JP2006519467A - 広帯域高周波スリップリングシステム - Google Patents
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Abstract
Description
一般に、高周波スリップリングに関しては、ラウンドワイヤコンタクト等のコンタクト形状を使用するよりも、平坦形状ブラシコンタクトを使用する方が有利である。例えば、表面積が大きい程高周波損失が低減する傾向があるため表皮効果が低減する、平坦な断面ではインダクタンス及び高周波損失が低減する傾向があるためインダクタンスが低下する、サージインピーダンスの低下、それによるスリップリングの差動インピーダンスとの適合性の向上、コンプライアンスの増加(低ばね率)、即ちスリップリング盤の軸方向ずれに対する許容幅の増加、表面実装PCB技術との寛容性、横方向の剛性の向上(これにより平坦なリングシステム上でブラシは正確に移動できる)等が挙げられる。
平坦な分岐状ブラシコンタクトシステムを備えた広帯域スリップリング盤を実施するシステムは、典型的には多層PCB技術を用いて実施されるが、他の技術を用いることも可能である。高周波性能は、誘電率の低い基板及び、マイクロストリップ、ストリップライン、共平面ウェーブガイド及び類似の技術を用いてインピーダンスを制御した伝送ラインを使用することによって高められる。更に、電磁放射及び電磁感受性の制御、並びにコモンモード干渉の観点から、平衡形差動伝送ラインの使用は重要なツールである。マイクロストリップ、ストリップライン、及びその他のマイクロ波構成技術も、高周波デジタル信号伝送に必要な広い帯域幅に不可欠なファクターである、伝送ライン構造体の正確なインピーダンス制御を高める。特定の実施形態は、必要とされるインピーダンスと帯域幅に主に依存する。
図16と図17は、複数のスリップリング盤組立体100を支承する回転軸1600を示す。この軸1600は、スリップリングの作成を容易にするように設計されており有利であるが、これらの装置を製造する際に生じる3つの典型的な問題を以下に述べる。軸は、公差の累積を伴うことなく盤の軸方向の位置決めを制御すること、盤のスリップリングの径方向位置決めを制御すること、及び配線やリード線の処理が行なえるように設計されている。スリップリング盤を回転軸に取り付ける際の大きな問題は、多くのスリップリング取付け方法(例えば、スペーサを用いる方法)における固有の問題である公差の累積を避けなければならないことである。配線やリード線の処理も、盤を増やす毎に配線の密度が高まるため、殆どのスリップリングの製造に伴う長年にわたる問題である。図16において最も良く示されているように、回転軸1600は、上で述べた問題を解決する多数の段を備えている。
102 PCBスリップリング盤
104 フレキシブル回路
106A、106B リング
200 平坦ブラシコンタクト
202、204 ブラシ
206 PCB
208 貫通穴(ビア)
Claims (37)
- 少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトと、
この少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを外部インターフェースに結合するための給電ラインを含むプリント回路基板(PCB)とを有し、
前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、前記PCBの第1の側面に設けられ、前記PCBは、前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを前記給電ラインに接続するメッキ貫通穴を備える接触プローブシステム。 - 前記少なくとも1個の平坦ブラシは、前記PCBから延在する対向するコンタクトを含み、前記貫通穴は対向するコンタクトの間の中央に配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記PCBは、前記第1の側面とは反対側の前記PCBの第2の側面に形成された接地面を備える、請求項2に記載のシステム。
- 前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトの接触部が分岐形状となっている、請求項2に記載のシステム。
- 前記貫通穴は、前記PCBの前記第2の側面から前記第1の側面への透視を可能にする、請求項2に記載のシステム。
- 前記対向するコンタクトは、前記PCBの前記第1の側面に形成されたマイクロストリップラインに表面取り付けされている、請求項3に記載のシステム。
- 前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、平行に離間された対向する1対のコンタクトを含み、前記給電ラインは、前記平行に離間された対向するコンタクトの内の異なるものを前記PCBに貫通形成された異なる外部伝送ラインビアに接続する2本の分離した給電ラインを含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、平行に離間された対向する第1のコンタクト対と平行に離間された対向する第2のコンタクト対とを含み、この第2のコンタクト対の各々が前記平行に離間された対向する第1のコンタクト対の内の1個のコンタクトのみと同一直線上にあり、前記平行に離間された対向するコンタクトの第1及び第2の対の内の内側の対の同一直線上にあるコンタクトを第1の相ラインが接続し、前記平行に離間された対向するコンタクトの第1及び第2の対の内の外側の対の同一直線上にあるコンタクトを第2の相ラインが接続し、前記給電ラインは、前記相ラインの異なるものの略中心を前記PCBに貫通形成された異なる外部伝送ラインビアに接続する2本の分離したクロス給電ラインを含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記クロス給電ラインが漸変されている、請求項8に記載のシステム。
- 前記相ラインが漸変されている、請求項8に記載のシステム。
- 前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、マイクロストリップコンタクトである、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、平行に離間された2個のマイクロストリップコンタクトを含み、前記給電ラインは、前記平行に離間されたマイクロストリップコンタクトの内の異なるものを前記PCBに貫通形成されたビアを介して異なる外部伝送ラインに接続する2本の分離した給電ラインを含む、請求項1に記載のシステム。
- 第1及び第2の側面を備えた第1の誘電体材料と第1及び第2の側面を備えた第2の誘電体材料とを有し、
前記第1の誘電体材料の第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングが設けられ、前記第1の誘電体材料の第2の側面には第1及び第2の給電ラインが設けられ、
前記第2の誘電体材料の第1の側面は前記第1の誘電体材料の第2の側面に取り付けられ、前記第2の誘電体材料の第2の側面には接地面が設けられており、第1の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第1の導電性リングに第1の導電性ビアを介して結合され、前記第2の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第2の導電性リングに第2の導電性ビアを介して結合されており、前記第1の誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されている、接触リングシステム。 - 前記第1及び第2の給電ラインが漸変されている、請求項13に記載のシステム。
- 前記給電ラインがマイクロストリップラインである、請求項13に記載のシステム。
- 接触リングシステムのためのスリップリング盤であって、第1及び第2の側面を備えたプリント回路基板(PCB)を有し、前記PCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングが設けられ、第1及び第2の給電ラインが前記PCBの内部に配線され、接地面が前記PCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第1の導電性リングに第1の導電性ビアを介して結合され、前記第2の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第2の導電性リングに第2の導電性ビアを介して結合されており、前記第1及び第2の給電ラインは、漸変されていると共に、前記接地面の逃げ領域に形成された異なる第3の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されているスリップリング盤。
- 前記PCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されている、請求項16に記載の盤。
- 前記給電ラインがマイクロストリップラインである、請求項16に記載の盤。
- 接触リングシステムのためのスリップリング盤であって、第1及び第2の側面を備えた第1のプリント回路基板(PCB)と第1及び第2の側面を備えた第2のプリント回路基板(PCB)とを有し、
前記第1のPCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第1の組が設けられ、第1及び第2の給電ラインが前記第1のPCBの内部に配線され、第1の接地面が前記第1のPCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の第1の導電性リングに第1の導電性ビアを介して結合され、前記第2の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の第2の導電性リングに第2の導電性ビアを介して結合されており、前記第1及び第2の給電ラインは、漸変されていると共に、前記第1の接地面の逃げ領域に形成された異なる第3の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されており、
前記第2のPCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第2の組が設けられ、第3及び第4の給電ラインが前記第2のPCBの内部に配線され、第2の接地面が前記第2のPCBの第2の側面に設けられ、前記第3の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の第1の導電性リングに第4の導電性ビアを介して結合され、前記第4の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の第2の導電性リングに第5の導電性ビアを介して結合されており、前記第3及び第4の給電ラインは、漸変されていると共に、前記第2の接地面の逃げ領域に形成された異なる第6の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されており、前記第1及び第2のPCBの第1及び第2の接地面は互いに隣接して配置され単一のスリップリング盤を構成しているスリップリング盤。 - 前記第1のPCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されており、前記第2のPCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されている請求項19に記載の盤。
- 前記給電ラインがマイクロストリップラインである、請求項19に記載の盤。
- 接触リングシステムのためのスリップリング盤であって、第1及び第2の側面を備えたプリント回路基板(PCB)を有し、前記PCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第1の組が設けられ、第1及び第2の相ライン並びに第1及び第2の給電ラインが前記PCBの内部に配線され、接地面が前記PCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは第1の導電性ビアにより前記第1の相ラインの中央に結合され、前記第1の相ラインの端部は異なる第2の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第1の導電性リングに結合され、前記第2の給電ラインは第3の導電性ビアにより前記第2の相ラインの中央に結合され、前記第2の相ラインの端部は異なる第4の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第2の導電性リングに結合され、前記第1及び第2の給電ラインは、前記接地面の逃げ領域に形成された異なる第5の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されているスリップリング盤。
- 前記PCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されている、請求項22に記載の盤。
- 前記給電ラインがマイクロストリップラインである、請求項22に記載の盤。
- 前記給電ラインが漸変されている、請求項22に記載の盤。
- 前記相ラインが漸変されている、請求項22に記載の盤。
- 接触リングシステムのためのスリップリング盤であって、第1及び第2の側面を備えた第1のプリント回路基板(PCB)と第1及び第2の側面を備えた第2のプリント回路基板(PCB)とを有し、
前記第1のPCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第1の組が設けられ、第1及び第2の相ライン並びに第1及び第2の給電ラインが前記第1のPCBの内部に配線され、接地面が前記第1のPCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは第1の導電性ビアにより前記第1の相ラインの中央に結合され、前記第1の相ラインの端部は異なる第2の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の第1の導電性リングに結合され、前記第2の給電ラインは第3の導電性ビアにより前記第2の相ラインの中央に結合され、前記第2の相ラインの端部は異なる第4の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の第2の導電性リングに結合され、前記第1及び第2の給電ラインは、前記接地面の逃げ領域に形成された異なる第5の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されており、
前記第2のPCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第2の組が設けられ、第3及び第4の相ライン並びに第3及び第4の給電ラインが前記第2のPCBの内部に配線され、第2の接地面が前記第2のPCBの第2の側面に設けられ、前記第3の給電ラインは第6の導電性ビアにより前記第3の相ラインの中央に結合され、前記第3の相ラインの端部は異なる第7の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の第1の導電性リングに結合され、前記第4の給電ラインは第8の導電性ビアにより前記第4の相ラインの中央に結合され、前記第4の相ラインの端部は異なる第10の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の第2の導電性リングに結合され、前記第3及び第4の給電ラインは、前記第2の接地面の逃げ領域に形成された異なる第11の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されており、前記第1及び第2のPCBの第1及び第2の接地面は互いに隣接して配置され単一のスリップリング盤を構成しているスリップリング盤。 - 前記第1のPCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの第1の組の内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されており、前記第2のPCBの誘電体材料には、前記複数の同心の離間された導電性リングの第2の組の内の前記第1及び第2の導電性リングの間に位置するように溝が形成されている請求項27に記載の盤。
- 前記給電ラインがマイクロストリップラインである、請求項27に記載の盤。
- 前記給電ラインが漸変されている、請求項27に記載の盤。
- 前記相ラインが漸変されている、請求項27に記載の盤。
- 複数のスリップリング盤であって、各々が少なくとも一方の側面に複数の同心の離間された導電性リングを備えたスリップリング盤と、
軸とを有し、
この軸は、軸を他の構造体に取り付けるための基部と、
この基部から延在する一体の細長部と備え、細長部の外表面は、取付けパッドの螺旋配置を提供する複数の同心溝を備え、前記スリップリング盤の内の1枚の内径のための径方向位置決め表面を提供するように溝の内径が決められており、前記スリップリング盤の内の1枚が前記取付けパッドの各々に固定されているスリップリング組立体。 - 複数の接触プローブを更に有し、この接触プローブの各々が、
少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトと、
この少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを外部インターフェースに接続するための給電ラインを含むプリント回路基板(PCB)とを有し、
前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、前記PCBの第1の側面に設けられ、前記PCBは、前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを前記給電ラインに接続するメッキ貫通穴を備え、各接触プローブの前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、前記盤の1枚の上にある前記複数の同心の離間された導電性リングの少なくとも1個と電気的に接触するように位置決めされている、請求項32に記載の組立体。 - 複数のスリップリング盤であって、各々が少なくとも一方の側面に複数の同心の離間された導電性リングを備え、軸の異なる取付けパッドに固定されたスリップリング盤と、
複数の接触プローブとを有し、この接触プローブの各々が、
少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトと、
この少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを外部インターフェースに結合するための給電ラインを含むプリント回路基板(PCB)とを有し、
前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、前記PCBの第1の側面に設けられ、前記PCBは、前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトを前記給電ラインに接続するメッキ貫通穴を備え、各接触プローブの前記少なくとも1個の平坦ブラシコンタクトは、前記盤の1枚の上にある前記複数の同心の離間された導電性リングの少なくとも1個と電気的に接触するように位置決めされているスリップリング組立体。 - 前記盤の各々が、第1及び第2の側面を備えたプリント回路基板(PCB)を有し、前記PCBの第1の側面に前記複数の同心の離間された導電性リングが設けられ、第1及び第2の給電ラインが前記PCBの内部に配線され、接地面が前記PCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第1の導電性リングに第1の導電性ビアを介して結合され、前記第2の給電ラインは、前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第2の導電性リングに第2の導電性ビアを介して結合されており、前記第1及び第2の給電ラインは、漸変されていると共に、前記接地面の逃げ領域に形成された異なる第3の導電性ビアによって外部インターフェースに結合されている、請求項34に記載のシステム。
- 前記盤の各々が、第1及び第2の側面を備えたプリント回路基板(PCB)を有し、前記PCBの第1の側面には複数の同心の離間された導電性リングの第1の組が設けられ、第1及び第2の相ライン並びに第1及び第2の給電ラインが前記PCBの内部に配線され、接地面が前記PCBの第2の側面に設けられ、前記第1の給電ラインは第1の導電性ビアにより前記第1の相ラインの中央に結合され、前記第1の相ラインの端部は異なる第2の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第1の導電性リングに結合され、前記第2の給電ラインは第3の導電性ビアにより前記第2の相ラインの中央に結合され、前記第2の相ラインの端部は異なる第4の導電性ビアを介して前記複数の同心の離間された導電性リングの内の第2の導電性リングに結合され、前記第1及び第2の給電ラインは、前記接地面の逃げ領域に形成された異なる第5の導電性ビアによって外部インターフェースに接続されている、請求項34に記載のシステム。
- 前記複数の接触プローブの内の2個のプローブが背面同士を合わせて取付けられて一体のユニットを構成し、この一体のユニットは、その平坦ブラシコンタクトが、前記盤の内の2枚の隣接するものの各々に設けられた複数の同心の離間された導電性リングの内の少なくとも1個と電気的に接触するように前記盤の内の隣接するものの間に位置決めされている、請求項34に記載のシステム。
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