(57)【要約】【課題】互いに相対的に運動する２つの部分間で電気信号を無接触に伝送する際に、容量性の高周波結合による電磁妨害放射を低減する。【解決手段】両部分の第１の部分に対称な信号伝送のための少なくとも１つのストリップ線路対１１が設けられ、ストリップ線路対には差動信号伝送のために送信器モジュール１０から電気信号が供給され、そして両部分の第２の部分に少なくとも１つの受信要素が設けられ、受信要素が両部分の相対運動中にストリップ線路対１１の少なくとも一部分に沿って僅かな間隔で運動しかつ受信モジュールに接続されている、互いに相対的に運動する２つの部分間での電気信号の無接触伝送装置において、ストリップ線路対１１が同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の構成要素１５を備えている。【選択図】図５
2007037999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的に運動する２つの部分間で電気信号を無接触に伝送するために、両部分の第１の部分（１）に対称な信号伝送のための少なくとも１つのストリップ線路対（１１）が設けられ、ストリップ線路対には差動信号伝送のために送信器モジュール（１０）から電気信号が供給され、そして両部分の第２の部分（２）に少なくとも１つの受信要素が設けられ、受信要素が両部分（１，２）の相対運動中にストリップ線路対（１１）の少なくとも一部分に沿って僅かな間隔で運動しかつ受信モジュール（６）に接続されている、
互いに相対的に運動する２つの部分間での電気信号の無接触伝送装置において、
ストリップ線路対（１１）が同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の構成要素（１５，１９〜２３）を備えていること、および／または送信器モジュール（１０）の出力線（１３）中に出力線（１３）における信号間の時間ずれを整合させるための補償要素（１８）が配置されている
ことを特徴とする互いに相対的に運動する２つの部分間での電気信号の無接触伝送装置。
【請求項２】
１つ又は複数の構成要素（１５，１９〜２３）が、ストリップ線路対（１１）を同相信号成分のためにも差動信号成分のためにも終端する終端抵抗（Ｒ１，Ｒ２）を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
終端抵抗（Ｒ１，Ｒ２）が、Ｔ字形に接続された少なくとも３つの抵抗からなる終端抵抗回路網（１９）を形成することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
終端抵抗（Ｒ１，Ｒ２）が、プリント回路基板（１７）上に配置されているストリップ線路対（１１）に、整合インピーダンスを有するスルーホール（１６）を介してプリント回路基板（１７）を貫通して接続されていることを特徴とする請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
ストリップ線路対（１１）が、同相リアクトル（１５）を介して互いに接続されている複数のセグメントに区分されていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の装置。
【請求項６】
同相リアクトル（１５）が、プリント回路基板（１７）上に配置されているストリップ線路対（１１）のセグメントに、整合インピーダンスを有するスルーホール（１６）を介してプリント回路基板（１７）を貫通して接続されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
ストリップ線路対（１１）がフェライト材料からなる１つ又は複数の要素（２１，２２）によって少なくとも部分的に包囲され、１つ又は複数の要素（２１，２２）は、ストリップ線路対（１１）の長さに亘って分配されて配置されているか、または少なくともほぼストリップ線路対（１１）の長さに亘って延びていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の装置。
【請求項８】
１つ又は複数の要素（２１，２２）は、第１の部分（１）ではストリップ線路対（１１）が配置されているＵ字形通路（２１）を形成し、第２の部分（２）では両部分（１，２）の相対運動中にストリップ線路対（１１）上にあるように配置されている少なくとも１つの帯状体（２２）を形成することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
ストリップ線路対（１１）がプリント回路基板（１７）上に配置され、かつプリント回路基板（１７）上において容量で終端されかつ密に結合された分岐線（２３）に接続されていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の装置。
【請求項１０】
分岐線（２３）がプリント回路基板（１７）の金属面（２４）によって容量で終端されていることを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
１つ又は複数の要素（２１，２２）は、ストリップ線路対（１１）の入力側端部に配置されている少なくとも１つの同相リアクトル（１５）を含むことを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の装置。
【請求項１２】
同相リアクトル（１５）が、プリント回路基板（１７）上に配置されているストリップ線路対（１１）に、整合インピーダンスを有するスルーホール（１６）を介してプリント回路基板（１７）を貫通して接続されていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
コンピュータ断層撮影装置の回転部分と固定部分との間で無接触データ伝送が行われるコンピュータ断層撮影装置において、ストリップ線路対（１１）が回転部分（１）に配置され、受信要素が固定部分（２）に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の装置を備えたコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対的に運動する２つの部分間で電気信号を無接触に伝送するために、両部分の第１の部分に対称な信号伝送のための少なくとも１つのストリップ線路対が設けられ、ストリップ線路対には差動信号伝送のための送信器モジュールから電気信号が供給され、そして両部分の第２の部分に少なくとも１つの受信要素が設けられ、受信要素が両部分の相対運動中にストリップ線路対の少なくとも一部分に沿って僅かな間隔で運動しかつ受信モジュールに接続されている、互いに相対的に運動する２つの部分間での電気信号の無接触伝送装置に関する。本装置は、特に、コンピュータ断層撮影装置の回転部分と固定部分との間でのデータの無接触伝送に適している。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影装置の作動時に、Ｘ線検出器によって検出されたデータは、コンピュータ断層撮影装置の回転部分から固定部分へ、そこで継続処理するために伝送されなければならない。コンピュータ断層撮影装置、特に第３世代のコンピュータ断層撮影装置の更なる発展にともなって、単位時間当たりの伝送データ量が絶えず増大した。しかしながら、例えば公知の無接触で動作するスリップリングのようなデータ伝送に使用できるデータ伝送装置は伝送速度に限界がある。従って、リアルタイムでの同時データ伝送によって高められた伝送速度を達成するために、多数のこのようなスリップリングを並べて使用することが望まれている。
【０００３】
スリップリングを介する電気信号の無接触伝送の場合、スリップリングへの電気信号の供給時に形成される微小な場が使用される。一般には容量結合によって、これらの信号が受信要素に結合され、受信要素にはスリップリングが僅かな距離で通過運動する。この受信要素は、コンピュータ断層撮影装置の固定部分に配置され、受信された信号のデコードのための受信モジュールに接続されている。スリップリングは一般にストリップ導体として形成され、ストリップ導体においては、供給された電気信号によって変調された電場が伝播される。しかしながら、この種のストリップ導体は、電磁妨害放射と呼ばれる望ましくない電磁放射を生じる。高いデータ伝送速度のために必要とされるような多数のストリップ導体を使用する場合、この妨害放射が加算される。これは、医療機器のために指定された電磁適合性（ＥＭＣ）をもはや守れなくする。妨害放射は部品ごとの製造公差に基づいて非常に強く変化し、その上、伝送された信号のスペクトル組成に依存する。
【０００４】
コンピュータ断層撮影装置における無接触データ伝送において電磁妨害放射を低減させるために、平均スペクトル出力密度の低下によって、放射された妨害レベルを低減させるべく、伝送すべき信号をスペクトル的に強く広げることは知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、シリアル高速度データ伝送にこの技術は適用できない。なぜならば、使用された構成部品のジッター自由度の要求がデータ速度上昇にともなってあまりも高くなりすぎるからである。
【０００５】
ストリップ線路の遮蔽を、このために必要な費用および生じたコストを正当化するために、高いデータ速度では有効に十分働かせないことは知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
電磁妨害放射を低減させるための他の公知技術は、電気信号を差動的に伝送するストリップ線路対の使用である。近接して並んでいる２つのストリップ線路間の結合が利用され、ストリップ線路はプッシュプル動作（差動動作）または同相動作において生じた電磁波の伝搬を可能にする。差動信号伝送の場合、伝送すべき信号が１８０°の位相ずれでストリップ線路対の両ストリップ線路に入射される。これは、両ストリップ線路間に２倍の信号振幅に相当する差電圧を生じる。同相信号伝送の場合、同じ位相を持った信号が両ストリップ線路に入射されるので、両ストリップ線路間には差電圧が存在しない。
【０００７】
差動信号伝送は、理想的な場合に、ストリップ線路対の両ストリップ線路から放射される電磁波を広域において相互補償し、従って妨害放射が発生しないかまたは僅かしか発生しない。従って、ストリップ線路対を介する差動信号伝送は、コンピュータ断層撮影装置の回転部分と固定部分との間での無接触信号伝送を、低減された妨害放射で、実現するために使用される（例えば、特許文献３参照）。対称なストリップ線路対の差動インピーダンスは、両ストリップ線路の電磁結合に基づいて生じるインピーダンスを差し引いた個々のストリップ線路のインピーダンスの２倍に相当する。両ストリップ線路の狭い配置による強い結合が差動インピーダンスを減らすが、しかしながら同相インピーダンスも高める。他方、差動インピーダンスは、両ストリップ線路の非常に弱い結合しか存在しない場合に、ストリップ線路の両個別インピーダンスの和に近づく。前述の特許文献３においては、両ストリップ線路のための並列成端が実現される。この成端は差動信号伝送に対する良好な終端を生じるが、しかし同相信号に対してはそうではない。
【０００８】
差動信号伝送技術の使用時における問題は、供給を行なう送信器モジュールの構成部分の公差に基づいて、またはストリップ線路対の両ストリップ線路の異なる長さまたは材料不均一性に基づいて放射される電磁場の広域における理想的な補償が達成されないことにある。電磁妨害放射はむしろこの種の公差によりなおもますます望ましくない高い値を取得る。
【特許文献１】欧州特許第１０５１８１６号明細書
【特許文献２】米国特許第５５３０４２５号明細書
【特許文献３】米国特許第５５３０４２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この従来技術から出発して、本発明の課題は、互いに相対的に運動する２つの部分間での電気信号の無接触伝送装置において、電磁放射の低減が達成されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は請求項１による装置によって解決される。本発明による装置の有利な実施態様は従属請求項に記載され、あるいは以下の説明並びに実施例から引き出すことができる。
【００１１】
本発明においては、互いに相対的に運動する２つの部分間で電気信号を無接触に伝送するために、両部分の第１の部分に対称な信号伝送のための少なくとも１つのストリップ線路対が設けられ、ストリップ線路対には差動信号伝送のために送信器モジュールから電気信号が供給される。両部分の第２の部分に少なくとも１つの受信要素が設けられ、受信要素が両部分の相対運動中にストリップ線路対の少なくとも一部分に沿って僅かな間隔で運動しかつ受信モジュールに接続されている。本発明による装置は、ストリップ線路対が同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の構成要素を備えていること、および／または送信器モジュールの出力線中に出力線における信号間の時間ずれを整合させるための補償要素が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明による装置において、差動信号伝送時に寄生の同相信号成分がストリップ線路対の広域な電磁妨害放射の主原因となることが認識された。差動信号伝送における非常に小さな望ましくない非対称性さえもストリップ線路対において定常的な同相波を生じ、これが電磁妨害放射をひき起こす。そこで、この電磁妨害放射を低減させるために、ストリップ線路対が寄生の同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の構成要素を備えていること、および／または送信器モジュールにおいて、提案された補償要素を介して送信器モジュールによりストリップ線路へ供給される同相信号成分を最小にすることが達成される。この措置によって、差動信号伝送を利用する際に電磁妨害放射が明らかに低減する。
【００１３】
本発明による装置の有利な実施態様において、寄生の同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の構成要素が、ストリップ線路対を同相信号成分のためにも差動信号成分のためにも終端する終端抵抗を含む。この実施態様は、同相信号に対する最適でない終端がストリップ線路対に共振定常波を生じ、これが妨害放射をひき起こすという認識に基づいている。従来技術による差動信号伝送時に、既に特許文献３と関連して説明したように、差動信号成分の良好な終端のための並列成端が使用されるのに対して、本発明による実施態様は、付加的に、場合によって有り得る寄生の同相信号成分の最適な終端についても配慮している。本発明において、ストリップ線路対の終端はＴ字形に接続された少なくとも３つの抵抗からなる終端抵抗回路網を介して行なわれると好ましいが、しかし他の回路網構成、例えばπ形構成によっても実現することができる。
【００１４】
最後に述べた実施態様の発展形態において、終端抵抗がプリント回路基板（ＰＣＢ）の下面に取付けられ、インピーダンス整合されたスルーホールいわゆるバイアを介してプリント回路基板の上面におけるストリップ線路に接続されている。整合インピーダンスを有するこの種のバイアは、この個所において、高められた電磁妨害放射を生じ得る反射を減少させる。この種のインピーダンス整合されたバイアの設計例は、刊行物「Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｎｅｗｓ」（２００３年１０月２日発行、第６７頁−第７２頁）に掲載されたＴ．Ｎｅｕ著の論文“Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｖｉａｓ”から引き出すことができる。この種のインピーダンス整合されたバイアは、本発明による装置のストリップ線路に接続された全てのスルーホールにおいて、以下の実施態様との関連においても使用される。
【００１５】
本発明による装置の他の実施態様または発展形態において、ストリップ線路対が、同相リアクトルを介して互いに接続されている複数のセグメントに区分されている。同相リアクトルは有り得る同相信号成分を減衰させるので、同相信号成分はストリップ線路対の全長に亘って蓄積されることはない。
【００１６】
ストリップ線路対における同相信号成分の最小化は他の構成要素によっても達成することができる。例えば、本発明による装置の他の実施態様または発展形態において、ストリップ線路対がフェライト材料からなる１つ又は複数の要素によって少なくとも部分的に包囲されている。これらの要素はストリップ線路対の全長に亘って延びているか、またはストリップ線路対に沿って分配されて配置されている。好ましくは、このために１つ又は複数のＵ字形要素が使用され、当該要素のＵ字形通路中にストリップ線路対が配置されている。フェライト材料からなるこれらの要素は同相信号リアクトルとして作用するので、これらの要素は同様に差動信号伝送時に大きな同相信号成分の発生を防止する。受信要素を備えた（第２の）部分には、両部分の相対運動中にストリップ線路対もしくはＵ字形要素の開口の上に存在するフェライト材料からなる対応する帯状体が配置されていると好ましい。
【００１７】
同様に大きな同相信号成分の発生を防止する本発明による装置の他の有利な実施態様において、プリント基板上には、容量で終端されかつ強く結合されてストリップ線路対に接続された分岐線として構成されている構造物が設けられている。この強く結合された分岐線は同相リアクトルと同様に作用する。容量性の終端は、プリント回路基板上における比較的大きな、例えば矩形の面によって実現されるとよい。
【００１８】
本発明による装置の他の実施態様または発展形態において、同相信号成分を低減させるための１つ又は複数の要素は、ストリップ線路対の入力側端部に配置されている少なくとも１つの同相リアクトルを含む。この同相リアクトルは、ストリップ線路対と送信器モジュールのコネクタとの間においてストリップ線路対に直接に接続されている。このようにして、ストリップ線路と送信器モジュールとの接続から生じる同相信号成分を低減させることができる。この場合に、比較的低インピーダンスを有し、従って高インピーダンスを有する同相信号リアクトルよりも有効な働きの少ない同相リアクトルが使用されると好ましい。高インピーダンスを有する同相信号リアクトルは確かに強く同相信号成分を抑制するが、しかし高速度信号の信号品質を歪める。従って、同相リアクトルのインピーダンスは、本発明において提案されたその他の措置と関連させて信号伝送への装置の電磁適合性要求が達成されるように選定される。
【００１９】
ストリップ線路における同相信号成分を低減させるための構成要素のほかに、本発明による装置においては、付加的または代替的に送信器モジュールの両出力線間の望ましくない時間ずれを最小にする補償要素を有する送信器モジュールが使用される。理想的な場合、差動信号伝送のために両出力線に用意された電気信号は正確に１８０°位相がずれている。しかしながら、公差および部品のばらつきに基づいてしばしば両出力線間に望ましくない時間ずれが生じる。従って、本発明による装置では、この代替案において、送信器モジュールの製作時に、既に望ましくない時間ずれを補償する補償要素が両出力線間に設けられている。補償要素は出力線における適切な遅延区分であると好ましく、遅延区分は製作時にそれらによって発生される遅延に関して整合（チューニング）可能である。
【００２０】
上述の実施態様は３つの異なるカテゴリに分類される。第１のカテゴリにおいては、望ましくない同相信号成分が既に送信器モジュールにおいてまたはストリップ線路対に供給される直前に最小化される。これは送信器モジュール内の補償要素ならびにストリップ線路対の入力側端部に直に設けられた同相信号リアクトルによって行なわれる。第２のカテゴリにおいては、ストリップ線路が差動信号に対しても同相信号成分に対しても適切に終端されることによって、ストリップ線路対における定常的な同相波の発生が抑制される。第３のカテゴリにおいては、同相信号成分に対する相応の減衰要素がストリップ線路内または表面に配置されることによって、例えば線路に沿った不均一性に基づいて形成される同相信号成分がストリップ線路対において減衰させられる。この場合に、本発明による装置において、個々の措置は単独でまたは任意の組み合わせで使用することができる。
【００２１】
本発明による装置は、とりわけコンピュータ断層撮影装置の回転部分と固定部分との間で行われる無接触容量性の高周波信号伝送に適している。しかしながら、本発明による装置は、互いに相対的に運動させられ相対運動中に近接して存在する２つの部分間で信号伝送が行なわれるべきであるあらゆる適用分野において使用可能である。この例が、空港において安全監視のために使用されるような工業上のスキャナーまたは手荷物スキャナーである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下において、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明による装置を、特許請求の範囲によって設定された保護範囲を限定することなく、もう一度詳しく説明する。
図１は本発明による装置が使用可能であるコンピュータ断層撮影装置の基本構成を概略図で示す。
図２は従来技術による差動ストリップ線路対の成端例を示し、
図３は本発明による差動ストリップ線路対の成端例を示し、
図４は終端抵抗とストリップ線路対との接続例を示し、同図Ａは上面図、同図Ｂは断面図、同図Ｃは下面図である。
図５は入力側に同相リアクトルを有する本発明による装置の他の構成例を示し、
図６は互いに独立した２つのストリップ線路ドライバを有する本発明の他の構成例を示し、
図７は入力側の同相リアクトルとストリップ線路対との接続例を示し、同図Ａは上面図、同図Ｂは断面図、同図Ｃは下面図である。
図８は補償要素を有する送信器モジュールの構成例を示し、
図９は補償要素の構成例を示し、
図１０はストリップ線路対における複数の同相リアクトルの配置例を示し、
図１１は同相リアクトルとストリップ線路対との接続例を示し、同図Ａは上面図、同図Ｂは断面図、同図Ｃは下面図である。
図１２はフェライト材料からなる要素の使用例を示し、
図１３はプリント回路基板上での好適な構造形式の同相リアクトルの使用例を示し、同図Ａは配置図、同図Ｂは等価回路図である。
【００２３】
図１は、測定データをガントリの回転部分１から固定部分２へ伝送するための信号伝送装置を備えたコンピュータ断層撮影装置を概略図で示す。コンピュータ断層撮影装置は、とりわけＸ線管３、列状に配置されたＸ線検出器４および患者用寝台９を含む。Ｘ線管３およびＸ線検出器４は、患者用寝台９もしくはこれに平行に延びる検査軸線Ｚの周りを回転するガントリの回転部分１に配置されている。患者用寝台９は、一般にガントリに対して相対的に検査軸線に沿って移動可能である。Ｘ線管３は検査軸線に対して垂直方向の断層平面において扇形に広がるＸ線ビームを発生する。Ｘ線ビームは、検査時に断層平面において、患者用寝台９上に横たわる対象の断層、例えば患者の体断層を通り抜け、Ｘ線管３に対向しているＸ線検出器４に入射する。Ｘ線ビームが患者の体断層を通り抜ける角度および場合によってはガントリに対する患者用寝台９の相対的な位置は、コンピュータ断層撮影装置による画像撮影中に連続的に変化する。従って、画像撮影中にＸ線検出器４は大量の測定データを供給し、測定データは患者の体の２次元断層画像または３次元画像を再構成するために評価されなければならない。評価は一般にコンピュータ断層撮影装置に接続されている固定側のコンピュータシステム８において行なわれる。
【００２４】
測定データ検出中にガントリの回転部分１は固定部分２の内側で回転する。Ｘ線検出器４によって検出された測定データは、ガントリの回転部分１に固定されている回転側送信装置５により、コンピュータ断層撮影装置の固定部分２における固定側受信装置６に伝送される。固定側受信装置６からデータが一般に接続ケーブルを介して画像コンピュータ８の受信器７に評価のために導かれる。送信装置５および受信装置６はこの図では概略的に示されている。送信装置５は、本発明による装置では、回転部分１における１対または複数対のストリップ導体、特にマイクロストリップ導体を含み、これらのストリップ導体は回転部分１全体の周りに延在している。受信装置６は受信アンテナとして作用する少なくとも１つの要素、例えばストリップ導体の短片を含み、これはガントリの回転運動中に送信装置５のストリップ線路対のすぐ近くにある。スリップリングとも呼ばれるこの種の信号伝送装置の基本的構成は従来技術から知られている。
【００２５】
図２は、従来技術によるこの種の信号伝送装置における送信器側の部分の電気的構成の例を示す。ストリップ線路対１１は両端でそれぞれ２つの抵抗Ｒ1を介して並列接続されている。伝送すべき信号は送信器モジュール１０からストリップ線路対１１に供給される。このために、伝送すべき信号は差動ドライバ１２から１８０°位相をずらされて送信モジュール１０の両出力線１３に与えられる。ほとんど避けられない同相信号成分を最小化するために、ストリップ線路対１１のコネクタ１４と差動ドライバ１２との間に、一般には電流補償形変成器である同相リアクトル１５が接続されている。この同相リアクトル１５は、送信器モジュール１０内における構成部品の許容誤差および非対称性から生じる同相信号成分を弱める。送信器モジュール１０はもちろんコネクタ１４を介してストリップ線路対１１に接続されているので、付加的な非対称性がコネクタにおける構造および抵抗急変から生じ得る。
【００２６】
従って、本発明による装置の構成においては、図５に示されているように、同相リアクトル１５がストリップ線路対１１の入力側端部に直接に接続される。それゆえ、この同相リアクトル１５はコネクタ１４の背後に配置されているので、コネクタによって発生された同相信号成分はストリップ線路対１１へ入り込む前に抑制される。
【００２７】
図６は、２つの別々の差動ストリップ線路対１１が使用される他の例を示す。このストリップ線路対１１は、図から明らかの如く、別々の同相リアクトル１５を介して送信器モジュール１０における別々の差動ドライバ１２に接続されている。
【００２８】
同相リアクトル１５とそれぞれのストリップ線路対１１との接続は、表側にストリップ導体１１が設けられているプリント回路基板１７を貫通し整合インピーダンスを有するスルーホール（バイア）１６を介して行なわれる。この場合に、コネクタ１４も同相リアクトル１５もプリント回路基板１７の裏側に配置されている。図７は、プリント回路基板の上面（部分図Ａ）、プリント回路基板の断面（部分図Ｂ）ならびに下面（部分図Ｃ）を示す。簡単なスルーホールまたは孔接続の通常の使用と違って、本例において使用される整合インピーダンスを有するスルーホール１６は、これらのスルーホールにおける抵抗急変によって生じかつ高い同相信号成分をもたらし得る反射を除去する。確かに同相波抑制のための高インピーダンスの同相リアクトルが効果的であるが、しかしながら伝送すべき高速度信号が歪まされる。同相リアクトルのインピーダンスが増大するにともなってこの歪がますます増大する。従って、本発明による装置において使用するためには、それぞれの用途において電磁適合性（ＥＭＣ）を守るために必要である量の同相波抑制を生じるインピーダンスを有する同相リアクトルが選ばれなければならない。これは、同相リアクトルの電気的および機械的部品の適切な選択によって達成することができる。低インピーダンスを有する同相リアクトルが使用されるのがよいが、しかしその場合に同相信号成分を低減するための措置が送信器モジュール１０内で行なわれる。
【００２９】
図８および図９は他の措置の例を示す。送信器モジュール１０の両出力線１３間の望ましくない時間遅れを補償するための補償要素１８が使用される。理想的な場合には両出力線間の時間遅れは０であるので、差動信号伝送のための両出力線１３における両信号成分は正確に１８０°位相がずれている。しかしながら、実際には両出力線１３間に時間ずれが生じる。この時間ずれは、ストリップ線路対において同相波をつなぐ短い同相パルスの発生をもたらし、それにより高められた電磁妨害放射を生じる。構成部品の製造公差によって、使用されたプリント回路基板のレイアウトまたは出力コネクタに内在する非対称性は、使用される構成要素を入念に選択したとしても、完全には除去されない。望ましくない時間ずれは、差動信号の信号出力の一部を同相信号のための信号出力に変換するモード変換を生じる。たとえ両出力線が正確に一致した長さを有していても、時間ずれが差動ドライバによって生じさせられる。多くの場合にドライバ非対称は明示されていない。これらの場合に、時間ずれが信号立ち上がり時間の少なくとも１０％になることを仮定することができる。例えば２００ｐｓの立ち上がり時間を有する２．５Ｇｂｉｔ／ｓのドライバは、少なくとも約２０ｐｓの出力ずれを有するが、しかし明らかに不都合な結果となり得る。
【００３０】
従って、図８の構成では、両出力線間の時間ずれを補償可能にする補償要素１８が出力線１３に挿入される。これらの補償要素は設定可能な遅れを有する遅延線路である。好ましくは、この遅延線路は送信器モジュール１０の製造時に既に適切に遅延を設定されたマイクロストリップ線路である。
【００３１】
図９はマイクロストリップ線路として構成されているこの種の補償要素１８の例を示す。上の部分図Ａには、種々の遅延区分を有する補償要素１８が示されている。個々の遅延区分は直線の線路区分によって短絡されているかぎり、付加的な信号遅延を生じさせない。直線の線路区分の個々の相応の区分を切断することによって、種々の線路長、つまり種々の遅延を発生させることができる。このために直線の線路区分は、相応の個所で製造時に、例えば化学的にエッチングによって、機械的にレーザまたは超音波アブレーションによって、あるいはその他の手段によって切断される。これに対して部分図Ｂは単一の遅延（Δｔ）の実現を示し、部分図Ｃは３個の遅延（３×Δｔ）の実現を示し、部分図Ｄは５個の遅延（５×Δｔ）、すなわち図示の補償要素によって最大に可能な遅延の実現を示す。それぞれの補償要素１８において設定される遅延の長さは、送信器モジュールにより伝送すべきデータ速度（信号伝送時間）に依存して選択される。もちろんこの種の可変の遅延は他の方法で、例えば他の個数の遅延区分または補償要素の他の形状によって実現することもできる。しかしながら、所望の遅延を設定（チューニング）するために、後でのエッチングステップで処理可能であるプリント回路基板上のストリップ線路構造が有利である。もちろん、この遅延は、送信器モジュールの他の構成部品によって発生された望ましくない時間ずれが少なくともほぼ補償されコネクタ１４の出力側で最小になるように、正確に選択される。
【００３２】
図８は、ストリップ線路対における同相信号成分を低減させるための措置、すなわちストリップ線路対の最適化された成端部１９も引き出すことができる。この最適化された成端部の可能な構成は図３，５，６からも引き出すができる。ストリップ線路対１１に生じる同相信号は、線路遅延が信号周期の４分の１に近いときに、重要なファクタを意味する。この場合に各信号エッジから小さい同相アーチファクトが発生し、これらが一周期一周期重なり合って、受信器において増大する同相信号ノイズになり、このノイズが妨害放射の増大を生じる。この問題は同相共振とも呼ばれる。この同相共振を回避するためには、各ストリップ線路対が２つの成端部を持たなければならない。すなわち、一方では良好な差動信号品質を得るために一端または他端に良好な差動終端部を持ち、他方では同相共振を回避するために一端または他端に適切な同相信号終端部を持たなければならない。送信器モジュールにしばしば使用されるようなＥＣＬドライバ（ＥＣＬ＝Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｌｏｇｉｃ、エミッタ結合型論理回路）は、入力側に良好な同相信号終端部を全く生じさせない。従って、本構成による装置では適切な同相信号終端部がストリップ線路対の端部に設けられている。
【００３３】
従って、本発明による装置において、ストリップ線路対は差動信号のためだけでなく、同相信号のためにも適切に終端されると好ましい。図３は適切な成端部１９の例を示す。図３においては、終端抵抗回路網が３つの抵抗、すなわち２つの抵抗Ｒ1と１つの抵抗Ｒ2とからなる。３つの抵抗からなるこのＴ字形回路網は、Ｒ1＋Ｒ1＝ＺDおよびＲ1／２＋Ｒ2＝ＺCMが当てはまるように選ばれている。ＺDは伝送線（すなわちストリップ線路対）の差動抵抗であり、ＺCMはストリップ線路対の互いに接続されたストリップ線路の同相抵抗である。
【００３４】
抵抗回路網の抵抗Ｒ1，Ｒ2はできる限り少ない公差を有するＳＭＤ（表面実装部品）抵抗として構成され、ストリップ線路対１１が延びているプリント回路基板１７の下側に取付けられていると好ましい。抵抗Ｒ1，Ｒ2とストリップ線路対１１との間の接続はこの場合にもインピーダンス整合されたスルーホール１６を介して行なわれ、このようなスルーホールは既に図７に関連して言及した。図４の部分図Ａ、Ｂ、Ｃは、相応のストリップ線路１１、スルーホール１６および抵抗Ｒ1，Ｒ2を有するプリント回路基板１７の一部分の上面図、断面図および下面図を示す。
【００３５】
図１０乃至図１３はストリップ線路対における同相信号成分の最小化、従って電磁妨害放射の最小化のための他の措置を示す。この場合にはストリップ線路対における同相信号成分を強く抑制する要素が使用される。図１０はこれらの要素の実現例を示す。この図ではストリップ線路対１１が個々のセグメントに分割されており、個々のセグメントは同相信号成分を抑制するための要素２０を介して互いに接続されているか、またはこれらの要素２０によって少なくとも部分的に包囲されている。
【００３６】
この種の要素の例は、ストリップ線路対１１の個々のセグメントを互いに接続する同相信号リアクトル１５である。これらの同相信号リアクトル１５は、上面にストリップ線路対１１が配置されているプリント回路基板１７の下面に取付けられているとよい。この場合にも電気的接続はインピーダンス整合されたスルーホール１６を介して行なわれる。これは、ストリップ線路対１１の２つのセグメントの接続において、図１１に上面図（Ａ）、断面図（Ｂ）および下面図（Ｃ）で示されている。この場合に同相信号リアクトル１５は、それぞれ先行するセグメントに蓄積された同相信号を弱めるＳＭＤ要素において実現されている。
【００３７】
同相信号を抑制するためのこの種の要素２０の他の実現例は、ストリップ線路対を少なくとも部分的に包囲するフェライトリングの使用にある。図１２はこの種の措置の例を示し、この例ではフェライト材料からなるＵ字形要素２１がストリップ線路対１１を少なくとも部分的に包囲する。ストリップ線路対１１はコンピュータ断層撮影装置の回転部分１に固定されている。固定部分２にはストリップ線路対１１のすぐ近くにフェライト材料からなる帯状体２２が取付けられており、帯状体２２はＵ字形要素２１によって形成された通路を少なくともほぼ覆う。個々のＵ字形要素２１は、同相リアクトルのように作用し、従って差動信号の対称性を改善する。図１２の構成は、特に、ストリップ線路対１１のすぐ近くにおける他の受動金属部品に誘導される同相電流に対して有効に作用する。他の受動金属部品は、コンピュータ断層撮影装置に使用される場合には、エネルギーが固定部分と回転部分との間でカーボンブラシを介して伝達される他のスリップリングである。これらの他のスリップリングへの同相信号電流の入射を回避することによって、これらのリングにより妨害放射が制御不能に寄生的に放出されることが回避される。
【００３８】
ストリップ線路対における同相信号成分を低減または抑制するための他の例は、プリント回路基板上において容量で終端されかつ強く結合された分岐線２３の形での金属構造物の実現にある。これは図１３に示されている。図１３においては、この分岐線２３が、プリント回路基板上の比較的大きな矩形面２４によって容量で終端される。この分岐線２３は同相信号に対するリアクトルとして働く。比較的大きな面２４を有する分岐線２３の終端によって、付加的に受信要素への有効な容量結合が達成される。図１３の左側の部分（部分図Ａ）は間に形成された分岐線２３を有するストリップ線路対１１の一部を示し、部分図Ｂはこの構成の等価回路図を示す。
【００３９】
図１０乃至図１３に関連して説明した措置は、とりわけこの措置がなければ信号伝送中に増幅されるであろう同相信号成分を抑制するのに役立つ。この種の同相信号成分は、ストリップ線路のためのプリント回路基板の材料中における製造不均一性によって信号対称性が乱される場合に発生する。なぜならば信号がストリップ線路対に沿って典型的には２〜３メートルの比較的長い距離に亘って伝搬されるからである。これは、絶えず増大する同相信号成分を生じるが、これは先に説明した措置によってはじめから発生し得ない。それによって、この種の断層信号成分によって発生させられる電磁妨害放射が著しく低減される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による装置を使用できるコンピュータ断層撮影装置の基本構成を示す概略図
【図２】従来技術による差動ストリップ線路対の成端例を示す回路図
【図３】本発明による差動ストリップ線路対の成端例を示す回路図
【図４】終端抵抗とストリップ線路対との接続例を示す図
【図５】入力側に同相リアクトルを有する本発明による装置の他の構成例を示す回路図
【図６】互いに独立した２つの帯状導体ドライバを有する本発明の他の構成例を示す回路図
【図７】入力側の同相リアクトルとストリップ線路対との接続例を示す図
【図８】補償要素を有する送信器モジュールの構成例を示す回路図
【図９】補償要素の構成例を示す概略説明図
【図１０】ストリップ線路対における複数の同相リアクトルの配置例を示す概略図
【図１１】同相リアクトルとストリップ線路対との接続例を示す図
【図１２】フェライト材料からなる要素の使用例を示す断面図
【図１３】プリント回路基板上での好適な構造形式の同相リアクトルの使用例を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１        ガントリの回転部分
２        ガントリの固定部分
３        Ｘ線管
４        Ｘ線検出器
５        送信装置
６        受信装置
７        受信器
８        コンピュータシステム
９        患者用寝台
１０        送信器モジュール
１１        ストリップ線路対
１２        差動ドライバ
１３        送信器モジュールの出力線
１４        コネクタ
１５        同相リアクトル
１６        スルーホール
１７        プリント回路基板
１８        補償要素
１９        成端部
２０        同相信号抑制要素
２１        Ｕ字形要素
２２        帯状体
２３        分岐線
２４        矩形面
Ｒ１        抵抗
Ｒ２        抵抗
【図１】
2007037999.tif 000003
【図２】
2007037999.tif 000004
【図３】
2007037999.tif 000005
【図４】
2007037999.tif 000006
【図５】
2007037999.tif 000007
【図６】
2007037999.tif 000008
【図７】
2007037999.tif 000009
【図８】
2007037999.tif 000010
【図９】
2007037999.tif 000011
【図１０】
2007037999.tif 000012
【図１１】
2007037999.tif 000013
【図１２】
2007037999.tif 000014
【図１３】
2007037999.tif 000015