Вращающийся коаксиальный электрический разъем Советский патент 1985 года по МПК H01R35/00 

11 Изобретение относится к вращающи ся электрическим разъемам. Цель изобретения - уменьше1ше электрических потерь. На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 электрическая схема устройства. Вращающийся коаксиальный электри ческий разъем (фиг.1) состоит из статорной 1 и раторной 2 частей, которые вьшолнены в виде двух пар вращающихся друг относительно друга вокруг общей оси электрических скол зящих контактов типа сплошной стер жень-цилиндр 3 и цилиндр-цилиндр 4 соответственно для внутреннего и внешнего проводников первого коаксиала 5. По концам роторной 2 и ста торной I частей разъема первый коаксиш заканчивается штатным перв 6 и вторым 7 разъемами (невращающимися ). При коммутации двух или бо лее электрических цепей статор 1 и ротор 2 содержат дополнительно попа но одинаковые четвертьволновые пере хода 8 по числу дополнительных коммутируемых цепей. На фиг.1 показан вращающийся раз ем с тремя коммутируемыми независимыми цепями - одной основной и двумя дополнительньми. Четвертьволновые переходы 8 могут быть выполнены в виде различных по форме фигу вращения, например.с образующей в виде прямой линии Хфиг.) или в виде экспоненциальной кривой. Четвертьволновые переходы 8 каждой своей парой электрически соединены друг с другом своими фланцами 9 с помощью подпружиненных электропроводных колец 10 и механически закре лены с помощью вращающейся обоймы 1I. Своими вершинами четвертьволнов переходы В соединены с роторной 12 и статорной 13 цилиндрическими частями разъема. Эти цилиндрические части I2 и 13 заканчиваются четверт волновыми короткрзамкнутыми шлейфаJW и выполнены в виде ступенчатого тела. При этом штатные разъемы 1417 дополнительных коммутируемых электрических цепей установлены на уступах цилиндрического тела короткозамкнутого шлейфа. Центральные жшш 18 дополнительных штатных разъ емов 14-17 роторной и статорной частей электрически соединены с внутренними проводниками дополнител 12 ных электрических цепей. Четвертьволновые переходы выполнены .телами вращения с образующей I9 либо в виде прямой линии, либо в виде экспоненциальной кривой. Внутри каждого четвертьволнового перехода 8 по линии их соединения установлена шайба 20 из радиопоглощающего материала. Вращающийся коаксиальньш электрический разъем работает следующим образом. Основная коммутируемая цепь образована из двух пар вращающихся друг относительно друга вокруг общей оси электрически скользящих контактов типа сплошной стержень-цилиндр 3 и цилиндр-цилиндр 4, при этом переходное затухание между сочленяемыми элементами определяется площадью контактируемых поверхностей. В предлагаемом разъеме упрочнить конструкцию удалось за счет выполнения роторной 2 и статорной 1 частей в виде попарно одинаковых четвертьволновых переходов 8 по числу дополнительных коммутируемых цепей. Попарно одинаковые четвертьволновые переходы 8 образуют объемную фигуру, составленную в своем сечении из треугольных. Такое объемное тело прочнее, чем известный цилиндрический разъем. Кроме того, благодаря увеличенной за счет этого площади соприкосновения фланцев 9 переходов В уменьшилось переходное затухание. Если рассмотреть эквивалентную электрическую схему одной пары дополнительной коммутируемой цепи (фиг.2), то можно наблюдать и дополнительный эффект уменьшения переходного затуха-. ния. Действительно,пусть сопротивленре в сечении разъема по линии а-а равно R,- S, где S - волновое сопротивление коммутируемой дополнительной цепи. Тогда в сечении сопротивление Rj больше сопротивления К. Ё р в К раз, где К - коэффициент трансформации четвертьволнового перехода. Напряжение в сечении 8- 6 становится равным и| kUj, при этом падение напряжения на переходном сопротивлении данной пары скользящих контактов разъема В„ становится меньшим в виг) I ду того, что в цепи RiRf,R2 уменьшится. Таким образом, за счет 3 трансформации напряжения сначала вверх до величины ( от а-а. в ), а затем - вниз до величины У (от S-& в С-С) удается дополнительно уменьшить потери на переходном соп ротивлении, чем и достигается поставленная в изобретении цель. Штатные разъемы 14-17 дополнительных коммутируемых цепей установлены на уступах цилиндрического тела роторной 12 и статорной 13 частях разъема. На фиг. I показано, что центральные жилы 18 дополнительных штат ньрс разъемов 14-17 расположены на расстоянии 11/1 от конца короткозамкнутого шпейфа цилиндрических тел 12 и 13 обеих частей разъема. Такое включение позволяет избежать 1 .4 шунтирующего действия шлейфа, Для уменьшения влияния коммутируемых цепей в разъеме друг на друга,например через щель во фланцах 9 переходов 8, внутри каждого четвертьволнового перехода по линии их соединения установлена щайба 20 из радиопоглощающего материала. Как показал теоретический расчет и экспериментальные данные,предпо енный разъем позволяет благодаря pro повышенной прочности наматывать его совместно с кабелем на барабан с малым рйдиусом (около 0,3-0,5 м), при этом переходное затухание в полосе частот Af 300 МГц примерно на 30% меньше, чем у известного устройства.

ВРАЩАКЩИЙСЯ КОАКСИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ, состоящий из двух соосно вращающихся относи тельно друг друга частей - ротора статора, каждая из которых содерж корпус, в полости которого установлены коаксиальные контакты, между которыми расположено диэлектрическое кольцо, отличающийся тем, что, с целью уменьшения электрических потерь, он снабжен пружинным кольцом из токопроводного материала и соединительной обойдай, каждый контактный элемент со стороны, обращенной к ответной части, вьшолнен с фланцем, пружинное ксшьцо размещено между торцами фланцев , обойма вьшолнена с внутренней кольцевой проточкой, при этом цитснд рические поверхности фланцев размещены в кольцевой проточке обоймы, а диэлектрическое кольцо выполнено из радиопоглощающего материала.

п

I 1К

-Й

Й--у-Г - . 70 к, Ш