具有電隔離以及電介質(zhì)傳輸媒介的ehf通信的制作方法
【專利摘要】用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的系統(tǒng)可以包括第一電路以及與所述第一電路電隔離的第二電路。所述第一電路可以提供用于傳送傳輸電信號的第一電信號路徑，并且包括第一EHF通信單元。所述第一EHF通信單元可以經(jīng)配置以接收所述傳輸電信號并且電磁式地傳輸表示所述電信號的電磁EHF信號。所述第二電路可以提供第二電信號路徑，并且包括第二EHF通信單元。所述第二EHF通信單元可以經(jīng)配置以電磁式地接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號、從接收到的電磁EHF信號中提取接收到的電信號，以及將所述接收到的電信號施加到所述第二電信號路徑上。介電元件可以在所述第一EHF通信單元與所述第二EHF通信單元之間傳導(dǎo)所述電磁EHF信號。
【專利說明】具有電隔離以及電介質(zhì)傳輸媒介的EHF通信
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于EHF通信(包括在電路之間提供電隔離的通信)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制造以及電路設(shè)計(jì)技術(shù)方面的進(jìn)步確保了具有不斷提高的操作頻率的集成電路(IC)的研發(fā)和生產(chǎn)。繼而，并入了此類集成電路的電子產(chǎn)品和系統(tǒng)與前幾代產(chǎn)品相比能夠提供更好的功能性。此種額外的功能性通常包括以不斷提高的速度處理越來越多的數(shù)據(jù)。
[0003]許多電子系統(tǒng)包括多個(gè)印刷電路板(PCB)，在所述印刷電路板上安裝有這些高速1C，并且多種信號通過所述印刷電路板路由到IC或者從IC進(jìn)行路由。在具有至少兩個(gè)PCB且需要在這些PCB之間進(jìn)行信息傳送的電子系統(tǒng)中，已研發(fā)出多種連接器和背板構(gòu)造，以促進(jìn)所述印刷電路板之間的信息流動(dòng)。連接器和背板構(gòu)造向信號路徑弓丨入了多種阻抗不連續(xù)性，從而導(dǎo)致了信號質(zhì)量或完整性的降低。通過常規(guī)的構(gòu)件，例如，載有信號的機(jī)械連接器，連接到所述印刷電路板上通常會引起不連續(xù)性，從而需要昂貴的電子設(shè)備來進(jìn)行協(xié)商。常規(guī)的機(jī)械連接器也會隨著時(shí)間的推移而磨損，需要精確的對齊與制造方法，并且易于受到機(jī)械碰撞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)例中，用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的系統(tǒng)可以包括第一電路以及與所述第一電路電隔離的第二電路。第一電路可以提供用于傳送傳輸電信號的第一電信號路徑，并且包括第一 EHF通信單元。第一 EHF通信單元可以經(jīng)配置以接收傳輸電信號并且電磁式地傳輸表示電信號的電磁EHF信號。第二電路可以提供第二電信號路徑，并且包括第二 EHF通信單元。第二 EHF通信單元可以經(jīng)配置以電磁式地接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號、從接收到的電磁EHF信號中提取接收到的電信號，以及將接收到的電信號施加到第二電信號路徑上。
[0005]在另一實(shí)例中，用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的方法可以包括在第一電路的第一電信號路徑上傳送傳輸電信號，以及在第一電路的第一 EHF通信單元中接收傳輸電信號?？梢詡鬏敱聿粋鬏旊娦盘柕牡谝浑姶臙HF信號?？梢栽谂c第一電路電隔離的第二電路的第二 EHF通信單元中接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號。接收到的電信號可以從接收到的電磁EHF信號中提取，所述接收到的電信號表示傳輸電信號。所提取的接收到的電信號隨后可以施加到第二電路的第二電信號路徑上。
[0006]在另一實(shí)例中，通信系統(tǒng)可以使用電磁EHF信號沿著第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的通信路徑提供通信。通信系統(tǒng)可以包括具有相對末端的介電元件。當(dāng)介電元件經(jīng)定位以在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間延伸并且介電元件處于通信路徑中時(shí)，介電元件可以傳導(dǎo)電磁EHF信號，其中介電元件的末端靠近EHF通信單元中的相應(yīng)末端。介電兀件可以在一個(gè)末端中接收電磁EHF信號，并且通過介電兀件將電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端上。
[0007]在進(jìn)一步的實(shí)例中，用于通信的方法可以包括將具有相對末端的介電元件定位在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間，其中末端中的每一者靠近EHF通信單元中的相應(yīng)末端。電磁EHF信號可以從第一 EHF通信單兀中產(chǎn)生。電磁EHF信號可以在介電兀件中傳導(dǎo)，所述介電元件位于第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間并且處于通信路徑中。介電兀件可以在一個(gè)末端中接收電磁EHF信號，并且通過介電兀件將電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端上。傳導(dǎo)的電磁EHF信號可以從介電元件輸出到第二 EHF通信單元。
[0008]在考慮附圖和【具體實(shí)施方式】之后將更易于理解此類系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示出包括裸片和天線的集成電路(IC)封裝的第一實(shí)例的簡化示意性俯視圖。
[0010]圖2示出包括IC封裝和印刷電路板(PCB)的示例性通信裝置的示意性側(cè)視圖。
[0011]圖3示出包括具有外部電路導(dǎo)體的IC封裝的另一示例性通信裝置的等距視圖。
[0012]圖4示出圖3的示例性通信裝置的仰視圖。
[0013]圖5示出包括具有PCB接地層的第一和第二通信單元的通信系統(tǒng)的實(shí)例以及所得輻射圖的程式化表示。
[0014]圖6圖示了圖5中的通信，其中PCB的一部分形成于介質(zhì)波導(dǎo)中。
[0015]圖7示出具有作為單個(gè)封裝安裝在PCB上的第一通信單元和第二通信單元的通信系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)例的側(cè)視圖。
[0016]圖8圖示了圖6中的通信系統(tǒng)的平面圖。
[0017]圖9是包括兩個(gè)收發(fā)器的通信系統(tǒng)的實(shí)例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]無線通信可以用于在裝置上的部件之間提供信號通信，或者可以在裝置之間提供通信。無線通信提供了一種不會受到機(jī)械降級和電降級的界面。在芯片之間采用無線通信的系統(tǒng)的實(shí)例揭示于第5，621，913號美國專利以及第2010/0159829號美國公開專利申請案中，這些專利和申請案的揭示內(nèi)容均出于各種目的以引用方式全文并入本文中。
[0019]在一個(gè)實(shí)例中，可以采用緊密耦合的發(fā)射器/接收器對，其中發(fā)射器設(shè)置在第一傳導(dǎo)路徑的終端部分而接收器設(shè)置在第二傳導(dǎo)路徑的終端部分。取決于傳輸能量的強(qiáng)度，發(fā)射器和接收器可以設(shè)置成非常靠近彼此，并且第一傳導(dǎo)路徑和第二傳導(dǎo)路徑可以是相對于彼此不連接的。在一些實(shí)例中，發(fā)射器和接收器可以設(shè)置在分離的電路載體上，所述電路載體定位在發(fā)射器/接收器對的天線非?？拷奈恢?。
[0020]如下文所述，發(fā)射器和/或接收器可以配置為IC封裝，在所述封裝中一根或多根天線可以定位成與裸片相鄰并且由電介質(zhì)包封或絕緣包封或者接合材料固持在適當(dāng)位置。天線也可以由引線框架襯底固持在適當(dāng)位置。在附圖中示出了嵌入在IC封裝中的EHF天線的實(shí)例，并且將在下文中對其進(jìn)行描述。應(yīng)注意IC封裝也可以被稱作EHF IC封裝或簡單地稱作封裝，并且是還經(jīng)常被稱作EHF通信單元、通信單元、通信裝置、通信鏈路芯片封裝，以及/或者鏈路封裝的無線通信單元的實(shí)例。
[0021]圖1示展示出示例性IC封裝，總體表示為10。IC封裝10包括芯片或裸片12、提供電信號與電磁(EM)信號之間的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器14，以及導(dǎo)電連接器16，例如，將轉(zhuǎn)換器電連接到接合襯墊22、24上的接合線18、20，所述接合襯墊連接到包括在裸片12中的發(fā)射器或接收器電路上。IC封裝10進(jìn)一步包括圍繞裸片和/或轉(zhuǎn)換器的至少一部分形成的包封材料26。在此實(shí)例中，包封材料26覆蓋了裸片12、導(dǎo)電連接器16以及轉(zhuǎn)換器14，并且以虛線示出，以便裸片和轉(zhuǎn)換器的細(xì)節(jié)可以用實(shí)線來說明。
[0022]裸片12包括配置成適當(dāng)?shù)穆闫r底上的小型化電路的任何合適的結(jié)構(gòu)，并且在功能上與也被稱作芯片或集成電路(IC)的部件等效。裸片襯底可以是任何合適的半導(dǎo)體材料；例如，裸片襯底可以為硅。裸片12可以具有長度和寬度尺寸，其中每一個(gè)尺寸可以為大約1.0mm至大約2.0mm,且優(yōu)選地為大約1.2mm至大約1.5_。裸片12可以安裝有另外的電導(dǎo)體16，例如，引線框架(未在圖1中展示出)，以提供到外部電路的連接。以虛線示出的變壓器28可以在裸片12上的電路與轉(zhuǎn)換器14之間提供阻抗匹配。
[0023]轉(zhuǎn)換器14可以采用折疊偶極子或環(huán)形天線30的形式，可以配置成在EHF頻譜等無線電頻率下操作，并且可以配置成傳輸和/或接收電磁信號。天線30是與裸片12分離的但是通過合適的導(dǎo)體16可操作地連接到裸片12上，并且設(shè)置與裸片12相鄰。
[0024]天線30的尺寸適用于在電磁頻譜的EHF帶內(nèi)操作。在一個(gè)實(shí)例中，天線30的環(huán)形配置包括放置在1.4_長且0.53mm寬的環(huán)中的0.1mm的材料帶，其中在所述環(huán)的開口處具有0.1mm的間隙，且所述環(huán)的邊緣距離裸片12的邊緣近似為0.2mm。
[0025]包封材料26用于協(xié)助將IC封裝10的多個(gè)部件固持在固定的相對位置。包封材料26可以是經(jīng)配置以為IC封裝10的電氣部件和電子部件提供電絕緣和物理保護(hù)的任何合適的材料。例如，也被稱作絕緣材料的包封材料26可以是模塑化合物(mold compound)、玻璃、塑料或陶瓷。包封材料26也可以形成任何適當(dāng)?shù)男螤?。例如，包封材?6可以采用矩形塊的形式，包封除了將裸片連接到外部電路上的導(dǎo)體16的未連接端部之外的IC封裝10的所有部件?？梢耘c其他電路或部件形成外部連接。
[0026]圖2展示出包括倒裝式安裝到示例性印刷電路板(PCB)54上的IC封裝52的通信裝置50的代表性側(cè)視圖。在此實(shí)例中，可以看到IC封裝52包括裸片56、接地平面57、天線58、將裸片連接到天線上的包括接合線60的接合線。裸片、天線，以及接合線安裝在封裝襯底62上并且包封在包封材料64中。接地平面57可以安裝在裸片56的下表面上，并且可以是配置成為裸片提供電接地的任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。PCB54可以包括具有主面或表面68的頂部介電層66。IC封裝52利用附接到金屬化圖案(未圖示)的倒裝式安裝突起70而倒裝式安裝到表面68。
[0027]PCB54可以進(jìn)一步包括由導(dǎo)電材料制成的形成PCB54內(nèi)的接地平面的與表面68隔開的層72。PCB接地平面可以是配置成為PCB54上的電路和部件提供電接地的任何合適的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖3和圖4說明了另一示例性通信裝置80，所述通信裝置80包括具有外部電路導(dǎo)體84和外部電路導(dǎo)體86的IC封裝82。在此實(shí)例中，IC封裝82可以包括裸片88、引線框架90、接合線形式的導(dǎo)電連接器92、天線94、包封材料96，以及其他未圖示以簡化說明的部件。裸片88可以安裝成與引線框架90電通信，所述引線框架可以是配置成允許一個(gè)或多個(gè)其他電路與裸片90可操作地連接的電導(dǎo)體或引線98的任何合適的布置。天線94可以作為生產(chǎn)引線框架90的制造工藝的一部分來構(gòu)建。[0029]引線98可以嵌入或者固定在與封裝襯底62對應(yīng)的虛線所示的引線框架襯底100中。引線框架襯底可以是配置成大體上將引線98固持在預(yù)定布置中的任何適當(dāng)?shù)慕^緣材料。裸片88與引線框架90的引線98之間的電通信可以通過使用導(dǎo)電連接器92的任何適當(dāng)?shù)姆椒▉韺?shí)現(xiàn)。如上文所述，導(dǎo)電連接器92可以包括將裸片88的電路上的終端與對應(yīng)的引線導(dǎo)體98電連接的接合線。例如，導(dǎo)體或引線98可以包括形成于引線框架襯底100的上表面上的鍍覆引線102、延伸穿過所述襯底的通路104、將IC封裝82安裝到PCB等基底襯底(未圖示)上的電路的倒裝式安裝突起106?；滓r底上的電路可以包括外部導(dǎo)體，例如外部導(dǎo)體84，所述外部導(dǎo)體例如，可以包括將突起106連接到延伸穿過基底襯底的另一通路110上的條帶導(dǎo)體108。其他通路112可以延伸穿過引線框架襯底100，并且可以存在延伸穿過基底襯底的額外的通路114。
[0030]在另一實(shí)例中，如上文所述，裸片88可以倒轉(zhuǎn)且導(dǎo)電連接器92可以包括突起，或者裸片焊球，其可以經(jīng)配置以將裸片88的電路上的點(diǎn)電連接到通常稱為“倒裝芯片”布置中的對應(yīng)引線98上。
[0031]第一 IC封裝10和第二 IC封裝10可以共同位于單個(gè)PCB上，并且可以提供PCB內(nèi)的通信。在其他實(shí)例中，第一 IC封裝10可以位于第一 PCB上且第二 IC封裝10可以位于第二 PCB上，并且從而可以提供PCB間的通信。
[0032]如圖5所示，示例性通信系統(tǒng)120可以包括第一 IC封裝122，所述第一 IC封裝可以安裝用于與第二 IC封裝124通信，第二 IC封裝124與第一 IC封裝122。每個(gè)IC封裝包括相應(yīng)的通信單元。此圖圖示了可以由從第一 IC封裝122傳輸?shù)降诙?IC封裝124的電磁EHF輻射產(chǎn)生的理想化輻射圖。示出的輻射圖樣并非所示配置的模擬結(jié)果，而是有意表示輻射圖樣的一般形式。實(shí)際輻射圖樣取決于相對配置和實(shí)際相關(guān)的結(jié)構(gòu)。
[0033]IC封裝122和124可以經(jīng)配置以傳輸和/或接收電磁信號，在兩個(gè)IC封裝與各自連接到的任何相應(yīng)的附屬電子電路或部件之間提供單向或雙向通信。第一 IC封裝122被示為安裝到第一 PCB126上，而第二 IC封裝124被示為安裝到第二 PCB128上，由此IC封裝提供PCB間的通信。在其他實(shí)例中，第一 IC封裝122和第二 IC封裝124可以共同位于單個(gè)PCB上，例如，由PCB之間的虛線指示的PCB130，以提供PCB內(nèi)的通信。
[0034]此外，PCB126中的接地平面132可以具有前緣132A，所述前緣通常與IC封裝122的天線端122A處于一直線上。類似地，PCB128中的接地平面134可以具有前緣134A，所述前緣通常與IC封裝124的天線端124A處于一直線上。接地平面132和134以及第一 IC封裝122和第二 IC封裝124的相應(yīng)的相關(guān)電路可以以物理方式以及以電氣方式彼此隔離。在接地平面凹進(jìn)IC封裝122和124下方的情況下，在圖5的右方可以看到輻射136從末端122A直接朝向末端124A延伸。取決于使用的實(shí)際配置，輻射由此可以被導(dǎo)向接收器IC封裝126。接地平面相對于天線的配置由此還可以用作輻射整形器。通過使用在IC封裝124和126之間延伸且從IC封裝124和126分離的介電元件135，可以更好地包含輻射136，無論IC封裝是安裝在分離的PCB126和128上，還是單個(gè)PCB130上。
[0035]介電元件135可以經(jīng)配置以用作輻射的波導(dǎo)(通常稱為介質(zhì)波導(dǎo))，或者用作如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述的波導(dǎo)。因此，將了解，IC封裝122中的EHF通信單元中的天線可以從IC封裝末端122A在第一給定方向上將輻射中的電磁EHF信號引導(dǎo)至右邊，如圖所示。類似地，IC封裝124中的第二 EHF通信單元中的天線可以經(jīng)設(shè)置以接收在第二給定方向上引導(dǎo)的從IC封裝末端124A延伸到左邊的電磁EHF信號。如圖所示，介電元件135的左端可以設(shè)置成靠近與IC封裝末端122A相關(guān)聯(lián)的天線并且在第一給定方向上遠(yuǎn)離與IC封裝末端122A相關(guān)聯(lián)的天線，而介電元件的另一右端可以設(shè)置成靠近與IC封裝末端124A相關(guān)聯(lián)的天線并且在第二給定方向上遠(yuǎn)離與IC封裝末端124A相關(guān)聯(lián)的天線。在這個(gè)位置中，不管福射進(jìn)行傳輸?shù)姆较蛉绾?，介電兀件將在IC封裝末端122A與124A之間傳導(dǎo)福射。第一方向和第二方向可以是不同的方向。
[0036]圖6圖示了包括單個(gè)PCB130的通信系統(tǒng)120。形成于IC封裝122與124之間的PCB130中的一對相對的U形通道137和138形成介質(zhì)波導(dǎo)139，所述介質(zhì)波導(dǎo)幾乎連續(xù)地在與PCB共面的IC封裝之間延伸。U形通道包括相應(yīng)的相對通道137A和137B、138A和138B,以及連接通道部分137C和138C，所述連接通道部分在與第一和第二電路靠近的相對通道之間延伸，如圖所示。介質(zhì)波導(dǎo)139通過薄的橋接器間斷地連接到PCB的主體上，例如，通過被示為位于介質(zhì)波導(dǎo)和分離的通道137和138中間的橋接器130A和130B。介質(zhì)波導(dǎo)139傳導(dǎo)在IC封裝之間傳輸?shù)碾姶拍?，而不需要與IC封裝接觸，因而進(jìn)一步增強(qiáng)隔離。介質(zhì)波導(dǎo)還可以是與PCB分離的整體結(jié)構(gòu)并且支撐在PCB中或PCB上。
[0037]參考圖7和圖8，展示出通信電路140的進(jìn)一步實(shí)例。通信系統(tǒng)140可以包括單個(gè)IC封裝142，所述單個(gè)IC封裝包括第一通信單元144和第二通信單元146。通信單元144和146安裝用于彼此通信并且所述通信單元彼此電隔離。通信單元144和146可以經(jīng)配置以傳輸和/或接收電磁信號，在兩個(gè)通信單元與各自連接到的任何相應(yīng)的附屬電子電路或部件之間提供單向或雙向通信。
[0038]通信單元144包括通過接合線152和153連接到天線150上的IC148。通信單元146包括通過接合線158和159連接到天線156上的IC154。天線150的前緣與天線156的前緣以距離Dl分離。通信單元144和146被覆蓋并且所述通信單元之間的距離用固體電介質(zhì)160填充。電磁輻射穿過介電部分160A在天線150與天線156之間行進(jìn)。
[0039]介電部分160A可以由一塊固體介電材料制成，與電介質(zhì)分離的介電元件包括在通信單元144和146中并且可以是柔性的以及/或者可以在其中具有彎曲，或者所述介電元件可以是剛性的，所述材料經(jīng)選擇以提供適用于特定應(yīng)用的特征。隨后，在此實(shí)例中，通信單元144和146具有分離的相應(yīng)介電部分160B和160C，從而形成與圖5和圖6所示的IC封裝122和124類似的分離的IC封裝。介電元件的末端可以各自在相對于相關(guān)天線的方向上進(jìn)行定位，所述方向與相應(yīng)天線引導(dǎo)輻射的方向一致。
[0040]介電部分160A優(yōu)選地具有矩形截面，并且形成傳導(dǎo)在通信單元之間傳輸?shù)碾姶拍艿慕橘|(zhì)波導(dǎo)161。EHF輻射可以大體上包含在介電部分內(nèi)。介電部分160A可以在鄰近通信單元的相對端之間形成絕緣層?？梢酝ㄟ^選擇具有相對較高的電壓擊穿特性的介電材料來改良隔離。例如，通常用于半導(dǎo)體封裝的環(huán)氧模塑化合物可以提供約每毫米20KV。一厘米的ABS因此可以在發(fā)生擊穿之前提供200KV的隔離。也可以使用較長的跨度，從而進(jìn)一步提聞?chuàng)舸╇妷翰⑶覝p少寄生電容效應(yīng)。
[0041]可以通過用分級的或較低的介電常數(shù)層圍繞介質(zhì)波導(dǎo)來提高輻射圍堵。在此實(shí)例中，空氣圍繞介質(zhì)波導(dǎo)的三個(gè)側(cè)面，并且PCB沿著第四側(cè)面延伸。通過移除PCB的一部分以創(chuàng)造以虛線示出的區(qū)域163可以相應(yīng)地提高輻射圍堵，所述區(qū)域可以是填充有空氣的空間或者可以是具有固體電介質(zhì)材料的電介質(zhì)的一部分，所述固體電介質(zhì)材料具有比介質(zhì)波導(dǎo)低的介電常數(shù)。介質(zhì)波導(dǎo)可以抵抗信號路徑干擾，并且在介質(zhì)波導(dǎo)懸浮在空間區(qū)域163上方的情況下，可以除去以其他方式延伸穿過PCB的此部分的寄生泄漏路徑。
[0042]IC封裝142安裝到單個(gè)PCB162上。此外，PCB162中的接地平面164處于通信單元144的下方并且可以具有前緣164A,所述前緣凹進(jìn)來自天線150的前緣的通信單元144的下方。類似地，PCB162中的接地平面166處于通信單元146的下方并且可以具有前緣166A，所述前緣凹進(jìn)來自天線156的前緣的通信單元146的下方。接地平面的前緣150A和156A以距離D2間隔開。距離D2大于天線的前緣之間的距離D1。接地平面164和166也是電隔離的并且分別可操作地耦合到通信單元144和146上。
[0043]現(xiàn)在參考圖8，圖示了包括兩個(gè)收發(fā)器的通信系統(tǒng)170的實(shí)例的框圖。通信系統(tǒng)170可以用作通信系統(tǒng)120或者上述的通信系統(tǒng)140。在此實(shí)例中，通信系統(tǒng)170包括第一電路172和第二電路174，所述第一電路和所述第二電路電隔離同時(shí)使用電磁EHF信號176彼此通信。
[0044]電路172可以包括第一電源178和第一 EHF通信單元180以及適用于特定應(yīng)用的其他電路(未示出)。除了任何其他合適的電路之外，電路174可以包括第二電源182和第二 EHF通信單元184。通信單元180中的每一者可以在一個(gè)或多個(gè)襯底上形成為集成電路，并且可以是如圖5所示的分離的IC封裝，或者第一通信單元和第二通信單元可以是如圖6和圖7所示的公用IC封裝的一部分。
[0045]當(dāng)通信單元180可以是收發(fā)器時(shí)并且當(dāng)在傳輸模式下操作時(shí)，所述通信單元可以包括放大器186，所述放大器在基帶導(dǎo)體188上接收傳輸基帶信號并且將輸入到調(diào)制器190的信號放大。調(diào)制器190可以將基帶信號施加到由EHF振蕩器(未示出)產(chǎn)生的EHF載波信號上，以產(chǎn)生傳輸電氣EHF信號，所述信號被傳送到天線192上，用于作為傳輸電磁EHF信號176傳輸。當(dāng)在接收模式下運(yùn)行時(shí)，接收電磁EHF信號176由天線192接收并且轉(zhuǎn)換成輸入到解調(diào)器194上的接收電氣EHF信號。解調(diào)器194可以包括，例如，級聯(lián)放大器以及用于將接收電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成接收基帶信號的自混頻器探測器電路，所述接收基帶信號由放大器196放大，以在導(dǎo)體188上產(chǎn)生放大的接收基帶信號。通信單元180在傳輸模式和接收模式下的操作可以通過傳輸/接收開關(guān)198來控制。
[0046]通信單元184可以在功能上類似于通信單元180 (如果不相同)進(jìn)行構(gòu)建。因此，通信單元184可以具有基帶導(dǎo)體200、傳輸放大器202、調(diào)制器204、天線206、解調(diào)器208、接收放大器210以及傳輸/接收開關(guān)212。
[0047]將了解，所揭示的通信系統(tǒng)使用調(diào)制的EHF載波來在空氣或介電媒介上耦合信號。這可以增強(qiáng)分離并且因此增強(qiáng)相應(yīng)電路之間的隔離電壓。使用兩個(gè)芯片可以提供具有較小的占用空間的隔離以形成相應(yīng)的電路。由于電路的高頻調(diào)制能力，因此可以實(shí)現(xiàn)非常高的數(shù)據(jù)率。系統(tǒng)中具有完全不同的接地電位和動(dòng)力勢的部分因此可以進(jìn)行電隔離，以防止對設(shè)備或用戶造成損害。
[0048]由于使用隨著距離變化衰減相對較快的高頻能量，因此此解決方案也可以產(chǎn)生低EML.也可能對接近性和特定的電介質(zhì)具有較低的需求，由此在組裝期間允許相對較大的分離以及耐失調(diào)。在需要較少部件的情況下，可以以相對較低的成本推進(jìn)較少的特殊部件，例如，特殊電容器、LED、光檢測器、組件。普通的CMOS技術(shù)可以用于制造通信單元，所述通信單元具有可攜帶性和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。此外，EHF電路可以處理提高的數(shù)據(jù)吞吐量的非?？斓恼{(diào)制。
[0049]因此，上述用于提供電隔離和/或介電元件，以使用電磁EHF信號傳導(dǎo)的系統(tǒng)或方法可以包括以下實(shí)例中的一者或多者。
[0050]用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的系統(tǒng)可以包括:第一電路，所述第一電路提供用于傳送傳輸電信號的第一電信號路徑并且包括第一 EHF通信單元，所述第一 EHF通信單兀經(jīng)配置以接收傳輸電信號并且電磁式地傳輸表不電信號的電磁EHF信號；以及與所述第一電路電隔離的第二電路，所述第二電路提供第二電信號路徑并且包括第二 EHF通信單元，所述第二 EHF通信單元經(jīng)配置以電磁式地接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號、從接收到的電磁EHF信號提取接收到的電信號并且將接收到的電信號施加到第二電信號路徑上。
[0051]第一 EHF單?？梢越?jīng)配置以基于接收到的傳輸電信號調(diào)制傳輸電氣EHF信號。第二 EHF單元可以經(jīng)配置以解調(diào)接收到的電磁EHF信號，從而產(chǎn)生表示傳輸電信號的接收電信號。第一電路和第二電路都可以設(shè)置在單個(gè)印刷電路板(PCB)上。
[0052]系統(tǒng)可以包括沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料。第一電路與第二電路之間的PCB的一部分可以具有比安裝有第一電路和第二電路的PCB的一部分小的介電常數(shù)。第一電路與第二電路之間的PCB的一部分可以是填充有空氣的空間，并且沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料可以懸在該空間上。
[0053]沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料可以是具有矩形截面的介質(zhì)波導(dǎo)，例如，波導(dǎo)。第一電路和第二電路可以形成為分離的IC封裝，并且介質(zhì)波導(dǎo)可以與所述IC封裝分離。介質(zhì)波導(dǎo)可以與PCB共面。PCB可以包括形成于PCB中并且在第一電路與第二電路之間延伸的相對通道。PCB可以包括U形通道，所述通道包括相對通道并且連接在靠近第一電路和第二電路的相對通道之間延伸的通道部分。
[0054]在一些實(shí)例中，第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元可以設(shè)置在公用的集成電路(IC)封裝中。第一電路和第二電路都可以設(shè)置在公用的IC封裝中。第一 EHF通信單元可以包括第一天線，所述第一天線用于將表示傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成電磁EHF信號，并且沿著PCB在給定方向上引導(dǎo)電磁EHF信號。第二 EHF通信單元可以包括第二天線，所述第二天線在給定方向上從第一天線進(jìn)行設(shè)置，所述第二天線用于接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號并且用于將接收到的電磁EHF信號轉(zhuǎn)換成接收到的電氣EHF信號。
[0055]公用的IC封裝可以包括在第一天線與第二天線之間連續(xù)地覆蓋和延伸的介電部分。PCB可以包括第一接地平面，所述第一接地平面與第一 EHF通信單元對齊；以及第二接地平面，所述第二接地平面在物理上與第一接地平面間隔開并且與第一接地平面電隔離，所述第二接地平面與第二 EHF通信單元對齊。第一接地平面和第二接地平面可以以比第一天線與第二天線之間的距離更遠(yuǎn)的距離間隔開。
[0056]在一些實(shí)例中，第一電路可以設(shè)置在第一 PCB上，而第二電路設(shè)置在第二 PCB上。介電部分可以設(shè)置在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間。第一 EHF通信單元和第
二EHF通信單元中的每一者可以包括具有芯片的集成電路(IC)封裝、絕緣材料以及天線，所述天線位于所述IC封裝中并且通過絕緣材料固持在固定位置。第一 EHF通信單元和第
二EHF通信單元中的每一者可以包括引線框架并且具有可操作地連接到IC上的接地平面。天線可以經(jīng)配置以預(yù)定波長操作，并且引線框架包括多個(gè)分離的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件充分接近地布置在一起，以反射具有預(yù)定波長的電磁能。[0057]第一電路可以具有第一電源，而第二電路可以具有與第一電源電隔離的第二電源。第一電路可以具有第一電氣接地，而第二電路可以具有與第一電氣接地電隔離的第二電氣接地。第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元中的至少一者可以被配置為收發(fā)器。
[0058]在一些實(shí)例中，方法可以用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離。所述方法可以包括:在第一電路的第一電信號路徑上傳送傳輸電信號；在第一電路的第一 EHF通信單元中接收傳輸電信號；傳輸表不傳輸電信號的第一電磁EHF信號；在與第一電路電隔離的第二電路的第二 EHF通信單元中接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號；從接收到的電磁EHF信號中提取接收到的電信號，所述接收到的電信號表示傳輸電信號；以及將提取的接收到的電信號施加到第二電路的第二電信號路徑上。
[0059]所述方法可以進(jìn)一步包括將傳輸電信號轉(zhuǎn)換成傳輸電氣EHF信號，以及基于傳輸電信號通過第一 EHF通信單元調(diào)制傳輸電氣EHF信號。所述方法可以包括將接收到的電磁EHF信號轉(zhuǎn)換成接收到的電氣EHF信號，以及通過第二 EHF通信單元解調(diào)接收到的電氣EHF信號以重新創(chuàng)造接收到的電信號。
[0060]傳輸電磁EHF信號可以包括在單個(gè)印刷電路板(PCB)上的第一電路與第二電路之間傳輸電磁EHF信號。傳輸電磁EHF信號可以包括通過沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料,在第一電路與第二電路之間傳輸電磁EHF信號。所述方法可以包括將沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料懸在PCB中的空間上。
[0061]通過沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電材料在第一電路與第二電路之間傳輸電磁EHF信號可以包括:通過與PCB共面的介質(zhì)波導(dǎo)在第一電路與第二電路之間傳輸電磁EHF信號。介質(zhì)波導(dǎo)可以通過在PCB中形成在第一電路與第二電路之間延伸的相對通道來形成。在PCB中形成在第一電路與第二電路之間延伸的相對通道可以包括形成U形通道，所述通道包括相對通道并且連接在靠近第一電路和第二電路的相對通道之間延伸的通道部分。
[0062]在第一電路與第二電路之間傳輸電磁EHF信號可以包括:通過固體電介質(zhì)在第一EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間傳輸電磁EHF信號，所述固體電介質(zhì)在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間連續(xù)地覆蓋和延伸。
[0063]傳輸電磁EHF信號可以包括在設(shè)置在第一 PCB上的第一電路與設(shè)置在第二 PCB上的第二電路之間傳輸電磁EHF信號。傳輸電磁EHF信號可以包括通過在第一 EHF通信單兀與第二 EHF通信單元之間連續(xù)地延伸的固體電介質(zhì)部分傳輸電磁EHF信號。傳輸電磁EHF信號可以包括傳輸具有預(yù)定波長的電磁EHF信號，以及從第一 EHF通信單元的引線框架反射電磁EHF信號，所述引線框架可以具有多個(gè)分離的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件充分接近地布置在一起以反射具有預(yù)定波長的電磁能。
[0064]方法可以包括用第一電源為第一電路供電以及用與第一電源電隔離的第二電源為第二電路供電。第一電路可以用第一電氣接地進(jìn)行接地，而第二電路可以用與第一電氣接地電隔離的第二電氣接地進(jìn)行接地。方法可以包括傳輸來自第二 EHF通信單元的第二電磁EHF信號，以及在第一 EHF通信單元中接收傳輸?shù)牡诙姶臙HF信號。
[0065]在一些實(shí)例中，用于使用電磁EHF信號沿著第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的通信路徑通信的通信系統(tǒng)可以包括具有相對末端的介電元件。當(dāng)介電元件經(jīng)定位以在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間延伸(其中介電元件的末端靠近EHF通信單元中的相應(yīng)末端)并且介電元件處于通信路徑中時(shí)，介電元件可以傳導(dǎo)電磁EHF信號，所述介電元件在一端中接收電磁EHF信號并且通過介電元件將電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端。
[0066]第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元可以設(shè)置在單個(gè)印刷電路板(PCB)上，并且介電元件可以沿著第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的PCB延伸。系統(tǒng)可以包括第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元以及PCB，其中在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的PCB的一部分具有比安裝有第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元的PCB的一部分低的介電常數(shù)。第一電路與第二電路之間的PCB的一部分可以是填充有空氣的空間，并且沿著第一電路與第二電路之間的PCB延伸的介電元件可以懸在該空間上。
[0067]沿著第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的PCB延伸的介電元件可以是介質(zhì)波導(dǎo)并且可以具有矩形截面。第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元可以形成為分離的IC封裝，并且介電元件可以與所述IC封裝分離。介電元件可以與PCB共面。PCB可以包括形成于PCB中并且在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間延伸的相對通道。PCB可以包括U形通道，所述通道包括相對通道并且連接在靠近第一電路和第二電路的相對通道之間延伸的通道部分。
[0068]第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元可以設(shè)置在包括介電元件的公用的集成電路(IC)封裝中。第一 EHF通信單元可以包括第一天線，所述第一天線用于將表示傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成電磁EHF信號，并且沿著PCB在第一給定方向上引導(dǎo)電磁EHF信號。第二 EHF通信單元可以包括第二天線，所述第二天線在第一給定方向上從第一天線進(jìn)行設(shè)置，其中介電元件沿著該第一方向延伸。PCB可以包括第一接地平面，所述第一接地平面與第一 EHF通信單元對齊；以及第二接地平面，所述第二接地平面在物理上與第一接地平面間隔開并且與第一接地平面電隔離，所述第二接地平面與第二 EHF通信單元對齊。第一接地平面和第二接地平面可以以比第一天線與第二天線之間的距離更遠(yuǎn)的距離間隔開。
[0069]第一電路可以設(shè)置在第一 PCB上并且第二電路可以設(shè)置在第二 PCB上。第一 EHF通信單元可以包括第一天線，所述第一天線用于將表示傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成電磁EHF信號，并且沿著PCB在第一給定方向上引導(dǎo)電磁EHF信號。第二 EHF通信單元可以包括設(shè)置在第二給定方向上的第二天線，介電元件的一端可以在第一給定方向上從第一天線進(jìn)行設(shè)置，而介電元件的另一端可以在第二給定方向上從第二天線進(jìn)行設(shè)置。
[0070]第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元中的每一者可以包括具有芯片的集成電路(IC)封裝、絕緣材料以及天線，所述天線位于所述IC封裝中并且通過絕緣材料固持在固定位置。第一 EHF通信單元和第二 EHF通信單元中的至少一者可以被配置為收發(fā)器。
[0071]在其他實(shí)例中，用于通信的方法包括:將具有相對末端的介電元件定位在第一EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間，其中末端中的每一者靠近EHF通信單元的相應(yīng)末端；從第一 EHF通信單元中產(chǎn)生電磁EHF信號；在位于第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的介電元件中并且在通信路徑中傳導(dǎo)電磁EHF信號，所述介電元件在一端接收電磁EHF信號并且通過介電元件將電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端；以及將傳導(dǎo)的電磁EHF信號從介電元件輸出到第二 EHF通信單元。
[0072]所述方法進(jìn)一步可以包括:將介電元件定位在安裝在單個(gè)印刷電路板(PCB)上的第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間；沿著第一電路與第二電路之間的PCB將介電元件懸在PCB中的空間上，以及/或者將具有相對末端的介電元件定位在與PCB共面的第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間。
[0073]在一些實(shí)例中，所述方法可以進(jìn)一步包括通過在PCB中形成在第一電路與第二電路之間延伸的相對通道來形成介質(zhì)波導(dǎo)。形成通道可以包括形成U形通道，所述通道包括相對通道并且連接在靠近第一電路和第二電路的相對通道之間延伸的通道部分。
[0074]介電元件可以是在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間連續(xù)地覆蓋和延伸的固體電介質(zhì)。介電元件可以定位在設(shè)置在第一 PCB上的第一 EHF通信單元與設(shè)置在第二PCB上的第二 EHF通信單元之間。
[0075]在一些實(shí)例中，方法可以包括:從第二 EHF通信單兀中產(chǎn)生電磁EHF信號；在位于第二 EHF通信單元與第一 EHF通信單元之間的介電元件中并且在通信路徑中傳導(dǎo)電磁EHF信號，所述介電元件在另一端接收電磁EHF信號并且通過介電元件將電磁EHF信號傳導(dǎo)至一端；以及將傳導(dǎo)的電磁EHF信號從介電兀件輸出到第一 EHF通信單兀。
[0076]工業(yè)實(shí)用件
[0077]本專利申請文件所描述的發(fā)明涉及工業(yè)與商業(yè)行業(yè)，例如，使用與其他裝置通信的裝置或具有裝置中的部件之間的通信的裝置的電子和通信行業(yè)。
[0078]據(jù)信本專利申請文件中提出的披露涵蓋了具有獨(dú)立的效用的多個(gè)不同的發(fā)明。雖然已揭示了這些發(fā)明中的每個(gè)發(fā)明的優(yōu)選形式，但是其在本文揭示以及說明的具體實(shí)施例并不以限制性意義來理解，因?yàn)楸姸嘧凅w是可能的。每個(gè)實(shí)例界定了在上述披露中揭示的一項(xiàng)實(shí)施例，但是任何一個(gè)實(shí)例并不需要涵蓋最終所主張的所有特征或組合。雖然描述引用了“一個(gè)”或“第一”元件或其等效物，但是此類描述包括一個(gè)或多個(gè)此類元件，既不需要也不排除兩個(gè)或兩個(gè)以上此類元件。另外，用于識別元件的順序指示符，例如，第一、第二或第三是用于在元件之間進(jìn)行區(qū)分的，且并不指示需要的或限定數(shù)目的此類元件，且并不指示此類元件的特定位置或順序，除非另有具體說明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的系統(tǒng)，其包含: 第一電路，所述第一電路提供用于傳送傳輸電信號的第一電信號路徑并且包括第一EHF通信單元，所述第一 EHF通信單元經(jīng)配置以接收所述傳輸電信號并且電磁式地傳輸表不所述電信號的電磁EHF信號；以及 與所述第一電路電隔離的第二電路，所述第二電路提供第二電信號路徑并且包括第二EHF通信單元，所述第二 EHF通信單元經(jīng)配置以電磁式地接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號、從接收到的電磁EHF信號中提取接收到的電信號，以及將所述接收到的電信號施加到所述第二電信號路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF單元經(jīng)配置以基于所述接收到的傳輸電信號調(diào) 制傳輸電氣EHF信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第二EHF單元經(jīng)配置以解調(diào)接收到的電磁EHF信號，從而產(chǎn)生表示所述傳輸電信號的接收電信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路和所述第二電路都設(shè)置在單個(gè)印刷電路板(PCB)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的介電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB的一部分具有比安裝有所述第一電路和所述第二電路的所述PCB的一部分小的介電常數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB的一部分是填充有空氣的空間，并且沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的所述介電材料懸在所述空間上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的所述介電材料是具有矩形截面的介質(zhì)波導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路和所述第二電路形成為分離的IC封裝，并且所述介質(zhì)波導(dǎo)與所述IC封裝分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述介質(zhì)波導(dǎo)與所述PCB共面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括形成于所述PCB中并且在所述第一電路與所述第二電路之間延伸的相對通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括U形通道，所述通道包括所述相對通道并且連接在靠近所述第一電路和所述第二電路的所述相對通道之間延伸的通道部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元設(shè)置在公用的集成電路(IC)封裝中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路和所述第二電路都設(shè)置在所述公用的IC封裝中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元包括第一天線，所述第一天線用于將表示所述傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成所述電磁EHF信號，并且沿著所述PCB在給定方向上引導(dǎo)所述電磁EHF信號，并且所述第二 EHF通信單元包括第二天線，所述第二天線在所述給定方向上從所述第一天線進(jìn)行設(shè)置，用于接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號并且用于將所述接收到的電磁EHF信號轉(zhuǎn)換成接收到的電氣EHF信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述公用的IC封裝包括在所述第一天線與所述第二天線之間連續(xù)地覆蓋和延伸的介電部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括第一接地平面，所述第一接地平面與所述第一 EHF通信單元對齊；以及第二接地平面，所述第二接地平面在物理上與所述第一接地平面間隔開并且與所述第一接地平面電隔離，所述第二接地平面與所述第二 EHF通信單元對齊。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第一接地平面與所述第二接地平面之間的距離長于所述第一天線與所述第二天線之間的距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路設(shè)置在第一PCB上，而所述第二電路設(shè)置在第二 PCB上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含介電部分，其中所述介電部分設(shè)置在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元中的每一者包括具有芯片的集成電路(IC)封裝、絕緣材料以及天線，所述天線位于所述IC封裝中并且通過所述絕緣材料固持在固定位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元中的每一者進(jìn)一步包括引線框架并且具有可操作地連接到所述IC上的接地平面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述天線經(jīng)配置以預(yù)定波長操作，并且所述引線框架包括多個(gè)分離的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件充分接近地布置在一起，以反射具有所述預(yù)定波長的電磁能。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路具有第一電源，而所述第二電路具有與所述第一電源電隔離的第二電源。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路具有第一電氣接地，而所述第二電路具有與所述第一電氣接地電隔離的第二電氣接地。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元中的至少一者被配置為收發(fā)器。
27.一種用于傳遞電信號同時(shí)提供電隔離的方法，所述方法包含: 在第一電路的第一電信號路徑上傳送傳輸電信號； 在所述第一電路的第一 EHF通信單元中接收所述傳輸電信號； 傳輸表不所述傳輸電信號的第一電磁EHF信號； 在與所述第一電路電隔離的第二電路的第二 EHF通信單元中接收傳輸?shù)碾姶臙HF信號; 從接收到的電磁EHF信號中提取接收到的電信號，所述接收到的電信號表示所述傳輸電信號；以及 將提取的接收到的電信號施加到所述第二電路的第二電信號路徑上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述傳輸電信號轉(zhuǎn)換成傳輸電氣EHF信號，以及基于所述傳輸電信號通過所述第一 EHF通信單元調(diào)制所述傳輸電氣EHF信號。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其進(jìn)一步包括將所述接收到的電磁EHF信號轉(zhuǎn)換成接收到的電氣EHF信號，以及通過所述第二 EHF通信單元解調(diào)所述接收到的電氣EHF信號以重新創(chuàng)造接收到的電信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中傳輸電磁EHF信號包括在單個(gè)印刷電路板(PCB)上的所述第一電路與所述第二電路之間傳輸電磁EHF信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中傳輸電磁EHF信號包括通過沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的介電材料，在所述第一電路與所述第二電路之間傳輸電磁EHF信號。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其進(jìn)一步包含將沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的所述介電材料懸在所述PCB中的空間上。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中通過沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的介電材料在所述第一電路與所述第二電路之間傳輸電磁EHF信號包括:通過與所述PCB共面的介質(zhì)波導(dǎo)在所述第一電路與所述第二電路之間傳輸所述電磁EHF信號。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其進(jìn)一步包含通過在所述PCB中形成在所述第一電路與所述第二電路之間延伸的相對通道來形成所述介質(zhì)波導(dǎo)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中在所述PCB中形成在所述第一電路與所述第二電路之間延伸的相對通道包括形成U形通道，所述通道包括所述相對通道并且連接在靠近所述第一電路和所述第二電路的所述相對通道之間延伸的通道部分。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中在所述第一電路與所述第二電路之間傳輸電磁EHF信號包括:通過固體電介質(zhì)在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間傳輸電磁EHF信號，所述固體電介質(zhì)在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間連續(xù)地覆蓋和延伸。
37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中傳輸電磁EHF信號包括在設(shè)置在第一PCB上的所述第一電路與設(shè)置在第二 PCB上的所述第二電路之間傳輸電磁EHF信號。
38.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中傳輸電磁EHF信號包括通過在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間連續(xù)地延伸的固體電介質(zhì)部分傳輸電磁EHF信號。
39.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,其中傳輸電磁EHF信號包括傳輸具有預(yù)定波長的電磁EHF信號，以及從所述第一 EHF通信單元的引線框架反射所述電磁EHF信號，所述引線框架具有多個(gè)分離的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件充分接近地布置在一起以反射具有所述預(yù)定波長的電磁能。
40.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括用第一電源為所述第一電路供電以及用與所述第一電源電隔離的第二電源為所述第二電路供電。
41.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括用第一電氣接地對所述第一電路進(jìn)行接地以及用與所述第一電氣接地電隔離的第二電氣接地對所述第二電路進(jìn)行接地。
42.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其進(jìn)一步包括傳輸來自所述第二EHF通信單元的第二電磁EHF信號，以及在所述第一 EHF通信單元中接收傳輸?shù)牡诙姶臙HF信號。
43.一種用于使用電磁EHF信號沿著第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間的通信路徑通信的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包含具有相對末端的介電元件，當(dāng)所述介電元件經(jīng)定位以在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間延伸并且所述介電元件處于所述通信路徑中時(shí)，所述介電元件傳導(dǎo)電磁EHF信號，其中所述介電元件的末端靠近所述EHF通信單元的相應(yīng)末端，所述介電元件在一端接收所述電磁EHF信號并且通過所述介電元件將所述電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元設(shè)置在單個(gè)印刷電路板(PCB)上，并且其中所述介電元件沿著所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間的所述PCB延伸。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元以及所述PCB，在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間的所述PCB的一部分具有比安裝有所述第一 EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元的所述PCB的一部分低的介電常數(shù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB的一部分是填充有空氣的空間，并且沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB延伸的所述介電元件懸在所述空間上。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中沿著所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間的所述PCB延伸的所述介電元件是具有矩形截面的介質(zhì)波導(dǎo)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元形成為分離的IC封裝，并且所述介電元件與所述IC封裝分離。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中所述介電元件與所述PCB共面。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括形成于所述PCB中并且在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間延伸的相對通道。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括U形通道，所述通道包括所述相對通道并且連接在靠近所述第一電路和所述第二電路的所述相對通道之間延伸的通道部分。
52.根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元設(shè)置在包括所述介電元件的公用的集成電路(IC)封裝中。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元包括第一天線，所述第一天線用于將表示傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成所述電磁EHF信號，并且沿著所述PCB在第一給定方向上引導(dǎo)所述電磁EHF信號，并且所述第二 EHF通信單元包括第二天線，所述第二天線在所述第一給定方向上從所述第一天線進(jìn)行設(shè)置，其中所述介電元件沿著所述第一方向延伸。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其中所述PCB包括第一接地平面，所述第一接地平面與所述第一 EHF通信單元對齊；以及第二接地平面，所述第二接地平面在物理上與所述第一接地平面間隔開并且與所述第一接地平面電隔離，所述第二接地平面與所述第二 EHF通信單元對齊。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中所述第一接地平面與所述第二接地平面之間的距離長于所述第一天線與所述第二天線之間的距離。
56.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述第一電路設(shè)置在第一PCB上，而所述第二電路設(shè)置在第二 PCB上。
57.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元包括第一天線，所述第一天線用于將表示 所述傳輸電信號的傳輸電氣EHF信號轉(zhuǎn)換成所述電磁EHF信號，并且沿著所述PCB在第一給定方向上引導(dǎo)所述電磁EHF信號，并且所述第二 EHF通信單元包括設(shè)置在第二給定方向上的第二天線，所述介電元件的一端在所述第一給定方向上從所述第一天線進(jìn)行設(shè)置并且所述介電元件的另一端在所述第二給定方向上從所述第二天線進(jìn)行設(shè)置。
58.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元中的每一者包括具有芯片的集成電路(IC)封裝、絕緣材料以及天線，所述天線位于所述IC封裝中并且通過所述絕緣材料固持在固定位置。
59.根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述第一EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元中的至少一者被配置為收發(fā)器。
60.—種通信的方法,其包含: 將具有相對末端的介電元件定位在第一 EHF通信單元與第二 EHF通信單元之間，其中所述末端中的每一者靠近所述EHF通信單元中的相應(yīng)末端； 從所述第一 EHF通信單兀中產(chǎn)生電磁EHF信號； 在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間的所述介電元件中以及在通信路徑中傳導(dǎo)所述電磁EHF信號，所述介電元件在一端中接收所述電磁EHF信號并且通過所述介電元件將所述電磁EHF信號傳導(dǎo)至另一端；以及 將傳導(dǎo)的電磁EHF信號從所述介電元件輸出到所述第二 EHF通信單元。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中將介電元件定位在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間 包括將所述介電元件定位在安裝在單個(gè)印刷電路板(PCB)上的所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中將介電元件定位在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間包括沿著所述第一電路與所述第二電路之間的所述PCB將所述介電元件懸在所述PCB中的空間上。
63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中將介電元件定位在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間包括將具有相對末端的介電元件定位在與所述PCB共面的所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其進(jìn)一步包含通過在所述PCB中形成在所述第一電路與所述第二電路之間延伸的相對通道來形成所述介質(zhì)波導(dǎo)。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中在所述PCB中形成在所述第一電路與所述第二電路之間延伸的相對通道包括形成U形通道，所述通道包括所述相對通道并且連接在靠近所述第一電路和所述第二電路的所述相對通道之間延伸的通道部分。
66.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中將介電元件定位在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間包括將介電元件作為固體電介質(zhì)進(jìn)行定位，所述固體電介質(zhì)在所述第一 EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間連續(xù)地覆蓋和延伸。
67.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中將介電元件定位在所述第一EHF通信單元與所述第二 EHF通信單元之間包括將介電元件定位在設(shè)置在第一 PCB上的所述第一 EHF通信單元與設(shè)置在第二 PCB上的所述第二 EHF通信單元之間。
68.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其進(jìn)一步包括: 從所述第二 EHF通信單元中產(chǎn)生電磁EHF信號； 在所述第二 EHF通信單元與所述第一 EHF通信單元之間的所述介電元件中以及在通信路徑中傳導(dǎo)所述電磁EHF信號，所述介電元件在另一端中接收所述電磁EHF信號并且通過所述介電元件將所述電磁EHF信號傳導(dǎo)至一端；以及 將傳導(dǎo)的電磁E HF信號從所述介電元件輸出到所述第一 EHF通信單元。
【文檔編號】H01L25/065GK103947126SQ201280043190
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】伊恩·A·凱樂斯, 加里·D·麥科馬克 申請人:韋弗科奈公司