用于非接觸式連接器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種非接觸式連接器(100)包括：構(gòu)造成用于發(fā)射和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一者的第一通信芯片(118)；構(gòu)造成用于發(fā)射和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一者的第二通信芯片(124)；和所述第一通信芯片和第二通信芯片之間的波導(dǎo)(106)結(jié)構(gòu)。該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在所述第一通信芯片和第二通信芯片之間傳送射頻信號(hào)。
【專利說(shuō)明】用于非接觸式連接器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文的主題總的涉及在短距范圍內(nèi)使用射頻能進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆墙佑|式連接器以及用于這樣的非接觸式連接器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式連接器一般包括發(fā)射器芯片和接收器芯片。數(shù)據(jù)流被配送至發(fā)射器芯片，其產(chǎn)生了諸如60GHz的調(diào)制射頻信號(hào)。該信號(hào)傳播較短的距離至接收器芯片，接收器芯片解調(diào)所述信號(hào)并恢復(fù)成原始的數(shù)據(jù)流。所述芯片具有可以在所述連接器對(duì)之間傳輸數(shù)據(jù)的天線，無(wú)需電氣或光學(xué)連接。通過(guò)使用多個(gè)發(fā)射器芯片和接收器芯片對(duì)，能夠提供多個(gè)通道。為了避免通道之間的串?dāng)_，每個(gè)芯片對(duì)通過(guò)間隔開或通過(guò)屏蔽與鄰近的對(duì)隔離開。
[0003]某些應(yīng)用要求將發(fā)射器和接收器芯片隔開很遠(yuǎn)的距離以通過(guò)芯片進(jìn)行有效的傳輸。此外，某些應(yīng)用要求連接器部件之間能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)。盡管所述芯片在一定的范圍內(nèi)可以縱向地分開且性能不會(huì)退化或退化很小，超過(guò)該范圍，所述信號(hào)和性能會(huì)劣化。分開允許連接器托架的配合位置精度降低、或者甚至允許連接托架的位置錯(cuò)位。當(dāng)需要復(fù)雜的平移時(shí)會(huì)遇到問(wèn)題。例如，沿一個(gè)以上的方向的平移成了問(wèn)題，并會(huì)導(dǎo)致信號(hào)退化和/或傳輸失敗。
[0004]因此，仍然需要適于連接器部件適當(dāng)分隔開和/或運(yùn)動(dòng)的非接觸式連接器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種非接觸式連接器，其具有構(gòu)造成傳輸和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一個(gè)的第一通信芯片、構(gòu)造成傳輸和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一個(gè)的第二通信芯片、以及第一和第二通信芯片之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在第一通信芯片和第二通信芯片之間傳輸射頻信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]現(xiàn)在將參考附圖通過(guò)示例的方式來(lái)描述本發(fā)明，其中:
[0007]圖1示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的非接觸式連接器。
[0008]圖2示出了非接觸式連接器。
[0009]圖3示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的非接觸式連接器。
[0010]圖4示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的非接觸式連接器。
[0011]圖5示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的非接觸式連接器。
[0012]圖6示出了圖5所示的非接觸式連接器的第一模塊和第二模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本文描述的實(shí)施例提供一種非接觸式連接器，其具有形成了數(shù)據(jù)鏈接的兩個(gè)模塊。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)置成連接所述兩個(gè)模塊用于引導(dǎo)和屏蔽所述數(shù)據(jù)鏈接。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)沿著特定的路徑定向所述能量，以增強(qiáng)所述兩個(gè)模塊之間的通信鏈接。所述模塊可以包括射頻發(fā)射器和接收器，其可以是芯片，通過(guò)類似芯片和發(fā)射器/接收器進(jìn)行無(wú)線通信。從這些芯片發(fā)射射頻信號(hào)以及向這些芯片接收射頻信號(hào)取決于所述芯片的相對(duì)位置以及非接觸式連接器內(nèi)包含的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和/或發(fā)射器、接收器、天線結(jié)構(gòu)、接地平面以及其它結(jié)構(gòu)的位置和取向。
[0014]本文描述的實(shí)施例提供了一種位于芯片外部的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以用于收集、重定向、延長(zhǎng)傳播距離、改變傳播方向、改變傳播模式、改變極化、組合多個(gè)模式、相對(duì)于干擾信號(hào)對(duì)發(fā)射/接收的信號(hào)進(jìn)行屏蔽等。
[0015]本文描述的實(shí)施例提供了一種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其可以由多種不同的材料制成，包括介電材料、具有金屬化表面的介電材料、金屬板和管、導(dǎo)電塑料、中空金屬引導(dǎo)件、空氣等。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括用于收集信號(hào)的天線，喇叭狀天線或其它結(jié)構(gòu)。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括用于定向和延長(zhǎng)信號(hào)路徑的傳播長(zhǎng)度的波導(dǎo)。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括用于改變波導(dǎo)模式和/或極化的模式轉(zhuǎn)換器。所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括模式耦合結(jié)構(gòu)，用于組合來(lái)自/發(fā)往多個(gè)發(fā)射器/接收器的多個(gè)波導(dǎo)模式。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以包括金屬屏蔽件以保護(hù)信號(hào)免受干擾。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以是圓柱形形狀、矩形形狀或其它形狀。
[0016]本文描述的實(shí)施例可以包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的位于所述兩個(gè)模塊之間的旋轉(zhuǎn)接頭。通過(guò)使用軸對(duì)稱的EM模式可以使信號(hào)強(qiáng)度獨(dú)立于第一模塊和第二模塊之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以具有一個(gè)或多個(gè)間隙或縫隙，所述間隙可以由不同于波導(dǎo)材料的材料制成。例如，塑料波導(dǎo)可以具有間隙，該間隙包含空氣、水、肉(flesh)、真空、玻璃或其它非金屬材料。通過(guò)使第一芯片發(fā)出的射頻信號(hào)的發(fā)散性降低并將接收芯片的信號(hào)強(qiáng)度維持在可接受的水平，波導(dǎo)可以增大基于射頻的芯片之間的容許分開的距離。波導(dǎo)可以抵擋外部噪聲源，并改善給定分開距離下的系統(tǒng)的信噪比。
[0017]本文描述的實(shí)施例可以包括僅具有單個(gè)傳輸線路的模塊。例如，第一模塊殼可以包括單個(gè)僅發(fā)射用的芯片，第二模塊可以包括單個(gè)僅接收用的芯片，以形成單向的單通道通信通道。在其它的實(shí)施例中，兩個(gè)模塊可以都包括單個(gè)發(fā)射-接收芯片，且各芯片設(shè)定為固定的功能(例如，發(fā)射或接收)以形成單向的單通道通信通道。通過(guò)轉(zhuǎn)換兩個(gè)芯片中的每個(gè)的功能，可以隨意地改變通信通道的方向。在其它的實(shí)施例中，兩個(gè)模塊都可以包括單個(gè)發(fā)射-接收芯片。本文描述的實(shí)施例可以包括具有多個(gè)傳輸線路的模塊。例如，所述系統(tǒng)可以由具有兩個(gè)或多個(gè)基于射頻的芯片組的模塊構(gòu)成。實(shí)施例可以設(shè)置具有兩個(gè)發(fā)射芯片的第一模塊以及具有兩個(gè)接收芯片的第二模塊，用于二通道單向系統(tǒng)。其它的實(shí)施例可以在每個(gè)模塊中設(shè)置一個(gè)發(fā)射芯片和一個(gè)接收芯片以形成二通道雙向系統(tǒng)(例如，全雙工通信)。其它的實(shí)施例可以具有多個(gè)發(fā)射-接收芯片。
[0018]圖1示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的非接觸式連接器100。連接器100包括在短距范圍內(nèi)使用射頻能進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝荒K102和第二模塊104。傳播路徑限定在第一模塊102和第二模塊104之間，并提供了第一模塊102和第二模塊104之間的用于射頻能的傳輸路徑。在一示例性實(shí)施例中，傳播路徑包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)沿著第一模塊102和第二模塊104之間的預(yù)定路徑引導(dǎo)射頻能。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106可以僅沿著第一模塊102和第二模塊104之間的路徑的部分延伸。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106可以是任意類型的傳播路徑，包括第一模塊102和第二模塊104之間空氣間隙(air gap)。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106可以不連續(xù)的，并且可以跨接不同的接口和/或材料。
[0019]在所示實(shí)施例中，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106由在第一端部110和第二端部112之間延伸的波導(dǎo)108限定。第一端部110和第二端部112定位成鄰近第一模塊102和第二模塊104。可選地，波導(dǎo)108可以具有旋轉(zhuǎn)接頭，該旋轉(zhuǎn)接頭允許在接頭處相對(duì)旋轉(zhuǎn)和/或直線平移。
[0020]在一不例性實(shí)施例中，第一模塊102限定了一個(gè)發(fā)射器(和/或接收器)，第二模塊104限定了一個(gè)用于接收發(fā)射器發(fā)出的射頻能的接收器(和/或發(fā)射器)。下文中第一模塊102可以稱為發(fā)射器102。下文中第二模塊104可以稱為接收器104。在一替代實(shí)施例中，第一模塊102限定了一個(gè)接收器,第二模塊104限定了用于發(fā)射器?？蛇x地，第一模塊102可以限定了發(fā)射器和接收器兩者，且第二模塊104可以限定了發(fā)射器和接收器兩者。第一模塊102和第二模塊104可以進(jìn)行單向通信，或者可以進(jìn)行雙向通信。
[0021]在一示例性實(shí)施例中，連接器100可以允許第一模塊102和第二模塊104之間的雙工通信(duplex communicat1n)。多個(gè)傳輸和接收對(duì)可以產(chǎn)生通過(guò)第一模塊102和第二模塊104之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106的多個(gè)通信通道。每個(gè)通道可以使用獨(dú)特的和可分的極化模式，以在各通信通道的射頻信號(hào)之間進(jìn)行隔離。
[0022]在一不例性實(shí)施例中，第一模塊102包括電路板114,該電路板具有位于其上的一個(gè)或多個(gè)電氣部件116。第一模塊102包括發(fā)送射頻信號(hào)的第一通信芯片118。第一模塊102可以具有多于一個(gè)的通信芯片，并且通信芯片可以限定發(fā)射器芯片、接收器芯片或能夠發(fā)射和接收的收發(fā)器芯片。第二模塊104包括電路板120，該電路板具有位于其上的一個(gè)或多個(gè)電氣部件122。第二模塊104包括接收射頻信號(hào)的第二通信芯片124。第二模塊104可以具有一個(gè)以上的通信芯片，并且該通信芯片可以限定發(fā)射器芯片、接收器芯片或能夠發(fā)射和接收的收發(fā)器芯片。芯片118、124可以具有用于發(fā)射/接收射頻信號(hào)的天線。該天線可以集成到芯片中，或者可以是連接至芯片的分離部件。
[0023]從第一模塊102發(fā)出的作為射頻能的射頻信號(hào)進(jìn)入波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106中。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106將射頻信號(hào)傳送至第二模塊104。第一模塊102發(fā)送作為射頻數(shù)據(jù)傳輸(RF datatransmiss1ns)的信號(hào)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106傳送射頻數(shù)據(jù)傳輸至第二模塊104。第二模塊104接收來(lái)自波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106的射頻數(shù)據(jù)傳輸，并恢復(fù)射頻數(shù)據(jù)傳輸。在一示例性實(shí)施例中，多個(gè)射頻數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)具有不同傳播模式的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106傳送，以允許在同一空間中傳送這樣的信號(hào)，并允許這樣的信號(hào)可分。
[0024]圖2示出了非接觸式連接器100，顯示了第一模塊102和第二模塊104的第一通信芯片118和第二通信芯片124之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106。為了清楚起見，移除了電路板114、120 (圖1所示)。
[0025]波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106包括波導(dǎo)108、波導(dǎo)108的第一端部110處的第一波導(dǎo)模塊130和波導(dǎo)108的第二端部112處的第二波導(dǎo)模塊132。第一波導(dǎo)模塊130和第二波導(dǎo)模塊132定向來(lái)自/發(fā)往芯片118、124以及來(lái)自/發(fā)往波導(dǎo)108的射頻信號(hào)。在替代實(shí)施例中，可以使用在波導(dǎo)108的一端或兩端處沒(méi)有波導(dǎo)模塊的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)106。
[0026]波導(dǎo)108具有延伸在第一端部110和第二端部112之間的波導(dǎo)本體134。波導(dǎo)108通過(guò)沿著預(yù)定的路徑導(dǎo)引射頻信號(hào)，有助于更長(zhǎng)路徑的通信?？蛇x地，波導(dǎo)本體134可以提供抵抗干擾信號(hào)的屏蔽。波導(dǎo)本體134可以是中空的金屬管，例如銅管。波導(dǎo)本體134可以是塑料、陶瓷、玻璃或其它本體。波導(dǎo)本體134可以由多件制成。所述件可以一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)。波導(dǎo)本體134可以圓柱形的，或者在替代實(shí)施例中可以具有其它形狀。波導(dǎo)本體134可以沿著縱向軸線延伸，或者可以沿著彎曲的或成一定角度的路徑延伸。
[0027]第一波導(dǎo)模塊在第一通信芯片118和波導(dǎo)108之間具有一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件140。無(wú)源部件140接收來(lái)自第一通信芯片118的無(wú)線射頻傳輸，并將射頻信號(hào)傳送至波導(dǎo)108?？蛇x地，無(wú)源部件140可以彼此是一體的。可選地，無(wú)源部件140可以與波導(dǎo)108是一體的。例如，無(wú)源部件140可以彼此和/或與波導(dǎo)108共模制、擠出、機(jī)械加工、或者以其它方式同時(shí)形成。在替代實(shí)施例中，無(wú)源部件140彼此和/或與波導(dǎo)108可分離。在這樣的實(shí)施例中，無(wú)源部件140可以定位成彼此鄰近和/或鄰近波導(dǎo)108。無(wú)源部件140可以抵靠彼此和/或抵靠波導(dǎo)108。無(wú)源部件140可以定位成靠近彼此和/或靠近波導(dǎo)108。
[0028]無(wú)源部件140增強(qiáng)了第一通信芯片118和第二通信芯片124之間的通信鏈接。無(wú)源部件140可以具有期望的特性，以按照特定的方式影響射頻信號(hào)從而增強(qiáng)所述射頻信號(hào)。例如，無(wú)源部件140用于收集來(lái)自第一通信芯片118的射頻信號(hào)。無(wú)源部件140可以用于沿著預(yù)定路徑或沿著某個(gè)方向重定向射頻信號(hào)。無(wú)源部件140可以用于延長(zhǎng)射頻信號(hào)的傳播距離。例如，無(wú)源部件140可以將信號(hào)保持在充足的強(qiáng)度，相比沒(méi)有無(wú)源部件140的情況可以在較長(zhǎng)的距離上處于可探測(cè)到的水平。無(wú)源部件140可以用于改變射頻信號(hào)的傳播方向。無(wú)源部件140可以用于改變射頻信號(hào)的傳播模式。無(wú)源部件140可以用于改變射頻信號(hào)的極化。無(wú)源部件140可以用于組合(或提取)多模式的射頻信號(hào)。無(wú)源部件140可以用于相對(duì)于干擾信號(hào)屏蔽射頻信號(hào)。
[0029]在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件140包括喇叭天線142，用于收集來(lái)自第一通信芯片118的射頻信號(hào)。喇叭天線142將射頻信號(hào)定向?yàn)檠刂硞€(gè)方向。喇叭天線142收集發(fā)射的信號(hào)，以助于更長(zhǎng)長(zhǎng)度的路徑的通信。喇叭天線142具有梯形的形狀，寬端面向芯片118，窄端面向其它的無(wú)源部件140和/或波導(dǎo)108。在替代實(shí)施例中，喇叭天線142可以具有其它的形狀。在替代實(shí)施例中可以使用其它類型的收集器/定向器，例如其它類型的天線、極化器、反射器或其它結(jié)構(gòu)。在所示實(shí)施例中，喇叭天線142取向?yàn)榇笾麓怪庇诓▽?dǎo)108，然而，在替代實(shí)施例中可以具有其它的取向。
[0030]在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件140包括模式轉(zhuǎn)換器144。模式轉(zhuǎn)換器144將電磁能從一種傳播模式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N傳播模式。模式轉(zhuǎn)換器144可以影響信號(hào)的E-場(chǎng)(E-field)和/或B-場(chǎng)(B-field)。模式轉(zhuǎn)換器144可以改變傳播路徑的方向。在所示實(shí)施例中，模式轉(zhuǎn)換器144包括T形部和罐部，然而，在替代實(shí)施例中可以使用其它類型的模式轉(zhuǎn)換器。模式轉(zhuǎn)換器144可以有助于極化改變，以允許波導(dǎo)108繞著縱向軸線自由旋轉(zhuǎn)。例如，模式轉(zhuǎn)換器144可以是隔板極化器。模式轉(zhuǎn)換器144可以有助于模式耦合，以組合來(lái)自/發(fā)往多個(gè)發(fā)射器/接收器的多個(gè)波導(dǎo)模式。
[0031]可選地，除無(wú)源部件140外，第一波導(dǎo)模塊130可以具有一個(gè)或多個(gè)有源部件。有源部件可以包括放大器、過(guò)濾器、模式轉(zhuǎn)換器或其它類型的有源部件，以增強(qiáng)、改變或以其它方式影響信號(hào)和/或第一波導(dǎo)模塊130的運(yùn)行。
[0032]第二波導(dǎo)模塊132在第二通信芯片124和波導(dǎo)108之間具有一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件150。無(wú)源部件150接收來(lái)自波導(dǎo)108的無(wú)線射頻傳輸，并將該射頻信號(hào)傳送至第二通信芯片124 (當(dāng)?shù)诙▽?dǎo)模塊132作為發(fā)射器時(shí)方向可以相反)?？蛇x地，無(wú)源部件150可以彼此是一體的?？蛇x地，無(wú)源部件150可以與波導(dǎo)108是一體的。例如，無(wú)源部件150可以彼此和/或與波導(dǎo)108共模制、擠出、機(jī)械加工、或者以其它方式同時(shí)形成。在替代實(shí)施例中，無(wú)源部件150彼此和/或與波導(dǎo)108可分離。在這樣的實(shí)施例中，無(wú)源部件150可以定位成彼此鄰近和/或鄰近波導(dǎo)108。無(wú)源部件150可以抵靠彼此和/或抵靠波導(dǎo)108。無(wú)源部件150可以定位成靠近彼此和/或靠近波導(dǎo)108。
[0033]無(wú)源部件150增強(qiáng)了第一通信芯片118和第二通信芯片124之間的通信鏈接。無(wú)源部件150可以具有期望的特性，以按照特定的方式影響射頻信號(hào)從而增強(qiáng)所述射頻信號(hào)。例如，無(wú)源部件150可以用于將射頻信號(hào)定向至第二通信芯片124。無(wú)源部件150可以用于沿著預(yù)定路徑或沿著某個(gè)方向重定向射頻信號(hào)。無(wú)源部件150可以用于延長(zhǎng)射頻信號(hào)的傳播距離。例如，無(wú)源部件150可以將信號(hào)保持在充足的強(qiáng)度，相比沒(méi)有無(wú)源部件150的情況可以在較長(zhǎng)的距離上處于可探測(cè)到的水平。無(wú)源部件150可以用于改變射頻信號(hào)的傳播方向。無(wú)源部件150可以用于改變射頻信號(hào)的傳播模式。無(wú)源部件150可以用于改變射頻信號(hào)的極化。無(wú)源部件150可以用于提取(或組合)多個(gè)模式的射頻信號(hào)。無(wú)源部件150可以用于相對(duì)于干擾信號(hào)屏蔽射頻信號(hào)。
[0034]在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件150包括喇叭天線152，用于將射頻信號(hào)定向至第二通信芯片124。喇叭天線152將射頻信號(hào)定向?yàn)檠刂硞€(gè)方向。喇叭天線152具有梯形的形狀，寬端面向芯片124，窄端面向其它的無(wú)源部件150和/或波導(dǎo)108。在替代實(shí)施例中，喇叭天線152可以具有其它的形狀。在替代實(shí)施例中可以使用其它類型的結(jié)構(gòu)，例如其它類型的天線、極化器、反射器或其它結(jié)構(gòu)。在所示實(shí)施例中，喇叭天線152取向?yàn)榇笾麓怪庇诓▽?dǎo)108，然而，在替代實(shí)施例中可以具有其它的取向。
[0035]在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件150包括模式轉(zhuǎn)換器154。模式轉(zhuǎn)換器154將電磁能從一種傳播模式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N傳播模式。模式轉(zhuǎn)換器154可以影響信號(hào)的E-場(chǎng)(E-field)和/或B-場(chǎng)(B-field)。模式轉(zhuǎn)換器154可以改變傳播路徑的方向。在所不實(shí)施例中,模式轉(zhuǎn)換器154包括T形部和罐部，然而，在替代實(shí)施例中可以使用其它類型的模式轉(zhuǎn)換器。模式轉(zhuǎn)換器154可以有助于極化改變，以允許波導(dǎo)108繞著縱向軸線自由旋轉(zhuǎn)。例如，模式轉(zhuǎn)換器154可以是隔板極化器。模式轉(zhuǎn)換器154可以有助于模式耦合，以組合來(lái)自/發(fā)往多個(gè)發(fā)射器/接收器的多個(gè)波導(dǎo)模式。
[0036]可選地，除無(wú)源部件150外，第二波導(dǎo)模塊132可以具有一個(gè)或多個(gè)有源部件。有源部件可以包括放大器、過(guò)濾器、模式轉(zhuǎn)換器或其它類型的有源部件，以增強(qiáng)、改變或以其它方式影響信號(hào)和/或第二波導(dǎo)模塊132的運(yùn)行。
[0037]圖3示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的另一個(gè)非接觸式連接器200。連接器200包括在短距范圍內(nèi)使用射頻能進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝荒K202和第二模塊204。傳播路徑限定在第一模塊202和第二模塊204之間，并提供了第一模塊202和第二模塊204之間的用于射頻能的傳輸路徑。在一示例性實(shí)施例中，傳播路徑包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)206，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)沿著第一模塊202和第二模塊204之間的預(yù)定路徑引導(dǎo)射頻能。
[0038]波導(dǎo)結(jié)構(gòu)206包括覆蓋第一模塊202的第一通信芯片212的第一反射器210和覆蓋第二模塊204的第二通信芯片216的第二反射器214。反射器210、214沿著傳播路徑定向射頻能。傳播路徑具有形成了第一模塊202和第二模塊204之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)206的部分的空氣間隙。該空氣間隙允許第一模塊202和第二模塊204之間的相對(duì)移動(dòng)。
[0039]反射器210、214向著彼此定向射頻能。反射器210、214可以包括反射射頻能的一個(gè)或多個(gè)金屬或金屬化的表面。反射器210、214收集射頻信號(hào)，并沿著期望的方向重定向射頻信號(hào)。反射器210、214提供了抵抗干擾信號(hào)的屏蔽。反射器210、214為增強(qiáng)了第一通信芯片212和第二通信芯片216之間的通信鏈接的無(wú)源部件。反射器是第一通信芯片212和第二通信芯片216的外部結(jié)構(gòu)。反射器210、214具有向著另一個(gè)反射器210、214沿適當(dāng)方向定向射頻能的傾斜表面(angled surface)。反射器210、214以及它們之間的空氣間隙限定了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)206。
[0040]圖4示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的另一個(gè)非接觸式連接器300。連接器300包括在短距范圍內(nèi)使用射頻能進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝荒K302。傳播路徑由第一模塊302限定，并提供了用于來(lái)自/發(fā)往第一模塊302的射頻能的限定的傳輸路徑。在一示例性實(shí)施例中，傳播路徑包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)306，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)沿著的預(yù)定路徑引導(dǎo)射頻能。
[0041]波導(dǎo)結(jié)構(gòu)306包括靠近第一模塊302的通信芯片312設(shè)置的反射器310。反射器310沿著傳播路徑定向來(lái)自/發(fā)往通信芯片312的射頻能。傳播路徑可以具有形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)306的部分的空氣間隙。
[0042]反射器310將射頻能定向?yàn)榇笾卵刂谕姆较?。反射?10具有改變射頻能的方向的彎曲表面314。彎曲表面314為用于射頻能的反射表面。反射器310可以包括用于射頻能的其它反射表面。通過(guò)金屬化反射器310的外表面，可以限定彎曲表面314。反射器310可以提供抵抗干擾信號(hào)的屏蔽。反射器310為增強(qiáng)了通信鏈接的無(wú)源部件。
[0043]圖5示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例形成的另一個(gè)非接觸式連接器400。連接器400包括在短距范圍內(nèi)使用射頻能進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝荒K402和第二模塊404。圖6示出了第一模塊402，第二模塊404可以相似并包括相似的部件。傳播路徑限定在第一模塊402和第二模塊404之間，并提供了第一模塊402和第二模塊404之間的用于射頻能的傳輸路徑。在一示例性實(shí)施例中，傳播路徑包括波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)沿著第一模塊402和第二模塊404之間的預(yù)定路徑引導(dǎo)射頻能。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406可以僅沿著第一模塊402和第二模塊404之間的路徑的部分延伸。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406可以是任意類型的傳播路徑，包括第一模塊402和第二模塊404之間空氣間隙。
[0044]在所示實(shí)施例中，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406由被空氣間隙412分開的第一波導(dǎo)408和第二波導(dǎo)410限定。第一波導(dǎo)408和第二波導(dǎo)410被對(duì)齊。第一波導(dǎo)408和第二波導(dǎo)410允許它們之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和/或線性平移。
[0045]在一不例性實(shí)施例中，第一模塊402限定了一個(gè)發(fā)射器(和/或接收器)，第二模塊404限定了一個(gè)用于接收發(fā)射器發(fā)出的射頻能的接收器(和/或發(fā)射器)?？蛇x地，第一模塊402可以限定發(fā)射器和接收器兩者，且第二模塊404可以限定發(fā)射器和接收器兩者。第一模塊402和第二模塊404可以進(jìn)行單向通信，或者可以進(jìn)行雙向通信。
[0046]如圖6所不,第一模塊402包括電路板414,該電路板具有發(fā)出射頻信號(hào)的第一通信芯片416、和第二通信芯片418。通信芯片416、418可以限定發(fā)射器芯片、接收器芯片或能夠發(fā)射和接收的收發(fā)器芯片。如圖5所不，電路板414可以保持被保持在殼體420中，例如提供電屏蔽的金屬殼體。
[0047]波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406包括位于一端處的第一波導(dǎo)模塊430和位于另一端處的第二波導(dǎo)模塊432。第一波導(dǎo)模塊430和第二波導(dǎo)模塊432定向來(lái)自/發(fā)往第一模塊402和第二模塊404的芯片416、418的射頻信號(hào)。波導(dǎo)408為第一波導(dǎo)模塊430的部分,波導(dǎo)410為第二波導(dǎo)模塊432的部分。波導(dǎo)408、410可以提供抵抗干擾信號(hào)的屏蔽。波導(dǎo)408、410可以是中空的金屬管，例如銅管。波導(dǎo)408、410可以是塑料、陶瓷、玻璃或其它本體。波導(dǎo)408、410可以圓柱形的，或者在替代實(shí)施例中可以具有其它形狀。波導(dǎo)408、410可以沿著縱向軸線延伸，或者可以沿著彎曲的或成一定角度的路徑延伸。
[0048]第一波導(dǎo)模塊430在通信芯片416、418和波導(dǎo)408之間具有一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件440。在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件440表示為隔膜極化器。無(wú)源部件440設(shè)計(jì)為在特定的頻率或頻率范圍例如大約60GHz工作。無(wú)源部件440設(shè)計(jì)成以特定方向和模式傳播射頻能。在一示例性實(shí)施例中，無(wú)源部件440形成不同模式，使得波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406 —次能夠通過(guò)多個(gè)模式。無(wú)源部件440增強(qiáng)了第一模塊402和第二模塊404之間的通信鏈接。
[0049]第二波導(dǎo)模塊432在通信芯片416、418和波導(dǎo)410之間具有一個(gè)或多個(gè)無(wú)源部件450。在所示實(shí)施例中，無(wú)源部件450表示為隔膜極化器。無(wú)源部件450設(shè)計(jì)為在特定的頻率或頻率范圍例如大約60GHz工作。無(wú)源部件450設(shè)計(jì)成以特定方向和模式傳播射頻能。在一示例性實(shí)施例中，無(wú)源部件450形成不同模式，使得波導(dǎo)結(jié)構(gòu)406—次能夠通過(guò)多個(gè)模式。無(wú)源部件450增強(qiáng)了第一模塊402和第二模塊404之間的通信鏈接。
【權(quán)利要求】
1.一種非接觸式連接器(100)，包括: 構(gòu)造成用于發(fā)射和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一者的第一通信芯片(118)； 構(gòu)造成用于發(fā)射和接收無(wú)線射頻信號(hào)中的至少一者的第二通信芯片(124);和 所述第一通信芯片和第二通信芯片之間的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)，該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在所述第一通信芯片和第二通信芯片之間傳送射頻信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)、位于該波導(dǎo)的一個(gè)端部(110)處的第一波導(dǎo)模塊(130)和位于該波導(dǎo)的相反端部(112)處的第二波導(dǎo)模塊(132)。
3.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和增強(qiáng)所述第一通信芯片和第二通信芯片(118，124)之間的通信鏈接的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
4.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)包括波導(dǎo)和重定向所述射頻信號(hào)的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
5.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和收集所述射頻信號(hào)的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
6.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和沿共同的方向反射所述射頻信號(hào)的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
7.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和延長(zhǎng)所述射頻信號(hào)的傳播距離的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
8.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和改變所述射頻信號(hào)的傳播方向的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
9.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和改變所述射頻信號(hào)的傳播模式的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
10.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和改變所述射頻信號(hào)的極化的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
11.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和對(duì)射頻信號(hào)的多個(gè)模式進(jìn)行組合的至少一個(gè)無(wú)源部件。
12.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和相對(duì)于干擾信號(hào)對(duì)所述射頻信號(hào)進(jìn)行屏蔽的至少一個(gè)無(wú)源部件(140)。
13.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和收集和定向所述射頻信號(hào)的喇叭天線(142)。
14.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)和模式轉(zhuǎn)換器(144)，該模式轉(zhuǎn)換器(144)改變所述射頻信號(hào)的傳播模式、和/或改變所述射頻信號(hào)的極化和/或組合射頻信號(hào)的多個(gè)模式。
15.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)包括波導(dǎo)(108)、收集和定向所述射頻信號(hào)的喇叭天線(142)、以及模式轉(zhuǎn)換器(144)，該模式轉(zhuǎn)換器(144)改變所述射頻信號(hào)的傳播模式、和/或改變所述射頻信號(hào)的極化和/或組合射頻信號(hào)的多個(gè)模式。
16.如權(quán)利要求1所述的非接觸式連接器(100)，其中，所述波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(106)具有旋轉(zhuǎn)接頭，該旋 轉(zhuǎn)接頭允許所述第一通信芯片(118)和所述第二通信芯片(124)之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H01P3/12GK104054276SQ201280067449
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月18日
【發(fā)明者】S.P.麥卡西, S.A.賈雷特, B.F.畢曉普, R.D.希爾蒂 申請(qǐng)人:泰科電子公司