WO2001086750A1 - Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen signal-bzw. energieübertragung mit richtkopplern - Google Patents

Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen signal-bzw. energieübertragung mit richtkopplern Download PDF

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WO2001086750A1
WO2001086750A1 PCT/DE2001/001717 DE0101717W WO0186750A1 WO 2001086750 A1 WO2001086750 A1 WO 2001086750A1 DE 0101717 W DE0101717 W DE 0101717W WO 0186750 A1 WO0186750 A1 WO 0186750A1
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coupling
signals
movable
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Inventor
Georg Lohr
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Schleifring & Apparatebau Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/06—Movable joints, e.g. rotating joints
    • H01P1/061—Movable joints, e.g. rotating joints the relative movement being a translation along an axis common to at least two rectilinear parts, e.g. expansion joints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H01F2038/146—Inductive couplings in combination with capacitive coupling

Definitions

  • the invention relates to a device for transmitting electrical signals or energy between a plurality of mutually movable units. 5
  • the first of these transmission techniques uses a strip line for transmission, while the second of these transmission techniques uses a conductor structure consisting of a plurality of discrete dummy elements.
  • This offers the advantage a very high interference suppression.
  • Both conductor systems are not connected at the ends to form a closed ring like the conductor system cited first. They are open and can therefore be adapted to any trajectory.
  • At both ends of these conductor structures there is a termination element for reflection-free termination.
  • the signal is fed in at a suitable point in the conductor structure. This means that the signal is always transmitted from the conductor structure to a unit that is movably arranged relative to it.
  • this system has serious disadvantages in various applications. Is z. If, for example, in the case of a linear transmission of the signals from movable crane systems to a stationary unit, a must be present on this movable crane system
  • Antenna element which covers the entire length of the travel path, be attached. This means that a z. B. 50 m long antenna support must be attached. This is not feasible in practice.
  • the conductor structure is applied to a mechanical slip ring that rotates with the rotating part. This enables data to be transferred from the rotating part to the stationary part without any problems, but transmission in the opposite direction requires an additional ring to accommodate a stationary conductor structure.
  • the term conductor structure is used as a generic term for structures in which electromagnetic waves can propagate, such as arrangements of blind elements, strip lines or other conductor systems. Presentation of the invention
  • the object of the invention is to present a device for the contactless transmission of electrical signals, which enables transmission from a movable unit to the conductor structure or the simultaneous transmission of signals in both directions.
  • a symmetrical conductor structure operated with a differential signal is used, which is terminated at at least one end without reflection.
  • This conductor structure can be any arrangement for conducting electromagnetic waves, such as arrangements of blind elements or strip lines.
  • At least one of the two parts that are movable relative to one another has at least one directional coupler for signal coupling and decoupling.
  • a particularly advantageous embodiment of the arrangement is designed such that signals can be transmitted in both directions.
  • the signal is transmitted in the first direction by feeding the transmission signal into the conductor structure at a predetermined point.
  • it makes sense to place the feed point in the middle of the conductor structure, that is, the location from both ends is equally far away. This means that the signal propagation times at both ends of the conductor structure are of the same length and, accordingly, the phase shift is zero. This leads to a continuous phase progression without jumps when the conductor ends are passed over.
  • the signal transmission in the second direction takes place in the manner described above from the movable unit to the conductor structure.
  • the receiver of the second direction can be attached to the same coupling point as the transmitter for the first direction on the conductor structure. In this embodiment, however, only half-duplex operation is possible. H. , Data can only be transmitted in one of the two directions at a time.
  • a further advantageous embodiment of the invention consists in that the signals of the first and the second data transmission direction are separated from one another by means of directional couplers. This enables simultaneous transmission in both directions (full duplex operation).
  • At least one of the two signals for the first or the second direction is additionally modulated on a carrier. If this carrier is selected outside the transmission range of the other signal, then a simple separation of the two signals is also possible in duplex mode.
  • at least one directional coupler for decoupling the signals in a directionally selective manner is integrated in the carrier of the conductor structure.
  • At least one directional coupler for the directional separation of the signals is integrated in the feed line to the coupling point of the conductor structure.
  • both the coupling in and the coupling out of signals into the conductor structure takes place by means of units which are movable relative to the latter. This enables signal transmission between units moving at different relative speeds.
  • an additional fixed coupling and decoupling of signals on the conductor structure is provided.
  • At least one coupling unit which is movable with respect to the conductor structure is designed as a directional coupler. This means that signals can be coupled in or out depending on the direction. This allows a better separation of send and receive signals.
  • a receiver is firmly connected to both ends of the conductor structure. Furthermore, there are at least two movable transmission units which are designed as directional couplers. These transmission units are arranged so that the first transmission unit Sends signals in the direction of the assigned first receiver. The second transmitter unit is arranged so that it transmits its signals in the opposite direction to the receiver assigned to it.
  • a transmitter for the first signal transmission direction and a receiver for the second signal transmission direction are coupled to at least one end of the conductor structure by means of a directional coupler.
  • this directional coupler can be constructed with line elements or also discrete components, such as transformers.
  • a reception element designed as a directional coupler is provided for receiving the signals of the first transmission direction.
  • the transmission or coupling of the transmission signals in the second transmission direction takes place via a second coupling unit that is movable relative to the conductor structure.
  • the mobile receiver In order to avoid overcoupling of the signals from the mobile transmitter to the mobile receiver, the mobile receiver must be located on the side of the receiver which faces away from the transmitter assigned to the first signal transmission direction.
  • At least one transmitter or receiver is permanently coupled to the conductor structure via directional couplers, and a movable transmitter which has a coupling element designed as a directional coupler is provided.
  • the movable receiving unit can be designed here without any directional selection if it is located on the side of the movable transmitter which is remote from that end of the conductor structure. is facing, which is connected to the receiver of the second signal transmission direction.
  • the movable coupling elements for the movable transmitter and the movable receiver are designed as directional couplers when the conductor structure is in permanent contact with the transmitter and receiver via directional couplers.
  • Fig. 1 Exemplary embodiment of the invention
  • 2 arrangement with an additional fixed decoupling unit
  • Fig. 3 Arrangement with different coupling and decoupling units
  • 4 Arrangement with a permanently connected decoupling unit
  • Fig. 5 Arrangement with a fixed coupling unit
  • Fig. 6 Arrangement with a fixed coupling and decoupling unit
  • Fig. 10 arrangement of directionally selective signal coupling and directionally selective signal coupling of the moving unit; 11: arrangement of directionally selective signal coupling and decoupling of the moving unit;
  • Fig. 12 Arrangement of directionally selective signal coupling and decoupling of the moving unit via directionally non-selective coupling elements
  • Fig. 13 Arrangement optimized for closed trajectory
  • Fig. 14 Another arrangement optimized for closed trajectory
  • Fig. 15 Bidirectional transmission with directionally selective coupling elements.
  • a conductor structure consisting of the two symmetrically arranged conductors (la) and (lb), is terminated at both ends with the terminations (2) and (3) without reflection.
  • a symmetrical signal generated by the driver stage (4) is coupled into this via the coupling element (5).
  • This coupling element is designed as a directional coupler. 2 shows an embodiment of the invention, which contains an additional receiving element.
  • the received signals are received here via a receiving element (6), which is firmly contacted to the conductor structure.
  • FIG. 3 shows a particularly flexible embodiment of the invention.
  • This coupling element can also be designed as a directional coupler. This enables communication between the two moving units.
  • any number of the movable units can be provided.
  • the arrangement shown here is basically functional without the two permanently installed units (6) and (16).
  • Fig. 4 shows an example of an arrangement according to the invention with a receiving unit (17) permanently connected to the conductor structure, the input impedance of which together with the terminating impedance (3) ensuring a reflection-free termination of the conductor structure.
  • NEN transmitter unit (18) whose output impedance ensures a reflection-free termination of the conductor structure. It is fundamentally advantageous to also terminate the conductor structure end used for stationary coupling without reflection. However, there are also applications where reflection at this end can be tolerated. In such cases, a low-ohmic feed-in is advantageous because of the higher signal amplitude that can be achieved with it.
  • FIG. 6 shows an example of an arrangement according to the invention with a receiving unit (17) permanently connected to the conductor structure and a transmitting unit (18) permanently connected to the conductor structure.
  • Fig. 7 shows an image for the simultaneous transmission of two channels.
  • a receiving device is arranged at each end of the conductor structure.
  • the signals from the movable units are coupled in via coupling elements, which act as directional couplers
  • the coupling direction of both directional couplers (20), (21) points in opposite directions to the respectively assigned receivers. It is the transmitter for the first transmission direction with T1, the associated receiver with R1. The elements of the second transmission direction are marked with T2 and R2.
  • the symmetrical conductor structures (1) are shown as simple lines in this and the following illustrations.
  • the coupling elements for signal insertion or Coupling are designed as directional couplers, they are realized as symmetrical components.
  • Directional couplers coupled to the conductor structure or coupling elements via lines these can be constructed either symmetrically or asymmetrically.
  • An asymmetrical structure makes sense if the directional coupler is coupled to the symmetrical conductor structure via a balancing element such as a balun.
  • Fig. 8 shows a similar arrangement with reversed data transmission direction.
  • Transmitters (T1), (T2) are arranged at both ends of the conductor structure.
  • the associated receivers (R1), (R2) are movably arranged via coupling elements which are designed as directional couplers (20), (21).
  • the coupling direction of the two directional couplers is opposite, so that each receiver only receives the signals of the transmitter assigned to it.
  • FIG. 9 shows an arrangement in which a transmitter (T1) and a receiver (R2) are coupled to one end of the conductor structure via directional couplers.
  • the transmitter (T1) feeds the signal into the conductor structure for the first transmission direction, while the directional coupler (22) selectively routes the signal that comes from the conductor structure to the receiver (R2) of the second transmission direction.
  • a directional coupler (20) is provided as a decoupling element for the first transmission direction, which selectively transmits the signals from the direction of the transmitter (T1) assigned to it to the receiver (R2).
  • a transmitter (T2) is located on a second movable unit, which can be permanently connected to the first movable unit, and transmits its signals into the conductor structure by means of a directionally non-selective coupling element (27).
  • the signal this transmitter now spreads in both directions in the conductor structure.
  • it is fed to the receiver (R2) of the second signal direction via the directional coupler connected to the conductor structure, and on the other hand the second wave traveling in the opposite direction is absorbed by the reflection-free termination (3) of the conductor structure.
  • FIG. 10 shows an arrangement in which the directionally selective elements are interchanged compared to the preceding arrangement.
  • the transmitter (T2) of the second transmission direction is now coupled to the conductor structure via a directional coupler (20).
  • the movable receiver is coupled to the conductor structure via a directionally non-selective coupling element (29). With this arrangement, directional selectivity in the movable receiver is not necessary, since the signal from the movable transmitter (T2) is transmitted exclusively in the direction of the receiver (R1) which is firmly connected to the conductor structure.
  • FIG. 11 shows a further arrangement in which directional couplers are used for signal coupling in and coupling out of the movable units. This arrangement has the compared to the two previous arrangements
  • the decoupling between the movable transmitter and the movable receiver is significantly higher.
  • FIG. 12 shows an arrangement in which the transmitter (T1) for the first transmission direction and the receiver (R2) for the second transmission direction are firmly connected to the conductor structure by means of a directional coupler (22). Furthermore, a movable combi nated transmitter and receiver unit is provided, in which the signals from the transmitter (T2) and receiver (Rl) are also separated via directional couplers (23). For inclusion A directionally selective coupling element (29) is used to decouple the signals.
  • the transmitter for the first signal transmission direction (T1) and the receiver (R2) for the second signal transmission direction are coupled by a directional coupler (26) approximately in the middle of the conductor structure.
  • the coupling can take place at any point of the conductor structure.
  • the signal phases of the signals at the ends should be as identical as possible. This can be achieved by the same signal transit time of both signals and thus by the same conductor lengths.
  • the unit that is movable relative to this conductor structure is designed such that it can send or receive data from any position of the conductor structure.
  • the data (T2) are sent from the movable unit using the directionally non-selective coupling element (27).
  • the signals (R1) are received either via one of the two directional couplers (24) or (25).
  • the signal (T1) is coupled into the conductor structure and is coupled out via the directional coupler (25) to the receiver (R1).
  • the directional coupler (24) can only couple out a negligible signal portion because of the wrong direction.
  • Linking the two Directional coupler takes place in the linking unit (28) either via an adder or also via a changeover switch, which can be controlled, for example, by a position encoder.
  • FIG. 14 shows an improved embodiment of the arrangement shown in FIG. 13. If the coupling element (27) is located directly above the stationary coupling point of the transmission signal (Tl) or of the reception signal (R2) in the arrangement from FIG. 13, reception is not possible since the transmission signal extends in the directions of the conductor structure greatest coupling loss along the directional couplers (24) and (25) moves. This means that only a very small signal component can be coupled out. This is remedied by the arrangement shown in FIG. 14.
  • the conductor structure is divided into two pieces. As before, both pieces have the entire conductor structure terminated at both ends by the terminating impedances (2), (12) and (3), (13) without reflection.
  • the stationary feed points are located close to each other at a distance which is, however, at least as large as one of the two directional couplers (24) or (25) used for moving signal coupling plus the length of the coupling element (27). This ensures that at least one of the two directional couplers (24) or (25) receives a signal in the direction (T1) in the signal direction of low attenuation.
  • the two signals decoupled by the directional couplers (31) and (32) are linked to one another via a unit (33).
  • This unit (33) can be designed as an adder or can also contain a switch which switches depending on the position or signal strength between the two signals from the directional coupler (31) or (32).
  • 15 shows a particularly simple embodiment of the invention. For the sake of clarity, only the coupling device of one of the movable elements is shown.
  • the signals are coupled in and out via two mutually independent, spatially separated coupling elements.
  • the signal of the second transmission device (T2) is coupled out into the conductor structure via the first of these two coupling elements (35).
  • the received signal is coupled out via the second coupling element (36) and passed on to the evaluation unit (34).
  • This evaluation unit has the task of separating the received signal, which contains a sum of the signals of the transmitter (Tl) of the first transmission device and of the transmitter (T2) of the second transmission device, according to transmission directions. In the simplest case, this is done by subtracting a certain proportion of the transmission signal (T2), which roughly corresponds to the signal attenuation between the two coupling elements and the conductor structure.
  • the difference is the received signal for the first direction (Rl).

Landscapes

  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Anordnung zur breitbandigen Signal- bzw. Energieübertragung zwischen mindestens zwei sich entlang einer beliebigen Trajektorie gegeneinander beweglichen Einheiten, bestehend aus einer ersten Einheit, welche eine symmetrische offene Leiterstruktur mit mindestens einem reflexionsfrei abgeschlossenen Ende, in der sich eine elektromagnetische Welle ausbreiten kann, enthält, sowie mindestens einer zweiten Einheit, welche eine Koppeleinheit zur Ein- bzw. Auskoppelung elektrischer Signale enthält. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine dieser mindestens einen zweiten Einheit einen Richtkoppler zur Signalein- bzw. Auskoppelung besitzt.

Description

VORRICHTUNG ZUR BREITBANDIGEN ELEKTRISCHEN SIGNAL-BZ . ENERGIEÜBERTRAGUNG MIT RICHTKOPPLERN
BESCHREIBUNG 0
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung elektrischer Signale bzw. Energie zwischen mehreren gegeneinander beweglichen Einheiten. 5
Der Übersichtlichkeit halber wird in dieser Patentschrift nicht zwischen der Übertragung zwischen gegeneinander beweglichen Einheiten und einer feststehenden und dazu beweglichen Einheiten unterschieden, da dies 0 nur eine Frage des Ortsbezugs ist und keinen Einfluss auf die Funktionsweise der Erfindung hat. Ebenso wird nicht weiter zwischen der Übertragung von Signalen und Energie unterschieden, da die Wirkungsmechanismen hier die selben sind. Weiterhin bezieht sich der Begriff 5 „Trajektorie" auf den Bahnverlauf einer Bewegung. Sie kann also einer Geraden, einem Kreis oder einer anderen Kurve entsprechen.
Stand der Technik 0 Bei linear beweglichen Einheiten wie Kran- und Förderanlagen und auch bei drehbaren Einheiten wie Radaranlagen oder auch Computertomographen ist es notwendig zwischen gegeneinander beweglichen Einheiten elektrische Signale bzw. Energie zu übertragen. Zur Signalübertra- 5 gung sind kontaktierende, wie auch kontaktlose Verfahren bekannt. In der US-Patentschrift US 520 85 81 wird ein Verfahren beschrieben, welches mit einer geschlossenen Leiterbahn eine Signalübertragung auf kontaktierendem Wege ermöglicht. Dieses Verfahren besitzt zwei entscheidende Nachteile. Zum Einen ist es nur auf ge- schlossene rotationssymmetrische Anordnungen anwendbar und stellt somit keine Lösung für lineare Übertragungseinrichtungen, wie sie z. B. bei Krananlagen benötigt werden, zur Verfügung. Weiterhin bietet dieses System im Falle der Signaleinspeisung einer beweglichen Ein- heit in die Signalbahnen sehr schlechte Hochfrequenzeigenschaften. Das Problem hierbei ist, dass diametral gegenüberliegend zum Einspeisepunkt ein Abschlusswiderstand über eine zweite Schleifkontaktanordnung angekoppelt werden muss . Die Signalübertragung funktioniert nur dann einwandfrei, wenn sowohl die Einspeiseankoppe- lung als auch der Abschluss einwandfrei angekoppelt sind. Dies ist in der Praxis mit den üblichen Schleif- kontaktanordnungen, wie Goldfederdrähten oder Silbergraphitkohlen, nur sehr schwer zu erreichen. Der Grund liegt darin, dass derartige KontaktSysteme einen Übergangswiderstand aufweisen, welcher breitbandigen Rauschcharakter bis zu mehreren Megahertz Bandbreite haben kann. Wird nun zur einwandfreien Funktion der Übertragungsstrecke eine Serienschaltung (Einspeise- punkt und Abschluss) von zwei derartigen Kontaktsystemen benötigt, so ist eine störarme Übertragung nur mit sehr hohem Aufwand realisierbar. Vorteile bieten hier kontaktlose Übertragungstechniken, wie sie im US-Patent US 553 04 22 und in der deutschen Patentschrift DE 197 00 110 beschrieben sind. Die erste dieser Übertragungstechniken benutzt zur Übertragung eine Streifenleitung, während die zweite dieser Übertragungstechniken eine aus einer Vielzahl von diskreten Blindelementen bestehende Leiterstruktur einsetzt. Diese bietet den Vorteil einer sehr hohen Störunterdrückung. Beide Leitersysteme sind nicht wie das zuerst zitierte Leitersystem an den Enden zu einem geschlossenen Ring verbunden. Sie sind offen und können damit jeder beliebigen Trajektorie an- gepasst werden. An beiden Enden dieser Leiterstrukturen befindet sich jeweils ein Abschlusselement zum reflexionsfreien Abschluss. Die Signaleinspeisung erfolgt fest an einer geeigneten Stelle in die Leiterstruktur. Damit erfolgt die Signalübertragung immer von der Leiter- Struktur zu einer gegenüber dieser beweglich angeordneten Einheit. Dieses System besitzt jedoch in verschiedenen Anwendungen gravierende Nachteile. Wird z. B. im Falle einer linearen Übertragung der Signale von beweglichen Krananlagen zu einer stationären Einheit ge- wünscht, so muss an dieser beweglichen Krananlage ein
Antennenelement, welches die gesamte Länge des Verfahr- weges abdeckt, angebracht sein. Dies bedeutet, dass am Fuße der Krananlage ein z. B. 50 m langer Antennenträger befestigt sein muss. Dies ist in der Praxis nicht realisierbar. In anderen Anwendungsgebieten, wie z. B. Computertomographen, ist die Leiterstruktur auf einem mechanischen Schleifring aufgebracht, der sich mit dem rotierenden Teil dreht . Damit ist eine Datenübertragung vom rotierenden Teil zum stationären Teil problemlos möglich, aber eine Übertragung in umgekehrter Richtung erfordert einen zusätzlichen Ring zur Aufnahme einer stationären Leiterstruktur. Dies ist aber gerade im Bereich der Computertomographen aus Kostengründen nicht realisierbar. Nachfolgend wird der Begriff Leiterstruk- tur als Oberbegriff für Strukturen in denen sich elektromagnetische Wellen ausbreiten können, wie Anordnungen aus Blindelementen, Streifenleitungen oder anderen Leitersystemen benutzt. Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es entsprechend dem Anspruch 1 eine Vorrichtung zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Signale vorzustellen, die eine Übertragung von einer beweglichen Einheit zur Leiterstruktur oder die gleichzeitige Übertragung von Signalen in beiden Richtungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird mittels der im Anspruch eins und sei- nen Unteransprüchen dargestellten Mitteln gelöst.
Zur Signalübertragung zwischen zwei entlang einer beliebigen Trajektorie angeordneten gegeneinander beweglichen Teilen wird eine symmetrische mit einem Differenzsignal betriebene Leiterstruktur benutzt, die an zumindest einem Ende reflexionsfrei abgeschlossen ist. Diese Leiterstruktur kann eine beliebige Anordnung zur Leitung elektromagnetischer Wellen wie Anordnungen aus Blindelementen oder Streifenleitungen sein. Zumindest eines der beiden gegeneinander beweglichen Teile be- sitzt zur Signalein- bzw. Auskopplung mindestens einen Richtkoppler .
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Anordnung ist derart ausgelegt, dass in beide Richtungen Signale übertragen werden können. Im Folgenden wird die Signal-
Übertragungsrichtung von der Leiterstruktur zu einem dazu beweglichen Element als die erste Übertragungs- richtung, die entgegengesetzte Richtung als die zweite Übertragungsrichtung bezeichnet. Grundsätzlich erfolgt die Signalübertragung in der ersten Richtung durch Einspeisung des Sendesignals an einem fest vorgegebenen Punkt in die Leiterstruktur. Bei drehbaren Anordnungen ist es sinnvoll, den Einspeisepunkt in die Mitte der Leiterstruktur, d. h. , dem Ort, der von beiden Enden gleich weit entfernt ist, zu legen. Damit sind die Signallaufzeiten zu beiden Enden der Leiterstruktur gleich lang und entsprechend die Phasenverschiebung gleich Null. Dies führt beim Überfahren der Leiterenden zu einem kontinuierlichen Phasenverlauf ohne Sprünge. Die Signalübertragung in der zweiten Richtung erfolgt in der zuvor beschriebenen Weise von der beweglichen Einheit zur Leiterstruktur.
In einer besonders einfachen Ausführung der Anordnung kann hier der Empfänger der zweiten Richtung an der gleichen Einkoppelstelle wie der Sender für die erste Richtung an der Leiterstruktur angebracht werden. Bei dieser Ausführungsart ist allerdings nur ein Halbdu- plexbetrieb möglich, d. h. , es können in jeweils nur eine der beiden Richtungen zum gleichen Zeitpunkt Daten übertragen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass mittels Richtkoppler die Signale der ersten und der zweiten Datenübertragungsrichtung voneinander getrennt werden. Dadurch ist die gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen (Vollduplexbe- trieb) möglich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird zumindest eines der beiden Signale für die erste oder die zweite Richtung zusätzlich auf einen Träger moduliert. Wenn dieser Träger außerhalb des Übertragungsbereiches des jeweils anderen Signals gewählt wird, dann ist eine einfache Trennung der beiden Signale auch im Duplexbetrieb möglich. In einer weiteren Ausgestaltung der Anordnung ist mindestens ein Richtkoppler zur richtungsselektiven Aus- koppelung der Signale in den Träger der Leiterstruktur integriert .
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Richtkoppler zur Richtungstrennung der Signale in die Zuleitung zum Einkoppelpunkt der Leiterstruktur integriert .
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt sowohl die Ein- als auch die Auskoppelung von Signalen in die Leiterstruktur durch relativ gegenüber dieser beweglichen Einheiten. Damit ist eine Signalübertragung zwischen Einheiten, die sich mit unterschiedlichen relativen Geschwindigkeiten bewegen, möglich.
In einer weiteren Ausführung ist eine zusätzliche feste Ein- und Auskoppelung von Signalen an der Leiterstruk- tur vorgesehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest eine gegenüber der Leiterstruktur bewegliche Koppeleinheit als Richtkoppler ausge- führt. Damit können Signale richtungsabhängig ein- bzw. ausgekoppelt werden. Dies erlaubt eine bessere Trennung von Sende- und Empfangssignalen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung wird an beiden Enden der Leiterstruktur jeweils ein Empfänger fest angeschlossen. Weiterhin sind mindestens zwei bewegliche Sendeeinheiten vorhanden, welche als Richtkoppler ausgeführt sind. Diese Sendeeinheiten werden so angeordnet, dass die erste Sendeeinheit die Signale in Richtung des ihr zugeordneten ersten Empfängers aussendet. Die zweite Sendeeinheit wird so angeordnet, dass sie ihre Signale in der entgegengesetzten Richtung zu dem ihr zugeordneten Empfänger überträgt .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden an mindestens einem Ende der Leiterstruktur ein Sender für die erste Signalübertragungs- richtung sowie ein Empfänger für die zweite Signalüber- tragungsrichtung mittels eines Richtkopplers angekoppelt . Dieser Richtkoppler kann entsprechend dem Stand der Technik mit Leitungselementen oder auch diskreten Bauelementen, wie Übertragern, aufgebaut sein. Zum Empfang der Signale der ersten Übertragungsrichtung ist ein als Richtkoppler ausgeführtes Empfangselement vorgesehen. Das Senden bzw. die Einkoppelung der Sendesignale in der zweiten Übertragungsrichtung erfolgt über eine zweite gegenüber der Leiterstruktur bewegliche Koppeleinheit . Um ein Überkoppeln der Signale des be- weglichen Senders zum beweglichen Empfänger zu vermeiden, muss sich dieser auf derjenigen Seite des Empfängers befinden, welche dem der ersten Signalübertragungsrichtung zugeordneten Sender abgewandt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird jeweils zumindest ein Sender bzw. Empfänger über Richtkoppler fest an die Leiterstruktur angekoppelt, sowie ein beweglicher Sender, welcher ein als Richtkoppler ausgeführtes Einkoppelelement besitzt, vorgesehen. Die bewegliche Empfangseinheit kann hier ohne jede Richtungsselektion ausgeführt werden, wenn sie sich auf derjenigen Seite des beweglichen Senders befindet, welche demjenigen Ende der Leiterstruktur ab- gewandt ist, welches mit dem Empfänger der zweiten Signalübertragungsrichtung verbunden ist .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden bei einer festen Kontaktierung der Leiterstruktur mit Sender und Empfänger über Richtkoppler die beweglichen Koppelelemente für den beweglichen Sender sowie den beweglichen Empfänger als Richtkoppler ausgeführt .
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exempla- risch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 : Beispielhafte Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 : Anordnung mit einer zusätzlichen festen Auskoppeleinheit ; Fig. 3 : Anordnung mit verschiedenen Ein- und Auskoppeleinheiten; Fig. 4 : Anordnung mit fest angeschlossener Auskoppel- einheit; Fig. 5 : Anordnung mit fest angeschlossener Einkoppel- einheit ; Fig. 6 : Anordnung mit fest angeschlossener Ein- und Auskoppeleinheit;
Fig. 7 : Anordnung zur gleichzeitigen Übertragung von zwei Signalen der bewegten Einheiten zur stationären Einheit; Fig. 8 : Anordnung zur gleichzeitigen Übertragung von zwei Signalen der stationären Einheit zu den bewegten Einheiten;
Fig. 9 : Anordnung richtungsselektiver Signalauskopp- lung und richtungsunselektiver Signaleinkopp- lung der bewegten Einheit;
Fig. 10 : Anordnung richtungsunselektiver Signalauskopplung und richtungsselektiver Signaleinkopplung der bewegten Einheit; Fig. 11 : Anordnung richtungsselektiver Signalein- und Auskopplung der bewegten Einheit;
Fig.12 : Anordnung richtungsselektiver Signalein- und Auskopplung der bewegten Einheit über rich- tungsunselektive Koppelemente; Fig. 13 : Anordnung optimiert für geschlossene Trajek- torie;
Fig. 14 : Weitere Anordnung optimiert für geschlossene Trajektorie;
Fig. 15 : Bidirektionale Übertragung mit richtungsunse- lektiven Koppelelementen.
Darstellung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine besondere Ausführungs- form der Erfindung.
Eine LeiterStruktur, bestehend aus den beiden symmetrisch angeordneten Leitern (la) und (lb) , ist an beiden Enden mit den Abschlüssen (2) und (3) reflexionsfrei abgeschlossen. In diese wird ein von der Treiber- stufe (4) erzeugtes, symmetrisches Signal über das Koppelelement (5) eingekoppelt. Dieses Koppelelement ist als Richtkoppler ausgeführt. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, welche ein zusätzliches Empfangselement enthält.
Der Empfang der eingespeisten Signale erfolgt hier über ein Empfangselement (6) , welches fest an die Leiterstruktur kontaktiert ist.
Fig. 3 zeigt eine besonders flexible Ausführung der Erfindung. Hier ist zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Elementen noch eine weiteres Empfangselement (14) mit zugeordnetem Einkoppelelement (15) , welche wahlweise zusammen oder unabhängig mit der ersten Treiberstufe gegenüber der Leiterstruktur bewegt werden kann. Dieses Einkoppelelement kann auch als Richtkoppler ausgeführt sein. Dadurch ist eine Kommunikation zwischen beiden bewegten Einheiten möglich. Weiterhin können beliebig viele der beweglichen Einheiten vorgesehen werden.
Weiterhin ist beispielhaft eine zusätzliche Treiberstu- fe (16) vorhanden, welche fest mit der Leiterstruktur verbunden ist.
Die hier gezeigte Anordnung ist grundsätzlich auch ohne die beiden fest installierten Einheiten (6) und (16) funktionsfähig.
Fig. 4 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer fest an die Leiterstruktur angeschlossenen Empfangseinheit (17) wobei deren Eingangsimpedanz zusammen mit der Abschlussimpedanz (3) für einen reflexionsfreien Abschluss der Leiterstruktur sorgt.
Fig. 5 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer fest an die Leiterstruktur angeschlosse- nen Sendeeinheit (18) wobei deren Ausgangsimpedanz für einen reflexionsfreien Abschluss der Leiterstruktur sorgt. Es ist grundsätzlich vorteilhaft, auch das zur stationären Einkopplung verwendete Leiterstrukturende reflexionsfrei abzuschließen. Es gibt jedoch auch Anwendungen, bei denen eine Reflexion an diesem Ende toleriert werden kann. In solchen Fällen ist eine nieder- ohmige Einspeisung wegen der damit erreichbaren höheren Signalamplitude vorteilhaft.
Fig. 6 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Anordnung mit einer fest an die Leiterstruktur angeschlossenen Empfangseinheit (17) und einer fest an die Leiterstruktur angeschlossenen Sendeeinheit (18) .
Fig. 7 zeigt eine Abbildung zur gleichzeitigen Übertragung von zwei Kanälen. Dabei ist an jedem Ende der Leiterstruktur eine Empfangseinrichtung angeordnet . Die Einkoppelung der Signale von den beweglichen Einheiten erfolgt über Koppelelemente, welche als Richtkoppler
(20) , (21) ausgeführt sind. Die Koppelrichtung beider Richtkoppler (20) , (21) zeigt in entgegengesetzte Richtungen zu den jeweils zugeordneten Empfängern. Es ist jeweils der Sender für die erste Übertragungsrichtung mit Tl, der zugehörige Empfänger mit Rl bezeichnet. Die Elemente der zweiten Übertragungsrichtung sind mit T2 und R2 gekennzeichnet .
Der Einfachheit halber sind in dieser und den folgenden Darstellungen die symmetrisch ausgeführten Leiterstrukturen (1) als einfache Linien dargestellt. Für diejenigen Fälle, in denen die Koppelelemente zur Signaleinbzw. Auskopplung als Richtkoppler ausgeführt sind, sind diese als symmetrische Bauelemente realisiert. Sind Richtkoppler über Leitungen an Leiterstruktur oder Koppelemente angekoppelt, so können diese wahlweise symmetrisch oder auch asymmetrisch aufgebaut werden. Ein asymmetrischer Aufbau ist sinnvoll, wenn der Rieht- koppler über ein Symmetrierelement wie z.B. ein Balun mit der symmetrisch aufgebauten Leiterstruktur verkoppelt ist.
Fig. 8 zeigt eine ähnliche Anordnung mit umgekehrter Datenübertragungsrichtung. Dabei sind an beiden Enden der Leiterstruktur Sender (Tl) , (T2) angeordnet. Die zugehörigen Empfänger (Rl) , (R2) sind über Koppelelemente, welche als Richtkoppler (20) , (21) ausgeführt sind, beweglich angeordnet. Dabei ist die Koppelrich- tung der beiden Richtkoppler entgegengesetzt, so dass jeder Empfänger ausschließlich die Signale des ihm zugeordneten Senders empfängt .
Fig. 9 zeigt eine Anordnung, bei der an einem Ende der Leiterstruktur ein Sender (Tl) sowie ein Empfänger (R2) über Richtkoppler angekoppelt sind. Dabei speist der Sender (Tl) für die erste Übertragungsrichtung das Signal in die Leiterstruktur ein, während der Richtkoppler (22) selektiv das Signal, welches aus der Leiter- Struktur kommt, zum Empfänger (R2) der zweiten Übertragungsrichtung leitet. Als Auskoppelelement für die erste Übertragungsrichtung ist ein Richtkoppler (20) vorgesehen, der selektiv die Signale aus der Richtung des ihm zugeordneten Senders (Tl) zum Empfänger (R2) über- trägt. Auf einer zweiten beweglichen Einheit, welche fest mit der ersten beweglichen Einheit verbunden sein kann, befindet sich ein Sender (T2) , welcher seine Signale mittels eines richtungsunselektiven Koppelelementes (27) in die Leiterstruktur überträgt. Das Signal dieses Senders breitet sich nun in beiden Richtungen in der Leiterstruktur aus. Dabei wird es einerseits über den mit der Leiterstruktur verbundenen Richtkoppler, dem Empfänger (R2) der zweiten Signalrichtung zuge- führt, andererseits wird die zweite in entgegengesetzter Richtung laufende Welle vom reflexionsfreien Abschluss (3) der Leiterstruktur absorbiert.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung bei der gegenüber der vor- hergehenden Anordnung die richtungsselektiven Elemente vertauscht sind. Hier ist nun der Sender (T2) der zweiten Übertragungsrichtung über einen Richtkoppler (20) an die Leiterstruktur angekoppelt. Der bewegliche Empfänger wird über ein richtungsunselektives Koppelele- ment (29) mit der Leiterstruktur verkoppelt. Bei dieser Anordnung ist eine Richtungsselektivität im beweglichen Empfänger nicht notwendig, da das Signal des beweglichen Senders (T2) ausschließlich in die Richtung des mit der Leiterstruktur fest verbundenen Empfängers (Rl) übertragen wird.
Fig. 11 zeigt eine weitere Anordnung, bei der zur Signalein- und Auskoppelung der beweglichen Einheiten Richtkoppler eingesetzt werden. Diese Anordnung besitzt gegenüber den beiden vorhergehenden Anordnungen den
Vorteil, dass die Entkoppelung zwischen dem beweglichen Sender und dem beweglichen Empfänger wesentlich höher ist.
Fig. 12 zeigt eine Anordnung, bei der der Sender (Tl) für die erste Übertragungsrichtung sowie der Empfänger (R2) für die zweite Übertragungsrichtung mittels eines Richtkopplers (22) fest an die Leiterstruktur angeschlossen sind. Weiterhin ist eine bewegliche kombi- nierte Sende- und Empfangseinheit vorgesehen, bei der die Signale von Sender (T2) und Empfänger (Rl) ebenfalls über Richtkoppler (23) getrennt werden. Zur Einbzw. Auskopplung der Signale wird ein richtungsunselek- tives Koppelelement (29) verwendet.
Fig. 13 zeigt eine Anordnung, wie sie vorzugsweise zur Drehübertragung oder zumindest bei geschlossenen Tra- jektorien eingesetzt werden kann. Hierbei erfolgt bei- spielsweise die Ankoppelung des Senders für die erste Signalübertragungsrichtung (Tl) sowie des Empfängers (R2) für die zweite Signalübertragungsrichtung durch einen Richtkoppler (26) näherungsweise in der Mitte der Leiterstruktur. Grundsätzlich kann die Einkopplung an jedem beliebigen Punkt der Leiterstruktur erfolgen. Sind die beiden Enden der Leiterstruktur jedoch nahe beieinander angeordnet, so sollten die Signalphasen der Signale an den Enden möglichst gleich sein. Dies lässt sich durch die gleiche Signallaufzeit beider Signale und damit durch gleiche Leiterlängen erreichen. Die gegenüber dieser Leiterstruktur bewegliche Einheit ist derart ausgeführt, dass sie von jeder Position der Leiterstruktur aus Daten senden bzw. empfangen kann. Das Senden der Daten (T2) von der beweglichen Einheit er- folgt mit dem richtungsunselektiven Koppelelement (27) .
Der Empfang der Signale (Rl) erfolgt abhängig von der relativen Position der festen Einkoppeleinheit zur beweglichen Einkoppeleinheit wahlweise über einen der beiden Richtkoppler (24) oder (25) . So wird im darge- stellten Fall das Signal (Tl) in die Leiterstruktur eingekoppelt und über den Richtkoppler (25) zum Empfänger (Rl) ausgekoppelt. Der Richtkoppler (24) kann hier wegen der falschen Richtung nur einen vernachlässigbaren Signalanteil auskoppeln. Die Verknüpfung der beiden Richtkoppler erfolgt in der Verknüpfungseinheit (28) wahlweise über einen Addierer oder aber auch über einen Umschalter, welcher beispielsweise durch einen Positionsencoder gesteuert werden kann.
Fig. 14 zeigt eine verbesserte Ausführung der in Fig. 13 dargestellten Anordnung. Befindet sich in der Anordnung aus Fig. 13 das Einkoppelelement (27) direkt über der stationären Ankoppelstelle des Sendesignals (Tl) bzw. des Empfangssignals (R2) , so ist ein Empfang nicht möglich, da sich das Sendesignal über die Leiterstruktur in den Richtungen der größten Koppeldämpfung entlang der Richtkoppler (24) und (25) bewegt. Damit kann nur ein sehr geringer Signalanteil ausgekoppelt werden. Dem hilft die in Fig. 14 dargestellte Anordnung ab.
Hier wird die Leiterstruktur in zwei Stücke unterteilt. Beide Stücke sind wie zuvor die gesamte Leiterstruktur an beiden Enden durch die Abschlussimpedanzen (2) , (12) bzw. (3), (13) reflexionsfrei abgeschlossen. Die sta- tionären Einspeisepunkte befinden sich nahe beieinander in einem Abstand, der jedoch mindestens so groß ist, wie einer der beiden zur beweglichen Signalauskoppelung eingesetzten Richtkoppler (24) oder (25) plus die Länge des Koppelelementes (27) . Dadurch ist sichergestellt, dass zumindest einer der beiden Richtkoppler (24) oder (25) ein Signal der Richtung (Tl) in der Signalrichtung niedriger Dämpfung erhält. Zur Signalauskoppelung an den stationären Punkten werden die beiden durch die Richtkoppler (31) bzw. (32) ausgekoppelten Signale über eine Einheit (33) miteinander verknüpft. Diese Einheit (33) kann als Addierer ausgestaltet sein oder aber auch einen Schalter enthalten, welcher positions- oder Signalstärkeabhängig zwischen den beiden Signalen aus dem Richtkoppler (31) oder (32) umschaltet. Fig. 15 zeigt eine besonders einfache Ausführung der Erfindung. Hier ist der Übersichtlichkeit halber nur die Koppeleinrichtung eines der beweglichen Elemente dargestellt. Die Signalein- bzw. Auskoppelung erfolgt über zwei voneinander unabhängige, möglichst räumlich getrennte Koppelelemente. Das Signal der zweiten Übertragungseinrichtung (T2) wird über das erste dieser beiden Koppelelemente (35) in die Leiterstruktur ausge- koppelt. Das Empfangssignal wird über das zweite Koppelelement (36) ausgekoppelt und an die Auswerteeinheit (34) weitergeleitet. Diese Auswerteeinheit hat die Aufgabe, das Empfangssignal, welches eine Summe der Signale des Senders (Tl) der ersten Übertragungseinsrichtung sowie des Senders (T2) der zweiten Übertragungseinrichtung enthält nach Übertragungsrichtungen zu trennen. Dies geschieht im einfachsten Falle durch die Subtraktion eines gewissen Anteils des Sendesignals (T2) welche in etwa der Signaldämpfung zwischen den beiden Kop- pelelementen und der Leiterstruktur entspricht. Die
Differenz ist das Empfangssignal für die erste Richtung (Rl) .

Claims

P A T E NTAN S P R Ü C H E
1. Anordnung zur breitbandigen Signal- bzw. Energie- Übertragung zwischen mindestens zwei sich entlang einer beliebigen Trajektorie gegeneinander beweglichen Einheiten, bestehend aus einer ersten Einheit, welche eine vorzugsweise symmetrische offene Leiterstruktur mit mindestens einem reflexionsfrei abgeschlossenen Ende, in der sich eine elektromagnetische Welle ausbreiten kann, enthält, sowie mindestens einer zweiten Einheit, welche eine Koppeleinheit zur Ein- bzw. Auskoppelung elektrischer Signale enthält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine bzw. die zweite Einheit einen Richtkoppler zur Signalein- bzw. Auskoppelung besitzt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein bewegliches Leiterpaar zur kontaktlosen induktiven oder kapazitiven Signaleinkoppelung in die Leiterstruktur vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit der Leiterstruktur ortsfest verbundenes Empfangselement zum Empfang der Signale vorhanden ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein gegen die Leiterstruktur beweglich angeordnetes Empfangselement vorhanden ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere zur Leiterstruktur feststehende Treiberstufe vorhanden ist, welche Signale in die Leiterstruktur einspeist .
6. Anordnung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisepunkt der Treiberstufe im Falle einer geschlossenen, insbesondere einer kreisförmigen Trajektorie am Punkt halber Leiterlänge angebracht ist .
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Treiberstufen bzw. Empfangselemente mittels Richtkopplern an die Leiterstruktur angekoppelt werden, um Sende- bzw. Empfangssignale zu trennen.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Richtkoppler zur Ein- bzw. Auskoppe- lung der Signale in die Leiterstruktur integriert ist .
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Trei- berstufe mit einem Modulator zur Modulation der
Sendesignale vorhanden ist und zumindest ein Ξmp- fangselement einen entsprechenden Demodulator besitzt .
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine gegenüber der Leiterstruktur bewegliche Koppeleinheit als Richtkoppler zur richtungsabhängigen Signalein- bzw. Auskoppelung ausgeführt ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden der Leiterstruktur jeweils ein Empfänger fest angeschlossen ist, sowie weiterhin eine erste bewegliche als Richtkoppler ausgeführte Koppeleinheit derart angeordnet ist, dass sie Signale überwiegend in Richtung des ihr zugeordneten ersten Empfängers sendet und weiterhin mindestens eine zweite als Richtkoppler ausgeführte Koppeleinheit derart angeordnet ist, dass sie ihre Signale überwie- gend in Richtung der ihr zugeordneten zweiten Empfangseinheit überträgt .
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Leiterstruktur ein Sender für die erste Datenrichtung, sowie ein Empfänger für die zweite Datenrichtung mittels eines Richtkopplers angekoppelt sind und dass weiterhin eine erste beweglich ausgeführte Auskoppeleinheit, welche als Richtkoppler zum Empfang der Daten in der ersten Datenübertragungsrichtung ausgeführt ist, sowie weiterhin mindestens eine zweite bewegliche Koppeleinheit zur Einkoppelung der 'Signale in der zweiten Signal- Übertragungsrichtung vorhanden ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem
Ende der Leiterstruktur über Richtkoppler ein Sender für die erste Signalübertragungsrichtung sowie ein Empfänger für die zweite Signalübertragungs- richtung angekoppelt sind und dass eine bewegliche Koppeleinheit, welche mit einem Sender für die zweite Signalübertragungsrichtung verbunden ist, als Richtkoppler ausgeführt ist, sowie eine weitere bewegliche Empfangseinheit für die erste Signalübertragungsrichtung vorhanden ist .
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite bewegliche Koppeleinheit zur Einkoppelung der Signale in der zweiten Datenübertragungsrichtung als Richtkoppler ausgeführt ist.
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DE50110267T DE50110267D1 (de) 2000-05-05 2001-05-07 Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen signal- bzw. energieuebertragung mit richtkopplern
JP2001582865A JP2003533114A (ja) 2000-05-05 2001-05-07 方向性結合器を含む伝送システムを用いる広帯域電気信号および／またはエネルギー伝送のための装置
DE10191877T DE10191877D2 (de) 2000-05-05 2001-05-07 Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen Signal- bzw. Energieübertragung mit Richtkopplern
US10/287,159 US7212101B2 (en) 2000-05-05 2002-11-04 Device for broadband electrical signal and/or energy transmission using a transmission system including couplers

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215045A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Dreheinheit mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen sowie Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7248129B2 (en) 2004-05-19 2007-07-24 Xytrans, Inc. Microstrip directional coupler
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
JP5397799B2 (ja) * 2007-12-07 2014-01-22 独立行政法人日本原子力研究開発機構 各ｒｆステーションでの受信位相を一定にする方法
DE102010008858B4 (de) * 2010-02-22 2013-01-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung
DE102010009073B4 (de) * 2010-02-23 2013-01-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung
JP6066620B2 (ja) * 2012-08-10 2017-01-25 学校法人慶應義塾 バスシステム及び電子装置
US8837876B2 (en) 2013-01-08 2014-09-16 L-3 Communications Corporation Systems and methods for implementing optical and RF communication between rotating and stationary components of a rotary sensor system
US9213144B2 (en) 2013-01-08 2015-12-15 L-3 Communications Corporation Systems and methods for providing optical signals through a RF channel of a rotary coupler
EP3103688B1 (de) 2015-06-09 2018-12-05 Krauss-Maffei Wegmann GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtung zur signalübertragung über einen schleifring eines militärischen fahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4358746A (en) * 1980-12-22 1982-11-09 Westinghouse Electric Corp. Rotary coupling joint
JPS61105903A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Sony Corp 回転結合器
JPS62183601A (ja) * 1986-02-07 1987-08-12 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波伝送線路
WO1997019483A2 (de) * 1995-11-22 1997-05-29 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Vorrichtung zur signalübertragung zwischen beweglichen teilen

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61105902A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Sony Corp 回転結合器
US4940954A (en) * 1988-04-12 1990-07-10 General Electric Company Unbalanced quadrature PSK modulator-limiter
US5140696A (en) * 1989-02-28 1992-08-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication system for transmitting data between a transmitting antenna utilizing strip-line transmission line and a receive antenna in relative movement to one another
JPH0448404A (ja) * 1990-06-13 1992-02-18 Sony Corp 回転結合器
US5734658A (en) * 1991-10-26 1998-03-31 Daimler Benz Ag Data communication system
US5208581A (en) * 1991-11-22 1993-05-04 General Electric Company High speed communication apparatus for computerized axial tomography (cat) scanners with matching receiver
DE4342778A1 (de) * 1993-12-15 1995-06-22 Siemens Ag Kontaktlose Datenübertragungsvorrichtung
DE4412958A1 (de) * 1994-04-17 1995-10-19 Schwan Ulrich Datenübertragungseinrichtung
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
US5600697A (en) * 1995-03-20 1997-02-04 General Electric Company Transmission line using a power combiner for high data rate communication in a computerized tomography system
US5737356A (en) * 1995-03-31 1998-04-07 General Electric Company Spectral spreading apparatus for reducing electromagnetic radiation from a transmission line used for high data rate communication in a computerized tomography system
RU2192099C2 (ru) * 1997-01-03 2002-10-27 Шлейфринг Унд Аппаратебау Гмбх Устройство для бесконтактной передачи электрических сигналов и/или энергии
DE19700110A1 (de) 1997-01-03 1998-07-30 Schleifring & Apparatebau Gmbh Vorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen
DE19803796B4 (de) * 1998-01-30 2006-10-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Ausgangspuffer zum Ansteuern einer symmetrischen Übertragungsleitung
DE19825258B4 (de) * 1998-06-05 2005-11-17 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Ausgangspufferschaltkreis zum Übertragen von digitalen Signalen über eine Übertragungsleitung mit Preemphasis
US6437656B1 (en) * 1999-10-25 2002-08-20 Electro-Tec Corp. Broadband high data rate analog and digital communication link
DE10021671A1 (de) * 2000-05-05 2001-11-15 Schleifring Und Appbau Gmbh Vorrichtung zur breitbandigen elektrischen Signalübertragung mit bidirektionaler Übertragungsstrecke
GB2368470B (en) * 2000-05-10 2004-02-18 Transense Technologies Plc An improved rotary signal coupler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4358746A (en) * 1980-12-22 1982-11-09 Westinghouse Electric Corp. Rotary coupling joint
JPS61105903A (ja) * 1984-10-30 1986-05-24 Sony Corp 回転結合器
JPS62183601A (ja) * 1986-02-07 1987-08-12 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波伝送線路
WO1997019483A2 (de) * 1995-11-22 1997-05-29 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Vorrichtung zur signalübertragung zwischen beweglichen teilen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 285 (E - 441) 27 September 1986 (1986-09-27) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 026 (E - 577) 26 January 1988 (1988-01-26) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215045A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Dreheinheit mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen sowie Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen
US9757089B2 (en) 2013-07-31 2017-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Rotating unit with a device for wireless data transmission between two parts movable relative to one another, and method for wireless data transmission between two parts movable relative to one another
DE102013215045B4 (de) 2013-07-31 2023-05-04 Siemens Healthcare Gmbh Dreheinheit mit einer Vorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen sowie Verfahren zur drahtlosen Datenübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen

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Publication number Publication date
US20030132815A1 (en) 2003-07-17
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ATE331309T1 (de) 2006-07-15
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DE10021670A1 (de) 2001-11-15
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US7212101B2 (en) 2007-05-01

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