具有信号引导结构的非接触式通信单元连接器组件制造技术

本发明专利技术涉及具有信号引导结构的非接触式通信单元连接器组件。本文中公开了非接触式极高频(EHF)信号引导和阻挡结构。EHF信号引导结构可以沿着期望的EHF信号通路聚焦EHF信号能量。EHF信号阻挡结构可以最小化信号通过诸如电路板的基板的传播。聚焦EHF信号能量并且选择性地阻挡EHF信号能量可以最小化或消除串扰并且提高数据传输速度和完整性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及非接触式连接器组件并且更具体地涉及控制极高频信号的信令通路的非接触式连接器组件。
技术介绍
半导体制造和电路设计技术的进步已使集成电路(IC)的开发和生产能够具有越来越高的工作频率。作为结果，合并这种集成电路的电子产品和系统能够提供比前几代产品更高级的功能。此附加功能一般已经包括以越来越高的速度处理日益大量的数据。
技术实现思路
本文公开了非接触式极高频(EHF)信号引导和阻挡结构。EHF信号引导结构可以沿着期望的EHF信号通路聚焦EHF信号能量。EHF信号阻挡结构可以最小化信号通过诸如电路板的基板的传播。聚焦EHF信号能量并且选择性地阻挡EHF信号能量可以最小化或消除串扰并且提高数据传输速度和完整性。附图说明在这样一般性地描述了设备之间的通信之后，现在参考附图，附图不一定是按比例绘制的，并且其中：图1示出了通信系统的实施例；图2是在图1的系统中可用的EHF通信单元的第一例子的侧视图；图3是EHF通信单元的第二例子的等距视图；图4示出了根据实施例的安装到基板的说明性EHFCCU；图5示出了根据实施例的安装到基板的另一个说明性EHFCCU；图6A示出了根据实施例的球形信号整形组件的透视图；图6B示出了根据实施例的、由图6A的球形信号整形组件形成的说明性整形波束的透视图；图7A-7D示出了根据各种实施例的波束整形组件的不同视图；图8A-8D示出了根据各种实施例的、可与图7A-7D的波束整形组件接口的另一个波束整形组件的不同视图；图9示出了根据实施例的、经由其各自的配对部分彼此接口的图7A-7D和8A-8D的组件；图10A-10C示出了根据实施例的、利用EHFCCU非接触式通信的两个设备系统的不同视图；图11示出了根据实施例的、在图10A-10C的系统中辐射的说明性EHF信号传播图；图12A-12C示出了根据实施例的夹层波束成形结构的不同视图；图13示出了根据实施例的、从图12A-12C的夹层波束成形结构发送的EHF信号的说明性屏幕截图；图14A和14B分别示出了根据实施例的组件的说明性透视图和前视图；图15A-15C分别示出了根据实施例的、覆板波束引导结构的说明性透视图、顶视图和前视图；图16A和16B示出了根据各种实施例的不同覆板结构；图17A和17B示出了根据实施例的、具有合并在基板内的信号阻挡结构的组件的说明性侧视图和透视图；图18A和18B示出了根据各种实施例的EHF信号辐射的说明性屏幕截图；图19A和19B示出了根据实施例的、具有合并在基板内的信号阻挡结构的组件的说明性侧视图和透视图；图20示出了根据实施例的EHF信号辐射的说明性屏幕截图；图21示出了根据实施例的、使用其壳体作为其波束引导结构的一部分的组件；以及图22示出了根据实施例的EHF信号辐射的说明性屏幕截图。具体实施方式现在在下文中参考附图更充分地描述说明性实施例，在附图中示出了代表性例子。所公开的通信系统和方法可以以许多不同的形式体现并且不应当被理解为局限于本文中阐述的实施例。相似的号码贯穿全文指的是相似的元素。在下面的详细描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体的细节，以提供对各种实施例的透彻理解。本领域普通技术人员将认识到，这些各种实施例仅仅是说明性的并且并非意在以任何方式进行限制。其它实施例将容易被受益于此公开的那些技术人员想到。另外，出于清楚的目的，并非本文中所述的实施例的所有常规特征都被示出或描述。本领域普通技术人员中的一个将容易地认识到，在任何这种实际实施例的开发中，可能需要许多实施例特定的决定来实现特定的设计目标。这些设计目标将从一个实施例到另一个实施例并从一个开发者到另一个开发者而变化。此外，应认识到，这种开发努力可能是复杂和费时的，但对于受益于此公开的本领域普通技术人员不过是常规工程工作。在当今的社会和无处不在的计算环境中，高带宽模块化和便携式电子设备正在越来越多地被使用。这些设备之间以及其中的通信的安全性和稳定性对于它们的操作是重要的。为了提供改进的安全高带宽通信，可以在创新和有用的布置中利用电子设备之间以及每个设备内的子电路之间的非接触式通信的独特能力。这种通信可以在射频通信单元之间发生，并且在非常近距离处的通信可以在EHF通信单元中利用EHF频率(通常是30-300GHz)来实现。EHF通信单元的例子是EHF通信链路芯片。贯穿此公开，术语通信链路芯片和通信链路芯片包装被用来指嵌入在IC芯片或包装中的EHF天线。这种通信链路芯片的例子可以例如在美国专利申请公开No.2012/0263244和2012/0307932中找到。通信链路芯片是通信设备的例子，也被称为通信单元，而与它们是否提供无线通信以及它们是否在EHF频带中工作无关。首字母缩写词“EHF”代表极高频，并且指的是在30GHz至300GHz(千兆赫)的范围中的电磁(EM)频谱的一部分。术语“收发机”可以指诸如包括发送机(Tx)和接收机(Rx)的IC(集成电路)以使集成电路可以被用来既发送又接收信息(数据)之类的设备。一般地，收发机可以以半双工模式(在发送和接收之间交替)、全双工模式(同时发送和接收)操作，或配置为发送机或接收机。收发机可以包括用于发送和接收功能的分离的集成电路。如本文中所使用的术语“非接触式”、“耦合对”和“紧密接近耦合”指的是实体(诸如设备)之间的电磁(EM)而不是电(有线，基于接触的)连接和信号的传输。如本文中所使用的，术语“非接触式”可以指载波辅助的介电耦合系统。连接可以通过一个设备到第二设备的接近度来验证。多个非接触式发送机和接收机可以占用小的空间。与通常向多个点广播的无线链路相比，利用电磁(EM)建立的非接触式链路可以是信道化的。图1示出了通信系统100。如所示出的，系统100可以包括配置为耦合到第二设备120的第一设备110。第一设备110可以被配置为与第二设备120通信和/或连接到第二设备120，并且反之亦然。此外，第一设备110和第二设备120可以是能够彼此连接和通信的电子设备。第一设备110可以经由直接耦合或经由可将两个设备耦合在一起的物理耦合构件(例如，线缆)直接耦合到设备120。例如，设备110可以是诸如移动设备或计算机之类的设备，并且设备120可以是被设计为与设备11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式通信设备，包括：基板；安装到基板的非接触式通信单元(CCU)，所述CCU包括换能器；以及部分地掩盖CCU的波束整形反射器，其中换能器可操作以选择性地沿着至少部分地由波束整形反射器限定的信号整形路径发送和接收非接触式信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.18 US 61/893,0611.一种非接触式通信设备，包括：
基板；
安装到基板的非接触式通信单元(CCU)，所述CCU包括换能
器；以及
部分地掩盖CCU的波束整形反射器，其中换能器可操作以选择
性地沿着至少部分地由波束整形反射器限定的信号整形路径发送和接
收非接触式信号。
2.如权利要求1所述的设备，其中反射器包括聚焦区域，并且
其中信号能量集中在聚焦区域中。
3.如权利要求2所述的设备，其中换能器置于聚焦区域中。
4.如权利要求1所述的设备，其中反射器包括：
限定容积的凹形部分，其中换能器被包含在该容积中。
5.如权利要求4所述的设备，其中凹形部分包括波束聚焦区域，
并且其中换能器置于波束聚焦区域中。
6.如权利要求1所述的设备，其中波束整形反射器减轻串扰。
7.如权利要求1所述的设备，其中波束整形反射器包括第一和
第二外表面，波束整形反射器还包括：
安装到第一外表面的第一导电板；以及
安装到第二外表面的第二导电板，其中第一和第二导电板可操作
以限定信号整形路径。
8.如权利要求1所述的设备，其中波束整形反射器包括弯曲部
分。
9.一种波束引导系统，包括：
第一波束引导结构，包括：
可操作以阻挡非接触式信号的传输的至少第一信号阻挡部分；
置于第一信号阻挡部分内的至少第一信号准直部分，该信号
准直部分可操作以校准穿过第一波束引导结构的非接触式信号；
以及
第二波束引导结构，包括：
可操作以阻挡非接触式信号的传输的至少第二信号阻挡部分；
以及
置于第二信号阻挡部分内的至少第二信号准直部分，该信号
准直部分可操作以校准穿过第二波束引导结构的信号，
其中第一和第二波束引导结构相对于彼此对准，使得第一和第二
准直部分基本上同轴对准。
10.如权利要求9所述的系统，还包括：
与第一波束引导结构相邻地放置的第一非接触式通信单元
(CCU)，第一CCU可操作以选择性地将非接触式信号发送通过第
一波束引导结构并且从第一波束引导结构接收非接触式信号。
11.如权利要求10所述的系统，还包括：
与第二波束引导结构相邻地放置的第二CCU，第二CCU可操作
以选择性地将非接触式信号发送通过第二波束引导结构并且从第二波
束引导结构接收非接触式信号。
12.如权利要求9所述的系统，其中在第一和第二波束引导结构
之间存在固定距离，其中固定距离基于非接触式信号的波长。
13.如权利要求12所述的系统，其中固定距离被电介质占据。
14.如权利要求13所述的系统，其中电介质包括空气。
15.如权利要求9所述的系统，其中第一和第二信号准直部分每
个包括至少一个缝隙天线。
16.如权利要求9所述的系统，其中第一和第二信号准直部分每
个包括介电材料。
17.如权利要求9所述的系统，其中第一和第二信号阻挡部分每
个包括导电材料。
18.如权利要求9所述的系统，还包括：
置于第一结构的信号阻挡部分内的至少第三准直部分；
相对于第三准直部分对准的第三CCU；
置于第二结构的信号阻挡部分内的至少第四准直部分；以及
相对于第四准直部分对准的第四CCU，
其中第三和第四信号准直部分被同轴对准。
19.一种夹层波束导向器，包括：
具有中心轴的基板；
在沿着中心轴的第一位置处安装到基板的第一非接触式通信单元
(CCU)，第一CCU包括定向在第一方向上的第一换能器；
在沿着中心轴的第二位置处安装到基板的第二CCU，第二CCU
包括定向在第二方向上的第二换能器；
安装在基板上与第一换能器相邻的、特征化为第一类型的至少第
一波束引导结构；
安装在基板上与第二换能器相邻的、特征化为第一类型的至少第
二波束引导结构；
安装在基板上与第一CCU相邻的、特征化为第二类型的至少第
三波束引导结构；
安装在基板上与第二CCU相邻的、特征化为第二类型的至少第
四波束引导结构；以及
安装在基板上在第一和第二CCU之间的至少第一波束消散结构，
其中第一、第二、第三和第四波束引导结构以及第一波束消散结
构共同地为第一和第二CCU整形非接触式信号的信号路径。
20.如权利要求19所述的夹层结构，其中第一波束消散结构基
于非接触式信号的至少一个期望的信号路径来放置。
21.如权利要求19所述的夹层结构，还包括：
在沿着中心轴的第三位置处安装到基板的第三CCU，第三CCU
包括定向在第三方向上的第三换能器；
安装在基板上在第二和第三CCU之间的至少第二波束消散结构；

【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·马科迈克，E·索沃罗，E·斯维特曼，B·兹瓦诺维克，
申请(专利权)人：凯萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US