Більшість контактних кілець з наскрізним отвором використовують фрикційний контакт як форму електричного з'єднання. Це безпечно, надійно та може задовольнити потреби клієнтів у кількості каналів. Контактні кільця, що зараз представлені на ринку, зазвичай використовують цю форму контакту. Інші включають ртутний контакт, інфрачервону передачу, бездротову передачу тощо, які наразі не є масовими продуктами, оскільки дискові контактні кільця, виготовлені таким чином, все ще мають багато обмежень, таких як проблема витоку ртутного контакту, і важко виготовити більше 8 каналів, а вартість виробництва дуже висока. Методи інфрачервоної передачі та бездротової передачі мають проблеми з перешкодами сигналу, і канали високої потужності не можуть передавати таким чином.
Залежно від частоти передавального сигналу, вузли ковзаючих кілець можна розділити на низькочастотні ковзаючі кільця, середньочастотні ковзаючі кільця та високочастотні обертові шарніри. Ковзаючі кільця зазвичай відносяться лише до перших двох типів. Електричні показники продуктивності вузлів ковзаючих кілець: опір ізоляції, контактний опір, діелектрична міцність та перехресні перешкоди. Для середньочастотних ковзаючих кілець, оскільки частота висока, також необхідно враховувати екранування, узгодження імпедансу, напругу шуму тощо. З точки зору конструктивного рішення, спочатку необхідно забезпечити надійний контакт, щоб гарантувати безперервне з'єднання всіх ліній. Тому електропровідність матеріалу, що використовується для щітки, повинна бути хорошою, тиск на ковзаюче кільце має бути відповідним, ексцентриситет та коливання ковзаючого кільця повинні бути малими, зносостійкість має бути хорошою, момент тертя має бути малим, а також воно має бути простим в обслуговуванні.
1) Низькочастотне ковзаюче кільце: вузол ковзаючого кільця, який використовує ковзний контакт для передачі низькочастотних сигналів та енергії. Поширеними ковзаючими кільцями є циліндричні ковзаючі кільця та диференціальні ковзаючі кільця. Провідні кільця циліндричних ковзаючих кілець поділяються на плоскі кільця та V-подібні кільця. Матеріали провідних кілець зазвичай мідь, латунь, монетне срібло та золото. Щітки - це паладієві, золоті сплави або позолочені дротяні щітки та мідно-графітові композитні щітки. Якщо кількість ковзаючих кілець велика, циліндричне ковзаюче кільце складається з двох наборів верхніх і нижніх щіток та диференціального адаптера, але його осьовий розмір великий. Використання диференціальних ковзаючих кілець може значно зменшити осьовий розмір, об'єм і вагу. Диференціальне ковзаюче кільце складається з двох наборів верхніх і нижніх щіток та диференціального адаптера. Верхня щітка обертається з азимутом антени, тоді як нижня щітка нерухома. На пластині диференціального адаптера є два набори верхніх і нижніх контактних елементів. Відповідні контактні елементи з'єднані проводами, а диференціальний механізм використовується для того, щоб його швидкість обертання становила 1/2 від швидкості обертання азимута. Коли антена обертається, струм, що надходить у кожну нижню щітку, проходить через один або два контактні кола на диференціальному поворотному столі та витікає з відповідної верхньої щітки, забезпечуючи постійне з'єднання кола між нерухомою та обертовою частинами. Порошок, що зношується контактним кільцем, може спричинити коротке замикання між кільцями. Тому конструкція повинна забезпечувати легке очищення, і зазвичай використовується комбінована конструкція для полегшення ремонту або заміни компонентів на місці.
2) Ковзаюче кільце проміжної частоти: вузол ковзаючого кільця, що використовується для передачі сигналів та енергії радіолокаційної проміжної частоти (десятки мегагерц). Це ковзаюче кільце має вищу частоту та потребує екранування. Звичайні високошвидкісні ковзаючі кільця також можуть використовуватися для передачі сигналів нижче 12 МГц. Одне кільце з'єднане з центральним провідником, а інше кільце з'єднане з зовнішнім шаром кабелю як екрануюче кільце. Коаксіальні екрановані ковзаючі кільця зазвичай використовуються для передачі сигналів вище 12 МГц. Поперечний переріз цього ковзаючого кільця має канавкоподібну форму, що по суті є прямокутним коаксіальним провідником. Також є ємнісне ковзаюче кільце проміжної частоти, центральний провідник має кільцеву форму, підтримується ізоляційною прокладкою в екрануючому шарі, між обертовою та нерухомою частинами є зазор, і вони не торкаються одна одної, а сигнал проміжної частоти з'єднується через ємність. У разі обмеженого діапазону обертання антени замість ковзаючого кільця можна використовувати пристрій для намотування кабелю.
Час публікації: 13 серпня 2024 р.