用于極高頻（ehf）近距離無線連接的容忍未對準的高密度多發(fā)送器/接收器模塊的制作方法
【專利摘要】對接設(shè)備使用30GHz至300GHz的極高頻(EHF)信號的多個發(fā)送器無線和近距離通信。在對接時設(shè)備有可能未精確地對準。未對準的容忍度通過添加具有小于四分之一EHF波長的間距的諸如實心金屬塊或成排的填充有金屬的通孔等的阻擋件來提高。阻擋件使EHF輻射反射并阻止EHF輻射穿透阻擋件。被放置在鄰近的發(fā)送器與接收器之間的阻擋件阻擋雜散電磁輻射引起串擾。阻擋件可以被放置得與靠近接收器相比更靠近發(fā)送器以允許較寬區(qū)域用于接收，準許了較寬的未對準。被以四分之一波長間隔開的諸如接地平面等的EHF反射特征可以被添加至基板的在連接邊緣附近的端部以充當阻擋件并且使電磁輻射朝向預期接收器往回反射。
【專利說明】用于極高頻(EHF)近距離無線連接的容忍未對準的高密度多發(fā)送器/接收器模塊
[0001 ] 相關(guān)申請
[0002]本申請要求2013年10月 18日提交的針對“EHF Fields Propagat1n Methods andSystems”的美國臨時申請?zhí)?1/893，061和2014年3月13日提交的針對“Misalignment-Tolerant High-Density Mult1-Transmitter/Receiver Modules For Extremely-HighFrequency(EHF)Close-Proximity Wireless Connect1ns” 的共同待決的美國申請?zhí)?14/207，775的權(quán)益，兩個申請通過引用全部合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請涉及近距離收發(fā)器，并且更特別地涉及通過使電磁輻射重新指向而提高未對準的容忍度。
【背景技術(shù)】
[0004]無線連接設(shè)備典型地以驅(qū)動天線的發(fā)送器芯片為特征。天線可以被集成在發(fā)送器芯片內(nèi)側(cè)，但是更常見的是發(fā)送器芯片和天線被集成到模塊或其他設(shè)備上。
[0005]具有較長波長的較低頻率與較高頻率信號相比具有較大的近場區(qū)。因此與射頻識另IJ(RFID)—起常用的無線電波具有大約幾米的近場區(qū)，但是數(shù)據(jù)速率由于射頻被限制為也許數(shù)kHz至幾MHz。因此RFID系統(tǒng)趨向于發(fā)送小量數(shù)據(jù)，諸如識別符數(shù)據(jù)。
[0006]期望無線發(fā)送要求高數(shù)據(jù)數(shù)量的視頻和其他數(shù)據(jù)。RFID太受低頻無線電波的限制。受讓人已開發(fā)了使用極高頻(EHF)電磁輻射而不是使用射頻(RF)電磁輻射的無線通信系統(tǒng)。EHF輻射具有在30GHz至300GHz的范圍中的頻率。該較高頻率允許數(shù)據(jù)速率比用RF快高達I，000倍。然而，福射的波長比用于RF的小得多。較小EHF波長將近場包絡(luò)降低至也許Icm或2cm0
[0007]由發(fā)明人發(fā)明的美國序列號61/799,605的相關(guān)申請示出了多個EHF設(shè)備的在共用基板上的放置，以便使輻射從一個設(shè)備到相鄰設(shè)備隔離并且以便建立共用PCB結(jié)構(gòu)以限定諸如設(shè)備之間的工作距離和串擾等最終產(chǎn)品特性。基板內(nèi)和包圍基板的結(jié)構(gòu)的使用允許電磁輻射的重新指向。從換能器(具有與天線類似的發(fā)送和/或接收性質(zhì)，但可用多個物理配置實現(xiàn))發(fā)出的電磁輻射可以通過這樣的結(jié)構(gòu)被向上指向以允許接收器被放置在發(fā)送器的上方。這被稱為電磁輻射的豎直發(fā)射。可替代地，來自發(fā)送換能器的電磁輻射可以通過這樣的結(jié)構(gòu)被向一側(cè)指向以允許接收器被放置在發(fā)送器的旁邊。這被稱為電磁輻射的邊緣發(fā)射。來自發(fā)送換能器的電磁輻射也可以被平行于基板或垂直于基板指向。
[0008]雖然基板結(jié)構(gòu)在將電磁輻射從單個發(fā)送器重新指向至單個接收器時是有用的，但還期望在相同設(shè)備或基板結(jié)構(gòu)上具有多個發(fā)送器。例如，單個發(fā)送器-接收器對的信號傳遞帶寬可能小于期望的帶寬。具有兩個發(fā)送器-接收器對可以使可用帶寬成雙倍，而具有四個發(fā)送器-接收器對可以使可用帶寬成四倍。
[0009]因此，有時期望在各配合的設(shè)備上具有多個發(fā)送器和接收器。例如，平板計算設(shè)備可以具有處于近距離時與對接或基站設(shè)備上的兩個接收器和兩個發(fā)送器通信的兩個發(fā)送器和兩個接收器。然而，來自多個發(fā)送器的電磁輻射的包絡(luò)可能彼此疊加，潛在地引起了干擾、串擾、駐波、節(jié)點、空值和/或其他現(xiàn)象。該干擾可以導致在接收器處的受損的信號完整性和接收，和不穩(wěn)定的載波與信號傳遞。
[0010]當配合的設(shè)備彼此未確切對準時，干擾現(xiàn)象可能會隨著兩個配合的設(shè)備的未對準的量而變化。信號劣化的量可能會隨著位置和對準而變化。因為電磁輻射包絡(luò)的大小可能相當小，諸如Icm至2cm或更小，并且由兩個或多個干擾的包絡(luò)所引起的節(jié)點可能僅以毫米間隔開，所以僅幾毫米的小的未對準可能會引起信號強度上的巨大改變。接收換能器可以通過稍微重新定位而被從干擾包絡(luò)內(nèi)的最大量移動至包絡(luò)內(nèi)的最小量。對未對準的該靈敏度是不期望的。
[0011]期望的是對與配合的設(shè)備的未對準容忍的近距離通信設(shè)備。具有基板結(jié)構(gòu)以反射、吸收或指向電磁輻射的近距離通信設(shè)備是期望的，以阻止或降低來自從相互靠近的多個發(fā)送器發(fā)出的多個電磁輻射包絡(luò)的疊加的多路徑干擾。使一個發(fā)送器的電磁輻射包絡(luò)與另一發(fā)送器的電磁輻射包絡(luò)隔離的結(jié)構(gòu)是期望的。
【附圖說明】
[0012]圖1示出近距離通信的多發(fā)送器和多接收器設(shè)備。
[0013]圖2示出具有多個發(fā)送器/接收器的未對準近距離設(shè)備。
[0014]圖3A至圖3B示出在基板中具有電磁輻射阻擋件以提高未對準容忍度的設(shè)備中的多發(fā)送器和多接收器。
[0015]圖4A至圖4C示出在基板中具有非對稱電磁輻射阻擋件以進一步提高未對準容忍度的設(shè)備中的多發(fā)送器和多接收器。
[0016]圖5示出與反向帶寬相比具有較高向前帶寬的配合的設(shè)備。
[0017]圖6A至圖6B示出在基板中具有電磁輻射阻擋件的偏移以進一步提高未對準容忍度的非對稱帶寬設(shè)備。
[0018]圖7A至圖7B示出容忍未對準的邊緣射出設(shè)備。
[0019]圖8A至圖SB突出了用于垂直連接設(shè)備的容忍未對準的近距離通信。
[0020]圖9A至圖9C突出了用于近距離垂直連接設(shè)備的提高未對準容忍度的對接阻擋件。[0021 ]圖1OA至圖1OC突出了用于近距離垂直連接設(shè)備的提高未對準容忍度的對準鍵和對接阻擋件。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明涉及在容忍對準的近距離收發(fā)器上的改進。以下描述被呈現(xiàn)以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠如特定應用及其要求的上下文中所提供地做出和使用發(fā)明。對優(yōu)選實施例做出的各種修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，并且這里所限定的一搬原理可以應用于其他實施例。因此，本發(fā)明不意在限于所示出和描述的特定實施例，而是要符合與這里所公開的原理和新穎特征一致的最寬范圍。
[0023]圖1示出近距離通信的多發(fā)送器和多接收器設(shè)備。每個設(shè)備具有多個發(fā)送器-接收器對增加了可用數(shù)據(jù)帶寬。設(shè)備102與配合的設(shè)備104處于近距離，通過空氣間隙18分開，空氣間隙在設(shè)備102、104接觸時接近或者是零。發(fā)送器和接收器可以通過在輻射的包絡(luò)中生成/從輻射的包絡(luò)接收電磁輻射的換能器使用電磁信號傳遞來通信。發(fā)送器10和接收器26中的換能器12可以是當處于近距離時彼此處于0.1mm至2cm的距離。接收器26可以在發(fā)送器10的近場區(qū)內(nèi)時更好地操作，但是當在過渡區(qū)中或者在遠場區(qū)中時也可以接收充分強的信號。
[0024]由EHF發(fā)送器設(shè)備產(chǎn)生的輻射的包絡(luò)可以通過許多因素進行修改，包括但不限于在設(shè)備內(nèi)或設(shè)備的外側(cè)的EHF換能器的類型、結(jié)構(gòu)和定位、用來封裝設(shè)備的模制化合物的類型和厚度、包圍發(fā)送器設(shè)備的金屬和電介質(zhì)結(jié)構(gòu)、設(shè)備下方的PCB類型和結(jié)構(gòu)、PCB上的金屬跡線、接地平面、波導及EHF發(fā)送器設(shè)備附近的其他類似結(jié)構(gòu)。類似地，在EHF接收器設(shè)備附近延伸的輻射包絡(luò)受到類似因素的影響。為了獲得EHF發(fā)送器與EHF接收器之間的良好連接，包圍EHF發(fā)送器和EHF接收器兩者的結(jié)構(gòu)的放置和類型必須加以考慮。如該發(fā)明中所示，這些結(jié)構(gòu)的正確使用可以提高這些設(shè)備之間的連接。
[0025]設(shè)備102具有各生成電磁輻射包絡(luò)14的兩個發(fā)送器10。配合的設(shè)備104上的接收器26具有可以在由設(shè)備102上的發(fā)送器12的發(fā)送換能器12所發(fā)出的包絡(luò)14內(nèi)的換能器12。
[0026]配合的設(shè)備104具有各生成電磁輻射包絡(luò)24的兩個發(fā)送器20。設(shè)備102上的接收器I6具有在由設(shè)備104上的發(fā)送器20的發(fā)送換能器12所發(fā)出的包絡(luò)24內(nèi)的換能器12。因此存在有從設(shè)備102到配合的設(shè)備104的兩個向前通道，和從配合的設(shè)備104往回到設(shè)備102的兩個反向通道。
[0027]包絡(luò)14是更復雜的電磁輻射場的簡化或抽象化。包絡(luò)14指示出接收器可以接收充分強的信號以取回通信數(shù)據(jù)所在的區(qū)域。當接收器26被移動到包絡(luò)14的外側(cè)時，信號可能無法強到足夠數(shù)據(jù)的通信的良好接收。當接收器26被移動到包絡(luò)14內(nèi)時，信號強度可以強到足夠數(shù)據(jù)的通信的良好接收。電磁輻射場的實際形狀比示出為包絡(luò)14的更復雜，但包絡(luò)14是用于說明近距離通信的有用的簡化。還有，信號強度在包絡(luò)14的邊界逐漸減小。
[0028]發(fā)送器10可以以使得包絡(luò)14被遠離設(shè)備102指向的指向方式發(fā)出輻射。雖然鄰近的接收器16可能與預期的接收器26相比更靠近發(fā)送器10，但包絡(luò)14的指向本質(zhì)使電磁輻射中的大多數(shù)遠離鄰近的接收器16并朝向預期的接收器26指向。
[0029]然而，一些輻射可能存在于包絡(luò)14的外側(cè)。該泄漏輻射可以引起與非預期的接收器的串擾。例如，設(shè)備102中的發(fā)送器10可能將輻射泄漏至也在設(shè)備102中的鄰近的接收器16。因此接收器16可能通過包絡(luò)24從配合的設(shè)備104的發(fā)送器20接收預期信號，并且還從鄰近的發(fā)送器10接收一些非預期的輻射。當接收器16鄰近于兩個發(fā)送器16、諸如用于設(shè)備102中的上接收器16時，所接收的泄漏輻射可能成雙倍。來自相同設(shè)備上的鄰近發(fā)送器的該泄漏輻射(如圖1中箭頭所示)是不期望的。泄漏輻射的問題對于以類似或相同頻帶(例如，約60GHz)通過極高頻(EHF)信號傳遞進行通信的發(fā)送器和接收器更加顯著。EHF帶是在30GHz至300GHz之間。這決定相同設(shè)備上的發(fā)送器/接收器的放置被進一步隔開或者在相同設(shè)備上的發(fā)送器與接收器中間具有專門的隔離結(jié)構(gòu)，增加了復雜性和/或成本。使用不同頻帶的在多個發(fā)送器/接收器對之間的EHF信號傳遞可以減輕歸因于物理放置的泄漏的問題但可能增加發(fā)送器和接收器解決方案的復雜性、功率和成本。在多個設(shè)備上具有多個發(fā)送器/接收器提供了大大提高帶寬的益處，但是提出了針對可靠通信的增加的成本和復雜性的問題。因此，需要可以使得能夠通過減輕泄漏和/或串擾實現(xiàn)近距離通信(通過EHF信號傳遞)以提高用于多個通道解決方案的有效帶寬的低成本/低復雜性基板解決方案。這些解決方案需要具有針對不同實際情形的一致性能，包括但不限于設(shè)備之間的合理的未對準和基板配置中的非對稱。該公開中所呈現(xiàn)出的實施例被指向于打算在設(shè)備或系統(tǒng)中提供這些解決方案的基板解決方案。
[0030]如這里所使用的設(shè)備的對準是指使得來自發(fā)送器的電磁輻射能夠由預期接收器最大限度地檢測到的基板結(jié)構(gòu)或換能器的相對物理放置。
[0031]基板表面(多個)上的EHF反射材料可以是指被添加(或放置)至或者頂表面、基板內(nèi)的層中、穿過基板或者在基板周圍的材料。
[0032]圖2圖示出具有多個發(fā)送器/接收器的未對準近距離設(shè)備。在圖2中，設(shè)備102與配合的設(shè)備104未確切對準。該未對準引起接收器26中的換能器12不再在包絡(luò)14內(nèi)居中。而是，接收器26中的換能器12中的一些在包絡(luò)14的外側(cè)。因此由接收器26所接收到的信號在與圖1的對準設(shè)備相比時被降低。
[0033]同樣，接收器16不再在來自發(fā)送器20的包絡(luò)24內(nèi)居中。由接收器16從包絡(luò)24接收到的信號強度被降低。因此近距離設(shè)備的未對準可以降低接收到的信號強度。
[0034]雖然接收到的信號歸因于未對準而較弱，但來自相同設(shè)備上的鄰近發(fā)送器的泄漏的輻射沒有受到未對準的影響，因為設(shè)備102上的發(fā)送器10與接收器16之間的間距是固定的。因此來自鄰近發(fā)送器的非預期的輻射沒有被降低，而來自未對準設(shè)備的預期信號因為未對準而被降低。預期輻射與非預期輻射的比率因此由于未對準而降低。因此串擾相對較強并且當設(shè)備未對準時更是個問題。
[0035]圖3A至圖3B示出了在基板中具有電磁輻射阻擋件以提高未對準容忍度的設(shè)備中的多發(fā)送器和多接收器。阻擋件32是填充有金屬的通孔行、諸如在印刷電路板(PCB)中的孔。通孔正常情況下用來連接PCB上的不同金屬層上的金屬跡線。填充有金屬的通孔在這里被用來形成針對電磁輻射的基本阻擋件。電磁輻射傾向于反射離開阻擋件32的通孔中的金屬、使電磁輻射重新指向并且減輕來自越過阻擋件32的電磁輻射。通孔是阻擋件的一個示例。阻擋件32可以用基板的頂部、內(nèi)部和底部上的其他結(jié)構(gòu)或材料來加強或替換。這些結(jié)構(gòu)可以反射、指向或吸收EHF輻射以便減輕串擾并提高兩個設(shè)備之間的連接。
[0036]阻擋件32中的鄰近通孔之間的間距應該比目標電磁輻射的波長小得多，諸如波長的四分之一。例如，從發(fā)送器10、20發(fā)出的EHF輻射可以具有在空氣中具有5mm的波長的60GHz的信號，并且當它穿過諸如基板等的介電材料時可以被進一步降低。為了阻止輻射的穿過基板的泄漏，將會要求阻擋件32中的鄰近通孔之間的0.5mm或更小的間距，以便反射EHF輻射。這些通孔可以基板的頂部、內(nèi)部和底部上的其他結(jié)構(gòu)或材料來加強或替換。
[0037]阻擋件32被放置在設(shè)備102上的各對鄰近的發(fā)送器10與接收器16之間，并且在配合的設(shè)備104上的各對鄰近的發(fā)送器20與接收器26之間。包圍接收器16的兩個阻擋件32趨向于將來自包絡(luò)24的預期輻射指向往回到接收器16內(nèi)。還有，來自發(fā)送器10的雜散輻射通過阻擋件32被朝向發(fā)送器10往回指向，阻止了來自發(fā)送器10的雜散輻射到達接收器16。因此阻擋件32降低了從鄰近發(fā)送器到接收器上的雜散輻射和串擾，并且也可以通過使這些輻射朝向預期接收器16往回反射或指向而增強來自包絡(luò)24的預期輻射。
[0038]在圖3B中，配合的設(shè)備104與設(shè)備102未對準。阻擋件32仍然降低或阻止來自相同設(shè)備102上的發(fā)送器10的雜散輻射到達接收器16。另外，阻擋件32有助于將由發(fā)送器20作為包絡(luò)24發(fā)出的預期輻射朝向預期接收器16重新指向。設(shè)備1 2、104的未對準引起包絡(luò)14、24不再在預期接收器26、16上居中。而是，更多的來自包絡(luò)14、24的電磁輻射到達阻擋件32。阻擋件32使該電磁輻射指向或反射往回到包絡(luò)14、24內(nèi)并朝向接收器26、16。由阻擋件32進行的該反射引起包絡(luò)14、24的形狀被朝向預期接收器26、16歪斜。包絡(luò)14、24的邊緣或邊界接觸阻擋件32但是不可以延伸超過阻擋件32或者可以最小限度延伸。
[0039]因此作為反射離開阻擋件32的結(jié)果，更多的發(fā)送出的輻射到達預期接收器16、26。接收不太依賴于設(shè)備102、104之間的確切對準。阻擋件32增加了對設(shè)備102、104的未對準的容忍度。
[0040]然而，在未對準的量增加時，發(fā)送出的輻射中的一些可能最終撞擊在阻擋件32的另一側(cè)上，該側(cè)遠離預期接收器26、16面對。到達阻擋件32的錯誤一側(cè)的該輻射可能被反射遠離預期接收器26、16，降低了接收到的信號強度。包絡(luò)14、25可以接著由阻擋件32分裂，形成了分叉的形狀。還有，發(fā)送出的輻射中的一些可能撞擊在阻擋件32中的第一通孔上并接著被向后朝向發(fā)送器反射或者被以一些其他角度反射遠離預期接收器26、16。這是不期望的，但是僅在具有較大未對準時發(fā)生。
[0041]圖4A至圖4C示出在基板中具有非對稱電磁輻射阻擋件以進一步提高未對準容忍度的設(shè)備中的多發(fā)送器和多接收器。在圖4A中，阻擋件32不像圖3A所示那樣在鄰近的發(fā)送器與接收器之間居中。而是，阻擋件32被更靠近發(fā)送器10、20并且進一步遠離接收器16、26偏移和放置。阻擋件32仍然使來自發(fā)送器10、20的雜散輻射朝向發(fā)送器往回反射，并且阻止雜散輻射到達相同設(shè)備上的鄰近接收器16、26。
[0042]如圖4B所示，當設(shè)備102、104以與圖3B所示相同的量未對準時，阻擋件32仍然使包絡(luò)14、24中的電磁輻射朝向預期接收器26、16往回反射。然而，與圖3B相比，圖4B中從接收器26、16到阻擋件32的最大距離可能會降低用于包絡(luò)14、24的反射的程度。因此圖3B的居中阻擋件32針對小量未對準可以提供與圖4B相比大的信號強度。
[0043]如圖4C所示，當設(shè)備102、104以與圖3B中相比較大的量未對準時，與利用圖3B的居中阻擋件32相比較大量的未對準被容忍。從接收器16、26到阻擋件32的附加偏移提供了附加量的容忍的未對準，大概等于附加偏移的量。
[0044]對于較大量的未對準，包絡(luò)14、24中的輻射中的一些撞擊在阻擋件32的面對接收器26、16的一側(cè)上。阻擋件3 2使該電磁輻射往回反射到包絡(luò)14、24內(nèi)并朝向接收器26、16。由阻擋件32進行的該反射可以引起包絡(luò)14、24的形狀朝向預期接收器26、16歪斜。包絡(luò)14、24的邊緣或邊界接觸阻擋件32但不可以延伸超過阻擋件32。
[0045]當未對準的量進一步增加時，發(fā)送出的輻射中的一些最終可以撞擊在阻擋件32的另一側(cè)上，該側(cè)遠離預期接收器26、16面對。還有，發(fā)送出的輻射中的一些可以撞擊在阻擋件32中的第一通孔上并且被向后朝向發(fā)送器反射或者被以一些其他角度反射遠離預期接收器26、16。這在利用圖4的偏移阻擋件32時與利用圖3的居中阻擋件32時相比以較大量的未對準發(fā)生。因此偏移的阻擋件32進一步增加了對設(shè)備102、104的未對準的容忍度。
[0046]圖5示出具有與反向帶寬相比較高向前帶寬的配合的設(shè)備。設(shè)備102具有三個發(fā)送器10和僅一個接收器16。配合的設(shè)備104具有三個接收器26和僅一個發(fā)送器20。因此，與在從配合的設(shè)備104回到設(shè)備102的反向方向中相比(假設(shè)可以在所有通道中采用類似的電磁信號傳遞特性)，在從設(shè)備102到配合的設(shè)備104的向前方向中每單位時間可以發(fā)送三倍多的數(shù)據(jù)。這樣的非對稱通道可能對于一些應用是期望的，諸如當設(shè)備104是由來自設(shè)備102的介質(zhì)驅(qū)動的媒體播放器或者大顯示屏時。這樣的非對稱設(shè)備可以不太易于發(fā)生在相同設(shè)備上的串擾，因為接收器可以被放置在與鄰近的發(fā)送器相距較大的距離處，并且單個接收器具有與兩個鄰近的發(fā)送器相比的僅一個鄰近的發(fā)送器。然而，在設(shè)備104處，接收器可能更易于發(fā)生來自設(shè)備102的發(fā)送器的串擾。102與104之間的未對準可以引起來自設(shè)備102上的一個或多個發(fā)送器的輻射被設(shè)備104上的超過一個的接收器拾取。
[0047]圖6A至圖6B示出在基板中具有偏移電磁輻射阻擋件以進一步提高未對準容忍度的非對稱帶寬設(shè)備。在圖6A中，阻擋件32被放置在鄰近的發(fā)送器10之間的中央。然而在鄰近的發(fā)送器10與接收器16之間，阻擋件32被靠近發(fā)送器10并進一步遠離接收器16偏移地放置。
[0048]同樣，對于配合的設(shè)備104，阻擋件32被放置在鄰近的接收器26之間的中央，但是在發(fā)送器20與接收器26彼此鄰近的地方被更靠近發(fā)送器20并且進一步遠離接收器26放置。
[0049]在圖6B中，當設(shè)備102、104未對準時，阻擋件32使包絡(luò)14中的預期電磁輻射往回朝向預期接收器26反射。容忍度可以對于配合的設(shè)備104中的兩個上側(cè)接收器26是最緊的，因為阻擋件32在這些接收器之間居中。附加間距由設(shè)備102底部的發(fā)送器10與接收器16之間和配合的設(shè)備104底部的接收器26與發(fā)送器20之間的阻擋件32的偏移提供。該附加間距與利用兩個上側(cè)發(fā)送器-接收器對相比提供了更多的未對準容忍度。
[0050]當未對準增加時，接收可能首先在配合的設(shè)備104的上側(cè)兩個接收器26中失敗，而下側(cè)兩個發(fā)送器-接收器對中的接收可以繼續(xù)良好。由上側(cè)兩個發(fā)送器-接收器對提供的附加帶寬可能首先失敗，仍然允許由下側(cè)兩個發(fā)送器-接收器對進行的一些接收，雖然處于較低的向前帶寬。
[0051]不是所有通信同時失敗，雖然處于較低帶寬但維持一些通信是發(fā)生未對準時相當期望的。因此未對準容忍度對于非對稱帶寬設(shè)備被提高。
[0052]圖7A至圖7B示出容忍未對準的邊緣射出設(shè)備。設(shè)備92、94具有近距離放置用于通信并且如圖7A所示對準的其邊緣?；?8可以是印刷電路板(PCB)(垂直于示出的圖紙布置)、柔性載體或其上安裝有發(fā)送器50和接收器54并且提供布線跡線、線、通孔或其他種類的電互連的其他基板。類似地，下側(cè)設(shè)備94具有其上安裝有發(fā)送器40和接收器44的基板48(垂直于示出的圖紙布置)。
[0053]當上側(cè)設(shè)備92和下側(cè)設(shè)備94使它們的連接邊緣彼此處于近距離并且通信被啟用時，發(fā)送器50生成極高頻(EHF)信號給發(fā)送換能器52，其將包絡(luò)51中的電磁輻射向下朝向下側(cè)設(shè)備94指向。下側(cè)設(shè)備94中的接收換能器46位于包絡(luò)51內(nèi)并接收發(fā)給接收器44的EHF信號，用于來自時鐘或載波的信號的檢測、感測、提取、放大或其他信號處理。接收到且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)可以被跨越基板48的布線跡線發(fā)給下側(cè)設(shè)備94的其他部件，諸如發(fā)給中央處理單元(CPU)(未示出)。
[0054]同樣，在下側(cè)設(shè)備94中發(fā)送器40生成EHF信號給發(fā)送換能器42，其將包絡(luò)41中的電磁輻射向上朝向上側(cè)設(shè)備92指向。上側(cè)設(shè)備92中的接收換能器56位于包絡(luò)41內(nèi)并且接收發(fā)給接收器54的EHF信號，用于來自時鐘或載波的信號的檢測、感測、提取、放大或其他信號處理。接收到且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)可以被跨越基板58的布線跡線發(fā)給上側(cè)設(shè)備92的其他部件，諸如發(fā)給處理器或控制器(未示出)。
[0055]在圖7B中，上側(cè)設(shè)備92稍微脫離與下側(cè)設(shè)備94的對準。發(fā)送換能器52未在接收換能器46的確切上方，使得接收換能器46未在包絡(luò)51內(nèi)居中。然而，下側(cè)設(shè)備94中的基板48可以在連接邊緣附近包含金屬面，或者使電磁輻射遠離基板48的表面重新指向的其他基板特征。未對準的包絡(luò)51通過基板48中的反射特征被往回朝向接收換能器46重新指向或歪斜。因此包絡(luò)51通過在基板48的表面(面對換能器46)附近的EHF反射特征而被朝向接收換能器46移位。
[0056]類似地，上側(cè)設(shè)備92中的基板58的下側(cè)端部包含可以使EHF輻射重新指向的特征。通過發(fā)送換能器42由發(fā)送器40發(fā)出的EHF電磁輻射形成包絡(luò)41。該電磁輻射撞擊在基板58的左側(cè)表面上并且被反射回到左側(cè)、朝向接收換能器56用于由上側(cè)設(shè)備92中的接收器54進行感測。包絡(luò)41通過基板58中的EHF反射特征而被移位至左側(cè)。因此一些未對準由基板48、58的表面中的EHF反射特征容忍。
[0057]基板58的左側(cè)表面中的EHF重新指向特征也可能阻擋來自包絡(luò)41的EHF電磁輻射穿過基板58并到達發(fā)送換能器52并且很可能阻擋與由發(fā)送器50作為包絡(luò)51發(fā)送出的信號干涉。同樣，基板48的左側(cè)表面阻擋輻射干涉，諸如通過阻止來自發(fā)送換能器42的輻射到達下側(cè)設(shè)備94中的接收換能器46。
[0058]圖8A至圖SB突出了對于垂直連接的設(shè)備的容忍未對準的近距離通信。邊緣連接設(shè)備96被帶到對接設(shè)備98的頂表面附近。當通信被啟用時，邊緣連接設(shè)備96中的發(fā)送器50生成EHF信號給發(fā)送換能器52，其將包絡(luò)51中的電磁輻射向下朝向?qū)釉O(shè)備98指向。對接設(shè)備98中的接收換能器66位于包絡(luò)51內(nèi)并接收發(fā)給接收器64的EHF信號用于來自時鐘或載波的信號的檢測、感測、提取、放大或其他信號處理。接收到且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)可以被跨越基板68的布線跡線發(fā)給對接設(shè)備98的其他部件，諸如發(fā)給處理器(未示出)。
[0059]同樣，在對接設(shè)備98中發(fā)送器60生成EHF信號給發(fā)送換能器62，其將包絡(luò)61中的電磁輻射向上朝向邊緣連接設(shè)備96指向。邊緣連接設(shè)備96中的接收換能器56位于包絡(luò)61內(nèi)并接收發(fā)給接收器54的EHF信號用于來自時鐘或載波的信號的檢測、感測、提取、放大或其他信號處理。接收到且經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)可以被跨越基板58的布線跡線發(fā)給邊緣連接設(shè)備96的其他部件，諸如發(fā)給處理器或控制器(未示出)。
[0060]發(fā)送換能器62可以將電磁輻射向上指向以便以多種方式創(chuàng)建包絡(luò)61?；?8中的在發(fā)送器60下方的一個或多個金屬面可以使電磁福射向上反射并且阻止包絡(luò)61在發(fā)送器60下方在向下方向上形成。發(fā)送換能器62可以被物理上定位以使電磁福射向上指向。在發(fā)送器60周圍的反射金屬壁或吸收材料可以進一步使包絡(luò)61成形。
[0061]類似地，邊緣連接設(shè)備96中的發(fā)送換能器52可以位于發(fā)送器60的底部附近，并且金屬反射器或吸收材料可以被放置在發(fā)送器50的周圍和/或上方，而充當EMF電磁輻射的透鏡或窗口的高折射率材料被放置在期望將包絡(luò)51指向所在的發(fā)送器50的下方。形成基板58中或上方的彎曲反射器的一系列金屬指向棒或金屬層的臺階(terraces)也可以用于將形成包絡(luò)51的電磁輻射指向。多種這樣的基板被示出在這里通過引用并入的2013年10月18日提交的針對“EHF場傳播方法和系統(tǒng)”的
【申請人】的臨時申請?zhí)?1/893，061中。
[0062]在圖8B中，邊緣連接設(shè)備96稍微脫離與對接設(shè)備98的對準。基板58未確切地在接收器64和發(fā)送器60上方和之間居中。
[0063]EHF反射材料可以被添加至基板58的表面(面對發(fā)送器50)，引起了從發(fā)送器50和發(fā)送換能器52發(fā)出的電磁輻射被向下朝向接收器64反射，并且未穿過(或最小程度地穿過)基板58以到達接收換能器56。包絡(luò)61的區(qū)域中的邊緣連接設(shè)備96中的高反射率材料(未示出)可以將包絡(luò)61中的電磁輻射朝向接收換能器56指向。因此，邊緣連接設(shè)備96的對于對接設(shè)備98的一些未對準被容忍。
[0064]圖9A至圖9C突出了用以提高用于近距離垂直連接設(shè)備的未對準容忍度的對接阻擋件。阻擋件72在發(fā)送器60與接收器64之間被添加至對接設(shè)備98。阻擋件72可以是一系列通孔或者充分減輕設(shè)備之間的串擾的其他材料，諸如早期針對圖3至圖5中的阻擋件32所描述的。阻擋件72也可以是實心的或者以大約四分之一波長或更小地間隔開的一個或多個反射金屬結(jié)構(gòu)。
[0065]在圖9A中，阻擋件72起作用以阻擋來自發(fā)送器60的雜散電磁輻射，否則該雜散電磁輻射可能會到達接收器64的接收換能器66。因此發(fā)送換能器62和接收換能器66可以更緊地放置到一起，并且當設(shè)備96、98被對準時更直接在邊緣連接設(shè)備96的分別的發(fā)送器60和接收器54的下方。
[0066]在圖9B中，邊緣連接設(shè)備96和對接設(shè)備96未對準，其中邊緣連接設(shè)備96向右側(cè)未對準。來自發(fā)送器50的EHF電磁輻射被反射離開包含諸如接地平面等的反射特征的基板58的表面(面對換能器52)。包絡(luò)51的一部分到達對接設(shè)備98中的接收器64的接收換能器66，盡管未對準。來自發(fā)送器60的包絡(luò)61的一部分到達邊緣連接設(shè)備96中的接收器54的換能器56。阻擋件72可以幫助將包絡(luò)61向上朝向接收器54指向，尤其如果包絡(luò)61與示出的相比較大的話。
[0067]在圖9C中，邊緣連接設(shè)備96和對接設(shè)備98未對準，其中邊緣連接設(shè)備96向左側(cè)未對準。來自發(fā)送器50的EHF電磁輻射被反射離開包含諸如接地平面等的反射特征的基板58的表面(面對換能器52)，并且也被對接設(shè)備98中的阻擋件72反射、吸收或重新指向。由阻擋件72進行的該反射、吸收或重新指向使包絡(luò)51向右側(cè)并朝向接收器64歪斜。這引起包絡(luò)51的較大部分(與沒有阻擋件72時相比)到達用于對接設(shè)備98中的接收器64的接收換能器66，盡管未對準。
[0068]基板58的表面(面對換能器56)也使來自包絡(luò)61的電磁輻射向右側(cè)并朝向接收換能器56和接收器54反射、吸收或重新指向。離開基板58的表面的反射引起來自發(fā)送器60的包絡(luò)61的較大部分(與沒有反射時相比)到達用于邊緣連接設(shè)備96中的接收器54的接收換能器56。因此一些未對準通過阻擋件72和基板58的表面上的反射特征的添加被容忍。
[0069]圖1OA至圖1OC突出了用以提高用于近距離垂直連接設(shè)備的未對準容忍度的對準鍵和對接阻擋件。彎曲凹陷80形成在對接設(shè)備98的頂表面上，其中邊緣連接設(shè)備96的連接邊緣應該被放置為最佳對準。彎曲凹陷80可以具有當邊緣連接設(shè)備96被帶到靠近對接設(shè)備98時幫助將邊緣連接設(shè)備96引導到正確位置內(nèi)的多種形狀。
[0070]在圖1OA中，邊緣連接設(shè)備96正被降低到對接設(shè)備98上方的位置內(nèi)，但尚未完全降低到位置內(nèi)。包絡(luò)61尚未充分到達用于接收器54的接收換能器56，而來自發(fā)送器50的包絡(luò)51只是勉強到達接收器64中的接收換能器66。
[0071]阻擋件72在彎曲凹陷80的下方并且在發(fā)送器60與接收器64之間被添加至對接設(shè)備98。阻擋件72可以是一系列通孔，諸如早期針對圖3至圖6中的阻擋件32所描述的，或者充分減輕設(shè)備之間的串擾的其他材料，或者一個或多個反射金屬線。阻擋件72中的發(fā)射特征可以以大約四分之一波長或更小地間隔開。因為阻擋件72歸因于彎曲凹陷80而在圖10中比在圖9中略低，所以阻擋件72可能在降低雜散電磁輻射和反射預期信號方面效果稍差。
[0072]在圖1OB中，邊緣連接設(shè)備96已被降低到位。邊緣連接設(shè)備96的彎曲底部邊緣被成形為裝配到彎曲凹陷80內(nèi)。邊緣連接設(shè)備96的底部與彎曲凹陷80的匹配曲線幫助用戶將邊緣連接設(shè)備96放置成與對接設(shè)備98對準。邊緣連接設(shè)備96的彎曲底部邊緣可以在彎曲凹陷80內(nèi)滑動直到到達彎曲凹陷80的底部，提高了對準。
[0073]當邊緣連接設(shè)備96被放置在彎曲凹陷80內(nèi)時，包絡(luò)61能夠到達用于接收54的接收換能器56，并且來自發(fā)送器50的包絡(luò)51能夠到達接收器64中的接收換能器66。阻擋件72使包絡(luò)51的電磁福射中的一部分朝向接收換能器66往回反射，增加了接收器64處的信號強度?；?8的表面(面對換能器66)上的反射特征使包絡(luò)51中的電磁輻射中的一些朝向接收換能器56往回反射，使得接收器54的接收到的信號強度被增加。因此當邊緣連接設(shè)備96和對接設(shè)備98被正確對準時信號強度被提高。
[0074]在圖1OC中，邊緣連接設(shè)備96對于對接設(shè)備98被成角度地傾斜，而不是垂直。外部引導、支撐、保持或其他機構(gòu)(未示出)可以存在以成角度地支撐邊緣連接設(shè)備96。邊緣連接設(shè)備96上的顯示屏的觀察可以通過非垂直角度來增強。
[0075]邊緣連接設(shè)備96的底部邊緣裝配到彎曲凹陷80內(nèi)，幫助對準設(shè)備。帶角度的連接引起接收換能器56更靠近發(fā)送器60，允許包絡(luò)61更加完全地圍住接收換能器56，增加了接收器54處的信號強度。然而，帶角度的連接引起接收器64進一步遠離發(fā)送器50，引起來自包絡(luò)51的較少輻射到達接收換能器66，導致用于接收器64的較低信號強度。然而，一些反射發(fā)生在基板58的表面(面對換能器52)，并且該反射可以通過所使用的鈍角而被稍微增強。
[0076]可替代的實施例
[0077]由發(fā)明人設(shè)想到幾個其他實施例。例如，雖然已示出了具有一個發(fā)送器-接收器對和四個發(fā)送器-接收器對的設(shè)備，但可以用每個設(shè)備不同數(shù)量的發(fā)送器和接收器代替，諸如每個設(shè)備8個發(fā)送器或接收器。設(shè)備可以處于其他布置，諸如各設(shè)備上的柵格。在柵格布置中，當務之急是減輕設(shè)備之間的串擾并且設(shè)想諸如該發(fā)明中所描述的等的結(jié)構(gòu)可以用來減輕任何串擾效應。其他布置是可能的并且類似技術(shù)可以用于許多應用。
[0078]在圖7至圖10中，可以有未示出的被安裝至基板58的其他相對的成對發(fā)送器50和接收器54，諸如在圖7A的平面的上方或下方，并且仍然沿著設(shè)備92的與設(shè)備94處于近距離的邊緣。有可能是與接收器相比更多的發(fā)送器，諸如通過具有兩個相對的發(fā)送器作為一對。可以使用設(shè)備之間的其他定向、角度和連接，因為有很多可能的變化和組合。
[0079]接收換能器46可以與接收器44一起被集成在相同基板上，諸如在硅或砷化鎵或用于集成電路(IC)芯片的其他半導體基板上，或者在多芯片模塊上，或者可以與IC接收器芯片分開但被包含在某種接收器模塊內(nèi)。該計算器模塊可以包含金屬反射器、電介質(zhì)透鏡或吸收器以使EHF輻射指向和聚焦到接收換能器46上。類似地，發(fā)送器50可以與發(fā)送換能器52一起集成在或者相同半導體基板上或者模塊基板上，或者可以是單獨的。模塊或其基板可以包含金屬反射器、平面、透鏡或吸收器以使由發(fā)送換能器52指向的EHF電磁輻射朝向接收換能器46指向。其他發(fā)送器和接收器也可以是類似的。包含發(fā)送器和發(fā)送換能器或接收器和接收換能器或者其他組成部件的多芯片模塊可以通過球柵陣列(BGA)、焊盤、引腳或其他電連接件被連接至基板48、58、68。諸如電容器、電阻器、驅(qū)動器1C、處理器、邏輯1C、電壓控制器等等的各種其他組成部件可以存在但未示出。
[0080]阻擋件72可以是金屬或其他反射材料的實心塊，或者可以是通過電磁波的波長的四分之一或更小地間隔開的一排填充有金屬的通孔。阻擋件32同樣可以是一排填充有金屬的通孔，或者可以是金屬的實心塊。阻擋件32、72中或者基板58的端部處的接地平面、金屬塊、通孔或其他金屬特征可以被連接到一起并且連接至諸如大地等的固定電壓，或者可以被浮置。阻擋件72也可以是輻射吸收材料、電介質(zhì)或者可以吸收、指向或反射EHF輻射的其他物質(zhì)。
[0081]雖然已描述了在基板48、58的表面上和在阻擋件32、72中的諸如金屬面或填充有金屬的通孔等的EHF反射特征，但是可以用EHF吸收特征代替阻擋串擾，盡管信號強度可能不會被增加，因為會有很少或者沒有信號反射。高介電性材料也可以作為透鏡使用以使EHF輻射聚焦。諸如圖8A中的發(fā)送器50等的邊緣發(fā)射發(fā)送器可以使用彎曲反射器，而諸如圖8A的發(fā)送器60等的豎直發(fā)射發(fā)送器可以使用具有材料的組合的夾層結(jié)構(gòu)。
[0082]這些材料的各種組合可以被用來重新指向和引導EHF輻射。例如，用于發(fā)送器60和發(fā)送換能器62的夾層結(jié)構(gòu)可以由下面的材料的組合包圍:被相對于發(fā)送器60與包絡(luò)61的期望方向相反地放置的反射表面，以使電磁輻射朝向預期接收器往回反射;發(fā)送器60的另一側(cè)上的非導電材料，以使包絡(luò)61進一步成形并提供其他組成部件的結(jié)構(gòu)完整性或支撐;和電磁吸收材料及低介電常數(shù)材料，以降低雜散電磁輻射。
[0083]術(shù)語向上、向下、水平、豎直等等是相對術(shù)語并且可以隨著或取決于觀察者的參考框架而改變。雖然已描述了單獨的發(fā)送器50和接收器54的芯片或模塊，但單個收發(fā)器芯片或模塊可以既用于驅(qū)動發(fā)送換能器52又用于處理來自接收換能器56的信號。
[0084]形成基板58中或上方的彎曲反射器的一系列金屬指向棒或金屬層的臺階也可以用于將形成包絡(luò)51或其他包絡(luò)的電磁輻射指向。球形或彎曲反射表面或者平坦的反射表面可以被形成以使電磁輻射在期望的方向上聚焦和指向，而屏蔽件可以被添加以阻擋雜散輻射。多種這樣的基板結(jié)構(gòu)被示出在這里通過引用并入的2013年10月18日提交的針對“EHF場傳播方法和系統(tǒng)”的
【申請人】的臨時申請?zhí)?1/893，061中。
[0085]設(shè)備的外殼、殼體、殼或其他包封物也可以被用于使電磁輻射包絡(luò)成形。當基板中的金屬接地平面與外殼中的金屬之間的間距小于波長的一半時，波傳播可以被抑制。多個平行的接地平面可以被用于抑制電磁輻射傳播，其中各平面以小于波長的一半或更小地與鄰近平面間隔開，或者四分之一波長或更小。平面表面可以被定向為平行于電場極化。平面或其他阻擋件自身可以具有是波長的一半或更大的尺寸，并且可以與基板的寬度或其他宏觀特征一樣大。波長是諸如EHF等的期望或不期望的電磁輻射的波長，并且波長可以針對諸如塑料材料而不是空氣的介質(zhì)的介電常數(shù)或電容率進行調(diào)節(jié)。
[0086]金屬阻擋件、棒、成排通孔或者平面可以包括間隙、開口或孔以允許電磁輻射在期望方向上逸出。
[0087]基板48、58、68或其他基板可以是印刷電路板(PCB)、柔性載體或其上安裝有發(fā)送器、接收器或其他組成部件并且提供布線跡線、線、通孔或其他種類的電互連的其他基板。以四分之一波長或更小地間隔開的數(shù)個平行的金屬面可以被包括在基板中以抑制穿過基板自身的電磁輻射的傳播。各基板可以由可接合到一起的一個或多個部分或分段組成。因此單個基板可以是連續(xù)的基板或者可以具有諸如通過電連接件被連接到一起的數(shù)個部分。
[0088]電磁輻射包絡(luò)14、24、41、51、61的大小可以大于所示出的，使得諸如包絡(luò)14、24等的一些包絡(luò)彼此重疊?？赡軙l(fā)生來自包絡(luò)的電磁輻射波的疊加，引起駐波、最大量和最小量的節(jié)點，使信號強度劣化并且產(chǎn)生串擾。還有，電磁輻射不會在電磁輻射包絡(luò)的邊界處突然下降至零，因為這些只是復雜得多的電磁輻射場的抽象化。
[0089]附圖中示出的諸如包絡(luò)51等的近距離輻射包絡(luò)的形狀和定向被簡化了。實際輻射圖案可以在強度、節(jié)點、相對最大量和最小量上具有變化、可以圍繞物體或穿過物體彎折并且可以散開或以不尋常的方式變窄。實際包絡(luò)可以是非對稱的并且具有奇怪的形狀。包絡(luò)可以利用各種儀器和/或軟件工具進行模擬或測量。
[0090]很多無線連接應用要求非常小的形式因素，諸如對于無線連接至對接的智能手機或平板。發(fā)送器50或類似的發(fā)送器或接收器可能需要每邊小于lcm，而邊緣連接設(shè)備96可能需要在其最長尺寸上是5cm。一些應用可能要求發(fā)送器50在最長尺寸上僅0.5cm。包絡(luò)51和其他包絡(luò)可以在大小是上非常小，諸如在近場效應消失之前小于2cm。
[0091]雖然在設(shè)備之間、諸如在圖1OC中的設(shè)備96、98之間示出了微小的空氣間隙，但諸如設(shè)備96、98等的配合的設(shè)備可以物理上彼此接觸。附加的引導、保持、夾子、通道或其他特征可以存在以將設(shè)備96保持與配合的設(shè)備98的適當位置，或者以當設(shè)備96、98被帶到更靠近到一起時將設(shè)備96引導進入更好的對準。
[0092]可以添加周期性近距離指向器。可以在基板48、58、68中形成金屬微帶。這些金屬微帶可以充當八木指向器(Yagi director)。金屬微帶被彼此平行地并且具有從發(fā)送換能器52發(fā)出的電磁輻射的載波的一個波長的一小部分的間距放置。包絡(luò)51到達第一個金屬微帶，其接著沿著金屬微帶的陣列攜帶被發(fā)出的電磁波。在圖8A的示例中當微帶被形成在基板58的端部附近時，被反射的電磁波接著被從最后的金屬微帶發(fā)向接收換能器66。金屬微帶垂直于電磁輻射波的傳播方向。這些波可以在微帶的幫助下行進比包絡(luò)51的距離大的距離。
[0093]發(fā)明部分的背景可以包含關(guān)于發(fā)明的問題或環(huán)境的背景信息，而不是描述由別人做出的現(xiàn)有技術(shù)。因此背景部分中的材料的包括不是由
【申請人】做出的對現(xiàn)有技術(shù)的承認。
[0094]這里所描述的任何方法或過程都是機器實施或計算機實施的，并且意在由機器、計算機或其他設(shè)備來執(zhí)行且不意在由人類獨自地執(zhí)行而沒有這樣的機器輔助。所生成的有形結(jié)果可以包括在諸如計算機監(jiān)測器、投影設(shè)備、音頻發(fā)生設(shè)備和相關(guān)媒體設(shè)備等的顯示設(shè)備上的報告或其他機器生成的顯示，并且可以包括也是機器生成的硬拷貝打印輸出。其他機器的計算機控制是另一有形結(jié)果。
[0095]所描述的任何優(yōu)點和益處可以不應用于發(fā)明的所有實施例。當權(quán)利要求元素中敘述了詞語“裝置”時，
【申請人】意在針對該權(quán)利要求元素落入35USC第112部分第6段內(nèi)。往往一個或多個詞語的標簽在詞語“裝置”之前。在詞語“裝置”之前的詞語或多個詞語是意在使權(quán)利要求元素的引用容易并且不意在傳達結(jié)構(gòu)限制的標簽。這樣的裝置加上功能的權(quán)利要求意在不僅覆蓋用于執(zhí)行功能的這里所描述的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等效物，而且覆蓋等效結(jié)構(gòu)。例如，雖然釘子和螺釘具有不同結(jié)構(gòu)，但它們是等效結(jié)構(gòu)，因為它們都執(zhí)行緊固的功能。未使用詞語“裝置”的權(quán)利要求不意在落入35USC第112部分第6段內(nèi)。信號典型地是電信號，但可以是諸如可跨越波導或通過介電材料攜帶等的電磁信號。
[0096]發(fā)明的實施例的前述描述被呈現(xiàn)用于圖示和描述的目的。不意在窮舉性的或?qū)l(fā)明限制為所公開的精確形式。很多修改和變化鑒于以上教導是可能的。意在發(fā)明的范圍不是由該詳細描述而是由隨附權(quán)利要求限制。
【主權(quán)項】
1.一種近距離設(shè)備，包括: 基板，具有用于進行電連接的金屬布線跡線； 發(fā)送器，被安裝至所述基板，用于生成具有發(fā)送頻率的發(fā)送信號； 發(fā)送換能器，被耦合至所述發(fā)送器，接收來自所述發(fā)送器的所述發(fā)送信號并生成在輻射的發(fā)送包絡(luò)中的發(fā)送的電磁輻射； 接收器，被安裝至所述基板，用于接收具有接收頻率的信號； 接收換能器，被耦合至所述接收器，接收從在近距離內(nèi)的第二設(shè)備上的發(fā)送器發(fā)出的、接收的電磁輻射的包絡(luò)的一部分，所述接收換能器生成接收的信號；以及 阻擋件，位于所述發(fā)送換能器與所述接收換能器之間，所述阻擋件阻擋從所述發(fā)送換能器到所述接收換能器的所發(fā)送的電磁輻射的一部分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，其中所述發(fā)送頻率是在30GHz至300GHz的范圍內(nèi)的極高頻(EHF)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件被形成在所述基板中； 其中所述阻擋件使所發(fā)送的電磁輻射的一部分遠離所述接收換能器地反射； 其中所述阻擋件減小由所述接收換能器收集的所發(fā)送的電磁輻射的強度;和 其中所述阻擋件使所接收的電磁輻射的一部分在朝向所述接收換能器的方向上反射。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件是形成在所述基板中或所述基板上的吸收材料。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件是形成在所述基板中或所述基板上的介電材料。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件是形成在所述基板中或所述基板上的金屬的實心塊。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件是形成在所述基板內(nèi)的多個金屬面，其中所述多個金屬面中的鄰近的金屬面平行并且被隔開不超過所發(fā)送的電磁輻射的波長的四分之一。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件形成在所述基板的連接端部附近，所述基板的所述連接端部在設(shè)備的正確對準期間與所述基板的其他部分相比更靠近所述第二設(shè)備。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件是形成在所述基板中的通孔行，所述通孔行位于所述發(fā)送器與所述接收器之間。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的近距離設(shè)備，其中所述通孔行包括填充有金屬的通孔。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的近距離設(shè)備，其中所述通孔行中的鄰近通孔之間的間距不超過所發(fā)送的電磁輻射的波長的四分之一。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，其中所述阻擋件位于所述發(fā)送器與所述接收器之間并且與所述接收器相比更靠近所述發(fā)送器； 由此所述阻擋件未在所述發(fā)送器與所述接收器之間居中，所述通孔行與所述接收器相比更靠近所述發(fā)送器。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，其中所述近距離設(shè)備包括至少兩個發(fā)送器和至少兩個接收器； 其中每個發(fā)送器生成朝向所述第二設(shè)備上的不同接收器指向的在發(fā)送包絡(luò)中的電磁輻射。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，其中每個發(fā)送器生成沿著本質(zhì)上平行于所述基板的方向橫向指向的在發(fā)送包絡(luò)中的電磁輻射； 由此發(fā)送器在橫向方向上發(fā)出電磁輻射。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，其中每個發(fā)送器生成沿著本質(zhì)上垂直于所述基板的方向向上指向的在發(fā)送包絡(luò)中的電磁輻射； 由此發(fā)送器在向上方向上發(fā)出電磁輻射。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距離設(shè)備，進一步包括: 形成在圍住所述近距離設(shè)備的外殼中的彎曲凹陷，所述彎曲凹陷具有與第二設(shè)備的連接端部互補的形狀； 其中所述阻擋件被形成在所述第二設(shè)備的所述彎曲凹陷的下方； 其中所述彎曲凹陷引導所述第二設(shè)備進入近距離并由于匹配的形狀而對準。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的近距離設(shè)備，其中所述第二設(shè)備中的所述發(fā)送器發(fā)出沿著本質(zhì)上平行于所述第二設(shè)備中的所述基板的方向橫向指向的電磁輻射； 其中所述近距離設(shè)備中的所述發(fā)送器發(fā)出沿著本質(zhì)上垂直于所述近距離設(shè)備的基板的方向向上指向的電磁輻射。18.一種容忍未對準的近距離系統(tǒng)，包括: 第一設(shè)備； 第二設(shè)備，當所述第二設(shè)備與所述第一設(shè)備處于近距離時，所述第二設(shè)備與所述第一設(shè)備無線通信； 其中所述近距離是在0.1mm與2cm之間； 其中所述第一設(shè)備和所述第二設(shè)備不進行直接的有線電連接； 第一基板，在所述第一設(shè)備中，所述第一基板具有用于進行電連接的多層的圖案化的布線； 第一發(fā)送器，被安裝至所述第一基板，所述第一發(fā)送器發(fā)出具有在30GHz至300GHz的范圍內(nèi)的發(fā)送頻率的電磁輻射的第一發(fā)送信號； 第一接收器，被安裝至所述第一基板，所述第一接收器用于接收具有與所述第一發(fā)送信號本質(zhì)上相同頻率的電磁輻射的第二發(fā)送信號； 第一EHF阻擋件，位于所述第一發(fā)送器與所述第一接收器之間，所述第一EHF阻擋件用于將所述第一發(fā)送信號的所述電磁輻射遠離所述第一接收器地指向； 第二基板，在所述第二設(shè)備中，所述第二基板具有用于進行電連接的多層的圖案化的布線； 第二發(fā)送器，被安裝至所述第二基板，所述第二發(fā)送器發(fā)出具有與所述第一發(fā)送信號本質(zhì)上相同頻率的電磁輻射的所述第二發(fā)送信號； 第二接收器，被安裝至所述第二基板，當所述第二接收器處于與所述第一發(fā)送器的所述近距離之內(nèi)時，所述第二接收器用于接收由所述第一發(fā)送器發(fā)出的電磁輻射的所述第一發(fā)送信號;和 第二EHF阻擋件，位于所述第二發(fā)送器與所述第二接收器之間，所述第二EHF阻擋件用于將所述第二發(fā)送信號的所述電磁輻射遠離所述第二接收器地指向。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容忍未對準的近距離系統(tǒng)，其中當所述第一設(shè)備和所述第二設(shè)備脫離彼此的對準時，所述第二EHF阻擋件還位于使所述第一發(fā)送信號的所述電磁輻射在朝向所述第二接收器的方向上指向的位置處；以及 其中當所述第一設(shè)備和所述第二設(shè)備脫離彼此的對準時，所述第一EHF阻擋件還位于使所述第二發(fā)送信號的所述電磁輻射在朝向所述第一接收器的方向上指向的位置處。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的容忍未對準的近距離系統(tǒng)，其中當所述第一設(shè)備和所述第二設(shè)備脫離彼此的對準時，EHF阻擋件將來自發(fā)送設(shè)備的電磁輻射朝向接收設(shè)備中的接收器指向。21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的容忍未對準的近距離系統(tǒng)，其中所述第一發(fā)送器和所述第一接收器被安裝在所述第一基板的相對表面上。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的容忍未對準的近距離系統(tǒng)，其中當所述第一發(fā)送器與所述第二接收器處于近距離以用于通信時，所述第一EHF阻擋件包括形成在所述第一基板之內(nèi)的、在所述第一發(fā)送器與所述第二設(shè)備之間的所述第一基板的端部處的多個平行金屬層； 其中所述第二發(fā)送器和所述第二接收器被安裝至所述第二基板的頂表面； 其中所述第二 EHF阻擋件包括在所述第二發(fā)送器與第二接收器之間形成在所述第二基板內(nèi)的多個金屬通孔;和 其中所述多個通孔中的鄰近通孔被隔開小于所述第二發(fā)送信號的所述EHF的波長。23.—種無線設(shè)備，包括: 基板裝置，用于支撐組成部件且用于電連接組成部件； 第一發(fā)送器裝置，用于發(fā)出第一發(fā)送信號，所述第一發(fā)送信號是具有在30GHz至300GHz的范圍內(nèi)的發(fā)送頻率的電磁輻射； 第一接收器裝置，用于接收由第二設(shè)備發(fā)出的作為具有與所述第一發(fā)送信號本質(zhì)上相同頻率的電磁輻射的第二發(fā)送信號； 第一阻擋件裝置，用于將所述第一發(fā)送信號改向為遠離所述第一接收器裝置； 第二發(fā)送器裝置，用于發(fā)出第三發(fā)送信號，所述第三發(fā)送信號是具有與所述第一發(fā)送信號本質(zhì)上相同頻率的電磁輻射； 第二接收器裝置，用于接收由所述第二設(shè)備發(fā)出的作為具有與所述第一發(fā)送信號本質(zhì)上相同頻率的電磁輻射的第四發(fā)送信號;和 第二阻擋件裝置，用于阻止所述第三發(fā)送信號到達所述第二接收器裝置； 其中所述基板裝置支撐并電連接所述第一發(fā)送器裝置、所述第二發(fā)送器裝置、所述第一接收器裝置和所述第二接收器裝置。
【文檔編號】H04B5/00GK105850052SQ201480068681
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月20日
【發(fā)明人】R·艾薩克, G·D·麥科馬克, I·A·基爾斯
【申請人】基薩公司