[发明专利]高速网络非接触式旋转接头结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于非接触式信号及数据传输的电容式耦合器，特别涉及电容式旋转传输装置如旋转接头结构，该传输装置可应用于计算机断层扫描仪（computer tomography scanner，简称CT扫描仪）中。

背景技术

在计算机断层扫描仪中，一旋转的X射线管和一X射线探测器生成高速成像数据。这些数据可从传输装置的旋转部传输至其静止部。此外，用于控制传输装置以及X射线管供电电源的控制信号可从静止部传输至旋转部。在许多应用场合中，都需要将控制信号在静止部和旋转部之间传输，如风车、旋转传输机、灌装机、封装机或插入机的贴装头。

美国专利US6,956,450B1公开了一种非接触式数据传输装置。其中，二进制数据输入旋转部的传输通道。该传输通道具有低通滤波特性以抑制高频噪声。传输通道的终端呈现出了该传输通路的特性阻抗。进一步的，传输通道分为相同长度的两部分，每一部分占旋转结构的半个圆周。然而，若待传输的信号需要满足标准通信网络如以太网的物理层规范，则上述传输装置可能无法传输此类信号。

发明内容

本发明需要解决的问题是提供一种具有电容式旋转接头的传输系统，可适用于进行高速通信网络如以太网的数据传输，且具有结构简单、成本低廉、模块化且易于制造的优点。

独立权利要求中描述了该问题的解决方案，从属权利要求涉及本发明的进一步改进。

根据本发明的电容式数据传输的旋转接头（我觉得这里应该是旋转接头的意思，数据传输链路是第一部分和第二部分之间的称为数据传输链路），其包括第一部分和第二部分，所述第一部分相对所述第二部分旋转。如果所述第一部分为旋转部，则第二部分为静止部；或者，如果所述第一部分为静止部，则第二部分为旋转部。所述第一部分和第二部分之间具有至少一个电容式非接触式数据传输链路。优选的，所述非接触式数据传输链路包括至少一个发送放大器，所述发送放大器向传输元件馈入数据。优选的，传输元件包括传输通道，所述传输通道为带状传输线或任何其他形式的传输通道，如低通滤波通道。所述传输元件可传递电信号和/或电磁波。传输通道优选地为圆形且包括一中断端部，所述传输通道在其端部中断，且其开口端较佳地端接一终端电阻。优选的，所述传输通道在所述端部的相对位置处接收所述发送放大器馈入的数据，由此，该馈入数据点将所述传输通道被分为具有几乎相同长度的两个分段。

在所述电容式传输链路的第二部分设有一接收耦合器，所述接收耦合器优选为接近所述传输通道。该接收耦合器获取来自所述传输通道的电信号。所述电信号由接收放大器放大，所述接收放大器同样为所述数据传输链路的一部分。进一步的，在所述发送放大器的上游设有编码器，在所述接收放大器的下游设有用于对特定编码格式的信号进行解码的解码器。

在本发明的另一实施例中，多个数据传输链路通过至少一个数据处理器控制。优选的，所述第一部分设有一个所述数据处理器，所述第二部分设有另一个所述数据处理器。优选的，每一个所述数据处理器具有与特定高速网络如以太网相连接的物理层适配器或物理层接口，如适用于100BaseTx、1000Base-T或10GBase-T标准的物理层适配器。通常，上述的术语“网络”也可用于总线系统或高速总线系统。物理层接口可具有将信号传送至发送放大器的输出端以及从接收放大器接收信号的输入端。进一步地，数据处理器包括发送部，该发送部中设有一编码器，物理层接口的输出端与该编码器相连，该编码器对信号编码以适应数据传输链路的特定需求。此外，发送部中还设有至少一个多路分配器，用于将信号分成多路分信号，以通过多个电容式数据传输链路并行传输。为了适应特定的物理层，数据处理器可改变网络与数据传输链路之间的调制方式、编码方式、传输协议和信道编码。