申请/专利权人：陕西旋星电子科技有限公司

申请日：2024-01-30

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117650843B

主分类号：H04B10/114

分类号：H04B10/114;H04B10/50;H04B10/60

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2024.03.22#实质审查的生效;2024.03.05#公开

摘要：本发明提供一种非接触光通信滑环及其光器件侧面布置方法，属于通信器件技术领域，非接触光通信滑环包括转子环和套设在所述转子环外侧的定子环；在所述定子环的内壁和转子环的外壁，位于同一横截面上沿周向分别均匀布置有至少一个接收管和一组发射管，位于另一横截面上沿周向分别均匀布置有一组发射管和至少一个接收管；同环的所述接收管布置于相邻两个发射管的对称轴上。该光器件侧面布置方法实现了过孔滑环的非接触通信，有效降低了功耗和成本，并且显著提升了可靠性。

主权项：1.一种非接触光通信滑环的光器件侧面布置方法，其特征在于，所述非接触光通信滑环包括转子环和套设在所述转子环外侧的定子环；在所述定子环的内壁和转子环的外壁，位于同一横截面上沿周向分别均匀布置有至少一个接收管和一组发射管，位于另一横截面上沿周向分别均匀布置有一组发射管和至少一个接收管；同环的所述接收管布置于相邻两个发射管的对称轴上；所述方法包括以下步骤：确定转子环的圆周半径、发射管允许发射范围的角度、接收管允许接收范围的角度、发射管的发射功率以及接收管的光强判定阈值；确定约束条件，包括：当接收管转动至两个相邻发射管之间时，两个发射管与接收管形成的张角小于发射管允许发射范围的角度和接收管允许接收范围的角度，且根据发射管的发射功率，接收管接收到的光强大于接收管的判定阈值；且根据环壁表面的反射系数，以及发射管的发射功率和消光比，环壁表面产生的反射干扰小于接收管的判定阈值；根据上述约束条件，计算定子环与转子环的半径差的范围、相邻发射管的圆心角的最大值以及两组发射管和接收管所在的横截面之间的距离；所述圆心角为相邻发射管和转子环中轴线与当前横截面的交点所形成的夹角；接收管数量为M，则发射管数量的求解如下式所示：M*N*A≥360°式中，N为发射管数量，A为相邻发射管间的圆心角；选取数值为A的相邻发射管的圆心角确定发射管数量，并均匀布置在转子环的外壁，对应的将接收管布置在位于同一横截面的定子环内壁，且位于定子环相邻的两个发射管中间的对称轴；根据计算获得的横截面之间距离，将相同数量的发射管布置在另一横截面的定子环内壁，对应的将接收管布置在位于同一横截面的转子环外壁，且位于转子环相邻的两个发射管中间的对称轴；所述当接收管转动至两个相邻发射管之间时，两个发射管与接收管形成的张角小于发射管允许发射范围的角度和接收管允许接收范围的角度的约束条件计算，包括以下步骤：确定转子环的圆周半径Rn，当接收管转动至两个相邻发射管之间时，接收管接收发射管发射的光强最弱，则两个发射管与接收管形成的张角小于发射管和接收管允许接收范围的角度，即转子环和定子环的半径差L和相邻发射管间的圆心角A需要满足：Rn*sinA2＝L*tanB2BDA,BPDA式中，B为转子环的两个发射管与定子环的接收管之间的张角；DA为发射管允许发射范围的角度；PDA为接收管允许接收范围的角度；根据上述约束条件，确定相邻发射管的圆心角的最大值和转子环和定子环的半径差的范围；所述根据发射管的发射功率，接收管接收到的光强大于接收管的判定阈值的约束条件计算，包括以下步骤：当接收管转动至两个相邻发射管之间时，接收管接收发射管发射的光强最弱，则接收管接收到的光强W1需大于接收管的判定阈值：W1＝2*P*cosB2[LcosB2]2W1Q*1.2式中，P为发射管的发射功率；Q为接收管的光强判定阈值，当120％为可靠接收；根据上述约束条件，确定转子环和定子环的半径差的范围；所述根据环壁表面的反射系数，以及发射管的发射功率和消光比，环壁表面产生的反射干扰小于接收管的判定阈值的约束条件计算，包括以下步骤：为减少同环的接收管受到同环的发射管产生的发射干扰，则接收管位于相邻的两个发射管中间的对称轴上，则接收管接收到的光强W2需小于接收管的判定阈值：d＝L*tanC2W2＝2*P*K*cosC2[2*LcosC2]2W1E+W2Q*0.8式中，C为发射管反射时的入射和反射夹角；d为两组发射管和接收管所在的横截面之间的距离；L为转子环和定子环的半径差；W1为接收管接收到的光强；E为发射管的发射消光比；Q为接收管的光强判定阈值，当80％为可靠无接收；根据上述约束条件，确定两组发射管和接收管所在的横截面之间的距离以及转子环和定子环的半径差的范围。

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