CN106876373B - 链路辐射控制 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及链路辐射控制。建立通信链路可以包括由第一装置发送未调制的第一电磁EHF信号以及由第二装置接收第一电磁EHF信号。第二装置可以确定收到的第一电磁EHF信号是否表面第一屏蔽部和第二屏蔽部对齐。当收到的第一电磁EHF信号表明两个屏蔽部都对齐时，可以允许已调制的第二电磁EHF信号的发送。当收到的第一电磁EHF信号表明第一屏蔽部和第二屏蔽部未对齐时，可以不允许已调制的第二电磁EHF信号的发送。

Description

链路辐射控制
本申请是国际申请号为PCT/US2013/023886、国际申请日为2013年01月30日、进入中国国家阶段日期为2014年09月19日、国家申请号为201380015101.X、发明名称为“一种用于控制连接电子装置的连接器的电磁辐射的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及一种用于电子装置的连接器，更特别的，涉及一种用于控制连接电子装置的连接器的电磁辐射的系统和方法。
背景技术
半导体制造技术与电路设计技术的进步已使集成电路(ICs)的开发和产品具有不断增加的更高的工作频率。因而，相比前几代产品，包含有这种集成电路的电子产品和系统能够提供更强的功能。这新增的功能已主要包括以不断提高的速度对不断增长的数据量进行处理。
许多电子系统包括多重安装有这些高速ICs的印制电路板(PCBs)，通过PCBs，各种信号从ICs传入或传出。在具有至少两块PCBs并且需要在这些PCBs之间传送信息的电子系统中，已开发出各种连接器和背板架构以促进电路板之间的信息传递。这种连接器和背板架构带来了可能会对其他电路及装置造成干扰的有害的电磁信号辐射。当使用无线通信链路时，两个电路或装置之间互连以及互连之前都可能产生过多的电磁辐射。
发明内容
一种用于管理可以具有第一屏蔽部的第一装置和可以具有第二屏蔽部的第二装置之间的通信链路的方法的实施例可以包括：由第二装置接收第一装置发送的第一电磁EHF信号。第二装置可以确定收到的第一电磁EHF信号是否表明第一装置的第一屏蔽部和第二装置的第二屏蔽部对齐。作为对确定收到的第一电磁EHF信号表明第一屏蔽部和第二屏蔽部对齐的响应，第二装置允许第二装置发送已调制的第二电磁EHF信号。
一种用于管理可以具有第一屏蔽部的第一装置和可以具有第二屏蔽部的第二装置之间的通信链路的方法的实施例可以包括：第二装置接收由第一装置发送的第一电磁EHF信号。第二装置可以确定收到的第一电磁EHF信号是否表明第一装置的第一屏蔽部和第二装置的第二屏蔽部是否对齐。作为对确定收到的第一电磁EHF信号表明第一屏蔽部和第二屏蔽部未对齐的响应，第二装置可以不允许第二装置发送已调制的第二电磁EHF信号。
一种用于管理第一装置和第二装置之间的通信链路的方法的实施例可以包括：与第二装置耦合的近场接收由第一装置发送的第一电磁EHF信号。第二装置可以确定收到的第一电磁EHF信号是否表明第一装置是与第二装置进行通信的可接受的装置。作为对确定第一装置是可接受的装置的响应，第二装置可以允许第二装置通过耦合的近场发送已调制的第二电磁EHF信号。
一种用于管理通信链路的方法的实施例可以包括：与第一装置耦合的近场发送与相应的第二装置所需的预定编码一起低阶调制的第一电磁EHF信号。第一装置可以通过与第一装置耦合的近场接收第二装置发送的第二电磁EHF信号。第一装置可以确定收到的第二电磁EHF信号是否被高阶调制。作为对确定收到的第二电磁EHF信号被高阶调制的响应，第一装置可以允许发送高阶调制的第一电磁EHF信号。
一种用于与具有第一屏蔽部的第一装置进行通信链接的第二装置的实施例可以包括：配置为接收第一装置发送的第一电磁EHF信号的第一EHF通信单元。第二屏蔽部可以为第一EHF通信单元提供部分屏蔽。第一信号控制器可以耦合至第一EHF通信单元，并被配置为：确定收到的第一电磁EHF信号是否表明第一装置的第一屏蔽部和第二装置的第二屏蔽部对齐。作为对确定收到的第一电磁EHF信号表明第一屏蔽部和第二屏蔽部对齐的响应，第一信号控制器可以允许第一EHF通信单元发送已调制的第二电磁EHF信号。
一种用于与第一装置进行通信链接的第二装置的实施例可以包括：配置为通过耦合的近场接收第一装置发送的第一电磁EHF信号的第一EHF通信单元。第一信号控制器可以耦合至EHF通信单元，并被配置为：确定收到的第一电磁EHF信号是否表明第一装置是用于与第二装置进行通信的可接受的装置。作为对确定第一装置是用于与第二装置进行通信的可接受的装置的响应，允许EHF通信单元通过耦合的近场发送已调制的第二电磁EHF信号。
在一些实施例中，用于建立通信链路的方法可以包括：第一装置发送与相应的第二装置所需的预定编码一起低阶调制的第一电磁EHF信号；并且接收第二装置发送的第二电磁EHF信号。第一装置可以确定收到的第二电磁EHF信号是否被高阶调制。如果收到的电磁EHF信号被高阶调制，可以终止低阶调制的第一电磁EHF信号的发送。
在一些实施例中，用于用来建立第一和第二装置之间的通信链路的具有第一和第二装置的系统中的第一装置可以包括：被配置为发送与相应的第二装置所需的预定编码一起低阶调制的第一电磁EHF信号的第一EHF通信单元。第二通信单元可以被配置为接收第二装置发送的第二电磁EHF信号。信号控制器可以被配置为确定收到的第二电磁EHF信号是否被高阶调制。如果收到的电磁EHF信号被高阶调制，可以不允许第一EHF通信单元发送低阶调制的第一电磁EHF信号以及可以允许发送高阶调制的第一电磁EHF信号。
附图说明
概括地描述了装置之间的通信之后，现以不一定按比例绘制的附图作为参考，其中：
图1示出了通信系统的多种实施例；
图2是可用于图1的系统的EHF通信单元的第一示例的侧视图；
图3是EHF通信单元的第二示例的等距视图；
图4A-4B描绘了两个关于未调制信号和已调制信号的典型辐射频谱图；
图5A-5B是示出了配置为减少电磁辐射的第一装置和第二装置的示意图；
图6是可用于单独的控制器的复用器电路的示例的示意图；
图7是说明了用于减少电磁辐射的产生时第一装置和第二装置之间的通信的方法的示例的流程图。
图8是说明了用于减少电磁辐射的产生时第一装置和第二装置之间的通信的方法的另一示例的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对示例性实施例进行更充分的说明，其中示出了典型实施例。实际上，本公开的通信系统和方法可以以多种不同的形式实施，并且不能受限于此处提及的实施例来解释。相同的数字始终代表相同的元素。
在当今社会和普适计算环境中，越来越多地使用高带宽模块化的和便携式的电子装置。这些装置之间及装置内部的通信的安全性与稳定性对其工作很重要。为了提供改善的安全高带宽通信，电子装置以及每个电子装置中的子电路之间的无线通信的独特性能可以用于创新和有益的布置。
这种通信可能出现在射频通信单元之间，并且，在EHF通信单元中，使用EHF频率(通常是30-300GHZ)就能实现非常近距离的通信。EHF通信单元的一个示例是EHF通信链路芯片。在整个本公开中，术语通信链路芯片以及通信链路芯片封装是指嵌入IC封装的EHF天线。公开号为2012/0263244的美国专利申请以及公开号为2012/0307932的美国专利申请详细描述了这种通信链路芯片的示例，出于一切目的，将这两个专利申请全部包含于此。也被称为通信单元的通信链路芯片是通信装置的一个示例，而无论通信链路芯片是否提供无线通信以及无论它们是否工作于EHF频带。
图1示出了通信系统100。如图所示，系统100可以包括配置为连接第二装置104的第一装置102。可以将第一装置102配置为与第二装置104通信和/或连接，反之亦然。此外，第一装置102和第二装置104可以是能够互相连接和通信的电子装置。第一装置102可以包括电磁屏蔽部106、EHF通信单元108、信号控制器110以及EHF通信单元112。类似地，第二装置104可以包括电磁屏蔽部114、EHF通信单元116、信号控制器118以及EHF通信单元120。
在该示例中，可以将信号控制器118配置为与第二装置104的EHF通信单元116以及EHF通信单元120进行通信。类似地，信号控制器110可以与第一装置102的EHF通信单元108以及EHF通信单元112通信。
在一些实施例中，EHF通信单元108、EHF通信单元116、EHF通信单元112以及EHF通信单元120中的每一个能够或者可以包括EHF发射机和EHF接收机。在一个示例中，第一装置或第二装置可以仅包括一个EHF通信单元。此外，单独的EHF通信单元或两个EHF通信单元的组合可以形成一个单独的集成电路，并且可以被描述为一个单独的通信单元或独立的通信单元。因此，EHF通信单元108和112可以形成单独的通信电路122。类似地，EHF通信单元116和120可以形成单独的通信电路124。尽管未示出，本领域的技术人员应理解，第一装置102和第二装置104中的每一个可以包括多个EHF通信单元。
可以将EHF通信单元108配置为用于发送未调制的第一电磁EHF信号。如前所述，EHF通信单元108可以是接收机、发射机或收发机。通过使用EHF近场耦合，EHF通信单元108可以向第二装置104收/发一个或多个电磁信号，或者更特别地，接收来自EHF通信单元116和/或EHF通信单元120的一个或多个电磁信号。屏蔽部106可以包围EHF通信单元108的至少一部分以提供电磁屏蔽。类似地，屏蔽部114可以包围EHF通信单元116的至少一部分。可以将EHF通信单元108和112配置为与信号控制器110通信。此外，EHF通信单元112可以是接收机、发射机或收发机。可以将EHF通信单元112配置为向出现在例如近场内的预定距离范围内的其他装置收/发至少一个电磁EHF信号。例如，EHF通信单元112能向第二装置104收/发一个或多个信号。
在一个示例中，EHF通信单元108可以是配置为向EHF通信单元116发送已调制或未调制的电磁EHF信号的发射机，其中，EHF通信单元116被配置为用于接收由EHF通信单元108发送的电磁EHF信号的接收机。相应地，EHF通信单元120可以是配置为向EHF通信单元112发送已调制或未调制的电磁EHF信号的发射机，其中，EHF通信单元112被配置为用于接收由EHF通信单元120发送的电磁EHF信号的接收机。
可以将第一和第二装置配置为节点并且具有相同功能，或者可以将它们配置为具有不同功能的主机和客户端。在一个示例中，信号控制器110可以执行一个或多个检查以许可第一装置102和第二装置104之间的通信。此外，信号控制器110可以在第一装置102连接第二装置104时，确定第一装置102是否是可接受的装置。信号控制器110可以分析从第二装置104、例如从EHF通信单元116和/或120收到的一个或多个信号。第二装置104的信号控制器可以分析和/或处理从第一装置102或更具体地从EHF通信单元108收到的电磁信号。
屏蔽部106和屏蔽部114可以被配置为当第一装置102和第二装置104正确地对齐并且最好相互贴近放置或者相互接触时相互有效地连接以作为连续屏蔽部，而不是两个分开的屏蔽部。此外，可以进一步配置信号控制器118以确定屏蔽部106是否与屏蔽部114有效地电子接触，以当第一屏蔽部106和第二保护部114相互对齐并且最好是相互贴近放置或者相互接触时，足以形成连续屏蔽。在图1中，屏蔽部106与屏蔽部114之间隔开并且部分对齐。
可以配置第一信号控制器118以确定第二EHF通信单元收到的电磁EHF信号是否表明屏蔽部106和屏蔽部114对齐。此外，可以配置信号控制器118以产生一个或多个已调制信号。在一个实施例中，当收到的电磁EHF信号表明屏蔽部106和屏蔽部114对齐时，信号控制器118可以生成已调制的电磁EHF信号。在另一个实施例中，当收到的电磁EHF信号表明屏蔽部106和屏蔽部114未对齐时，信号控制器118可以不允许传输已调制的第二电磁EHF信号。
当第二电磁EHF信号被调制时，可以进一步将配置为收发机的第二EHF通信单元116或第四通信单元120配置为发送解锁码至第一装置102。解锁码可以包含装置标识符。在一个实施例中，通信单元112可以接收来自EHF通信单元116的解锁码。信号控制器118可以基于解锁码许可第二装置104。在一些实施例中，EHF通信单元108可以发送解锁码至第二装置104并且EHF通信单元116或EHF通信单元120都可以收到解锁码。第一信号控制器118可以基于收到的解锁码许可第一装置104。
可以将这些装置中的一个中的信号控制器配置为调制输出或发送满足一个或多个预定条件的电磁EHF信号。例如，一个或多个预定条件可以包括将第一装置102的第一数据样式、第一数据率，第一误码率以及第一协议中的至少一个与第二装置104的相应的第二数据样式、第二数据率、第二误码率以及第二协议相匹配。一个或多个预定条件可以包括确定生成的电EHF信号的强度是否大于预定阈值预定时长。在一个实施例中，第一信号控制器118可以确定收到的电磁EHF信号的强度是否大于预定阈值预定时长。
在一些示例中，一个或多个预定条件或者两个装置是否对齐的确定可以包括检测第一装置102的第一天线和/或第二装置104的第二天线中的至少一个的阻抗。在一些实施例中，第一信号控制器118可以检测第一天线(例如图2所示的天线206或图3所示的天线306)和第二天线中的至少一个。在一些实施例中，一个或多个预定条件可以包括确定和分析往返EHF信号的飞行时间，往返EHF信号也就是从一个装置发送至另一个装置并且重传回该一个装置的电磁EHF信号。可以将信号控制器118配置为确定生成的电EHF信号是否表明屏蔽部106和屏蔽部114对齐。此外，可以将EHF通信单元108配置为当第一装置102和第二装置104对齐时，向第二装置104发送已调制信号。
在一些实施例中，一个装置的信号控制器可以确定其他装置是否是用于通信的可接受的或兼容的装置。例如，例如信号控制器110的一个装置的信号控制器可以确定由例如EHF通信单元116的其他装置发送的解锁码是否是可接受的解锁码。可以将信号控制器配置为确定从其他装置收到的电磁EHF信号是否与根据可接受的资质样式格式化的数据调制在一起。
在一些实施例中，当生成的电EHF信号表明屏蔽部106和屏蔽部104未对齐时(见图5A)，用户可以相对地移动第一装置102和第二装置104中的至少一个的位置。而且，可以移动第一装置102和第二装置104直到收到的电磁EHF信号表明屏蔽部106和屏蔽部114对齐(见图5B)。当屏蔽部106和屏蔽部114相互对齐并且屏蔽部充分靠近彼此时，可以形成连续的屏蔽。
作为对第一装置102接收到来自第二装置104的已调制的第二电磁EHF信号的响应，EHF通信单元108可以向第二装置104发送已调制的第一电磁EHF信号。可以配置第一装置102和第二装置104以使EHF通信单元108和EHF通信单元116的对齐的结果是屏蔽部106和屏蔽部114实质上对齐。
EHF通信单元120可以与信号控制器118连接，并且可以被配置为向第一装置102发送第二电磁EHF信号。可以将EHF通信单元112配置为接收来自第二装置104的第二电磁EHF信号。可以将信号控制器110配置为通过评估由EHF通信单元120发送以及EHF通信单元112收到的第二电磁EHF信号的一个或多个特征来确定第一装置102和第二装置104是否对齐。
如图2和图3所示和描述的，第一EHF通信单元108、112、116以及120中的每一个可以包括绝缘材料、具有集成电路(IC)的芯片以及配置为与IC通信并由绝缘材料约束在固定位置的天线。在一些实施例中，第一和第二装置可以具有当第一和第二EHF通信单元对齐时互锁或配对的接触表面。装置也可以包括一个或多个单独的磁体以将装置拉到一起和/或用于表示装置之间的正确放置的LED。
图2是示出了一些结构元件的示例性EHF通信电路200的侧视图。通信电路200可以包括一个或多个EHF通信单元并且还可以包括被描述为通信系统100中的装置102和104的信号控制器。如图所示，通信电路可以包括集成电路封装201、引线框(未示出)、例如接合线204的一个或多个导电性连接器、例如天线206的变换器以及封装材料208，而集成电路封装201包括安装在连接器印刷电路板(PCB)203上的晶粒202。
晶粒202可以包括被配置为合适的晶粒基片上的小型化电路的任意合适的构造，并且功能上相当于被称为“芯片”或“集成电路(IC)”的元件。可以使用例如但不限于硅的任何合适的半导体材料来形成晶粒基片。可以通过与引线框电连接来安装晶粒202。引线框(与图3的引线框318相同)可以是被配置为允许一个或多个其他电路可操作地连接晶粒202的任意合适的导电引线安排。可以使用被配置为实质上将引线保持在预定位置的任意合适的绝缘材料形成引线框基片。
此外，可以通过使用如一个或多个接合线204的导电性连接器的任何合适的方法来完成晶粒202和引线框的引线之间的电连接。通过引线框上相应的的引线，接合线204可以用于晶粒202的电路上的电连接点。在另一个实施例中，可以翻转晶粒202，并且将包含凸点或晶粒锡球而不是接合线204的导电性连接器配置在通常被称为“倒装芯片”的布置中。
天线206可以是被配置为变换器以在电信号和电磁信号之间进行变换的合适的构造。天线206可以被配置为工作在EHF频谱中，并且可以被配置为发送和/或接收电磁信号，换句话说，可以被配置为发射机、接收机或者收发机。在一个实施例中，天线206可以被构建为引线框的一部分。IC封装201可以包括不止一个的天线206。在另一个实施例中，天线206可以与晶粒202分开，但可以通过合适的方法可操作地连接晶粒202，以及还可以邻近晶粒202放置。例如，通过使用(与图3的320相同的)天线接合线，可以将天线206连接至晶粒202。或者，在倒装芯片配置中，可以不使用天线接合线(参见320)将天线206连接至晶粒202。在其它实施例中，将天线206配置在晶粒202上或者PCB216上。
封装材料208可以将IC封装201的各个元件保持在固定的相对位置。封装材料208可以是配置为向IC封装的电子和电气元件提供电气绝缘和物理保护的任意合适的材料。例如，封装材料208可以是塑封材料、玻璃、塑料或者陶瓷。封装材料208可以是任意合适的形状。例如，封装材料208可以是长方体，将IC封装中除了引线框的未连接引线之外的所有元件进行封装。其他电路和元件可以形成一个或多个外接。例如，外接可以包括用于连接印制电路板的锡球垫和/或外部锡球。
可以将IC封装201安装到连接器PCB203上。连接器PCB203可以包括一个或多个叠合层212，其中一个叠合层可以是PCB地线层210。PCB地线层210可以是被配置为向IC封装上的电路和元件提供电接地的任意合适的构造。
图3是示出了一些结构元件的通信电路300的另一个示例的简化的等距视图。正如通信电路200，通信电路300可以包括一个或多个EHF通信单元并且还可以包括被描述为通信系统100中的装置102和104的信号控制器。如图所示，通信电路300可以包括IC封装301、引线框318、例如接合线304的一个或多个导电性连接器、例如天线306的变换器、一个或多个天线接合线320以及封装材料308，而IC封装301可以包括晶粒302。晶粒302、引线框318、一个或多个接合线304、天线306、天线接合线320以及封装材料可以与图2所描述的IC封装201的组件例如晶粒202、接合线204、天线206以及封装材料208具有相同的功能。此外，通信电路300可以包括与PCB203相同的连接器PCB(未示出)。
在图3中，可以看出晶粒302与接合线304和320一起封装在封装材料308中。在该实施例中，IC封装可以安装在连接器PCB上。连接器PCB可以包括一个或多个叠合层，其中一个叠合层可以是PCB地线层。PCB地线层可以是被配置为向第二EHF通信单元314的PCB上的电路和元件提供电接地的任意合适的构造。
当任意两个EHF通信单元进行通信时，信号的安全性和完整性是很重要的。用于增强或确保应有的信号安全性和完整性的一个方法是在通信之前或通信过程中，证实第二EHF通信单元在第一EHF通信单元的预定范围内。为此，可以使用用于检测第二EHF通信单元的存在和/或用于确保另一个装置或装置表面在某一范围内的系统和方法。第2012/0319496号已公开的美国专利申请描述了这种系统和方法，出于所有目的，将其全部包含于此。
现在转向图4A-4B，描述了典型的辐射频谱的振幅频率图，其中，叠加线402表示给定的许可频带的政府的辐射限制。图4A描述了未调制信号或低阶调制信号的典型的辐射频谱404的图。如图4A所示，未调制信号或非常低阶的已调制信号可能包括包含在辐射限制402内的窄频带404A的辐射。调制发生在低频，从这一意义上来说，调制信号可以是低阶的以产生低水平的电磁辐射。
图4B描述了与EHF载波能够传输的信息量相应的频率调制下、也被称为高阶调制信号的信号的图。从图4B中看出，高阶调制信号可能产生在许可频带之外的频带406A。最好要阻止产生在许可频带之外的辐射。图示406示出了频率屏蔽室内的频谱406。频谱406的辐射频带406A在许可频带之外，以及辐射频带406B在许可频带内。对于没有屏蔽的通信电路，当产生高阶调制信号时，频谱的一部分处于许可频带之外。当通信电路被屏蔽时，频带406表示屏蔽室内的频谱，频谱408表示屏蔽室外的频谱。可以看出，当使用屏蔽室时，屏蔽室外的频谱在辐射限制402内。
图5A-5B是示出了关于第二装置504的第一装置502的示例性通信系统500的示意图，其中，第一装置502被配置为当相互正确地对齐时，避免产生在给定频带之外的辐射。第一装置502可以包括电连接至信号控制器510的两个示例性通信单元，具体为EHF发射机506和EHF接收机508。不连续的屏蔽部512可以部分地围绕EHF发射机506和EHF接收机508。在一些示例中，屏蔽部也可以延伸到信号控制器510周围。
例如，第一装置502的一部分可以包括用于抑制或阻止电磁信号的材料层或面。该层或面可以是不连续的，在这个意义上，其可能不能形成每个方向上连续的屏蔽，但该层或面可以包括沿着发射机506发送以及传输到接收机508的电磁EHF信号的一个或多个方向上的开口514。该结构在图5A中以U型横截面表示。如图所示，可以将(对应于屏蔽部106的)屏蔽部512构建成容易与第二装置504上的相应的(对应于屏蔽部114的)屏蔽516接合的关系。屏蔽部512和516是非连续的屏蔽，并且当屏蔽部没有对齐时，不能充分地屏蔽第一装置502和第二装置504之间的传输。图5A示出了屏蔽部没有对齐时的装置。因此，如图5B所示，可以移动第一装置和第二装置直到确定两个装置之间完全对齐。
EHF发射机506可以是前述的EHF通信单元108的示例，并且可以适用于有选择地向信号控制器510上行传输由第一装置502中的一个或多个电路提供的已调制或未调制EHF信号。例如，EHF发射机506可以发送恒定信号、调制信号、间歇信号、它们的结合、或可以在许可EHF频带内传输的任何其他信号。
EHF接收机508也可以是前述的EHF通信单元112的示例，并且可以适用于接收EHF信号以及向包括信号控制器510的第一装置502中的一个或多个电路以电子形式提供信号。信号控制器510可以确定EHF接收机508收到的未调制信号是否足以允许传输信号的调制。发射机506和接收机508可以形成通信电路517。
第二装置504可以与第一装置502相同，并且可以包括具有与第一装置502的相应元件相同的功能和关系的EHF接收机518、EHF发射机520、信号控制器522，以及屏蔽部512。接收机518和发射机520可以是通信电路524的一部分。信号控制器522也可以被配置为接收从例如但不限于第一装置502的其他装置接收来的、来自接收机518的已调制或未调制信号。
在一些实施例中，第一装置502的信号控制器510可以确定第二装置504是否是可接受的或兼容的装置。在实施例中，信号控制器510可以基于解锁码确定第二装置504是否是可接受的装置。解锁码可以是能包括字母数字数据、符号或它们的结合的装置标识符。第二信号控制器可以确定EHF发射机502发送的解锁码是否是可接受的解锁码。可以将第二信号控制器配置为确定接收机508收到的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定条件被调制。例如，可以将信号控制器配置为确定收到的电磁EHF信号是否与根据可接受的资质样式格式化的数据一起调制。
当从收到的电磁EHF信号中产生的电EHF信号表明屏蔽部512和516未对齐时，可以相互地改变或移动装置502和504。可以移动装置直到产生的电EHF信号表明屏蔽512和屏蔽514对齐。正如参考图5A和5B所描述的，当装置对齐时，屏蔽部512和516可以形成连续的屏蔽524以减少辐射量。
EHF发射机506可以向第二装置504发射已调制的电磁EHF电磁信号以响应第一装置502收到来自第二装置的已调制的EHF信号。可以配置装置502和504以使EHF发射机506和EHF接收机504对齐的结果是屏蔽部512和516实质上对齐。
可以将信号控制器510配置为通过评估由EHF发射机520发送以及EHF接收机508收到的电磁EHF信号的一个或多个特征来确定装置502和504是否对齐。
装置502和504的对齐是指EHF发射机/接收机配对也就是EHF发射机506与EHF接收机518以及EHF发射机520与EHF接收机508的轴向和近端对齐。这些配对的正确对齐可以允许发射机和接收机配对中的至少一个之间的EHF信号通信，因而允许两个装置间的通信。可以分别配置两个装置的屏蔽部512和516，以确保当发射机/接收机配对正确对齐时，屏蔽部对齐并形成连续屏蔽524。此外，当屏蔽部彼此互相对齐时，可将屏蔽部配置为电接触。
如前所述，当屏蔽部处于对齐且配对的位置时，如图5B所示，不连续的屏蔽部可以形成围绕发射机/接收机配对的连续屏蔽部524。围绕EHF发射机/接收机配对的连续屏蔽部524可以充分地阻止杂散辐射以遵守规定的辐射限制。因此，当装置正确对齐时，EHF发射机可以不违反发射限制地发送已调制的EHF信号或载波。
进一步地，如前所述，一个或两个装置可以基于一个或多个条件确定其它装置是否为可接受的装置。当装置正确对齐时，各信号控制器可以确定收到的信号是完全合格的，并且可以允许调制并因此产生已调制的EHF信号。此后，各EHF发射机可以将已调制的EHF信号发送至配对的接收机。
在一个实施例中，一个或两个装置中的信号控制器和EHF通信单元可以适用于提供发射机/接收机对齐的证实。这可以相应地提供物理屏蔽也正确对齐的一致的证实。这将允许装置避免发送已调制的信号以防止过多的信号在许可带宽之外被广播，除非屏蔽在适当的位置时。以装置502为示例，这可以通过配置信号控制器510以向发射机506输出未调制的信号流来实现，除非EHF接收机508接收并继续传输收到装置504发射的合格信号的指示。在该示例中，可以由EHF发射机520发送该信号。可以检查发送的信号来确定其是否符合例如发射强度的特定的预定条件，或者其是否包含一个或多个与资质确定有关的特定编码信息片段。
作为对确定收到的传输是合格的响应，信号控制器510可以选择已调制的信号流传到EHF发射机506并发送。同样地，可以配置装置504的信号控制器522以寻找来自装置502的合格的信号，并可以仅通过EHF发射机520发送已调制信号以响应合格的信号。如前所述，除非发射机/接收机配对对齐并且各装置按照合格标准进行传输，否则该相互协议会妨碍已调制传输。
信号控制器522和信号控制器510可以是被配置为基于一个或多个输入，在两个或多个信号之间进行选择的任意合适的电路。在图5A和5B所示的实施例中，信号控制器可以包括图6中示出的复用器电路(MUX)602。如图5A和5B已论及，复用器电路602可以适用于在输入603接收输入或信号，例如来自一个或多个信号发生电路的信号(未示出)。信号发生电路可以产生已调制的数据基带信号(未示出)。复用器电路可以进一步接收来自被选中用于发送至相应的发射机的不同类型的输入信号，例如EHF发射机506对应于信号控制器510。这些信号可以包含示例性的导频音信号输入604，它是未调制的载波单音，在不依靠电磁屏蔽时产生免许可频带内的辐射。信号输入614中可以产生逻辑1以提供由复用器电路收到的简单的未调制信号或载波604。数据序列606可以表示发送至例如第二装置504的第二装置的解锁码。另一个数据序列608可以表示发送至第二装置的链路枚举或资质序列或者资质样式。
如图1、5A和5B已论及，信号控制器522可以在向第一个装置发送已调制的数据信号前，确定一个或多个条件是否得到满足。当满足一个或多个条件时，将产生已调制的输出信号。
在一个实施例中，复用器电路602还可以接收因例如装置504的第二装置收到的信号的特征的测定而产生的指示信号610、612和614。在一个实施例中，信号控制器的条件确定电路可以向复用器602提供指示信号610、612和614。指示信号610可以提供收到的EHF电磁信号的强度是否高于预定阈值预定时长的指示。指示信号612可以提供收到的EHF电磁信号是否包括正确的解锁码的指示。指示信号614可以提供收到的样式是否满足必需的链路规范的指示。
图7是示出了用于避免或减少许可带宽之外的电磁辐射的产生时，允许第一装置102(或502)与第二装置104(或504)之间的通信的方法700的示例的流程图。如参考图1所述的，第一装置102(502)可以包括EHF通信单元108(发射机506)、屏蔽部106(或512)、信号控制器110(或510)以及一些示例中的EHF通信单元112(接收机508)。类似地，第二装置104(504)可以包括屏蔽部114(516)、EHF通信单元116(接收机518)、信号控制器118(522)以及一些示例中的EHF通信单元120(发射机520)。装置102(502)和装置104(504)可以通过发送和/或接收电磁信号相互通信。
在步骤702，可以由第一装置102(502)发送低阶的调制信号或载波。一开始传输已调制信号时，并没有确认两个装置是否对齐。如前所示，调制发生在低频，在这种意义下，已调制信号可以是低阶的以产生低水平的电磁辐射。在该示例中，EHF通信单元108(506)可以向装置104(504)发送已调制信号。
在步骤704，确定由(例如EHF通信单元或接收机116或518，或更通常的第二装置104或504中的)接收机收到的低阶调制信号的强度是否超过预定阈值。换句话说，将信号的振幅与预定的最小信号振幅(或预定阈值)进行比较以确定信号是否达到表明发射机/接收机配对正确对齐的预定阈值。如果没有达到预定阈值，那么可以在步骤706例如通过显示、声音、光或其他明显的指示通知用户。那么，在步骤708，这可以提示用户去调整装置102(502)和104(504)的相对位置，并且在步骤702第一装置继续发送低阶调制信号时，在步骤704再次检测信号的强度。由于用户可以移动一个或两个装置，那么两个装置的相互位置足以被移动。这时，第二装置可以继续监测信号的强度并提供是否对齐或持续对齐的指示。
如果步骤704确定信号强度大于预定阈值，那么执行步骤710，如果不是，当用户通过进一步移动装置继续执行步骤708时，监测信号强度。在一些实施例中，与前述相同，第一装置确定第二装置的正确性以向第二装置发送的数据信号，一旦第二装置收到数据信号时，还可以向第一装置发送回未调制信号或低阶调制信号。
在步骤710，可以分析信号的内容以确定是否出现期望的、预定的解锁码。解锁码可以是收到的低阶调制信号中的数据。如果步骤710中没有出现期望的解锁码，那么在步骤712通知用户，并且重复步骤704以及重新分析信号。
也可能会出现杂散信号或来自不支持的发射机的信号，并且，当不移动杂散信号源时，第一装置102(502)和第二装置104(504)之间的相对位置的进一步调整对于满足上述确认测试是无效的。
在步骤714，可以进一步分析信号以确定是否出现可接受的资质样式。如果没有出现正确的资质样式，那么在步骤712通知用户并且回到步骤704以继续检查收到的信号是否满足这些测试。在一些实施例中，当没有出现正确的资质样式时，可能需要或也可能不需要装置的相对位置的调整。
请注意，步骤704、710和/或714中组成了证明第一装置合格的各个方面，并且可以以不同的顺序或甚至并行执行。还要注意的是，可以使用不同的、较少或较多的条件来证明第一装置合格。例如，可以检测天线阻抗，或如第2012/0319496美国专利申请中所述，分析往返信号的飞行时间以确定装置是否足够接近，将其提及的内容以引用的方式包含于此。
如果满足所有条件，那么在步骤716，可以从第二装置发送已调制信号至第一装置。然后在步骤718，可以通过合适的指示通知用户正确的对齐(即满足所有条件)。例如，点亮LED、响起听得见的警报和/或制造振动以通知用户两个装置的正确对齐。直到确认两个装置的屏蔽部形成连续屏蔽，第一装置102(502)和第二装置104(504)的正确对齐可以减少或避免产生因发送辐射限制的许可带宽之外的不期望的辐射。尽管未特别地表明，为了响应第一装置收到来自第二装置的以相应的低阶或高阶进行调制的第二电磁EHF信号，第一装置可以开始传输低阶或高阶的已调制的第一电磁EHF信号至第二装置。
如上所述，在第二装置工作期间，在步骤720连续监测收到的信号以确保正确的对齐继续存在。只要信号的强度(或其他决定因素)是足够的，那么第二装置将继续发送已调制信号至第一装置。如果任何时候信号强度减小至低于阈值，那么在步骤722终止已调制信号的发送，在步骤706通知用户以在步骤708由用户调整这两个装置，并且在步骤702重新启动两个装置的链接进程。
图8是示出了当避免或减少在许可带宽之外的电磁辐射的产生时，允许第一装置102(或502)与第二装置104(或504)之间的通信的方法800的另一个示例的流程图。在该示例中，在步骤802，可以由第一装置102(502)发送未调制的信号或载波。一开始传输未调制信号时，并没有确认两个装置是否对齐，因为甚至当装置没有形成电磁屏蔽时，其内在也会产生低水平的辐射。在该示例中，EHF通信单元108(506)可以向装置104(504)发送已调制信号。
在步骤804，确定由(例如EHF通信单元或接收机116或518，或更通常的第二装置104或504中的)接收机收到的未调制信号的强度是否超过预定阈值。如果没有达到预定阈值，那么可以在步骤806通知用户。那么，在步骤808，这可以提示用户去调整装置102(502)和104(504)的相对位置，并且在步骤802第一装置继续发送低阶调制信号时，在步骤804再次检测信号的强度。
由于用户可以移动一个或两个装置，那么两个装置的相互位置足以被移动。这时，第二装置可以继续监测信号的强度并基于信号的强度提供是否对齐或持续对齐的指示。同样如上所述，可以检查例如天线阻抗或者往返信号的飞行时间的其他条件来确定对齐。
如果步骤804确定第二装置收到的信号强度不大于预定阈值，当在步骤708用户继续移动装置时，在步骤804第二装置继续监测收到的信号的强度。如果确定收到的信号的强度高于预定阈值，那么，在步骤810，第二装置可以转而向第一装置发送未调制信号或者甚至低阶调制信号，以供第一装置使用类似步骤确定向第二装置发送数据是否合适。
然后，在步骤812中，第一装置可以确定从第二装置收到的信号是否高于预定阈值，若否，当用户通过进一步移动装置继续执行步骤708时，继续监测信号的强度。如果从第二装置收到的信号高于预定阈值，在步骤814中，第一装置可以开始传输与解锁码和预定的资质样式调制在一起的信号。该信号可以是低阶调制信号或者可以是高阶调制信号。
在第二装置已确定收到的信号具有足够的强度之后，在步骤816中，可以分析信号的内容以确定来自第一装置的已调制信号中是否存在要求的、预定的解锁码。如果在步骤816没有出现要求的解锁码，那么在步骤818通知用户，并重复步骤804以及再次分析信号。
在步骤816中，如果信号中存在预定的解锁码，在步骤820中将进一步分析信号以确定是否存在可接受的资质样式。如果不存在正确的资质样式，那么在步骤818通知用户，并且，分析将回到步骤804以为了符合测试继续检测接收到的信号。在一些实施例中，当正确的资质样式不存在时，则有可能需要也可能不需要调节装置相对的位置。
如果存在所需的资质样式，那么在步骤822第二装置发送包含数据的已调制信号，其中，数据包括控制以及进一步的握手协议以建立与第一装置间的通信。在步骤824使用指示告知用户两个装置对齐正在进行通信。如方法700中所示，第一装置可以开始发送高阶调制的第一电磁EHF信号至第二装置以作为对第一装置接收到来自第二装置的高阶调制的第二电磁EHF信号的响应。
在第二装置工作期间，在步骤826连续监测收到的信号以确保正确的对齐继续存在。只要信号的强度(或其他决定因素)是足够的，那么第二装置将继续向第一装置发送已调制信号。如果任何时候信号的强度减小至低于阈值，那么在步骤828终止已调制信号的发送，在步骤806通知用户以在步骤808由用户调整这两个装置，并且在步骤802重新启动两个装置的链接进程。
再次，示出的用于证明第一装置具有与第二装置进行通信的资格的步骤是示例性的，并且可以以不同的顺序或者甚至并行执行。而且，可以使用不同的、较少的或额外的条件来证明第一装置具有通信的资格。
如果所有条件都满足，那么步骤716可以从第二装置传输已调制信号至第一装置。然后在步骤718中，可以通过合适的指示器通知用户正确的对齐(即满足所有条件)。例如，点亮LED、响起听得见的警报和/或制造振动以通知用户两个装置的正确对齐。如前所述，直到确定两个装置的屏蔽部形成连续屏蔽，第一装置102(502)和第二装置104(504)的正确对齐可以减少或避免产生不希望的、传输辐射的限制许可带宽之外的辐射。
此处陈述的本公开包含多种具有独立功能的不同的发明。尽管公开了这些发明中的每一个的优选构成，但因为众多变化是可能的，所以此处描述和示出的特定实施例不应被限制地考虑。每个示例定义一个公开的实施例，但任何一个示例并不必须包含可能最后要求的所有特征或组合。当描述中提到“一个”或“第一”元素或其等同物时，这种描述包括一个或多个该元素，既不需要也不排除两个或更多的元素。此外，对识别的元素使用例如第一、第二或第三的顺序指示以区别元素，并且不表示该元素的必需的或受限的数量，并且除非特别提及，也不表示该元素的特定位置或顺序。

Claims (20)

1.一种用于管理第一装置和第二装置之间的通信链路的方法，所述第一装置具有第一EHF通信单元和第一屏蔽部，并且所述第二装置具有第二EHF通信单元和第二屏蔽部，所述方法包括：
由所述第二装置确定所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部是否对齐；以及
响应于所述第一屏蔽部和所述第二屏蔽部对齐的确定，执行以下至少一项：(a)使能由所述第二装置对已调制电磁EHF信号的传输；或(b)提供所述对齐的用户通知。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：
响应于所述第一屏蔽部和所述第二屏蔽部对齐的所述确定，提供所述对齐的所述用户通知。
3.根据权利要求2所述的方法，其中提供所述对齐的所述用户通知包括经由显示、声音、光或振动中的至少一项来提供所述用户通知。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
由所述第二装置接收由所述第一装置传输的电磁EHF信号；
其中确定所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部是否对齐包括：确定所接收的电磁EHF信号是否指示所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部对齐。
5.根据权利要求1所述的方法，其中由所述第二装置确定所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部是否对齐包括：
由所述第二装置确定从所述第一装置所接收的电磁EHF信号的强度是否大于阈值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部是否对齐包括：
基于所述第一装置和所述第二装置之间的飞行时间，来确定所述第一装置的所述第一屏蔽部和所述第二装置的所述第二屏蔽部是否对齐。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
由所述第二装置，基于从所述第一装置接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制，来确定所述第一装置是否是可接受的装置，
其中对所述已调制电磁EHF信号的所述传输的所述使能和所述用户通知的所述提供进一步响应于所述第一装置是可接受的装置的确定。
8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制包括：
确定所接收的电磁EHF信号是否利用定义可接受的解锁码的数据而被调制。
9.根据权利要求7所述的方法，其中确定所接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制包括：
确定所接收的电磁EHF信号是否利用可接受的资质样式而被调制。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：
响应于所述第一屏蔽部和所述第二屏蔽部对齐的所述确定，由所述第二装置使能对所述已调制电磁EHF信号的传输。
11.一种用于与另一装置进行通信链接的装置，所述装置包括：
EHF通信单元；
屏蔽部，提供对所述EHF通信单元的部分屏蔽；以及
信号控制器，耦合至所述EHF通信单元并且被配置为确定所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的另一屏蔽部是否对齐，
其中响应于所述屏蔽部和所述另一屏蔽部对齐的确定，所述装置执行以下至少一项：(a)使能由所述EHF通信单元对已调制电磁EHF信号的传输；或(b)提供所述对齐的用户通知。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，响应于所述屏蔽部和所述另一屏蔽部对齐的所述确定，所述装置提供所述对齐的所述用户通知。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置经由显示、声音、光或振动中的至少一项来提供所述对齐的所述用户通知。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述EHF通信单元接收由所述另一装置传输的电磁EHF信号；以及
其中所述信号控制器确定所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的所述另一屏蔽部是否对齐包括确定所接收的电磁EHF信号是否指示所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的所述另一屏蔽部对齐。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述信号控制器通过如下方式来确定所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的所述另一屏蔽部是否对齐：
确定从所述另一装置所接收的电磁EHF信号的强度是否大于阈值。
16.根据权利要求11所述的装置，其中所述信号控制器通过如下方式来确定所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的所述另一屏蔽部是否对齐：
基于所述装置和所述另一装置之间的飞行时间，来确定所述装置的所述屏蔽部和所述另一装置的所述另一屏蔽部是否对齐。
17.根据权利要求11所述的装置，其中所述信号控制器进一步：
基于从所述另一装置接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制，来确定所述另一装置是否是可接受的装置，
其中所述已调制电磁EHF信号的所述传输的所述使能和所述用户通知的所述提供进一步响应于所述另一装置是可接受的装置的确定。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述信号控制器通过以下方式来确定所接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制：
确定所接收的电磁EHF信号是否利用定义可接受的解锁码的数据而被调制。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述信号控制器通过以下方式来确定所接收的电磁EHF信号是否基于一个或多个预定义条件被调制：
确定所接收的电磁EHF信号是否利用可接受的资质样式而被调制。
20.根据权利要求11所述的装置，其中响应于所述屏蔽部和所述另一屏蔽部对齐的所述确定，所述信号控制器使能对所述已调制电磁EHF信号的传输。
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