JPH0685482B2 - 回転結合器 - Google Patents

回転結合器

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JPH0685482B2
JPH0685482B2 JP59228261A JP22826184A JPH0685482B2 JP H0685482 B2 JPH0685482 B2 JP H0685482B2 JP 59228261 A JP59228261 A JP 59228261A JP 22826184 A JP22826184 A JP 22826184A JP H0685482 B2 JPH0685482 B2 JP H0685482B2
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/06Movable joints, e.g. rotating joints
    • H01P1/062Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation
    • H01P1/066Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation
    • H01P1/068Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a rotation with an unlimited angle of rotation the energy being transmitted in at least one ring-shaped transmission line located around the axis of rotation, e.g. "around the mast" rotary joint

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  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔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。
〔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。
従来より一般に知られているロータリートランスは、例
えば第6図に示すように、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。
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。
〔発明が解決しようとする問題点〕
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、60
MHz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。
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、広帯域の伝送特性を有する回
転結合器を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る回転結合器は、上述の問題点を解決するた
めに、第1の円周上に配置形成された第1のマイクロス
トリップと、該第1の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第1
のマイクロストリップラインを有し、上記第1の円周の
中心を回転中心とする回転部と、上記回転部の回転中心
を中心とする第2の円周上で上記第1のマイクロストリ
ップと近接対向する位置に配置形成された第2のマイク
ロストリップと、該第2の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
第2のマイクロストリップラインを有する固定部と、上
記第1のマイクロストリップライン及び上記第2のマイ
クロストリップラインのうちの一方のマイクロストリッ
プラインに接続され、高周波信号を入力するための入力
回路と、上記第1のマイクロストリップライン及び上記
第2のマイクロストリップラインのうちの他方のマイク
ロストリップラインに接続され、上記入力回路により入
力された高周波信号を取り出すための出力回路とを備
え、上記第1のマイクロストリップ及び上記第2のマイ
クロストリップのうちの一方のマイクロストリップを上
記高周波信号の信号波長の整数倍の長さを有する閉ルー
プ状に形成するとともに、上記第1のマイクロストリッ
プと上記第2のマイクロストリップとが電磁的に結合し
ている電磁結合部分の長さを該電磁結合部分を伝播する
上記高周波信号の波長の1/4の奇数倍となし、上記第1
のマイクロストリップと上記第2のマイクロストリップ
との電磁結合部分における電磁的な結合により、上記回
転部側の第1のマイクロストリップラインと上記固定部
側の第2のマイクロストリップラインとの間で高周波信
号の授受を行うようにしたことを特徴とする。
〔作用〕
本発明に係る回転結合器では、閉ループ状の一方のマイ
クロストリップラインが共振器として働き、回転部と固
定部との対向面に設けた各マイクロストリップライン間
が電磁的に結合して、連続的に高周波信号の授受を行
う。
〔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。
第1図に示す実施例の回転結合器は、それぞれ誘電体材
料にて形成された回転部11および固定部12を備え、上記
回転部11の内周面が全面に亘って導体層13で覆れてお
り、また上記固定部12の外周面が全面に亘って導体層14
で覆れており、上記回転部11および固定部12の互いに対
向する各周面にマイクロストリップ15、16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15、16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。なお、この実施例で
は、2チャンネルの信号伝送を行うように、2対のマイ
クロストリップラインが設けられ、各チャンネル間をシ
ールドするように上記回転部11および固定部12に金属リ
ング17、18がそれぞれ埋設されている。また、上記各マ
イクロストリップ15、16からは、外部接続用の引出線と
して同軸ケーブル19、20がそれぞれ導出されている。
この実施例において、上記回転部11側のマイクロストリ
ップ15は、第2図に模式的に示すように、上記高周波信
号の信号波長λの整数n0倍すなわちn0・λの円周長L0
有する閉ループ状に形成され、それ自身で上記高周波信
号に共振する共振器をなしている。そして、上記回転部
11側のマイクロストリップ15には、変調器21が接続され
ている。上記変調器21は、回転磁気ヘッド23から再生増
幅器24を介して再生ビデオ信号が供給されるとともに、
高周波発振器25から例えば周波数が10GHz程度の高周波
信号が供給され、上記高周波信号を上記再生ビデオ信号
にて変調して、その変調出力信号を上記マイクロストリ
ップ15に供給するようになっている。また、上記固定部
12側のマイクロストリップ16は、その長さL1が上記高周
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たことにより、これらマイク
ロストリップラインが、それぞれ共振器として作用する
ので、効率の高い信号伝送を行うことができる。
なお、この実施例では、上述のように各マイクロストリ
ップラインが共振器として作用するので、その基本共振
周波数f0及び高調波f1、f2・・・に対して、第3図に示
すような波長選択性を呈し、各周波数が通過帯域とな
る。上記各周波数の通過帯域巾は、上記マイクロストリ
ップラインによる共振器のQに依存する。上記Qは、共
振器の無負荷Qでなく負荷Qであるから、上記固定部12
側のマイクロストリップ16と上記復調器26との結合を変
えることによって、上記通過帯域巾を制御することがで
きる。
次に、第4図に模式的に示す本発明に係る回転結合器の
他の実施例において、回転部側のマイクロストリップ11
5は、閉ループ状に形成され、それ自身で共振器をなし
ている。そして、上記閉ループ状のマイクロストリップ
115には、切り換えスイッチ121を介して変調回路122と
復調回路123が選択的に接続されるようになっている。
上記固定部側のマイクロストリップ116は、開ループ状
に形成され、上記回転部側のマイクロストリップ115と
対向して電磁的に結合している。上記固定部側のマイク
ロストリップ116には、その一端に変調回路131と発振回
路132が接続され、他端に復調回路133が接続されてい
る。上記発振回路132は、上記回転部側の閉ループ状の
マイクロストリップ115の共振周波数、例えば10GHz程度
で発振するようになっている。
なお、この実施例においても、上記回転部側のマイクロ
ストリップ115は、上記発振回路132が発振する高周波信
号の信号波長λの整数n0倍すなわちn0・λの円周長L0
有する閉ループ状に形成されて上記高周波信号に共振す
る共振回路をなしている。また、上記固定部側のマイク
ロストリップ116は、その長さL1が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
ープ状に形成されて上記高周波信号に共振する共振回路
をなしている。さらに、上記固定部側のマイクロストリ
ップ116は、上記高周波信号の信号波長λの1/4波長の奇
数(2n2+1)倍すなわち(2n2+1)・λ/4の長さL
2(但し、L1≧L2)だけ上記回転部側のマイクロストリ
ップ115と対向した部分で、上記固定部側の上記マイク
ロストリップ116と電磁的に結合している。
上述の如き構成の実施例において、上記回転部側の閉ル
ープ状のマイクロストリップ115は、上記切り換えスイ
ッチ121を介して接続された上記変調回路123のインピー
ダンスが例えば図示しない回転磁気ヘッドにて得られる
再生ビデオ信号に応じて変化すると、上記インピーダン
スの変化に応じて共振周波数が変化する。上記回転部側
の閉ループ状のマイクロストリップ115に電磁的に結合
している上記固定部側のマイクロストリップ116に接続
された上記発振回路132は、上記回転部側の閉ループ状
のマイクロストリップ115の共振周波数の変化に応じて
発振周波数が変化する。上記発振回路132の発振周波数
の変化、すなわち、上記再生ビデオ信号は、上記固定部
側のマイクロストリップ116に接続された上記復調回路1
12にて復調される。すなわち、図示しない回転磁気ヘッ
ドによって磁気テープから再生される再生ビデオ信号
が、上記回転部側から固定部側に各マイクロストリップ
ラインの電磁的な結合によって伝送される。
また、この実施例において、上記固定部側から上記回転
部側に信号伝送を行うには、上記固定部側のマイクロス
トリップ116に接続された上記変調回路131のインピーダ
ンスを例えば記録ビデオ信号に応じて変化させることに
よって、上記各マイクロストリップライン115、116の電
磁的な結合を通じて上記回転部側の閉ループ状のマイク
ロストリップ115の共振周波数を変化させる。上記回転
部側の閉ループ状のマイクロストリップ115に電磁的に
結合している上記固定部側のマイクロストリップ116に
接続された上記発振回路132は、上記回転部側の閉ルー
プ状のマイクロストリップ115の共振周波数の変化に応
じて発振周波数が変化する。上記発振回路132の発振周
波数の変化、すなわち、上記記録ビデオ信号は、上記回
転部側の閉ループ状のマイクロストリップ115に上記ス
イッチ120を介して選択的に接続される上記復調回路122
によって復調される。すなわち、上記記録ビデオ信号
が、固定部側から上記回転部側に伝送され、図示しない
回転磁気ヘッドによって磁気テープに記録される。
すなわち、この実施例では、信号伝送に用いる上記発振
回路132の発振周波数がマイクロストリップラインの共
振周波数に応じて変化するので、マイクロストリップラ
インのQによる帯域制限を受けることなく信号伝送を行
うことができ、しかも、回転部側に発振回路を設けるこ
となく、回転部と固定部との間で双方向の信号伝送を行
うことができ、回路構成が極めて簡単になる。
なお、上述の各実施例では、上記固定部側のマイクロス
トリップの長さL1を上記発振回路が発振する高周波信号
の信号波長λの1/2波長の整数n1倍すなわちn1・λ/2に
設定して、上記高周波信号に共振する共振回路として働
くようにしたが、第5図に示す実施例のように、上記固
定部側のマイクロストリップ216の一端を無反射終端抵
抗234にて終端するようにして、任意の長さに設定して
も良い。この場合、上記固定部側のマイクロストリップ
216は、回転部側のマイクロストリップ215と電磁的に結
合する電磁結合部の長さL2を上記高周波信号の波長λの
1/4の奇数倍(2n2+1)となすことにより、上記電磁結
合部が方向性結合器として機能する。また、この実施例
では、上記固定部側のマイクロストリップ216の他端に
変調回路213を接続するとともに、切り換えスイッチ235
を介して発振回路232と復調回路233が接続してある。ま
た、回転部側のマイクロストリップ215にも、変調回路2
23を接続するとともに、切り換えスイッチ221を介して
復調回路222と発振回路224が接続してある。
なお、上述の実施例では円筒形状の回転部および固定部
を有する回転結合器に本発明を適用したが、本発明は、
上述の実施例にのみ限定されるものでなく、例えば円板
形状の回転部および固定部を有する回転結合器に適用す
ることもできる。
〔発明の効果〕
上述の実施例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、回転部と固定部との対向面に設けた各マ
イクロストリップライン間の電磁的な結合により、上記
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を実現して、しかも伝送効
率を向上させることができる。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VTR等に最適な回
転結合器を提供することができ、所期の目的を十分に達
成することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は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、第2図は上記実施例の回転結合
器の構成を模式的に示す模式図であり、第3図は上記実
施例の回転結合器における信号伝送特性を示す特性線図
である。 第4図は本発明に係る回転結合器の他の一実施例の要部
構成を模式的に示す模式図であり、第5図は本発明に係
る回転結合器のさらに他の実施例の要部構成を模式的に
示す模式図である。 第6図は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。 11……回転部 12……固定部 13、14……導体層 15、16、115、116、215、216……マイクロストリップ 21……変調器 23……回転磁気ヘッド 25……高周波発振器 26……復調器 122、131、223、235……変調回路 123、133、222、233……復調回路 132、224、232……発振回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の円周上に配置形成された第1のマイ
    クロストリップと、該第1の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
    た第1のマイクロストリップラインを有し、上記第1の
    円周の中心を回転中心とする回転部と、 上記回転部の回転中心を中心とする第2の円周上で上記
    第1のマイクロストリップと近接対向する位置に配置形
    成された第2のマイクロストリップと、該第2のマイク
    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第2のマイクロストリップライン
    を有する固定部と、 上記第1のマイクロストリップライン及び上記第2のマ
    イクロストリップラインのうちの一方のマイクロストリ
    ップラインに接続され、高周波信号を入力するための入
    力回路と、 上記第1のマイクロストリップライン及び上記第2のマ
    イクロストリップラインのうちの他方のマイクロストリ
    ップラインに接続され、上記入力回路により入力された
    高周波信号を取り出すための出力回路とを備え、 上記第1のマイクロストリップ及び上記第2のマイクロ
    ストリップのうちの一方のマイクロストリップを上記高
    周波信号の信号波長の整数倍の長さを有する閉ループ状
    に形成するとともに、上記第1のマイクロストリップと
    上記第2のマイクロストリップとが電磁的に結合してい
    る電磁結合部分の長さを該電磁結合部分を伝播する上記
    高周波信号の波長の1/4の奇数倍となし、 上記第1のマイクロストリップと上記第2のマイクロス
    トリップとの電磁結合部分における電磁的な結合によ
    り、上記回転部側の第1のマイクロストリップラインと
    上記固定部側の第2のマイクロストリップラインとの間
    で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。
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JPS61105904A (ja) 1986-05-24

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