JPH0687522B2 - 回転結合器 - Google Patents

回転結合器

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JPH0687522B2
JPH0687522B2 JP61217533A JP21753386A JPH0687522B2 JP H0687522 B2 JPH0687522 B2 JP H0687522B2 JP 61217533 A JP61217533 A JP 61217533A JP 21753386 A JP21753386 A JP 21753386A JP H0687522 B2 JPH0687522 B2 JP H0687522B2
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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7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。
〔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、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
円板から成る固定部と、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略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、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。
〔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同一半径の
円周上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。そして、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17,18がそれぞれ導出されている。
この実施例において、回転部19をなす上記回転円板11に
形成されているマイクロストリップ15は、第2図に模式
的に示すように、一端に変調器21が接続されており、ま
た、他端が無反射終端抵抗22にて終端されている。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の一
端に供給するようになている。また、固定部20をなす上
記固定円板12に形成されているマイクロストリップ16
は、その一端に復調器26が接続されており、また、他端
が無反射終端抵抗27にて終端されている。
ここで、上記各マイクロストリップ15、16が対向する長
さLすなわちこの実施例では上記固定部20側のマイクロ
ストリップ16の長さが、上記高周波信号の信号波長λの
1/4波長の奇数倍すなわち(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16は、上記回転部19側のマイクロストリップ15と電
磁的に結合して方向性結合器を形成している。
上述の如き構成の実施例において、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21から上記回転部19側の上記マイクロストリップ15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15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15と対向している上記固定部20側
のマイクロストリップ16に伝送され、該マイクロストリ
ップ16の一端に接続されている上記復調器26にて復調さ
れる。この実施例のように、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。
なお、この実施例では、上記各マイクロストリップ15、
16の各他端を無反射終端抵抗22、27にて終端してあるの
で、上記各マイクロストリップ15、16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1
5、16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15、16を方向性結合器とし
て機能させる。
次に、第3図に模式図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、それ自体が共振器をなすように、閉ループ状に形
成されている。そして、このマイクロストリップ115に
は、変調器121が接続されている。上記変調器121は、回
転磁気ヘッド123から再生増幅器124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125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115に供給するよう
になっている。さらに、回転部側のマイクロストリップ
115は、高周波信号の信号波長λの整数nO倍すなわちnO
・λの円周長LOを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。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器をなしており、その一端に復調
器126が接続されている。なお、上記固定部側のマイク
ロストリップ116と上記復調器126との結合は強くない。
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L2だけ上記回
転部側のマイクロストリップ115と対向しており、この
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121から上記回転部側の上記マイクロストリップ115に
供給されると、この変調出力信号は、上記回転部側の上
記マイクロストリップ115と上記固定部側のマイクロス
トリップ116との電磁的な結合により上記マイクロスト
リップ116側に伝送され、該マイクロストリップ116の一
端に接続されている上記復調器126にて復調される。
この実施例では、回転部側のマイクロストリップ115を
上記高周波信号の信号波長λの整数nO倍すなわちnO・λ
の円周長LOを有する閉ループ状に形成し、また、固定部
側のマイクロストリップ116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fO及び高調波f1、f2・・・に対して、第4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、上記固定部側
のマイクロストリップ116と上記復調器126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5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21
5は、それ自身で共振器をなすように、閉ループ状に形
成されているとともに、切り換えスイッチ221を介して
変調回路222と復調回路223が選択的に接続されるように
なっている。また、固定部側のマイクロストリップ216
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215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216には、その一端に変調
回路231と発振回路232が接続され、他端に復調回路233
が接続されている。上記発振回路232は、上記回転部側
の閉ループ状のマイクロストリップ215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215は、上記発振回路232が発振する高周波信
号の信号波長λの整数nO倍すなわちnO・λの円周長LO
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216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216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L2
だけ上記回転部側のマイクロストリップ215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215は、上記切り換えスイ
ッチ221を介して接続された上記変調回路223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215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216に接続
された上記発振回路232は、上記回転部側の閉ループ状
のマイクロストリップ215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232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216に接続された上記復調回路2
33によって検出され上記再生ビデオ信号が復調される。
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216に接続された上記変調回路231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215、216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215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215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216に接続さ
れた上記発振回路232は、上記回転部側の閉ループ状の
マイクロストリップ215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232の発振周波数の
変化は、上記回転部側の閉ループ状のマイクロストリッ
プ215に上記スイッチ221を介して選択的に接続される上
記復調回路222によって検出され、これによって上記記
録ビデオ信号が復調される。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232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6図に示す実施例のように、固定部
側のマイクロストリップ316の一端を無反射終端抵抗342
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316
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316の他端に
変調回路331を接続するとともに、切り換えスイッチ335
を介して発振回路332と復調回路333が接続してある。ま
た、回転部側のマイクロストリップ315にも、変調回路3
23を接続するとともに、切り換えスイッチ321を介して
復調回路322と発振回路324が接続してある。
〔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を実現することがで
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等に最適な薄型の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
器の要部構成を模式的に示す模式図である。 第3図は本発明に係る回転結合器の他の実施例の要部構
成を模式的に示す模式図であり、第4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5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6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7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…回転円板 12…固定円板 13,14…導体層 19…回転部 20…固定部 15,16,115,116,215,216,315,316…マイクロストリップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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
    る固定円板から成る固定部と、 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略
    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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61105902A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Sony Corp 回転結合器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61105902A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Sony Corp 回転結合器

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