專利名稱：共用通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信裝置。尤其是，本發(fā)明涉及共用通信裝置，借助于該裝置可在電子設備之間傳輸數(shù)據(jù)。
背景技術：
電子設備間的數(shù)據(jù)連接通常借助于電纜或無線電通信裝置來進行。計算裝置通常通過通用串行總線(USB)或者類似的電纜接ロ與相關配件和外設連接，例如打印機、數(shù)碼 照相機、外部硬盤驅動器和閃存驅動器。無線通信裝置也是常見的。微處理器一般經由多芯總線線路連接到相關部件，多芯總線線路定義為印刷電路板(PCB)上的印制線或類似物。與電纜連接相關的問題是它們存在絆倒隱患以及潛在的電擊隱患。因此，通常需要電纜管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在工作場所和公共訪問區(qū)域尤其重要，因為這些區(qū)域必須遵從健康和安全法規(guī)。電纜連接也可能是笨拙的，并且需要手工操作適配于電纜的連接器，以便實現(xiàn)連接。這對于身體有殘疾的個人可能是個問題。由于磨損，重復的連接和拆開限制了連接器的壽命。

發(fā)明內容
在本發(fā)明的第一方面，提供ー種共用通信裝置，包括近場耦合的諧振元件陣列，該元件各包括耦合部分，耦合部分包括環(huán)部分。該裝置設置成與數(shù)據(jù)發(fā)送単元和數(shù)據(jù)接收單元結合，各単元具有耦合部分，所述単元被布置成借助于各單元的耦合部分和共用通信裝置的諧振元件相互通信；
數(shù)據(jù)發(fā)送単元的耦合部分包括諧振元件，該諧振元件包括布置成近場耦合到所述裝置的第一諧振元件環(huán)部分的環(huán)部分；數(shù)據(jù)接收単元的耦合部分包括諧振元件，該諧振元件包括布置成近場耦合到所述裝置的第二諧振元件(而非第一諧振元件)環(huán)部分的環(huán)部分。環(huán)部分可具有自由端。自由端可形成電容間隙，或者自由端可通過電容器連接。按照這些布置，環(huán)部分不會形成閉合環(huán)，并在自由端之間具有電容間隙。諧振元件可包括ー個以上的環(huán)部分。例如，諧振元件可包括沒有相互導電連接的兩個同心環(huán)部分。本發(fā)明的實施例具有優(yōu)點，即輸入和輸出裝置可借助于基本上在所述裝置的任何位置處的共用通信裝置來相互耦合。此外，兩個以上的裝置能夠耦合到所述裝置，而不需要提供連接器以及相關的開關電子裝置。本發(fā)明的實施例包括一個或多個磁耦合諧振電路陣列，其有時被稱為合成磁等離子體或者元磁(meta-magnet)。一些實施例包括借助于電場而不是磁場稱合的ー個或多個諧振電路陣列。在前面的情況下，磁耦合諧振器陣列能夠支持傳播的電磁波，其主要成分是在各電路中循環(huán)的電流以及它們共享的磁通。這種波是已知的磁感應(MI)波(例如見E. Shamonina, V. E. Kalinin 和 L. Solymar, “磁感應波導”，電子快報 38, 371-3 (2002))。MI波僅在存在有諧振電路的區(qū)域中傳播。因此，在ニ維結構中，該波按Ι/r進行功率衰減，而不是三維結構情況下的1/r2。 本發(fā)明利用了這一事實，即MI波的局部磁通能夠耦合到外部裝置，該外部裝置放置成緊鄰只在近場支持MI波的結構，接近該結構。如果半徑為r的諧振器陣列與自由空間波長A相比一般很小，則輻射損失R-不顯著
*[t)。這具有優(yōu)點，即利用近場范圍(regime)的MI波的裝置可被布置成不發(fā)射遠場范圍的電磁輻射，從而不需要關于電磁頻譜傳輸帶的許可考慮。此外，如果期望的話，可以增加屏蔽，盡管在大多數(shù)實施中它被設想為是不必要的。另外，通過提高工作頻率能夠增加帶寬，對工作頻率的限制由所用的金屬導體的復導電率和制造問題來設定(數(shù)百GHz數(shù)量級)。支持MI波的耦合諧振器(或者借助干與磁場磁力線相對的電場通量線相互耦合的相應的諧振器)陣列類似于“超材料”，因為它們在自由空間波長尺度上表現(xiàn)為連續(xù)的介質，盡管它們是由離散的耦合元件的陣列形成，通過該離散的耦合元件可策劃它們的表觀整體性質?？蛇x地，第一對相鄰諧振元件至少部分地以軸向配置進行耦合，借助于第一對相鄰諧振元件將數(shù)據(jù)發(fā)送單元與數(shù)據(jù)接收單元耦合；以及第二對相鄰諧振元件至少部分地以平面配置進行耦合，借助于第二對相鄰諧振元件將數(shù)據(jù)發(fā)送單元與數(shù)據(jù)接收單元耦合。所述裝置的至少ー對諧振元件可以基本上平面耦合的配置相互耦合。因此，一些環(huán)元件可以設置成在基本相同的平面中相互臨近。所述裝置的至少ー對諧振元件可以基本上共軸的配置相互耦合。所述裝置可具有自由表面，布置成允許數(shù)據(jù)發(fā)送或數(shù)據(jù)接收單元鄰接放置，從而實現(xiàn)所述裝置的諧振元件與所述單元之間的近場耦合。例如，諧振元件可以被嵌入在基底介質中，例如塑料材料的薄板，可選地為柔性塑料材料薄板。應該理解，自由表面可以是扁平面、平面、曲面、或者任何其他適當?shù)谋砻妗Ｋ鲅b置的諧振元件的每個相應的環(huán)的面可被布置成基本平行于對所述相應的環(huán)來說是本地的自由表面的部分。本地意味著最接近所述相應的環(huán)的所述自由表面的部分。或者，所述裝置的諧振元件的每個相應的環(huán)的面可被布置成基本垂直于對所述相應的環(huán)來說是本地的自由表面的部分。所述裝置的諧振元件的每個相應的環(huán)的面以與對所述相應的環(huán)來說是本地的自由表面的部分呈大約30°至大約70°范圍的角度進行設置，優(yōu)選地呈大約45°的角度。諧振元件的相應的相鄰對可被布置成使得它們的相應環(huán)部分在關于軸的相反方向上傾斜，該軸位于每個環(huán)部分的平面中，相應的軸基本上相互平行。元件的相應的相鄰對可被定向成基本相互垂直。所述裝置可包括第一層諧振元件和第二層諧振元件。
第一層諧振元件的每個相應的環(huán)的面可基本平行于第二層諧振元件的每個相應的環(huán)的面?；蛘撸谝粚又C振元件的每個相應的環(huán)的面可基本垂直于第二層諧振元件的每個相應的環(huán)的面。所述裝置可包括第三層諧振元件，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。第三層諧振元件的每個相應的環(huán)可平行于作為第三層的每個相應的環(huán)之上的諧振元件的第一層諧振元件的對應環(huán)。第一層諧振元件相對于第二層諧振元件可具有不同的諧振頻率。數(shù)據(jù)發(fā)送単元或數(shù)據(jù)接收単元的耦合元件的諧振頻率可不同于第一和第二層諧 振元件的諧振頻率。存在于第一層諧振元件之上適當方位的數(shù)據(jù)發(fā)送単元或數(shù)據(jù)接收単元的耦合部分可被布置成使得第一層的ー個或多個諧振元件的諧振頻率移位，從而第二層諧振元件與數(shù)據(jù)發(fā)送単元或數(shù)據(jù)接收単元的耦合元件相耦合。這具有優(yōu)點，即可降低未獲授權方將諧振元件耦合到所述裝置的容易度。所述裝置的諧振元件可被布置成使其在諧振元件的環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定的值時變?yōu)榻茫瑥亩C振元件不再耦合到一個或多個相鄰的諧振元件。這具有優(yōu)點，即在ー些情況下，如果未獲授權方試圖將諧振元件耦合到所述裝置，則可使該裝置變?yōu)榻?。該裝置可被布置成使其變?yōu)橛谰媒?一次性布置)?；蛘?，該裝置可被布置成使其變?yōu)榭赡娴亟谩Ｋ鲅b置的第一層諧振元件可被布置成使其在其中環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定的值時變?yōu)榻?。所述裝置還可包括第三層諧振元件，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。第一層和第三層可被布置成增強通過該結構的傳輸信號的耦合。第一層和第三層的耦合元件的環(huán)部分的相應平面可基本平行。第一層和第三層的耦合元件的環(huán)部分的相應平面可基本垂直于第二層的環(huán)部分的對應平面。數(shù)據(jù)傳輸単元和數(shù)據(jù)接收単元可被布置成借助于磁感應(MI)波相互通信。作為選擇或另外，數(shù)據(jù)傳輸単元和數(shù)據(jù)接收単元可被布置成借助于電感應(EI)波相互通信。共用通信裝置的諧振元件可設置在襯底上或襯底內。襯底可包括從塑料材料和織物中選擇的ー個。襯底可以是柔性襯底。在本發(fā)明的第二方面，提供ー種包括按照第一方面的共用通信裝置的物品。該物品可以是從下述中選擇的ー個一件衣服，ー塊地毯，ー塊壁紙，建筑面板，流體管道，電路板，主板和集成電路。在本發(fā)明的第三方面，提供ー種運輸設備，具有設置在其結構的一部分之上或之中的按照本發(fā)明第一方面的共用通信裝置。
優(yōu)選地，該結構是從下述中選擇的ー個船只的船體，飛機機身，機動車的車體，以及機動車駕駛室。


下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例，其中
圖I示出(a)軸向耦合的諧振電路的陣列；(b)面耦合的諧振電路的I-D陣列，提供按照本發(fā)明實施例的共用通信裝置(或“信道”)；(C)是(b)中所示布置的等效電路；(d)電纜耦合的諧振電路(或者“粒子”或“元件”)與戴維南源之間的等效的示意性圖示，戴維南源具有復雜源和內阻抗，用于描述通過按照本發(fā)明實施例的裝置功率的全轉移；以及(e)面耦合的諧振器電路2-D陣列，提供按照本發(fā)明實施例的裝置；
圖2示出了作為在圖I (b)的裝置中傳播的MI波的面內耦合系數(shù)K和頻 率的函數(shù)的衰減Ot和波矢P·的計算值，具有46MHz的諧振頻率并且Q=100，其中K=-/0/5，-O. 10，-O. 15，-O. 20 ；
圖3示出了以共面方式布置成一行的20_直徑諧振電路的簡單線性集的不同耦合系數(shù)值的功率傳輸函數(shù)的計算結果；
圖4示出了一種實施例，其中在人體表面提供數(shù)據(jù)通道的諧振電路線性陣列相耦合；圖5示出了(a)設置了兩層諧振電路的另ー個實施例，以及(b)作為頻率的函數(shù)的S21的相應曲線 圖6示出了一種實施例，其中以非共面、有起伏的方式定向諧振電路線性陣列，以將對耦合的幾何形狀的約束減至最?。?br> 圖7示出了具有三層諧振電路的諧振電路陣列；
圖8示出了適于在本發(fā)明的實施例中使用的諧振電路的實例；
圖9示出了具有按照圖8 (b)的實施例的諧振電路的2D陣列的共用通信裝置；
圖10示出了按照本發(fā)明實施例的具有分開的環(huán)形的諧振電路的2D陣列的共用通信裝
置；
圖11示出了按照本發(fā)明實施例的具有設置在襯底上的諧振電路的2D陣列的共用通信裝置，交替行的電路耦合到設置在該行端部的相應的輸入信號線；
圖12示出了(a)按照本發(fā)明實施例的設備的實驗布置，以及(b)作為終端距離d的函數(shù)的峰值S21和數(shù)據(jù)率的曲線圖，終端距離d是發(fā)送器和接收器的諧振電路與共用通信裝置的相應諧振電路之間的距離；
圖13示出了作為沿著自接收器(或發(fā)送器)終端的發(fā)送器(或接收器)終端(為諧振電路)的諧振電路的I-D陣列的位置的函數(shù)的峰值S21和數(shù)據(jù)率的曲線 圖14示出了設備的布置，其中設置有具有三層諧振電路元件的共用通信裝置，三層諧振電路元件被布置成分別輸送功率、控制信號和數(shù)據(jù)信號；
圖15示出了具有諧振電路元件布置的共用通信裝置，該諧振電路元件布置可被描述為“磚墻”布置；以及
圖16是曲線圖，示出了作為諧振電路元件支持陣列維數(shù)的函數(shù)的磁感應共用通信信道的帶寬的理論極限的包絡。
具體實施例方式圖I示出了(a)軸向耦合的諧振電路110的陣列101，以及(b)面耦合的諧振電路210的陣列201，提供按照本發(fā)明實施例的共用通信裝置(或信道)。電路110、210被布置成借助于磁通稱合在一起，該磁通由相應電路110、210的環(huán)部分感應的電流生成。在圖I (a)中，發(fā)送器單元的諧振電路120示出為軸向耦合到諧振電路110的陣列101，而接收器単元的諧振電路130示出為面耦合到陣列101。ー對諧振電路之間的軸向耦合意味著，連接該對諧振電路的每個環(huán)中心的標稱線具有至少不可忽略的平行于環(huán)平面法線的分量，如圖I (a)的線X-X所示。一對諧振電路之間的面或平面耦合意味著，連接該對諧振電路的每個環(huán)中心的標稱線具有至少不可忽略的平行于每個環(huán)平面的分量，同樣如圖I (a)所示。應該理解，圖I (a)的布置可對應于定位在具有結合在其中的陣列101的結構下面的接收器單元和定位在該結構端部的發(fā)送器単元?！ぴ趫DI (b)中，發(fā)送器単元的諧振電路220示出為軸向耦合到諧振電路210的陣列201，以及接收器單元的諧振電路230也示出為軸向耦合到陣列201。應該理解，圖I (b)的布置可對應于定位在具有結合在其中的陣列201的結構下面的接收器單元和定位在該結構之上的發(fā)送器単元。應該理解，在整個說明書中談及“在…之上”和“在…下面”時，是為了相對于說明的方位進行清楚的描述，而不應理解為是對所用的裝置或結構的方位的限制。圖I (C)示出了用于分析圖I (b)的布置的等效電路。圖I (d)說明了電纜耦合的諧振元件與戴維南源之間的等效性，戴維南源具有復雜源和內阻抗，用于描述通過該裝置的功率或全轉移。圖I (e)說明了一種實施例，其中具有諧振電路220的發(fā)送器単元和具有諧振電路230的接收器單元被設置在共用通信裝置上，該裝置為諧振電路210的2D陣列的形式。圖2示出了作為在圖I (b)的結構中傳播的MI波的面內耦合系數(shù)K和頻率的函數(shù)的衰減■和波矢P的計算值，該結構具有46MHz的諧振頻率以及為100的Q0K的負值導致反射波的傳播，如與頻率相対的P的負斜率所指示的那樣。作為諧振粒子間分離的函數(shù)的耦合系數(shù)的變化，示出了隨著IC的增加而在諧振頻率附近増加的通帯。對于無限結構，通帶(即α的大小基本上為最小的區(qū)域)隨耦合的増加大致線性地増加。對于有限結構，反射波和駐波可能會起作用，并且以離散的峰調制通帯。在一些實施例中，借助于共用通信裝置相互通信的裝置可被布置成按照共用通信裝置的一個或多個特征，例如通帶的ー個或多個峰的位置，來選擇信號的發(fā)送和/或接收的頻率。在一些實施例中，結構的端部或邊緣可端接復阻抗或一系列阻抗，以便降低反射的信號的量，例如參見Syms等人的“磁感應波導的吸收終端”，IEE會議論文集-微波天線與傳播 152，ρρ77-81 (2005)。圖3示出了以共平面方式布置成一行的20_直徑諧振粒子的簡單線性集的不同耦合系數(shù)值的功率傳輸函數(shù)的計算結果。粒子中心被布置成間隔距離“a”。為了進行計算，每個粒子被看作由單個圓形斷開的導體環(huán)(形成43nH的電感)構成，其中電容器(具有270pF電容)跨接在其上。
信號通過耦合到信號饋送輸入電纜的另ー個諧振粒子而耦合進該行的第一個元件。信號通過耦合到輸出電纜的另一個諧振粒子，從該行相反端的該行的元件到該行最后一個元件進行耦合。這種計算使用了ー組10個諧振共面粒子，如插圖所示。粒子間耦合系數(shù)K在-O. 05 (a=2. 5cm)與-O. 2 (a=2. 007cm，即粒子實際接觸)之間變化?？梢钥闯觯瑢τ谌醯闹C振器間的耦合，具有低帶寬的傳輸函數(shù)小。隨著耦合強度增カロ，可發(fā)現(xiàn)傳輸函數(shù)和帶寬上升。圖4示出了本發(fā)明的實施例，其中諧振電路(或“諧振器”)310的線性陣列耦合到人體。在一些實施例中，電路310嵌入在或者以別的方式耦合到一件或多件衣服。電路310的陣列提供了人體網(wǎng)絡，允許裝置耦合到或者接近用戶身體，以便相互無線通信。在圖4所示的實施例中，借助于電路310的陣列，移動電話裝置391被設置成與 頭戴式耳機393電連通，諧振電路基本上相互平面耦合。目前用于裝置間無線通信的系統(tǒng)，例如藍牙，在擁擠位置遭受了受限制的容量。圖4所示的布置允許使用非輻射的本地數(shù)據(jù)傳輸信道，其提供了增強的安全性，并且避免了在擁擠位置的受限制的容量的問題。圖5 (a)所示是本發(fā)明的另ー個實施例。在圖5 (a)的實施例中，設置了兩層諧振器。作為發(fā)送層410L的一層諧振器410平面耦合，并被布置成支持MI波沿著諧振器410限定的線或面?zhèn)鞑?。作為發(fā)送層410L之上的接ロ層411L的另ー層諧振電路411也是平面耦合，并被布置成方便發(fā)送層410L的諧振器到發(fā)送器或接收器單元的諧振器520、530的耦
ム
ロ ο應該理解，接ロ層411L的諧振電路411相互間的耦合沒有發(fā)送層410L的諧振器410強。這至少部分是因為接ロ層411L的諧振器比發(fā)送層410L的諧振器小，使得接ロ層411L的諧振器間有更大的距離。接ロ層41IL的諧振器411的諧振頻率被布置成在發(fā)送層410L的MI波通帶之外，使得在沒有適當?shù)陌l(fā)送或接收單元的耦合器時，基本沒有來自發(fā)送層410L的功率到接ロ層41IL的耦合發(fā)生。這種布置通過圖5 (b)所示的曲線圖來說明，其中作為頻率的函數(shù)繪制S21值(dB)的曲線圖。跡線A對應于不存在外部耦合器520、530(例如接收器單元或發(fā)送器単元的耦合器)時，接ロ層411L的諧振器的通帶；而跡線C對應于發(fā)送層410L的諧振器的通帯。跡線B對應于發(fā)送層410L的諧振器的通帯。如果在接ロ層411L的附近存在適當?shù)陌l(fā)送或接收單元520、530的耦合器，所述單元的耦合器與接ロ層411L之間的耦合被布置成會發(fā)生。這是因為發(fā)送或接收單元520、530的耦合器的存在導致了接ロ層411L的通帶的移位，使得接ロ層411L與發(fā)送層410L的通帶的重疊發(fā)生了。在圖5 (b)中對此做了說明，其中跡線C示出了接ロ層411L的通帶或分裂，從而現(xiàn)在可識別出兩個分立的標志為C的通帯。因此，接ロ層411L的通帶移進了發(fā)送層410L的MI波通帶范圍(用跡線B說明)。應該理解，在這樣的環(huán)境下，単元的耦合器能夠將信號注入發(fā)送層410L，但作為結果的MI波不能耦合回到接ロ層411L，除非在接ロ層411L附近存在適當?shù)鸟詈掀?例如另ー個適當?shù)陌l(fā)送或接收器單元的耦合器)。具有該特征的本發(fā)明的實施例具有優(yōu)點，即在適當?shù)陌l(fā)送器或接收器裝置的耦合器所在的位置處才將功率發(fā)送到接ロ層411L，從而降低了從發(fā)送層410L中傳播的MI波損失的功率的量。圖6示出了ー種實施例，其中以非共面、有起伏的方式定向諧振電路51OA、51OB的線性陣列501，從而相應對的相鄰諧振電路510A、510B中的每ー個的環(huán)部分的平面相互傾斜角度I。在該實施例中示出的I基本為90°。0的其他值也是有用的,例如45°或者任何其他適當?shù)闹?。I的一些值相對于另一些值可提供増加的數(shù)據(jù)容量。在圖6的實例中，諧振電路510A、510B相對于線性陣列的準線傾斜45度。應該理解，圖6的實施例允許具有定向在不同角度范圍的環(huán)部分的諧振電路耦合到陣列501。例如，接收器的環(huán)部分530A可被定向成使得環(huán)部分530A的縱軸Lk基本平行于陣列501的縱軸La?？蛇x擇地，接收器的環(huán)部分530B的縱軸Lk可被定向成基本垂直于陣列501的縱軸La。作為進一歩的選擇，接收器的環(huán)部分的縱軸Lk或者發(fā)送器的環(huán)部分的縱軸Lt可關于La以不同于0°或90°的角度P來定向，以給出環(huán)部分與陣列501之間增加的耦合效率。
·
應該理解，在此描述的線性陣列可被擴展以形成ニ維陣列，例如通過提供并列配置方式的多元線性陣列。圖7示出具有三層651、652、653諧振電路的諧振電路陣列。每個層分別包括諧振電路610A、610B、610C的子陣列。應該理解，頂層和底層651、653分別被布置成，憑借它們與上面關于圖5描述的中間層652的強相互作用，來增強發(fā)送器和接收器單元的諧振電路620、630之間的耦合。頂層和底層651、653中的諧振電路之間的耦合通過它們與中間層652的強相互作用而增強。該布置的帶寬憑借上面描述的增強的耦合可以增加多達至少約兩倍。圖7的布置還可被用在ニ維陣列中，其中每ー層是諧振電路的ニ維陣列。應該理解，如圖4所示那樣的物理柔性裝置能夠以相對簡單的方式制造。在ー些情況下，當諧振器間幾何形狀改變時，耦合性能可以變化。在一些實施例中，諧振器足夠小，以至于鏈中的各諧振器之間的角度足夠小，以特別在襯底變形的期望范圍上維持耦合性倉^:。裝置能夠被制造在基本上任何平面非導電表面中，包括IXD屏、衣服、醫(yī)療植入裝置、車輛和包括船身的船的表面、艦艇、潛艇、個人電腦和筆記本電腦外殼、印刷電路板、書籍、廣告海報、以及任何其他適當?shù)姆菍щ姳砻妗Ｒ虼?，例如，裝置可被設置在PCB上，以替換用于在耦合到PCB的集成電路之間傳遞數(shù)據(jù)的總線線路。在一些實施例中，提供的共用通信裝置被布置成，允許用戶以共用通信裝置的一部分為背景觸摸通信或存儲裝置以下載數(shù)據(jù)，例如移動電話、音樂播放器和/或視頻播放器。例如，用戶可以電影院的海報為背景觸摸移動裝置，井下載與該海報對應的電影預告片。其他應用也是可能的。圖8示出了按照本發(fā)明實施例的諧振電路的實例。圖8 (a)示出了具有一對裂開的同心環(huán)形諧振器710’、710’’的諧振電路710。裂開的環(huán)形諧振器710’、710’’每ー個都是具有ー對限定間隙的自由端的不連續(xù)環(huán)形元件的形式。在一些實施例中，該間隙是空氣間隙。在一些實施例中，介質而非空氣被設置在自由端之間。在圖8 (a)的實施例中，諧振器的相應間隙相互之間以180°定向。優(yōu)選地，裂開的環(huán)形諧振器借助于它們的形狀和導體配置，固有地具有期望的電感、電容和電阻。這方便生產廉價的、可印刷的諧振元件，其不需要其他部件以獲得電感、電容和電阻的適當值。在ー些布置中，整個諧振器是不包括任何橋接連接的ニ維結構，橋接連接需要第三維以橋接諧振器部分。這簡化了生產。在圖8 (b)的實施例中，提供具有單個裂開的環(huán)形的諧振電路810，環(huán)形的自由端借助于電容器819而被連接。應該注意，端部被認為是自由的，因為經由電容器在端部之間不存在導電路徑。如果用導電路徑替換電容器，實際上用連續(xù)的環(huán)形替換裂開的環(huán)形，端部將不是自由的。應該理解，電容器不需要被連接在裂開的環(huán)形的最末端，如果經由電容器在自由端之間存在路徑就足夠了，其中由ー個或多個導電部分和電容性間隙定義該路徑。 盡管圖8(a)和8(b)說明了基本上圓形的裂開的環(huán)，其它形狀是可能的，例如裂開的方形環(huán)、裂開的三角形環(huán)、圓的螺旋形、方的和多邊形的螺旋形。耦合效率取決于填裝配置，多邊形比圓形具有更大的填充因素，允許多邊形諧振電路相鄰之間具有更強的耦合。圖9示出了共用通信裝置900，具有按照圖8(b)實施例的諧振電路的ニ維陣列。圖10示出了共用通信裝置1000，具有諧振電路ニ維陣列，每個諧振電路都是螺旋形裂開的環(huán)形諧振器的形式。圖11示出了共用通信裝置1100，具有諧振電路1110的ニ維陣列。電路1110以行
和列布置。在該實施例中，示出的諧振電路1110的交替行的端部諧振電路1110T1、1110T2、1110T3耦合到對應的連接器1105A、1105B、1105C，其允許信號耦合到相應的端部諧振電路1110T1、1110T2、1110T3，從而耦合到裝置1100的諧振電路1110。圖11還示出了第一和第二便攜式裝置1191、1192，分別被布置成經由共用通信裝置1100相互通信。第一便攜式裝置1191具有耦合器1120，其具有環(huán)部分，該環(huán)部分被布置成平行于共用通信裝置1100的諧振電路1110的環(huán)部分的平面而定向。類似地，第二便攜式裝置1192具有耦合器1130，其具有環(huán)部分，該環(huán)部分被布置成平行于共用通信裝置1100的諧振電路1110的環(huán)部分的平面而定向。因此，第一和第二便攜式裝置1191、1192能夠經由它們各自的耦合器1120、1130和共用通信裝置1100的諧振電路1110而相互通信。類似地，第一和第二便攜式裝置1191、1192能夠與耦合到連接器1105Α、1105Β、1105C的裝置進行通信。在上面給出的允許下載電影預告片的海報的實例中，ー個或多個連接器1105Α、1105Β、1105C可以耦合到服務器，該服務器被布置成向裝置1100提供數(shù)字視頻
和音頻數(shù)據(jù)信號。應該理解，在一些實施例中，只提供一個連接器1105Α。其他數(shù)量的連接器也是有用的。按照本發(fā)明實施例的共用通信裝置可以設置在這樣范圍的結構中，例如地毯、地磚、壁紙、建造建筑物的板、電纜上或電纜周圍、管子、其他管道、以及任何其他適當?shù)慕Y構。本發(fā)明實施例的優(yōu)點是，不需要向共用通信裝置提供功率以使其發(fā)揮作用。也不需要控制器來控制沿著按照本發(fā)明實施例的共用通信裝置傳送的信號，除非希望這樣。應該理解，可以提供按照本發(fā)明實施例的智能裝置。例如，裝置可被布置成實時改變共用通信裝置的通帶的范圍。例如，可變電容器可被結合到該裝置的諧振元件中。在一些實施例中，介質的介電常數(shù)可以改變，從而改變通帶范圍。本發(fā)明的實施例在集成電路(IC)器件中是有用的。因此，借助于MI波可以實現(xiàn)去到IC的和來自 IC或甚至在IC內的功率和信號的耦合。因此，在一些實施例中，可以在IC上設置ー個或多個諧振器，并且布置成耦合到設置在電路板或其他村底上的一個或多個對應的諧振器，IC附加在該電路板或其他村底上或者以其他方式設置在該電路板或其他村底附近。從而，可將功率傳輸?shù)皆?C，以及數(shù)據(jù)信號、控制信號和任何其他需要的信號可在IC和襯底之間傳輸。結合這樣的襯底的計算裝置的部件可被布置成使用共用通信裝置相互通信。例如，存儲裝置、隨機存取存儲器裝置、圖形處理器裝置和任何其他裝置或電路，可被布置成借助于共用通信裝置進行通信。這具有優(yōu)點，即消除了對用于將部件安裝到PCB上的、昂貴的和精密的機械連接器的需要。可以提供具有基本圓形的環(huán)部分的諧振元件。環(huán)部分的其他形狀也是有用的，包括方形、矩形、橢圓形、以及任何其他適當?shù)男螤?。方形和矩形環(huán)相對于例如圓形環(huán)的ー些其他形狀具有優(yōu)點，因為在ー些情況下可以獲得増加的耦合系數(shù)。圖12 (a)示出了按照本發(fā)明實施例的設備的實驗布置，其中發(fā)送器和接收器單元1220、1230借助于包括諧振器電路1210的MI波導(或者共用通信裝置)而耦合。圖12 (b)示出了作為終端距離的函數(shù)的峰值S21和數(shù)據(jù)率的曲線圖，終端距離是發(fā)送器和接收器單元各自的終端(諧振電路)距該裝置的諧振電路的距離。插入圖12 (b)的曲線圖不出了在最近距離(1mm)、最佳稱合距離(8. 25mm)、以及最遠距離(30mm)處的傳輸函數(shù)。應該理解，分別產生最大峰值S21和峰數(shù)據(jù)容量的終端距離之間存在有O. 75mm的差。圖13示出了作為發(fā)送器単元1220沿著磁感應波導的位置的函數(shù)的峰值S21和數(shù)據(jù)率的曲線圖。圖14示出了設備的布置，其中提供了具有三層諧振電路元件1310A、1310BU310C的共用通信裝置1300。第一層1310A (也稱為數(shù)據(jù)層1310A)被布置成提供高帶寬總線層，傳送通信信號。第二層1310B (也稱為控制層1310B)被布置成提供相對低帶寬控制層，傳送控制信號。應該理解，控制信號的通信信道的帶寬一般能夠小于通信數(shù)據(jù)信道的帶寬?？刂茖永缈蛇\送與耦合到通信裝置1300的電路或裝置的控制相關的信號。第三層1310C (也稱為功率層1310C)被布置成向耦合到裝置1300的單元運送功率。借助于電磁感應向功率層1310C提供功率以及提供來自功率層1310C的功率。在圖14所示的實施例中，功率通過功率耦合器1390耦合到功率層1310C，功率耦合器1390是具有布置成將功率耦合到功率層1310C的諧振電路元件1310的終端的形式。類似地，通過相應的諧振電路，控制信號可耦合到控制層1310B，以及數(shù)據(jù)信號耦合到數(shù)據(jù)層1310A。應該理解，數(shù)據(jù)、控制和功率層1310A、1310B和1310C的諧振電路1310的諧振頻率分別被布置成如此不同，以至于數(shù)據(jù)、控制和/或功率信號的交叉通信的量盡可能低。在一些實施例中，例如芯片堆疊1351、1352的單元被設置在共用通信裝置1300上，并被布置成由此被供電以及由此進行通信。芯片堆疊1351、1352可包括ー個或多個集成電路，例如存儲器電路、微處理器電路等。每個堆疊1351、1352配備有布置成耦合到裝置1300的相應層1310A、1310B、1310C的相應的諧振電路元件。堆疊1351、1352的每ー個諧振電路元件配備有適當?shù)臑V波器元件，使得能夠濾出由電路元件拾取的信號，該電路元件不傳送與特定諧振電路元件想要拾取的信號相對應的信號。因此，對應于數(shù)據(jù)層1310A的堆疊1351、1352的諧振電路元件被布置成不拾取來自控制層1310B和功率層1310C的任何信號。
由適當?shù)臑V波器濾出由與數(shù)據(jù)層1310A相對應的堆疊1351、1352的諧振電路元件拾取的來自控制或功率層1310BU310C的任何信號。圖15示出了共用通信裝置1400，其具有諧振電路元件1410的布置，該布置可被描述為“磚墻”布置。在所示的實施例中，該裝置具有兩層1410AU410B諧振元件。每ー層的諧振元件1410基本共面，相應層的諧振元件為相互錯開的關系，類似于磚墻結構的磚的方式。因此，相應層1410AU410B的元件1410可被描述為相互基本180°異相。圖15所示布置具有優(yōu)點，即經由元件的交替的垂直耦合可以獲得諧振元件増加的面內耦合。對于面內信號，這具有増加通信裝置1400的帶寬的效果。圖16是曲線圖，示出了作為諧振電路元件的支持陣列維數(shù)的函數(shù)的磁感應共用通信信道帶寬的理論極限的包絡。該曲線圖示出了作為諧振電路1D、2D和3D陣列的耦合強度K的函數(shù)的信道范圍/f。，其中f。是諧振元件的諧振頻率。信道范圍/f0的值由下面的方程約束
權利要求
1.ー種共用通信裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)，包括近場耦合的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)陣列，所述元件各自包括耦合部分，該耦合部分包括具有自由端的環(huán)部分， 與數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)相結合提供所述裝置，每個單元具有耦合部分出20，630; 1120，1130)，所述單元(520; 530)被布置成借助于每個單元的耦合部分(620,630:1120, 1130)和共用通信裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)來相互通信， 數(shù)據(jù)發(fā)送単元的耦合部分包括諧振元件，該諧振元件包括布置成近場耦合到所述裝置的第一諧振元件的環(huán)部分的環(huán)部分，數(shù)據(jù)接收単元(530; 1191，1192)的耦合部分(620，630; 1120，1130)包括諧振元件，該諧振元件包括布置成近場耦合到所述裝置的第二諧振元件而非第一諧振元件的環(huán)部分的環(huán)部分。
2.如權利要求I所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送単元(520;1191，1192)和數(shù)據(jù)接收単元(530; 1191，1192)借助于其相耦合的第一對相鄰諧振元件(110; 210; 310; 410; 510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)至少部分地以軸向配置進行耦合，以及數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)借助于其相耦合的第二對相鄰諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)至少部分地以平面配置進行耦合。
3.如權利要求I或2所述的裝置，其中所述裝置(900;1000; 1100; 1300; 1400)的至少一對諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)以基本平面耦合的配置相互耦合。
4.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中所述裝置(900;1000; 1100; 1300; 1400)的至少ー對諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; I410)以基本共軸的配置相互耦合。
5.如前面任一項權利要求所述的裝置，具有自由表面，布置成允許數(shù)據(jù)發(fā)送或數(shù)據(jù)接收單元(520，530; 1191，1192)與之鄰接放置，從而實現(xiàn)所述裝置的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C;710;810;1110;1210;1410)與所述單元(520，530; 1191，1192)之間的近場耦合。
6.如權利要求5所述的裝置，其中所述裝置的多個諧振元件(110;210;310;410;510A，510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面被布置成基本平行于對所述相應的環(huán)來說是本地的所述自由表面的部分。
7.如權利要求5或6所述的裝置，其中所述裝置的多個諧振元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面被設置成基本垂直于對所述相應的環(huán)來說是本地的所述自由表面的部分。
8.如權利要求5至7中任一項所述的裝置，其中所述裝置的多個諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面以與對所述相應的環(huán)來說是本地的所述自由表面的部分呈大約30°至大約70°范圍的角度進行設置，優(yōu)選地呈大約45°的角度。
9.如權利要求I至8中任一項所述的裝置，其中諧振元件(110;210;310;410;510A,51OB;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的相應的相鄰對能夠被布置成使得它們的相應環(huán)部分在關于位于每個環(huán)部分的平面中的軸的相反方向上傾斜，相應的軸基本上相互平行。
10.如權利要求8或9所述的裝置，其中元件(HO;210; 310; 410; 510A, 510B; 610A，610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的相應的相鄰對定向成相互基本垂直。
11.如前面任一項權利要求所述的裝置，包括第一和第二層諧振元件(110;210;310;4.10;510A, 510B;610A, 610B, 610C;710;810;1110;1210;1410)。
12.如權利要求11所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210;310;410;510A,510B;6.10A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面基本平行于第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面。
13.如權利要求11或12所述的裝置，其中第一和第二層元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)被設置在布置成引入層之間的耦合的相對位置處，從而增強給定層的元件(110; 210; 310; 410; 510A, 510B; 610A，610B, 610C; 710;.810; 1110; 1210; 1410)之間的耦合的量。
14.如權利要求11至13中任一項所述的裝置，其中第一層元件(110;210; 310; 410; 5.10A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)被設置在當投影到第二層上時基本位于第二層元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 141O)中間的位置處，從而第一層元件和第二層元件以磚墻配置進行布置。
15.如權利要求11所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210;310;410;510A,510B;6.10A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面基本垂直于第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面。
16.如權利要求11至15中任一項所述的裝置，包括第三層諧振元件(110;210; 310; 4.10;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。
17.如權利要求16所述的裝置，其中第三層諧振元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B; 6.10A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)平行于作為第三層的每ー個相應的環(huán)之上的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110;.1210; 1410)的第一層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810;.1110; 1210; 1410)的對應環(huán)。
18.如權利要求11至17中任一項所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210; 310; 41.0;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的諧振元件(110; 210; 310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)具有與第二層諧振元件(110;21.0;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)不同的諧振頻率。
19.如權利要求11至18中任一項所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520;1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)的耦合元件(620，630; 1120，1130)的諧振頻率不同于第一和第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; I.410)的諧振頻率。
20.如權利要求19所述的裝置，其中在第一層諧振元件(110;210;310;410;510A,510B;610A,610B,610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)之上適當方位存在的數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191, 1192)的耦合部分(620, 630; 1120, 1130)被布置成，使得所述裝置的一個或多個諧振元件(110; 210; 310; 410; 510A, 510B; 610A，610B,610C;710;810; 1110; 1210; 1410)的諧振頻率移位，從而第一層或第二層的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)與數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191, 1192)的耦合元件(620, 630; 1120, 1130)耦ムロ ο
21.如權利要求11至20中任一項所述的裝置，還包括第三層諧振元件(110;210; 310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。
22.如權利要求21所述的裝置，其中第一層和第三層被布置成增強通過該結構的傳輸信號的耦合。
23.如權利要求21或22所述的裝置，其中第一和第三層耦合元件(110;210; 310; 410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分的相應面基本平行。
24.如權利要求23所述的裝置，其中第一和第三層耦合元件(110;210;310;410;510A，510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分的相應面基本垂直于第二層的環(huán)部分的對應面。
25.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中所述裝置的諧振元件(110;210; 310; 410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被布置成在諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定值時變?yōu)榻?，從而諧振元件(110; 210; 310; 410; 510A, 510B; 610A，610B, 610C;710;810; 1110; 1210; 1410)不再耦合到一個或多個相鄰的諧振元件(110; 210; 310; 410;510A, 510B;610A, 610B, 610C;710;810;1110;1210;1410)。
26.如從屬于權利要求11的權利要求25所述的裝置，其中所述裝置的第一層的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被布置成在其中的環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定值時變?yōu)榻谩?br> 27.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送単元(520;1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)被布置成借助于磁感應(MI)波相互通信。
28.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送単元(520;1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)被布置成借助于電感應(EI)波相互通信。
29.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中共用通信裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)的諧振元件(110; 210; 310;410; 510A, 510B;610A, 610B, 610C;710; 810; 1110; 1210; 1410)被設置在襯底之上或襯底內。
30.如權利要求29所述的裝置，其中所述襯底包括從塑料材料和織物中選擇的ー個。
31.如權利要求29或30所述的裝置，其中所述襯底是柔性襯底。
32.ー種共用通信裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)，包括第一和第二層近場耦合的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的陣列，所述元件各自包括耦合部分，該耦合部分包括具有自由端的環(huán)部分，其中第一陣列的元件被布置成近場耦合到第二陣列的元件。
33.如權利要求32所述的裝置，其中第一和第二層元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B;610A,610B,610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被設置在布置成引入層之間的耦合的相對位置處，從而增強給定層的元件之間的耦合的量。
34.如權利要求32或33所述的裝置，其中第一層元件(110;210;310;410;510A,510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被設置在當投影到第二層上時基本位于第二層元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)中間的位置處，從而第一和第二層元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A,610B,610C;710;810; 1110; 1210; 1410)以磚墻配置進行布置。
35.如權利要求32所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面基本平行于第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面。
36.如權利要求32至34中任一項所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)的面基本垂直于第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210；1410)的每ー個相應的環(huán)的面。
37.如權利要求32至36中任一項所述的裝置，包括第三層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。
38.如權利要求37所述的裝置，其中第三層諧振元件(110;210; 310; 410; 510A, 510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的每ー個相應的環(huán)平行于作為第三層的每ー個相應的環(huán)之上的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110;1210; 1410)的第一層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810;1110; 1210; 1410)的對應環(huán)。
39.如權利要求32至38中任一項所述的裝置，其中第一層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的諧振元件(110; 210; 310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)具有與第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)不同的諧振頻率。
40.如權利要求32至39中任一項所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520;1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)的耦合元件(620，630; 1120，1130)的諧振頻率不同于第一和第二層諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; I410)的諧振頻率。
41.如權利要求40所述的裝置，其中在第一層諧振元件(110;210;310;410;510A，510B;610A,610B,610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)之上適當方位存在的數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191, 1192)的耦合部分(620, 630; 1120, 1130)被布置成，使得所述裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)的一個或多個諧振元件(110; 210; 310;410;510A,510B;610A,610B,610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的諧振頻率移位，從而第一層或第二層的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)與數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520; 1191，1192)或數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191, 1192)的耦合元件(620，630; 1120, 1130)耦合。
42.如權利要求32至41中任一項所述的裝置，還包括第三層諧振元件(110;210; 310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110 ; 1210; 1410)，第一層和第三層被布置成將第二層夾在其之間。
43.如權利要求42所述的裝置，其中第一層和第三層被布置成增強通過該結構的傳輸信號的耦合。
44.如權利要求42或43所述的裝置，其中第一和第三層耦合元件(110;210; 310; 410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分的相應面基本平行。
45.如權利要求44所述的裝置，其中第一和第三層耦合元件(110;210;310;410;510A，510B;610A, 610B, 610C; 710;810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分的相應面基本垂直于第二層的環(huán)部分的對應面。
46.如權利要求32至45中任一項所述的裝置，其中所述裝置的諧振元件(110;210;310; 410; 510A, 510B; 610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被布置成使其在諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)的環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定值時變?yōu)榻?，從而諧振元件(110;210;310;410; 510A, 510B;610A, 610B,610C;710;810; 1110; 1210; 1410)不再耦合到一個或多個相鄰的諧振元件(110; 210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C;710;810;1110;1210;1410)。
47.如權利要求46所述的裝置，其中所述裝置的第一層的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B; 610A，610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被布置成在其中的環(huán)部分中流動的電流大小超過規(guī)定值時變?yōu)榻谩?br> 48.如權利要求32至47中任一項所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520;1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)被布置成借助于磁感應(MI)波相互通信。
49.如權利要求32至48中任一項所述的裝置，其中數(shù)據(jù)發(fā)送單元(520;1191，1192)和數(shù)據(jù)接收單元(530; 1191，1192)被布置成借助于電感應(EI)波相互通信。
50.如權利要求32至49中任一項所述的裝置，其中共用通信裝置的諧振元件(110;210;310;410;510A, 510B;610A, 610B, 610C; 710; 810; 1110; 1210; 1410)被設置在襯底之上或襯底內。
51.如權利要求32至50中任一項所述的裝置，其中所述襯底包括從塑料材料和織物中選擇的ー個。
52.如權利要求32至51中任一項所述的裝置，其中所述襯底是柔性襯底。
53.如前面任一項權利要求所述的裝置，其中環(huán)部分的自由端形成電容間隙。
54.如權利要求53所述的裝置，其中諧振元件(110;210;310;410;510A,510B;610A,61OB, 610C;710;810; 1110; 1210; 1410)包括ー個以上的環(huán)部分。
55.如權利要求I至52中任一項所述的裝置，其中自由端通過電容器(819)進行連接。
56.一種物品，包括如前面任一項權利要求所述的共用通信裝置(900;1000;1100;1300;1400)。
57.如權利要求56所述的物品，其中所述物品選自下述之ー一件衣服、一塊地毯、一塊壁紙、建筑面板、流體管道、電路板、主板以及集成電路。
58.ー種運輸設備，具有設置在其結構的一部分上或其結構的一部分中的、如權利要求I至55中任一項所述的共用通信裝置(900; 1000; 1100; 1300; 1400)。
59.如權利要求58所述的設備，其中所述結構選自下述之ー船只的船體、飛機機身、機動車的車身以及機動車駕駛室。
60.ー種共用通信裝置，基本如上參考附圖所描述。
61.ー種物品，基本如上參考附圖所描述。
62.ー種運輸設備，基本如上參考附圖所描述。
63.ー種物品，基本如上參考附圖所描述。
全文摘要
一種共用通信裝置包括近場耦合的諧振器元件陣列，每個元件包括耦合部分，耦合部分包括具有自由端的環(huán)部分，與數(shù)據(jù)發(fā)送單元和數(shù)據(jù)接收單元結合提供該裝置，每個單元具有耦合部分，所述單元被布置成借助于每個單元的耦合部分和公用通信裝置來相互通信，數(shù)據(jù)發(fā)送單元的耦合部分包括諧振元件，該諧振元件包括被布置成近場耦合到所述裝置的第一諧振元件的環(huán)部分的環(huán)部分，數(shù)據(jù)接收單元的耦合部分包括諧振元件，該諧振元件包括被布置成近場耦合到所述裝置的第二諧振元件而非第一諧振元件的環(huán)部分的環(huán)部分。
文檔編號H04B5/00GK102668398SQ201080060416
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2009年12月7日
發(fā)明者克里斯托弗·約翰·史蒂文斯, 葉卡婕琳娜·莎莫妮娜, 大衛(wèi)·約翰·愛德華茲, 拉茲洛·索利馬 申請人:Isis創(chuàng)新有限公司