丝16的另一端连接分别连接一第二信号插座10，雷达设备转动端和固定端分别通过与所述第一信号插座13和第二信号插座10连接，实现雷达信号在雷达转动端和固定端之间的传输。其中，中、高频信号通过所述第一信号插座13和第二信号插座10及同轴电缆19引到金丝16，这样有利于控制信号的电磁泄漏和衰减。
[0043]其中，第一导电环组中的4个中、高频导电环15，具体又分为2组，一组为2路200MHz高频通道，另一组为2路30MHz中频通道。
[0044]所述外壳8内部设置有与所述屏蔽板17对应的地刷7，所述地刷7用于在外壳8和芯轴3相对转动时与所述屏蔽板17接触形成摩擦副，从而将第一导电环组中辐射出的电信号引入接地，起到隔离中、高频各通路作用
[0045]以及，第二导电环组，所述第二导电环组包括24个导电环，为方便区分，此处的24个导电环，下文统称信号导电环14。所述第二导电环组中任意一个信号导电环14两侧芯轴3上均套设有绝缘环18，所述绝缘环用于实现信号导电环14之间的相互绝缘；同时，在所述外壳8上还设置有与所述第二导电环组中的信号导电环14一一对应的24根采用合金丝的合金导电刷丝11，每一根所述合金导电刷丝11分别与所述第二导电环组的一个信号导电环14相接触，所述合金导电刷丝11与信号导电环14在相对转动时形成摩擦副。从而构成一个24路信号传输通道。
[0046]以及，第三导电环组，所述第三导电环组包括至少5导电环，为方便区分，此处的5个导电环，下文统称功率导电环4。所述第三导电环组中任意一个功率导电环4两侧芯轴3上均套设有绝缘环18，所述绝缘环用于实现功率导电环4之间的相互绝缘；同时，在所述外壳8上还设置有5个分别与所述第三导电环组中的导电环接触形成摩擦副的碳电刷12，所述碳电刷12与功率导电环4相对转动时，接触形成摩擦副，从而构成5路60KW功率通道。
[0047]具体的，所述外壳8上还设置有:
[0048]电刷引出线2，所述电刷引出线2—端用于和所述合金导电刷丝11和碳电刷12连接;以及，
[0049]环引出线6，所述环引出线6—端与所述第二导电组中的信号导电环14和第三导电环中的功率导电环4连接；
[0050]所述电刷引出线2和环引出线6另一端分别与雷达设备的转动端或固定端连接，用于在芯轴3和外壳8相互转动时，通过所述第二导电环组中的信号导电环14与其相接触的金导电刷丝11形成的摩擦副结构及碳电刷12与功率导电环4之间形成的摩擦副结构，实现功率电源和雷达信号在雷达设备的转动端或固定端之间的传输。
[0051 ]所述小型化新型复合汇流环工作原理为:
[0052]设置在外壳8上的金丝16、合金导电刷丝11、碳电刷12与设置在芯轴3上的中、高频导电环15、信号导电环14、功率导电环4相对转动形成摩擦副，在传输信号和功率电源时:
[0053]雷达天线上中(高)频信号通过第一信号插座13和第二信号插座10以及同轴电缆19传输至第一导电环组中的中、高频导电环15与金丝16构成的摩擦副结构中，从而实现将中(高)频信号在雷达转动端和固定端之间的传输，并最终输送至雷达信号处理系统。
[0054]同样的，雷达天线上各路低频信号通过导线引到第二导电环组中的信号导电环14与合金导电刷丝11构成的摩擦副结构中，从而实现将各路低频信号在雷达转动端和固定端之间的传输，并最终输送至雷达信号处理系统。
[0055]功率电源通过导线引到第三导电环组中的功率导电环4与碳电刷12构成的摩擦副结构中，在雷达转动端和固定端之间的传输，并最终输送至雷达天线系统。
[0056]综上，所述小型化新型复合汇流环整体为内外层相对旋转的柱式结构，其总高为310mm，最大直径为170mm，与现有雷达汇流环相比尺寸明显较小。同时在所述芯轴3内部预留40mm的通孔，在需要拓展其它设备时，可以通过所述通孔与所述芯轴3内部环面连接，完成设备的功能拓展。
[0057]同时，所述第一导电环组用于传输中高频信号，所述第二导电环组用于传输其它频率段的信号，而所述第三导电环组则用于传输功率电源。这样就实现了电源功率、低频信号、中高频信号等在旋转设备和固定设备之间实现不间断的传送，实现了多种频率信号的传输以及大功率复合化。
[0058]所述电刷引出线2和环引出线6另一端分别与雷达设备的转动端或固定端连接，用于在芯轴3和外壳8相互转动时，通过所述合金导电刷丝11、碳电刷12分别与信号导电环14和功率导电环4之间形成的摩擦副结构，实现功率电源和雷达信号在雷达设备的转动端或固定端之间的传输。实现了雷达整机360°旋转时，其内部信号传输线缆及不会发生铰接、断路，保证雷达正常使用。
[0059]通过采用同轴电缆19使得其传输的中高频信号的功率损耗更小，雷达设备接收到的信号强度更强。
[0060]在传输中高频信号的第一导电环组中，采用金丝16制成的电刷丝具有接触电阻小、耐磨损、耐腐蚀的优点，从而保证了导电环与金丝16之间信号传输的准确、稳定、不间断。
[0061]在传输低频信号的第二导电环组中，采用合金丝作为电刷丝具有接触性能好，摩擦副磨损小，工作稳定可靠的优点。
[0062]采用碳电刷能够保证在传输功率电源时的稳定安全。
[0063]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种小型化新型复合汇流环，其特征在于，包括外壳和芯轴，所述芯轴设置于外壳内部，所述芯轴通过轴承连接所述外壳并与其相对转动； 所述芯轴为空心环状，所述芯轴内部环面用于与外部设备连接；同时，所述芯轴上还套设有第一导电环组，所述第一导电环组包括至少一个导电环，所述第一导电环组中任意一个导电环两侧芯轴上均套设有绝缘环，所述绝缘环用于实现导电环之间的相互绝缘;所述第一导电环组中任意一个所述绝缘环远离导电环的一侧芯轴上套设有圆环形屏蔽板，用于减小导电环之间的串扰； 以及，第二导电环组，所述第一导电环组包括至少一个导电环，所述第二导电环组中任意一个导电环两侧芯轴上均套设有绝缘环，所述绝缘环用于实现导电环之间的相互绝缘； 以及，第三导电环组，所述第三导电环组包括至少一个导电环，所述第三导电环组中任意一个导电环两侧芯轴上均套设有绝缘环，所述绝缘环用于实现导电环之间的相互绝缘； 所述外壳内部设置有与所述屏蔽板一一对应的地刷，所述地刷用于在外壳和芯轴相对转动时与所述屏蔽板接触形成摩擦副，从而将第一导电环组中辐射出的电信号引入接地； 以及，设置在所述外壳上并分别与所述第一导电环组和第二导电环组中的导电环接触形成摩擦副的多根电刷丝； 以及，设置在所述外壳上并分别与所述第三导电环组中的导电环接触接触形成摩擦副的多个电刷； 其中，所述第一导电环组和第二导电环组中的导电环用于通过所述电刷丝传输不同频率的雷达信号;所述第三导电环组中的导电环用于通过所述电刷传输功率电源。2.根据权利要求1所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，在所述芯轴内部环面设置有多根信号传输线缆，每一根所述信号传输线缆的一端分别对应连接一所述第一导电环组中的导电环，另一端连接第一信号插座；同时，每一个与所述第一导电环组中的导电环相接触形成摩擦副的电刷丝的另一端连接分别连接一第二信号插座，雷达设备转动端和固定端分别通过与所述第一信号插座和第二信号插座连接，实现雷达信号在雷达转动端和固定端之间的传输。3.根据权利要求1或2所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，所述外壳上还设置有: 电刷引出线，所述电刷引出线一端用于和所述第二导电组中的电刷丝和第三导电环中的电刷连接；以及， 环引出线，所述环引出线一端与所述第二导电组中的电刷丝和第三导电环中的导电环连接； 所述电刷引出线和环引出线另一端分别与雷达设备的转动端或固定端连接，用于在芯轴和外壳相互转动时，通过所述第二导电环组中的导电环与其相接触的电刷丝形成的摩擦副结构及电刷与导电环之间形成的摩擦副结构，实现功率电源和雷达信号在雷达设备的转动端或固定端之间的传输。4.根据权利要求2所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，所述信号传输线缆为同轴电缆。5.根据权利要求3所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，与所述第一导电环组中的导电环接触形成摩擦副的电刷丝为金丝。6.根据权利要求3所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，与所述第二导电环组中的导电环接触形成摩擦副的电刷丝为合金丝。7.根据权利要求3所述小型化新型复合汇流环，其特征在于，与所述第二导电环组中的导电环接触形成摩擦副的电刷为碳电刷。
【专利摘要】本实用新型涉及一种小型化新型复合汇流环，所述小型化新型复合汇流环整体为内外层相对旋转的柱式结构，其总高为310mm，最大直径为170mm，与现有雷达汇流环相比尺寸明显较小。同时在所述芯轴内部预留40mm的通孔，在需要拓展其它设备时，可以通过所述通孔与所述芯轴内部环面连接，完成设备的功能拓展。同时，所述第一导电环组用于传输中高频信号，所述第二导电环组用于传输其它频率段的信号，而所述第三导电环组则用于传输功率电源。这样就实现了电源功率、低频信号、中高频信号等在旋转设备和固定设备之间实现不间断的传送，实现了多种频率信号的传输以及大功率复合化。
【IPC分类】H01R39/08, H01R39/26, H01R39/24
【公开号】CN205303906
【申请号】
【发明人】张欢, 唐先春, 蒋辛辉, 程明
【申请人】成都工业学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日