滑環,也稱為旋轉電氣接口和旋轉電氣接頭,可用于任何需要無限連續旋轉時,從固定結構向旋轉結構傳輸電力和數據信號的電氣系統。
一種利用導電部件的滑動或滾動接觸、靜電耦合或電磁耦合在天線座的旋轉部件和固定部件之間傳輸電信號和電能的裝置。旋轉部件上有驅動元件、測量元件和控制元件,須由機房提供控制信號和電源。這需要各種滑環組件來傳輸信號和能量。有些雷達需要旋轉連接100多條線路?;h組件根據傳輸信號的頻率可分為低頻滑環、中頻滑環和高頻旋轉鉸鏈?;h通常僅指前兩種類型?;h組件的電氣性能指標是絕緣電阻、接觸電阻、介電強度和串擾。對于中頻滑環,由于頻率高,需要考慮屏蔽、阻抗匹配、噪聲電壓等。在結構設計中,需要使線路的可靠接觸和連續連接。因此,要求電刷所用材料具有良好的導電性,滑環壓力合適,滑環偏心和晃動小,摩擦力矩小,易于維護。
低頻滑環
滑環組件使用滑動接觸來傳輸低頻信號和能量。常見的滑環有圓柱形滑環和差動滑環。圓柱形滑環的導電環分為平環和V形環。導電環的材料通常是銅、黃銅、硬幣銀和金。刷子包括鈀、金合金或鍍金鋼絲刷以及銅和石墨制成的刷子。如果滑環數量較多,圓柱形滑環由上下電刷和一個差速器轉接板組成(圖1),但其軸向尺寸較大,因此采用差速器滑環可以顯著減小軸向尺寸、體積和重量。差速器滑環由上下電刷和差速器適配器板組成。上刷隨天線方位旋轉,下刷固定。差速器轉接板上有上下兩組接觸件,對應的接觸件用導線連接。差動機構的轉速是方位轉速的1/2。當天線旋轉時,流入每個下刷的電流通過差動轉盤上的一個或兩個接觸電路流出相應的上刷,使固定部分和旋轉部分之間的電路連通?;瑒咏佑|滑環的磨損粉末可能導致環之間短路。因此,結構應易于清潔,組合結構通常用于現場維護或更換部件。
中頻滑環
滑環組件,用于傳輸雷達中頻(幾十兆赫)信號和能量。這個滑環頻率高,需要屏蔽。普通滑環也可以用來傳輸12 MHz以下的信號。一個環連接中心導體,另一個環連接電纜外層作為屏蔽環(圖2)。同軸屏蔽滑環通常用于傳輸12 MHz以上的信號。該滑環具有槽形橫截面,基本上是矩形同軸導體。還有一個電容中頻滑環(圖3),其中中心導體是環形的,用絕緣墊支撐在屏蔽層中。旋轉部分和固定部分之間有間隙,不接觸,中頻信號通過電容耦合。當天線的旋轉范圍有限時,該裝置可以用電纜纏繞,而不是滑環。