，必须选择具有恰好能将同相波抑制到所需程度的阻抗的同相扼流圈，该所需程度对于遵守各应用的EMV相容性来说是必需的。这一点可以通过适当选择同相扼流圈的电气部件和机械部件达到。最好使用具有低阻抗的同相扼流圈，但然后采取降低发射模块10内同相信号分量的其他措施。
图8和9示出另一措施的实施例。在这种情况下，使用用于补偿发射模块10的两个引出线13之间不希望的时间延迟的补偿元件18。理想情况下，两个引出线之间的时间延迟为0，从而两个引出线13上用于差分信号传输的两个信号分量精确地相移180°。但实践上两个引出线13之间出现时差。这种时差导致产生很短的同相脉冲，它们与带状导线对内的同相波耦合并因此提高了电磁干扰辐射。由于部件的制造公差、所使用的电路板的布线中或者输出连接部分中固有的不对称性，即使在仔细选择所使用的部件情况下，也不能完全消除不希望的不对称性。不希望的时差导致模式转换，其中，差分信号的一部分信号功率转换成同相信号的信号功率。即使两个引出线具有完全一致的长度，但通过差分驱动器仍会造成时差。在许多情况下驱动器的不对称性无法详细说明。在这些情况下可导致时间上的偏差至少为信号上升时间的10％。那么例如上升时间为200ps的2.5 Gbit/s驱动器具有至少约20ps的输出偏差，但也会变得明显更差。
因此在图8的构成中，将可以补偿两个引出线之间时差的补偿元件18装入引出线13内。这种补偿元件是具有可调延迟的延迟线。在这种情况下优选微带状导线，它们在制造发射模块10时就已经在延迟上作了适当调整。
图9示出这种作为微带导线构成的补偿元件18的实施例。在上面的部分图A)中可看出补偿元件18具有不同的延迟段。只要各延迟段通过直线形的导线段短接，它们就不会另外使信号延迟。通过隔开直线形导线段的各对应段，可以产生不同的导线长度并因此产生不同的延迟。为此直线形的导线段制造时在相应的部位上完全隔开，例如通过蚀刻的化学方法、通过激光或者超声波剥落的机械方法或者其他方法。分图B)为此示出实现单个延迟段(Δt)，分图C)示出实现三个延迟段(3×Δt)以及分图D)示出实现五个延迟段(5×Δt)，也就是利用所示补偿元件达到的最大可能延迟。在各补偿元件18内所设置的延迟的长度根据要利用发射模块传输的数据速率(信号传输时间)来选择。当然这种可变延迟也可以其他方式实现，例如通过不同数量的延迟段或者不同几何形状的补偿元件。但优选印制电路板上的、可在最后的蚀刻步骤中加工而成的带状导线结构，以调整所希望的延迟(调谐)。这种延迟当然完全可以这样选择，使由发射模块的其他部件产生的不希望的时差至少近似这样得到补偿，使该时差在连接部分14的输出端上降到最低限度。
从图8还可看出用于降低带状导线对上同相信号分量的另一措施，即带状导线对的最佳末端19。这种最佳末端在一种可能的实施方式也可以从图3、5和6中看到。如果导线延迟接近信号周期的四分之一，那么带状导线对11上产生的同相信号是一种重要因素。在这种情况下，每个信号边缘会形成小同相伪影，并且这些伪影逐个周期地叠加成接收机上增加的同相信号噪声，该噪声导致干扰辐射增大。这个问题也称为同相谐振。为避免这种同相谐振，每个带状导线对必须具有两个末端，一方面是在一端或者另一端上良好的差分终端，以得到良好的差分信号质量，另一方面是在一端或者另一端上适当的同相信号终端，以避免同相谐振。如发射模块上经常使用的ECL驱动器(ECL：Emitter Coupled Logic)不能在输入端上产生良好的同相终端。因此在依据本实施方式的装置上，带状导线对的末端上具有适当的同相信号终端。
因此在本装置上带状导线最好不仅对差分信号，而且也对同相信号适当闭合。图3示出适当末端19的实施例，其中，电阻终端电路由三个电阻组成，两个R1和一个R2。这种由三个电阻组成的T形电路这样选择，使其适用R1+R2＝ZD和R1/2+R2＝ZCM。ZD表示传输导线(也就是带状导线对)的差分电阻，ZCM表示带状导线对相互连接的带状导线的同相电阻。
电阻器电路的电阻R1、R2最好作为公差尽可能小的SMD电阻构成，并安装在上面分布着带状导线11的印制电路板17的底面。电阻R1、R2与带状导线对11之间的连接在这里也通过阻抗匹配的通孔16完成，对此结合图7已经介绍过。图4的分图A)、B)和C)为此示出具有相应带状导线11、通孔16和电阻R1、R2的一段电路板17的俯视图、横截面以及仰视图。
图10-13最后示出用于最小化带状导线对上的同相信号分量并因此用于最小化电磁干扰辐射的另一措施。在这种情况下使用强抑制带状导线对上同相信号分量的元件。图10示出实现这种元件的实施例。在该图中，带状导线对11分成单个部分，这些部分通过用于抑制同相信号的元件20相互连接或者被这些元件20至少部分包围。
这种元件例如是同相信号扼流圈15，其将带状导线对11的各个部分相互连接。这种同相信号扼流圈15最好安装在带状导线11所处的印制电路板17的底面。在这里，该电连接也通过阻抗匹配的通孔16完成，这一点正如图11以俯视图、横截面和仰视图所示的带状导线对11两部分的连接那样。同相信号扼流圈15在这种情况下最好作为SMD元件实现，该SMD元件大大削弱在所述各部分中累积的同相信号。
实现这种用于抑制同相信号元件20的另一种可能性在于使用至少部分包围带状导线对的铁氧体环该。图12示出这种措施的一个实施例，其中，由铁氧体材料制成的U形元件21至少部分包围带状导线对。带状导线对在这种情况下固定在计算机X线断层扫描仪的旋转部件1上。在固定部件2上直接靠近带状导线对的地方安装由铁氧体材料制成的带22，该铁氧体带至少接近覆盖通过U形元件21构成的通道。各U形元件21起到同相扼流圈的作用并因此提高了差分信号的对称性。图12的实施方式特别是对在直接靠近带状导线对11的其他无源金属部件中感应的同相电流特别有效。在这种情况下，在计算机X线断层扫描仪上使用其中固定部件和旋转部件之间的能量通过碳刷传递的其他集电环。通过避免同相信号电流输入到该其他集电环内，干扰辐射无控制的寄生辐射通过这些环得以避免。
用于降低或者抑制带状导线对上同相信号分量的另一种可能性在于在印制电路板上实现电容闭合和强耦合回线23方式的金属结构。这一点从图13中可以看出，其中，这些回线23通过印制电路板上比较大的矩形表面24电容闭合。这些回线23起到同相信号扼流圈的作用。通过这些具有比较大表面24的回线23的闭合，还实现与接收元件的有效电容耦合。图13的左侧部分(分图A)在这种情况下示出具有在此间构成的回线23的一段带状导线对11。分图B)示出该实施方式的替换电路图。
结合图10-13介绍的措施主要用于抑制同相信号分量，没有这些措施该同相信号分量会在信号传输期间增强。如果由于带状导线的电路板材料中的制造不均匀性干扰了信号对称性，就会出现这种同相信号分量，因为信号在典型的两至三米的相当大距离上沿带状导线对传播。这一点会导致同相信号分量不断增加，而该分量通过前面介绍的措施根本不会出现。通过这种同相信号分量产生的电磁干扰辐射因此明显减少。

Claims (13)

1.一种用于在两个彼此相对运动的部件之间无接触式传输电信号的装置，其中，在两个部件的第一个(1)上安装至少一个用于对称地传输信号的带状导线对(11)，由发射模块(10)向该带状导线对供给电信号用以进行差分信号传输，并在两个部件的第二个(2)上安装至少一个接收元件，该接收元件在两个部件(1、2)以很小的间隔相对运动期间沿带状导线对(11)的至少一段运动并与接收模块(6)连接，其特征在于，带状导线对(11)具有用于降低同相信号分量的一个或者多个部件(15、19-23)，和/或者在发射模块(10)的引出线(13)上设置用于匹配引出线(13)上信号之间时差的补偿元件(18)。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一个或者多个部件(15、19-23)包括终端电阻(R1、R2)，利用该终端电阻带状导线对(11)既对同相信号分量也反相信号分量闭合。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述终端电阻(R1、R2)构成由至少三个T形错接的电阻组成的终端电阻器电路(19)。
4.按权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述终端电阻(R1、R2)通过具有匹配阻抗的通孔(16)穿过印制电路板(17)而与敷设在印制电路板(17)上的带状导线对(11)连接。
5.按权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述带状导线对(11)分成通过同相扼流圈(15)相互连接的多个部分。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，所述同相扼流圈(15)通过具有匹配阻抗的通孔(16)穿过印制电路板(17)与敷设在印制电路板(17)上的带状导线对(11)的各部分连接。
7.按权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，所述带状导线对(11)被铁氧体材料的一个或者多个元件(21、22)至少部分包围，这些元件分布式地设置在带状导线对(11)的长度范围内或者至少接近覆盖带状导线对(11)的整个长度。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，所述一个或者多个元件(21、22)在里面设置带状导线对(11)的第一部件(1)上构成一个或者多个U形通道(21)，以及在第二部件(2)上构成至少一个带(22)，该带设置为在两个部件(1、2)相对运动期间处于带状导线对(11)上。
9.按前述权利要求1-8之一所述的装置，其特征在于，所述带状导线对(11)敷设在印制电路板(17)上并与电路板(17)上电容闭合和紧密耦合的回线(23)连接。
10.按权利要求9所述的装置，其特征在于，所述回线(23)通过电路板(17)上的金属表面(24)电容闭合。
11.按权利要求1-10之一所述的装置，其特征在于，所述一个或者多个元件(15、19-23)包括至少一个设置在带状导线对(11)的输入末端的同相扼流圈(15)。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，所述同相扼流圈(15)通过具有匹配阻抗的通孔(16)穿过印制电路板(17)而与敷设在电路板(17)上的带状导线对(11)连接。
13.一种计算机X线断层扫描仪，具有按权利要求1-12之一所述用于在计算机X线断层扫描仪的旋转部件与固定部件之间无接触式数据传输的装置，其中，带状导线对(11)设置在旋转部件(1)上，接收元件设置在固定部件(2)上。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102133105A (zh) * 2010-01-21 2011-07-27 西门子公司 计算机断层造影设备的用于数据传输的装置和方法
CN102447491A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 上海西门子医疗器械有限公司 一种滑环系统
CN101304267B (zh) * 2007-05-08 2013-06-19 西门子公司 在两个单元之间无接触地传输电信号的装置和方法
CN104346912A (zh) * 2013-07-31 2015-02-11 西门子公司 具有无线数据传输设备的旋转单元及无线数据传输的方法
CN104488008A (zh) * 2012-03-21 2015-04-01 滑动环及设备制造有限公司 非接触式插接器
WO2016091202A1 (zh) * 2014-12-12 2016-06-16 北京航星机器制造有限公司 用于相对旋转物体之间的数据传输系统及系统的设计方法
CN107403545A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 西门子医疗有限公司 用于电信号和/或电磁信号的非接触传输的传输路径

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8086010B2 (en) * 2006-06-30 2011-12-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Medical image diagnosis apparatus and the control method thereof
DE102006044660B3 (de) * 2006-09-21 2008-04-30 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung einer Vielzahl parallel anfallender Daten zwischen relativ zueinander bewegten Einheiten
US7956704B1 (en) * 2007-02-28 2011-06-07 Pmc-Sierra Us, Inc. Loaded parallel stub common mode filter for differential lines carrying high rate digital signals
US7605671B2 (en) * 2007-09-26 2009-10-20 Intel Corporation Component-less termination for electromagnetic couplers used in high speed/frequency differential signaling
DE102008011594A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-10 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Vorrichtung zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Signale in einem Computertomographiesystem
DE102009060316C5 (de) * 2009-12-23 2019-10-31 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung zur Datenübertragung, Computertomographiegerät und Verfahren zur Datenübertragung
US8947638B2 (en) 2010-12-03 2015-02-03 Asml Netherlands B.V. Actuation system and lithographic apparatus
US9138195B2 (en) * 2012-04-23 2015-09-22 Analogic Corporation Contactless communication signal transfer
DE102012213092B3 (de) 2012-07-25 2013-08-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Übertragungsvorrichtung und Sensor-System
US10033074B2 (en) 2013-12-17 2018-07-24 Moog Inc. Non-contacting rotary joint including a spaced near-field probe having first and second signal capture areas which are dissimilar and discontinuous
US9713454B2 (en) * 2015-04-29 2017-07-25 Analogic Corporation Data transfer across a rotating boundary
EP3963659B1 (en) * 2019-05-28 2023-09-27 Moog Inc. Graduated frequency response non-contacting slip ring probe
DE102020215568B3 (de) * 2020-12-09 2022-05-12 Siemens Healthcare Gmbh EMV-Abschirmung für kontaktlose Datenübertragung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1298168C2 (de) * 1967-07-21 1970-03-19 Telefunken Patent Schaltungsanordnung fuer Frequenzen bis in den Gigahertzbereich
US5210523A (en) * 1991-02-27 1993-05-11 Fire-Lite Alarms, Inc. Noise suppression system and method
DE59208057D1 (de) * 1991-10-26 1997-03-27 Daimler Benz Ag Datenkommunikationssystem
US5530425A (en) * 1994-09-16 1996-06-25 General Electric Company Radiation shielded apparatus for high data rate communication in a computerized tomography system
US5530422A (en) * 1994-09-16 1996-06-25 General Electric Company Differentially driven transmission line for high data rate communication in a computerized tomography system
US5646962A (en) * 1994-12-05 1997-07-08 General Electric Company Apparatus for reducing electromagnetic radiation from a differentially driven transmission line used for high data rate communication in a computerized tomography system
AU6609798A (en) * 1997-01-03 1998-07-31 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Device for contactless transmission of electrical signals and/or energy
US7295594B1 (en) 1997-12-31 2007-11-13 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Device for low-interfernce signal transmission
US6301324B1 (en) * 1999-03-31 2001-10-09 General Electric Company RF slipring receiver for a computerized tomography system
WO2001041315A2 (de) * 1999-11-30 2001-06-07 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Anordnung zur übertragung von elektrischen signalen und/oder energie zwischen relativ zueinander drehbaren teilen
DE10225803A1 (de) * 2002-06-10 2003-12-24 Schleifring Und Appbau Gmbh Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen Verbindung zweier gegeneinander beweglicher Einheiten
US7079619B2 (en) * 2003-12-17 2006-07-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc. System and method for data slipring connection
US10590571B2 (en) * 2007-12-28 2020-03-17 Albany International Corp. Ultra-resilient pad

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101304267B (zh) * 2007-05-08 2013-06-19 西门子公司 在两个单元之间无接触地传输电信号的装置和方法
CN102133105A (zh) * 2010-01-21 2011-07-27 西门子公司 计算机断层造影设备的用于数据传输的装置和方法
CN102447491A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 上海西门子医疗器械有限公司 一种滑环系统
CN104488008A (zh) * 2012-03-21 2015-04-01 滑动环及设备制造有限公司 非接触式插接器
CN104346912A (zh) * 2013-07-31 2015-02-11 西门子公司 具有无线数据传输设备的旋转单元及无线数据传输的方法
CN104346912B (zh) * 2013-07-31 2019-01-18 西门子公司 具有无线数据传输设备的旋转单元及无线数据传输的方法
WO2016091202A1 (zh) * 2014-12-12 2016-06-16 北京航星机器制造有限公司 用于相对旋转物体之间的数据传输系统及系统的设计方法
CN107403545A (zh) * 2016-05-18 2017-11-28 西门子医疗有限公司 用于电信号和/或电磁信号的非接触传输的传输路径
CN107403545B (zh) * 2016-05-18 2020-01-03 西门子医疗有限公司 用于电信号和/或电磁信号的非接触传输的传输路径
US10631816B2 (en) 2016-05-18 2020-04-28 Siemens Healthcare Gmbh Transmission system for the contactless transmission of an electrical and/or electromagnetic signal

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