JPH06318806A - 回転結合器 - Google Patents

回転結合器

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JPH06318806A
JPH06318806A JP29830793A JP29830793A JPH06318806A JP H06318806 A JPH06318806 A JP H06318806A JP 29830793 A JP29830793 A JP 29830793A JP 29830793 A JP29830793 A JP 29830793A JP H06318806 A JPH06318806 A JP H06318806A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広帯域の伝送特性を有する薄型構造の回転結
合器を提供する。 【構成】 マイクロラインスリップ15A,15B,1
6A1 〜16B2 を有し、回転円板11と固定円板12
との対向面に設けた各マイクロストリップライン間がそ
れぞれ方向性結合器として働いて、回転部19と固定部
20との間で複数チャンネルの信号伝送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転部と固定部の間で
信号伝送を行うための回転結合器に関し、例えば回転磁
気ヘッド型ビデオテープレコーダ等に適用される。
【0002】
【従来の技術】一般に、回転磁気ヘッド型ビデオテープ
レコーダでは、回転部に設けられている回転磁気ヘッド
に対する記録ビデオ信号や再生ビデオ信号の授受を行う
のに、ロータリートランスが広く用いられている。
【0003】従来より一般に知られているロータリート
ランスは、例えば図4に示すように、フェライトにて形
成された回転部1と固定部2を備え、互いに対向する各
周面に巻装埋設された1次コイル3と2次コイル4が磁
気的に結合して、各コイル3、4で信号伝送を行うよう
な構造になっている。
【0004】なお、このロータリートランスでは、1次
コイル3および2次コイル4が2対すなわち2チャンネ
ル分設けられ、各チャンネル間をシールドするように上
記回転部1および上記固定部2に金属リング5、6がそ
れぞれ埋設されている。また、各コイル3、4からは、
それぞれ外部接続用の引出線7、8が導出されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、コイル間の磁
気結合を利用して信号伝送を行うロータリートランスで
は、コイルのインダクタンスや浮遊容量の影響により、
伝送できる信号帯域巾が狭く、60MHz程度が限界で
あった。近来、デジタルVTR、データレコーダ、高品
位テレビジョン等の開発に伴い取り扱う信号の広帯域化
が進み、広帯域の伝送特性を有する回転結合器が必要と
されている。
【0006】そこで、本発明は、上述の如き従来のロー
タリートランスにおける問題点に鑑み、他チャンネルで
広帯域の伝送特性を有する薄型構造の回転結合器を提供
することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る回転結
合器は、径の異なる同心円周上に配置形成された複数の
マイクロストリップと、これら各マイクロストリップと
誘電体層を介して平行に設けられた導体層とにより構成
された複数のマイクロストリップラインを有し、上記同
心円周の中心を回転中心として回転自在な回転円板から
成る回転部と、上記回転部の回転中心を中心とする径の
異なる同心円周上で上記回転部側の各マイクロストリッ
プと近接対向する位置に配置形成された複数のマイクロ
ストリップと、これら各マイクロストリップと誘電体層
を介して平行に設けられた導体層とにより構成された複
数のマイクロストリップラインを有する固定円板から成
る固定部と、相対向する上記各マイクロストリップライ
ンのうちの各一方のマイクロストリップラインに接続さ
れ、それぞれ高周波信号を入力するための複数の入力回
路と、上記各入力回路が接続された各マイクロストリッ
プラインと対向する各マイクロストリップラインに接続
され、上記各入力回路により入力された高周波信号をそ
れぞれ取り出すための複数の出力回路とを備え、上記回
転部側の各マイクロストリップと上記固定部側の各マイ
クロストリップとがそれぞれ電磁的に結合している各電
磁結合部分の長さをそれぞれ各電磁結合部分を伝播する
高周波信号の波長の略1/4の奇数倍となし、上記回転
部側の各マイクロストリップラインと上記固定部側の各
マイクロストリップラインとの各電磁結合部分における
電磁的な結合により、上記回転部側の各マイクロストリ
ップラインと上記固定部側の各マイクロストリップライ
ンとの間でそれぞれ高周波信号の授受を行うようにした
ことを特徴とする。
【0008】また、第2の発明に係る回転結合器は、第
1の発明に係る回転結合器において、回転部及び固定部
は径の異なる2つの同心円周上にマイクロストリップラ
インをそれぞれ有し、2チャンネルの信号伝送を行うこ
とを特徴とする。
【0009】また、第3の発明に係る回転結合器は、第
2の発明に係る回転結合器において、回転部及び固定部
の一方は、径の異なる2つの同心円周上に半周ずつ形成
された2つのマイクロストリップラインを有し、上記回
転部及び固定部の他方は、径の異なる2つの同心円周上
で180°ずれた位置にそれぞれ2つのマイクロストリ
ップラインを有することを特徴とする。
【0010】また、第4の発明に係る回転結合器は、第
3の発明に係る回転結合器において、出力回路は径の異
なる2つの同心円周上で180°ずれた位置に配置形成
された2つのマイクロストリップラインの各一端が接続
された信号合成器を備えることを特徴とする。
【0011】さらに、第5の発明に係る回転結合器は、
第1乃至第4の発明に係る回転結合器において、入力回
路又は出力回路が一端に接続されたマイクロストリップ
ラインの他端を無反射終端抵抗にて終端してなることを
特徴とする。
【0012】
【作用】本発明に係る回転結合器では、回転円板と固定
円板との対向面に設けた各マイクロストリップライン間
がそれぞれ方向性結合器として働いて、回転部と固定部
との間で複数チャンネルの信号伝送を行う。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る回転結合器の一実施例に
ついて、図面に従い詳細に説明する。
【0014】図1に示す回転結合器は、回転部19と固
定部20との間で2チャンネルの信号伝送を行う回転結
合器であって、それぞれ誘電体材料にて形成した回転円
板11および固定円板12を備え、上記回転円板11の
上面が全面に亘って導体層13で覆れており、また上記
固定円板12の下面が全面に亘って導体層14で覆れて
おり、上記回転円板11および固定円板12の対向面
に、上記回転円板11の回転中心を中心する径の異なる
複数の同心円周上にマイクロストリップ15A,15
B、16A1 ,16A2 ,16B1 ,16B2 が互いに
対向するように配置して設けられており上記各マイクロ
ストリップ15A,15B、16A1 ,16A2 ,16
1 ,16B2 と上記各導体層13、14によってマイ
クロストリップラインが形成されている。
【0015】そして、上記各マイクロストリップ15
A,15B、16A1 ,16A2 ,16B1 ,16B2
からは、外部接続用の引出線として同軸ケーブル17
A,17B、18A1 ,18A2 ,18B1 ,18B2
がそれぞれ導出されている。
【0016】この実施例において、回転部19をなす上
記回転円板11には、図2に模式的に示すように、径の
異なる同心円周上にそれぞれ半周ずつマイクロストリッ
プ15A,15Bが形成されている。上記マイクロスト
リップ15A,15Bは、各一端がそれぞれ終端抵抗2
2A,22Bにて終端されているとともに、各他端に変
調器21A,21Bが接続されている。
【0017】上記変調器21A,21Bには、それぞれ
回転磁気ヘッド23A,23Bから再生増幅器24A,
24Bを介して再生ビデオ信号が供給されているととも
に、高周波発振器23A,23Bから例えば周波数が1
0GHz程度の高周波信号が供給されている。そして、
上記各再生ビデオ信号にて高周波信号を変調した各変調
出力信号が、上記変調器21A,21Bから上記回転部
側の各マイクロストリップライン15A,15Bに供給
されるようになっている。
【0018】また、固定部20をなす上記回転円板12
には、上記回転部19側の各マイクロストリップライン
15A,15Bの形成されている各円周上の互いに18
0°ずれた位置にマイクロストリップ16A1 ,16A
2 ,16B1 ,16B2 が配設されている。上記マイク
ロストリップ16A1 ,16A2 は、各一端がそれぞれ
無反射終端抵抗22A1 ,22A2 を介して終端されて
いるとともに、各他端が信号合成器30Aを介して復調
器26Aに接続されている。また、上記マイクロストリ
ップ16B1 ,16B2 は、各一端がそれぞれ無反射終
端抵抗27B1,27B2 を介して終端されているとと
もに、各他端が信号合成器30Bを介して復調器26B
に接続されている。
【0019】ここで、上記回転部19側の各マイクロス
トリップライン15A,15Bと上記固定部20側の各
マイクロストリップ16A1 ,16A2 ,16B1 ,1
6B 2 が対向して電磁的に結合する電磁的結合部分の長
さL、すなわち、この実施例では上記固定部20側の各
マイクロストリップ16A1 ,16A2 ,16B1 ,1
6B2 の各長さが上記高周波信号の信号波長λの約1/
4波長の奇数(2n+1)・λ/4に設定されている。
そして、上記固定部20側の上記マイクロストリップ1
6A1 ,16A2 ,16B1 ,16B2 は、上記回転部
19側のマイクロストリップ15A,15Bと電磁的に
結合して方向性結合器を形成している。
【0020】このような構成の回転結合器において、上
記再生ビデオ信号にて上記高周波信号を変調した変調出
力信号が上記変調器21Aから上記回転部19側の上記
マイクロストリップ15Aの一端に供給されると、この
変調出力信号は、上記マイクロストリップ15Aの終端
側に向かって一方向に伝送され、該マイクロストリップ
15Aと対向している上記固定部20側のマイクロスト
リップ16A1 ,16A2 に伝送され、該マイクロスト
リップ16A1 ,16A2 の一端に接続されている信号
合成器30Aを介して上記復調器26Aに供給され、こ
の復調器26Aにより復調される。
【0021】また、上記再生ビデオ信号にて上記高周波
信号を変調した変調出力信号が上記変調器21Bから上
記回転部19側の上記マイクロストリップ15Bの一端
に供給されると、この変調出力信号は、上記マイクロス
トリップ15Bの終端側に向かって一方向に伝送され、
該マイクロストリップ15Bと対向している上記固定部
20側のマイクロストリップ16B1 ,16B2 に伝送
され、該マイクロストリップ16B1 ,16B2 の一端
に接続されている信号合成器30Bを介して上記復調器
26Bに供給され、この復調器26Bにより復調され
る。
【0022】このような構成の実施例では、上記回転部
側のマイクロストリップ415A,415Bと固定部側
の各マイクロストリップ416A1 ,416A2 ,41
6B 1 ,416B2 との結合により伝送される各変調信
号をそれぞれ信号合成器430A,430Bにて加算合
成して各復調器426A,426Bにて復調して、2チ
ャンネルの再生ビデオ信号を連続的に広帯域伝送するこ
とができる。この場合、上記回転部側の各マイクロスト
リップ415A,415Bの形成されている各円周は径
が異なるので、上記各マイクロストリップ415A,4
15Bの長さも異なり、伝送帯域の中心周波数も異なっ
ており、図3に示すように周波数帯域を分離して2チャ
ンネル(CH1 ),(CH2 )の信号伝送を行うことが
できる。
【0023】ここで、マイクロストリップラインにより
形成した方向性結合器では、10%以上の比帯域巾の信
号伝送特性を呈する。従って、周波数が10GHz程度
の高周波信号を再生ビデオ信号にて変調して伝送するよ
うにしたこの実施例では、数100MHz程度の極めて
広帯域な信号伝送特性を実現することができる。
【0024】なお、この実施例では、上記各マイクロス
トリップ15A,15B,16A1,16A2 ,16B
1 ,16B2 の各他端を無反射終端抵抗22A,22
B,27A1 ,27A2 ,27B1 ,27B2 にて終端
してあるので、上記各マイクロストリップ15A,15
B,16A1 ,16A2 ,16B1 ,16B2 の長さを
任意に設定することができる。ただし、各マイクロスト
リップ15A,15B,16A1 ,16A2 ,16
1 ,16B2 が互いに対向して電磁的に結合する電磁
結合部分の長さを上記高周波信号の波長λの略1/4の
奇数倍に設定し、各マイクロストリップ15A,15
B,16A1 ,16A2 ,16B1 ,16B2 を方向性
結合器として機能させる。
【0025】なお、上述の実施例における回転部19側
の各マイクロストリップ15A,15Bは、高周波信号
の信号波長λの整数n0 倍すなわちn0 ・λの円周長を
有する閉ループ状に形成し、それ自身で上記高周波信号
に共振する共振器をなすようにしても良い。この場合に
は、固定部20には、上記回転部19側の各マイクロス
トリップライン15A,15Bと近接対向する位置にそ
れぞれマイクロストリップを配設すればよく、信号合成
器30A,30Bを必要とすることなく、2チャンネル
の信号伝送を連続的に行うことができる。さらに、上記
固定部側のマイクロストリップは、他端を終端すること
なく開放端とし、その長さL1 を上記高周波信号の信号
波長λの1/2波長の整数n1 倍すなわちn1 ・λ/2
の開ループ状に形成して、上記高周波信号に共振する共
振器をなすようにすれば、回転部19及び固定部20の
各マイクロストリップをそれぞれ共振器として作用させ
て、効率の高い信号伝送を行うことができる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る回転結合器では、回転円板と固定円板との対向面
に設けた各マイクロストリップライン間がそれぞれ方向
性結合器として働いて、回転部と固定部との間で高周波
信号の授受を行うので、極めて広帯域な信号伝送特性で
多チャンネルの信号伝送を行うことができる。従って、
本発明によれば、広帯域信号伝送が必要なデジタルVT
R等に最適な薄型の回転結合器を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転結合器の一実施例を示す一部
断面外観斜視図であり、
【図2】上記回転結合器の要部構成を模式的に示す模式
図である。
【図3】上記回転結合器の伝送特性を示す特性線図であ
る。
【図4】従来の回転結合器として知られているロータリ
ートランスの構造を示す一部断面外観斜視図である。
【符号説明】
11・・・回転円板 12・・・固定円板 13,14・・・導体層 15A,15B,16A1 〜16B2 ・・・マイクロス
トリップ 19・・・回転部 20・・・固定部 21A,21B・・・変調器 22A,22B,27A1 〜27B2 ・・・無反射終端
抵抗 26A,26B・・・復調器 30A,30B・・・信号合成器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 径の異なる同心円周上に配置形成された
    複数のマイクロストリップと、これら各マイクロストリ
    ップと誘電体層を介して平行に設けられた導体層とによ
    り構成された複数のマイクロストリップラインを有し、
    上記同心円周の中心を回転中心として回転自在な回転円
    板から成る回転部と、 上記回転部の回転中心を中心とする径の異なる同心円周
    上で上記回転部側の各マイクロストリップと近接対向す
    る位置に配置形成された複数のマイクロストリップと、
    これら各マイクロストリップと誘電体層を介して平行に
    設けられた導体層とにより構成された複数のマイクロス
    トリップラインを有する固定円板から成る固定部と、 相対向する上記各マイクロストリップラインのうちの各
    一方のマイクロストリップラインに接続され、それぞれ
    高周波信号を入力するための複数の入力回路と、 上記各入力回路が接続された各マイクロストリップライ
    ンと対向する各マイクロストリップラインに接続され、
    上記各入力回路により入力された高周波信号をそれぞれ
    取り出すための複数の出力回路とを備え、 上記回転部側の各マイクロストリップと上記固定部側の
    各マイクロストリップとがそれぞれ電磁的に結合してい
    る各電磁結合部分の長さをそれぞれ各電磁結合部分を伝
    播する高周波信号の波長の略1/4の奇数倍となし、 上記回転部側の各マイクロストリップラインと上記固定
    部側の各マイクロストリップラインとの各電磁結合部分
    における電磁的な結合により、上記回転部側の各マイク
    ロストリップラインと上記固定部側の各マイクロストリ
    ップラインとの間でそれぞれ高周波信号の授受を行うよ
    うにしたことを特徴とする回転結合器。
  2. 【請求項2】 回転部及び固定部は径の異なる2つの同
    心円周上にマイクロストリップラインをそれぞれ有し、 2チャンネルの信号伝送を行うことを特徴とする請求項
    1記載の回転結合器。
  3. 【請求項3】 回転部及び固定部の一方は、径の異なる
    2つの同心円周上に半周ずつ形成された2つのマイクロ
    ストリップラインを有し、 上記回転部及び固定部の他方は、径の異なる2つの同心
    円周上で180°ずれた位置にそれぞれ2つのマイクロ
    ストリップラインを有することを特徴とする請求項2記
    載の回転結合器。
  4. 【請求項4】 出力回路は径の異なる2つの同心円周上
    で180°ずれた位置に配置形成された2つのマイクロ
    ストリップラインの各一端が接続された信号合成器を備
    えることを特徴とする請求項3記載の回転結合器。
  5. 【請求項5】 入力回路又は出力回路が一端に接続され
    たマイクロストリップラインの他端を無反射終端抵抗に
    て終端してなることを特徴とする請求項1乃至請求項4
    記載の回転結合器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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