CN1333354C - 电磁耦合互连系统和其中使用的方法 - Google Patents

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Abstract

电磁互连方法和设备在电子系统的元件之间实现无接触的邻近连接。将在电子系统的元件之间要传送的数据调制成载波信号，并通过电磁耦合以非接触方式发送这个信号。可直接在系统的元件之间或通过中间的传输介质进行电磁耦合。

Description

电磁耦合互连系统和其中使用的方法
技术领域
本发明主要涉及用于在诸如集成电路和/或电子系统这样的电子元器件之间提供通信通路的电磁非接触互连方案，并且特别涉及电子互连方案，在这个方案中电子部件通过非接触邻近连接(contactless proximity connection)或者直接地或者通过一个中间设备以电磁方式互相耦合。
背景技术
集成电路和电子系统的其它部件一般通过有线互连结构(wiredinterconnection structure)相互通信。例如，在一数据处理或计算系统中，一并行有线接口(parallel wired interface)，诸如总线，可将微处理器连接到系统内的其它集成电路如存储器集成电路。要互相通信，必须用直流(DC)通路物理连接所有集成电路和系统的其它电子部件到有线互连结构。换句话说，集成电路和其它电子部件必须与有线互连结构进行物理接触。此后，集成电路和其它系统部件能通过有线互连结构互相发送电子信号。
一般地，在任意给定时刻只有一个集成电路或系统部件在有线互连结构上发送信号，但是所有的集成电路和系统部件一般监视着有线互连结构上传播的每个信号。通常，一个集成电路或系统部件忽略在有线互连结构上传输的数据，除非这个数据定址于这个集成电路或系统部件。
在一典型的有线互连结构中，每条连线的信号线通常是由在印刷电路板等等上的一条独立的迹线(trace)实现的。每个集成电路或系统部件的驱动器和接收器发送和接收在有线互连结构的每条线上传输的信号。驱动器和接收器通过物理地接触这些线进行收发，并因此用这些线建立电连接。不过，这样的先前的方法，具有几个缺点：它们价格高，它们浪费电，它们能使高频信号失真与衰减，并且它们常常需要大电容的静电放电(electrostatic discharge)(ESD)保护装置。在许多高频应用中，由有线互连结构而不是集成电路或系统部件本身所引起的信号失真，常常将速度或数据速率限制了集成电路和系统部件能够互相通信的速度或数据速率。
发明内容
本发明被指向在电子系统中元件之间实现无接触邻近连接的方法和设备。
在一个实施例中，一组电子组件诸如集成电路以电磁方式耦合到传输线。一第一电子元器件调制要被发送到另一个电子元器件的数据。从第一电子元器件将被调制的信号传送至传输线，然后用电磁耦合从传输线传送至其它电子元器件，消除在任一电子元器件和传输线之间物理接触的需求。在其它实施例中，电子元器件诸如集成电路直接以电磁方式互相耦合，消除对诸如传输线这样的媒介物的需求。
本发明提供了一电子系统，它包括：一传输线，以及第一电子元件，它包括与所述传输线电磁耦合的第一电磁耦合器，其中所述第一电磁耦合器与所述传输线松耦合，使得所述第一电磁耦合器中的信号感应衰减至少10dB的所述传输线中的对应信号。
本发明还提供了一电子系统，它包括：一传输线；以及第一电子元件，它包括与所述传输线电磁耦合的第一电磁耦合器，使得所述第一电磁耦合器中的信号感应所述传输线中的对应信号；以及多个附加的电子元件，每个所述附加的电子元件包括与所述传输线电磁耦合的第二电磁耦合器，使得所述第二电磁耦合器中的信号感应所述传输线中的对应信号，其中，所述第一电子元件和所述附加电子元件中的至少一个是一集成电路，所述电子系统还包括布置在所述集成电路上的电路系统和所述集成电路的所述电磁耦合器之间的屏蔽材料。
本发明还提供了一电子系统，它包括：包括第一电磁耦合器的第一集成电路，包括第二电磁耦合器的第二集成电路，布置所述第一集成电路和所述第二集成电路，使得所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器彼此分离但足够邻近以电磁耦合，从而为所述第一电磁耦合器提供的数据被以非接触方式传送到所述第二电磁耦合器，以及在所述第一集成电路上的电路系统和所述第一电磁耦合器之间布置的屏蔽材料。
本发明还提供了一种在包括一基底的电子系统中的方法，所述基底具有一传输线和沿所述传输线长度安装于所述基底上的多个电子元件，其中所述多个电子元件的每一个与所述传输线分离但又足够邻近于所述传输线以电磁耦合到所述传输线，其特征在于，所述方法包括：为所述电子元件的第一电子元件的第一电磁耦合器提供数据；通过一包括所述第一电子元件到所述传输线的所述电磁耦合的非接触通信信道，将来自所述第一电磁耦合器的所述数据电磁传送到所述传输线，所述电子系统还包括为至少部分地屏蔽所述非接触通信信道而布置的屏蔽材料；将来自所述传输线的所述数据电磁传送至所述电子元件中第二电子元件的第二电磁耦合器。
附图说明
图1示出本发明的一个典型的实施例，在这个实施例中，集成电路以电磁方式耦合到传输线。
图2是一个平面图，示出在印刷电路板上的图1的集成电路。
图3是图2的集成电路和印刷电路板的部分截面图。
图4示出对应于图1的集成电路14的典型集成电路的方框图。
图5示出本发明的一个典型实施例，在这个实施例中，八个集成电路以电磁方式耦合到传输线。
图6a和6b示出可对应于图4中的收发器16的典型的发送器和接收器电路。
图7示出本发明的一个典型实施例的典型耦合特性数据。
图8示出可对应于以本发明的一组非接触互连方式使用的集成电路的典型集成电路的方框图。
图9示出本发明的典型实施例，在这个实施例中，一组集成电路每一个以电磁方式耦合到一组传输线。
图10是来自于图9的截面图。
图11是本发明实施例的侧面的截面图，在这个实施例中，子插件卡(daughter card)以电磁方式耦合到母板。
图12是图11的连接器部件的详细截面图。
图13示出在图14所示的本发明实施例中使用的典型集成电路。
图14示出本发明典型实施例的截面图，在这个实施例中，以电磁方式将一组集成电路耦合到环形总线结构(ring bus structure)。
图15示出本发明典型实施例的截面图，在这个实施例中，以电磁方式耦合一组堆叠的集成电路。
图16示出本发明典型实施例，在这个实施例中，以电磁方式耦合集成电路的两侧。
图17a-17c示出本发明实施例，在这个实施例中，直接以电磁方式耦合两个或多个集成电路。
图18示出具有螺旋式电磁耦合器的集成电路的典型实施例。
图19示出对应于图18的等效电路图。
具体实施方式
本发明被指向在电子系统中元件之间实现无接触邻近连接的方法和设备。(如在此所使用的，“非接触”(contactless))指没有直接的电子能通过接触流动的物理或机械接触，也就是说，“非接触”意味着不需要在导体之间直接的电接触。)下面描述本发明的典型实施例。不过，本发明不受限于下列典型实施例或典型实施例操作或在此被描述的方式。
图1到4示出本发明的一个典型实施例。如图1所示，电子系统10包括一组集成电路14(1)-14(x)和一传输线22。如图1所示，传输线包括回扫线(return line)23。如在图2和图3中所示，集成电路14(1)-14(x)被安装在印刷电路板21上，而且传输线22被嵌入在印刷电路板中。可替换地，传输线22可被定位在印刷电路板21的表面上。如图1所示，传输线22最好以它的特性阻抗27、29端接以减少或消除反射。
集成电路14(1)-14(x)可以是任何类型的集成电路或电子电路。例如，一个或多个集成电路14(1)-14(x)可不限于存储设备、微处理器、微控制器、数字逻辑设备、模拟设备或任何前述设备的组合。图4可与本发明一起使用的典型集成电路14的方框图。虽然传输线路22不是集成电路14的一部分，但是为了清楚和讨论的目的，还是在图4中示出了传输线路22。
如图4所示，集成电路14可包括实现这个集成电路功能的逻辑电路12。集成电路14还可包括输入/输出接口15以控制将信号输入到逻辑电路12和从逻辑电路12输出信号。这样的信号可以是任何类型的模拟或数字信号。例如，在一个数据处理或计算系统中，这些信号可包括，不限于此，数据信号、地址信号、控制信号、定时信号、时钟信号等等。如在此使用的，术语“数据”(data)和“信号”(signal)被规定为包括所有这样的信号。
每个集成电路14还可包括一个射频(RF)收发器16和一个小电磁耦合器(electromagnetic coupler)18。电磁耦合器最好小到足以能在使用标准制造技术的半导体集成电路之上或之内形成它。可替换地，电磁耦合器18可作为半导体封装的部分被制造。因此，电磁耦合器最好比典型的半导体芯片小。在图1-4所示的实施例中，输入/输出接口15最好为收发器16提供一个串行接口，并且收发器16使用任何适当的RF调制方案编码从输入/输出接口15收到的数据。非排它性的适当的RF调制方案实例包括调幅(AM)、调频(FM)、相位编码调制(phase code modulation)(PCM)、相位调制(PM)或者前述各项的任意组合。相信用在调制解调器中的调制方案可能特别有利于本发明。不过，特殊的收发器设计和特殊的调制方案对于本发明不是决定性的，任何适当的收发器和调制方案可与本发明一起使用。
收发器16给电磁耦合器18提供调制信号。最好在集成电路14上或作为集成电路14的部分构成电磁耦合器18。如在图4中所示，电磁耦合器18的一端最好接地，但是可替换地端接阻抗19以获得要求的定向耦合、功率或失真特性。此外，电磁耦合器18可端接或连接到一参考电压，而不是接地或开路。
电磁耦合器18被安排在传输线22附近，以便用电磁方式耦合到传输线22。最好将电磁耦合器18安排在离传输线22约10毫米之内。不过，本发明不受限于将任何电磁耦合器18放置在离传输线18十毫米之内。传输线22一般被嵌入在在印刷电路板21中或定位在印刷电路板21上。因为电磁耦合器18是以电磁方式与传输线22耦合的，由收发器16提供给电磁耦合器18的调制信号在传输线中感应相似的但衰减的信号。因而在集成电路14和传输线之间提供一条非接触通信通路或信道。
传输线22可以是任何类型的传输线，包括但不限于微带线(microstripline)、带状线(strip line)、同轴电缆(coaxial cable)、接地线(wire overground)、波导(waveguide)或前述各项的任何组合、混合或改进。传输线22的特殊设计或实现对于本发明不是决定性的，而且实际上任何能够与电磁耦合器18以电磁方式耦合并且传导接收到的信号或为接收到的信号提供信道的结构可在本发明中作为传输线22运行。
不管它的特殊实现，最好将传输线22嵌入印刷电路板21内。不过，传输线可以在印刷电路板上构成或相反安装在印刷电路板上，以在电磁耦合电路之间提供互连的信道。如前面所提到的，为了防止或减少反射，传输线22的一端或两端最好端接它的特性阻抗27、29。
印刷电路板21最好是在电子领域普通使用的典型印刷电路板。不过，印刷电路板的设计和组成对于本发明不是决定性的，并且可以是任何能够支持电子元器件并且在其上或其内能附着或构成传输线或导线的基底。
由一个集成电路14(1)在传输线22上感应的调制信号可由系统10中的另一个集成电路14(x)检测到。也就是说，在传输线22中的调制信号在其它集成电路或电路14(x)的电磁耦合器18(x)中感应一相似但衰减的信号，电磁耦合器18(x)被布置在传输线22的附近，以便与这条传输线电磁耦合。
假定如图4所示这样配置集成电路，电磁耦合器18感察的调制信号由收发器16译码(解调)。然后将被译码的数据提供给输入/输出总线15，总线15将数据提供给逻辑电路12。
应该注意通过在电磁耦合器18的接地端端接这个电磁耦合器的特性阻抗19，在电磁耦合器18和传输线12之间的耦合能被选择性地安排方向，如图4所示。然后，取决于电磁耦合器18的哪一端(以如图4所示的特性阻抗19)端接地以及哪一端连接收发器16，电磁耦合器18能感应只沿传输线22的一个方向上传播的射频信号并且能接收仅只沿传输线22的相反方向上传播的射频信号。
例如，电磁波在传输线22上这样传播，它的波阵面首先传到耦合器18的接地端，然后传到耦合器18连接到收发器16的一端，因此将在耦合器18产生一个由收发器16检测到的信号。另一方面，在沿传输线22的相反方向上传播的电磁波将在耦合器18中产生由阻抗19耗散的波；收发器16将检测不到这样的波。
如果阻抗19不存在(例如，耦合器18是接地或开路的)，则在耦合器18中所产生的波将从耦合器18的这一端反射回收发器16。因此，在没有阻抗19时，在传输线22的任一方向上传播的波将被收发器16检测到。
不管是否存在阻抗19，由收发器16的发送器部分产生的电磁波将从这个收发器沿耦合器18传播到耦合器的接地端。沿耦合器18传播的波将引起在传输线22的同一方向上产生波。如果阻抗19不存在，在耦合器19中的波将在耦合器18的接地端反射并朝着收发器16传播回来。反射的波将在传输线22的同一方向上产生作为反射波的波。因而，在没有阻抗19时，将在传输线22的两个方向上产生波。
不过如果存在阻抗19，则由耦合器18产生的初始波不会沿耦合器18朝着收发器16反射回来。相反地，初始波将被阻抗19耗散。在这样的情况下，在传输线22中只在一个方向上产生波。因而，如果阻抗19存在，则收发器16的发送器部分将在传输线22的唯一一个方向上产生波。
在耦合器18与传输线22之间的定向耦合，如上面所讨论的，可能是有利的，当例如集成电路14(1)的逻辑电路12是一微处理器，而其它集成电路或电路14(x)是存储器或其它与这个微处理器通信但相互间不通信的设备。在下面相对于图5讨论这样情况的一个例子。在这样的情况下，可使集成电路14(1)的电磁耦合器18的适应于向传输线22右边发送信号并接收向传输线22左边传播的信号。将使集成电路或电路14(x)的电磁耦合器18适应于向左边发送信号并接收向右边发送的信号。这样的定向耦合能限制当这些集成电路的任何一个正在给集成电路14(1)发送时集成电路或电路14(x)所提取的负荷。当然，在电磁耦合器18和传输线22之间的耦合可以被安排为双向的，通过简单地将电磁耦合器18留置为开路或接地。
在图6a和6b中示出一个简单的典型收发器电路。图6a示出这个电路的典型发送器300部分，而图6b示出这个电路的典型接收器400部分。要发送的数据被输入到XOR(异或)门306的端头302。在XOR门306的端头304输入方波载波信号。方波载波信号可以是一个系统时钟信号。XOR门的输出308是双极相移键控(bipolar phase shift keying)(BPSK)调制的信号，该信号包括要被发送的数据和时钟两者。寄存器310控制将流经耦合回路312的电流量。耦合回路312放射对应于调制信号的电磁能，如上面所讨论的，该信号在任何与耦合回路312电磁耦合的其它耦合回路或传输线中感应一相似但衰减的信号。
在图6b所示的典型接收器电路400中，由任何与这个耦合回路电磁耦合的其它耦合回路或传输线调制的信号的传输在耦合回路402中产生衰减的调制信号。放大器404放大调制信号。位同步器(bit synchronizer)408解调被放大的调制信号406。如果位同步器408需要一个锁相环(phase-locked-loop)电路，使用一般在大多数集成电路中存在的锁相环电路是可行的。位同步器408输出被解调的来自输出端402的调制信号的数据和时钟信号。此外，如果发送器使用系统时钟信号调制被发送信号，则位同步器时钟输出还可以用作输出端412的系统时钟信号。也可使用其它位同步器时钟恢复方案，包括但不限于此，延迟锁定环路(delay lock loop)和先后鉴别器(early-late discriminator)。
应该强调上述收发器设备只是典型的。收发器的具体设计对于本发明不是决定性的，并且可以在本发明中使用任何适当的收发器。
因此，依照本发明的上述实施例，在系统10中两个或多个电路可相互通信而不需要导线的直接电气接触。在一第一集成电路14(1)上的电磁耦合器18和另一个集成电路14(x)的电磁耦合器18之间的所有或部分通路可被称为无接触通信信道或通路。
图5示出一个典型的电子系统11，在这个系统中，八个集成电路14(1)至14(8)以电磁方式与传输线22耦合。例如，八个集成电路可以是一个微处理器14(1)和七个存储器设备14(2)-14(7)。八个集成电路14(1)至14(8)被安装在印刷电路板(在图5中未示出)。电磁耦合器18(1)至18(8)的每一个以电磁方式耦合到传输线22。可部分地或完全地屏蔽系统11。下面将更全面地描述典型的屏蔽配置。
下面是系统11可操作的典型方式。在这个例子中，集成电路14(1)，一个微处理器想要将数据写到集成电路14(4)，在这个例子中这是一个存储器设备。要这么做，集成电路14(1)调制下列各项到一个载波信号中：要写到这个存储器的数据，一个写入命令代码，和一个标识存储器设备14(4)和要将数据写到存储器设备14(4)内的位置两者的地址。因为电磁耦合器18(1)以电磁方式耦合到传输线22，在电磁耦合器18(1)中的调制信号在这条传输线22中产生一个相似然而衰减的信号，接着这个信号产生在电磁耦合器18(2)至18(8)的每一个中产生一个相似然而更为衰减的信号。在这种方式下，其它集成电路14(2)至14(8)的每一个，在这个例子中所有的存储器设备，接收由微处理器14(1)发送的数据、写命令和地址。因为这个地址标识存储器设备14(4)作为预定的传输接收者，所以只有存储器设备14(4)保持和处理这个数据。当然，如果系统实现需要比单一信道能够支持的更高的数据速率，那么能够利用多重传输线和信道。
虽然在本发明中不要求，但是可在电子系统10中布置屏蔽材料以便部分地或完全地屏蔽在图1-3中所示的和上面描述的非接触通信信道或通路。
例如，如在图2和3中所示，屏蔽面38可将集成电路14上的电路系统与电磁耦合器18屏蔽开来。(图2是图1的安装在印刷电路板21的上表面上的一组集成电路14(1)-14(x)的平面图，以及图3是图2的印刷电路板21和集成电路14(1)至14(x)的部分正面截面图。)如在图3中所示，集成电路的有源电路部件(例如在图4中所示的逻辑电路12，输入/输出接口15，以及收发器16)可被制造在一个包括半导体基底和在基底上形成的各种金属化(metalization)和绝缘层的芯片上。
在芯片上的电路系统和电磁耦合器18之间布置一个屏蔽面38。这个屏蔽面可以是任何类型的适合于吸收或阻挡电磁信号的导电材料。可在芯片32上围绕这个屏蔽面38构成绝缘层34和36。在图3的典型实施例中，在屏蔽面38中为以电气方式连接集成电路14(例如，图4的收发器16)上的有源电路和电磁耦合器18提供一个通孔39。虽然本发明不要求，但是屏蔽面38可接地，并且可为电磁耦合器16或集成电路14提供到地的连接。可替换地，屏蔽面38可以电子方式连接到电源电压并可为集成电路14提供电源或参考电压。
可在印刷电路板21之内或之上提供一个或多个屏蔽面。例如，可在传输线22和集成电路14之间的印刷电路板21之内嵌入或在其上构成一个屏蔽面46。如在图3的典型实施例中所示的，在屏蔽面46中的一个或多个空隙或“窗口”(windows)50允许通过电磁耦合器18和传输线22之间的空隙50以电磁方式耦合。此外，屏蔽面46可与地、参考电压或电源连接，并用于为印刷电路板2 1或集成电路14提供接地、参考电压或电源。屏蔽面38还可充当空隙50的罩子(lid)或盖子(cover)以防止耦合回路18或传输线22的任一个的辐射影响芯片上的电路系统。
在印刷电路板21之内或之上可提供另一个屏蔽面48，使得传输线22被布置在屏蔽面46和屏蔽面48之间。再一次，这些屏蔽面46、48可与地、参考电压或电源连接，并用于为印刷电路板21或集成电路14提供接地、参考电压或电源。如在图3中所示，绝缘层诸如层40、41、42和43，也可被包括在印刷电路板21之内或之上。
这样，上述屏蔽面部分地屏蔽从一集成电路14上的电磁耦合器18到另一集成电路上的电磁耦合器18的通信通路。附加的屏蔽面、迹线或导线可布置在通信通路周围以更完全地屏蔽通信通路。例如，可在传输线22周围提供附加屏蔽以更全面地屏蔽这条传输线。另外，可在电子系统10本身周围布置屏蔽材料以完全地或部分地“包围”(close)整个系统。
可使用标准半导体制造技术在印刷电路板制造组成收发器的电路系统。也就是说，可简单地作为组成集成电路的整个电路系统的另一片设计与制造这个收发器。电磁耦合器和屏蔽面可同样地使用标准的半导体制造技术制造在集成电路之上或之内。
在电子领域中许多多路复用、数据交换和通信方案与协议是知名的，在上述实施例中为在集成电路之间发送数据可使用任何这样的一个或多个方案或者它们的组合。例如，已知的多路复用方案包括但不限于，时分多路复用、频分多路复用和码分多路复用。典型的已知的协议包括但不限于可缩放相关接口(Scalable Coherent Interface)(SCI)、火线(Fire Wire)、以太网和通用串行总线。再一次，任何这样的多路复用方案或协议或它们的组合可用于目前的发明。
如已知的，在电磁耦合器18和在传输线22中产生的对应信号之间发生的(或在传输线22中的信号和在电磁耦合器18中产生的对应信号之间)衰减量能够容易地被设计成上述本发明实施例的任意变化。下面是一个非排它的影响衰减量的参数列表：电磁耦合器18的邻近于传输线22；电磁耦合器18到传输线22的物理取向；电磁耦合器18相对于载波信号的波长的长度；电磁耦合器18和传输线22的形状。使用本领域熟练技术人员已知的这些和其它影响耦合的参数，在电磁耦合器18与传输线22之间无线传送的信号衰减能够被预先选择并被设计到系统10中。
不过应该注意到，当大量集成电路14的电磁耦合器18被紧密地耦合(也就是说，耦合以便实质性地减少衰减量)到传输线22时，每个电磁耦合器从射频信号在它沿传输线22传播时提取相当大的功率，并且射频信号会在它到达传输线22末端的集成电路时变得严重衰减。在这种情况下，最好将电磁耦合器18设计为不太紧密地耦合到传输线22，因此它们不提取比让收发器16正确地检测到输入的射频信号所需要的功率实质性多的功率。因此，一般而言，松耦合比紧耦合更可取，特别在许多设备共享一个公用信道的系统中。不过，在只有少量设备要耦合在一起的系统中，可要求紧一些的耦合以减少设备之间的衰减和减少不希望的辐射。例如，更紧的耦合在具有八个或更少的电子设备以电磁方式耦合到一条传输线的系统是合适的。
下面的表I汇总对于可适用于上面图3所示的实施例的大范围运行条件的三个链路预算(link budget)分析，给出下列典型参数。假定载波频率在1-10GHz范围内，以及电磁耦合器18大约为2-3毫米长并且在屏蔽面46上约50微米。绝缘层36和38合在一起约25微米厚。传输线22约150微米宽，距离屏蔽面46和48约150微米。应该强调上面的尺寸只是典型的，并且作为下面描述的典型链路预算分析的框架设定(framework setting)而给出的。本发明不以任何方式受限于上述尺寸或下述工作范围。
表I的典型实例#1至#3表示在减少数据速率性能代价的情况下减少系统成本和复杂性。
单位为微瓦的噪声功率Ni由这个公式给出：Ni＝1000k Te B，
其中：k＝1.38×10-23焦耳/开(玻尔兹曼常数)，
Te＝(F-1)To，
To＝370K(100摄氏度)，
F＝接收器的噪声系数，
B＝以Hz为单位的频率带宽。
因此对于一个给定的信噪比(SNR)的可用信号带宽能由下式计算，以dBm(毫瓦分贝)为单位：
Ni(dBm)＝10Log[1000k Te B]，
求出B：
B＝[10^(Ni(dBm)/10)]/[1000k Te]。
0.3比特/赫兹是在普通的实现中对于双极相移键控(BPSK)数字调制方案所要求的近似带宽。更复杂的调制方案和电路系统能够产生更高的比特/赫兹密度。同样，扩频技术能产生更低的比特/赫兹密度，在以附加的系统复杂性为代价的情况下同时以更低的信噪比产生更低的误码率。
典型实例#1表示一个链路预算，在这个链路预算中，使用一个发送器电压(例如，图4的收发器16)为2.4伏峰-峰值到一50欧姆(+11.6dBm)、18dB发送电磁耦合器18损耗，接收电磁耦合器18具有一个附加的18dB损耗，以及印刷电路板(PCB)和其它系统损耗一共为6dB。在这个实例中，所要求的链路容限(link margin)是10dB而所要求的信噪比(SNR)是25dB。假定保守的(conservative)接收器实现噪声系数为8dB。因此，可用的噪声带宽超过10GHz，对应于在0.3比特每赫兹的带宽时3千兆比特/秒(Gb/sec)的数据速率。在这个实例中，信号电平功率(signal level power)将不必定是这个实现的限制因素。
典型实例#2表示一个链路预算，在这个链路预算中，将发送器电压降低6dB至1.2伏峰-峰值到50欧姆(+5.5dBm)，连同损耗更多的22dB发送电磁耦合器18一起，加上接收电磁耦合器18具有的代表附加的22dB损耗。实例#2的链接容限已经被减少到更为保守的8dB值。接收器实现的噪声系数已经被增加到9dB。这个系统表示一个比实例#1所示的系统更经济的系统。在实例#2中，可用噪声带宽是1.6GHz，相应于假设0.3比特每赫兹的带宽是480兆比特/秒(Mb/sec)的数据速率。
典型实例#3进一步将发送器电压降低至0.63伏峰-峰值(0dBm)并且进一步增加系统实现损耗和减少在上面实例#1和#2例示的系统链路容限。实例#3代表了更低成本的实现，尽管如此这个实现仍然支持81Mb/sec数据信道。
典型实例#1至#3一起表示各种发送器电平、接收器实现和信号带宽的大范围运行条件。本领域熟练技术人员可实现许多在表I的值范围之外的运行条件。
表1
单位   实例#l 实例#2 实例#3
发送器输出电压 伏峰-峰值   2.4 1.2 0.63
电压有效值＝Vp-p/2.88 伏有效值   0.83 0.42 0.22
发送器输出(毫瓦到50欧姆) dBm(毫瓦分贝)   11.6 5.5 0.0
输出耦合损耗 dB   18 22 26
输入耦合损耗 dB   18 22 26
印刷电路板和其它系统损耗 dB   6 6 6
接收器的射频信号功率 dBm   -30 -44 -58
所要求的链接容限 dB   10 8 6
所要求的信噪比 dB   25 20 15
噪声功率预算 dBm   -65 -72 -79
接收器的噪声系数 dB   8 9 10
接收器的噪声系数(F) 比率   6 8 10
等效噪声温度Te＝(F-1)×370 K   1965 2569 3330
可用信号带宽 Hz   10.8E+9 1.6E+9 270.8E+6
在0.3位/赫兹时的位速率[BPSK] Mb/sec   3.168 481 81
图7描述在一接地的屏蔽面上两条2.5mm、50欧姆微波传输带迹线之间以dB为单元的电磁耦合衰减。一条迹线表示上述实施例的电磁耦合器18，由一具有50欧姆输出阻抗并端接50欧姆电阻的信号发生器(例如，图4的收发器16)驱动。另一条迹线表示在上述实施例中的传输线22，在两端同时端接50欧姆阻抗。在两个微波传输带之间的距离是0.05mm(曲线A)或离开0.4mm(曲线B)。微波传输带模型被用得保守并容易地模拟耦合估算；用本发明的侧面(broadside)结构可完成的实际的耦合值将产生较低的衰减和/或更小的结构。
再一次，必须强调上述尺寸只是典型的并且作为图7中现有的实例数据的框架而给定的。本发明不以任何方式受限上述尺寸或在图7呈现的实例数据。
图8-10示出一个可替换实施例的可用于电子系统10的集成电路。如在图8中所示，不象在图4中所示的只包括一个收发器的集成电路，集成电路60包括一组收发器62(1)-62(x)，每个收发器可与图4中所示的收发器16相似。象图4中的集成电路14，集成电路60还可包括一个逻辑电路12和一个输入/输出接口64。
一般而言，在电子系统10中可用任何利用图4的集成电路14的方式利用集成电路60。不过集成电路60，可以非接触耦合到与它所具有的收发器62一样多的传输线。
图9和10示出一个电子系统59的典型配置，在这个系统中一组集成电路60(1)-60(x)的每一个具有四个收发器62。这组集成电路60(1)-60(x)被安装在印刷电路板66的表面上。嵌入在印刷电路板(以及在图9中以虚线框形式所示的)是四条传输线76。如前面讨论的，传输线76可替换地在印刷电路板66上构成。在集成电路组60(1)-60(x)的每一个上的四个电磁耦合器68的每一个与这些传输线76之一耦合。电磁耦合器62(1)-62(x)的每一个被布置在它对应的传输线76的约5毫米之内。不过本发明不受限于将任何电磁耦合器62放置在传输线76的五毫米之内。在这种方式下，传输线76构成四通路类似总线的结构，在这个结构中集成电路组60(1)-60(x)能以非接触方式通过类似总线结构互相通信。
如上所述，在图9的电子系统10中非接触通信通路可选择性地被全部或部分地屏蔽。图10示出一个实施例以部分屏蔽在图9中所示的电子系统59。如在图10中所示，屏蔽面69将在集成电路60上的电路系统与集成电路60的四个电磁耦合器68屏蔽开来。在集成电路60中的四个收发器62的每一个通过经屏蔽面69中独立的空隙延伸的通孔67以电气连接到在集成电路60上的电磁耦合器68。可由屏蔽面提供附加的屏蔽或将迹线80布置在传输线76之间，还可由屏蔽面74和78提供进一步的屏蔽，如图10所示将传输线76定位在这两个屏蔽面之间。如果包括屏蔽面74，那么在每个电磁耦合器68和每条传输线76之间的屏蔽面74中的空隙72被包括在屏蔽面74中。然后能将集成电路60定位在印刷电路板66上，因此它的电磁耦合器68通过空隙72以电磁方式耦合到传输线76。
象在上面图1-4所示的实施例中一样，一个或多个屏蔽面可被接地并可为集成电路60或印刷电路板66提供接地。类似地，一个或多个屏蔽面可连接到电源并给集成电路60或印刷电路板66提供电源或参考电源。
虽然上述本发明实施例在集成电路之间以非接触方式发送数据，但是本发明不受限于集成电路之间信号的非接触传输。图11示出一电子系统79的典型实施例，在这个系统中，在电子系统的元件之间而不是集成电路之间，也就是说在子插件板与母板之间，以非接触方式发送信号，。
如在图11中所示的，一组子插件板86(1)-86(x)被物理地安装到母板82。常规印制板边缘插头座84可用于将子插件板86(1)-86(x)安装到母板82。每个子插件板86包括嵌入在子插件板86中或定位在子插件板86上的传输线90。母板82还包括传输线89，最好将传输线89嵌入在母板中，但可替换地将它定位在母板上。子插件板86的传输线90以电气连接到电磁耦合器92，当子插件板86被安装到母板82时，将电磁耦合器92定位在母板82中的传输线89邻近，这样使得子插件板86的电磁耦合器92以电磁方式耦合到母板82的传输线89。最好将电磁耦合器92布置在它对应的传输线90的约五毫米之内。不过本发明不受限于将任何电磁耦合器92放置在传输线89的五毫米之内。在这种方式下，子插件板86能以非接触方式与母板86通信。
在图11中示出的非接触通信通路可选择性地部分或全部被屏蔽。图12示出子插件板86和母板82的部分截面图，并示出可用于部分地屏蔽在图11中所示的实施例的典型屏蔽。如在图12中所示，可将屏蔽面或屏蔽通孔202布置在子插件板86之内以将子插件板与电磁耦合器92屏蔽开来。屏蔽量当然格外取决于由屏蔽材料围绕电磁耦合器92的程度，并因此将子插件板86上的其它部件以电磁方式隔离开来。如在此所述的其它实施例一样，本领域熟练技术人员将因此能够通过选择性地布置电磁耦合器92周围的屏蔽面或材料，调整将子插件板86与电磁耦合器92屏蔽的程度。在图12所示例子中，屏蔽面202包括空隙210，穿过这个空隙的传输线90以电磁方式连接到电磁耦合器92。
还可屏蔽在母板中的传输线89。如在图12中所示，可将传输线89布置在屏蔽面204和208之间。还是如所示的，屏蔽面204包括一个邻近于电磁耦合器92的空隙206，允许非接触通信通路穿过电磁耦合器92和传输线89之间的空隙。通过包括附加的更完全地包围传输线89的屏蔽面可更全面地屏蔽传输线89。例如，在传输线89之前和传输线89之后(从图12的透视图)可包括附加的屏蔽面。如上面所讨论的，屏蔽面可连接到电源或接地，为母板82或子插件板86提供电源或参考电压。
子插件板86可包括依照本发明的原则以电磁方式耦合到传输线90的集成电路或其它系统部件。例如，子插件板86可包括如上关于图1-10所述的配置。可替换地，子插件板86可用常规方式通过接触连接连接到传输线90的集成电路或其它系统部件。当然，子插件板86可包括多重迹线90，以及在每条这样的迹线与在子插件板上的系统元件之间的连接可包括非接触连接与常规接触连接的组合。
应该注意到本发明不要求将传输线安排到任何特殊的总线结构中。图13和14示出本发明的典型实施例，这个实施例使用串行链或环型总线方案。
如在图13中所示，集成电路190可配置适合于通过电磁耦合的环或令牌环总线通信的发送耦合器102和分开的接收耦合器98。集成电路190还可包括一通过输入/输出接口94通信的逻辑电路93。接收器96解调到达电磁耦合器98的射频信号，为输入/输出接口94产生一输入信号95。一般地，输入信号95传送由另一个电磁耦合到环形总线的部件发送的数据。如果数据的目的地址是集成电路90，则输入/输出接口94将数据传递到逻辑电路93。否则输入/输出接口94将数据编码成一输出信号97并将它传递到发送器100。发送器100为电磁耦合器102提供由输出信号97调制的射频信号。
输入/输出接口94还将由逻辑电路93生成的要被发送到环形总线上另一个部件的任何数据进行编码。输入/输出接口94将这个数据连同这个数据的预定接受者信号一起编码，并将已编码的输出信号97交付给发送器100，这个发送器将已编码的信号发送到环形总线上。
图14是支持与图13的集成电路190相似的几个集成电路190的印刷电路板简化的横截面。嵌入在印刷电路板104内或定位在印刷电路板104上的分开的短迹线106以电磁方式耦合在邻接的集成电路190上的耦合器对98和102。还可包括诸如上面关于本发明其它实施例所讨论的屏蔽。例如，屏蔽面108可将迹线106互相屏蔽开来。虽然未在图14中示出，印刷电路板104还可包括在迹线108的上面和下面的屏蔽面，并且集成电路190可包括在电磁耦合器98和102上面和在集成电路190的基底上所实现的电路下面以提供屏蔽。
虽然上述本发明实施例使用传输线作为中间的类似总线的结构在集成电路之间通信，但是本发明不受限于包含传输线或任何类型总线方案的非接触传输。
图15-16示出一个本发明典型实施例，在这个实施例中集成电路直接以非接触方式互相通信。如在图15中所示(侧截面图)，一组(在这个例子中是三个)集成电路112(1)-112(3)被垂直地堆叠。例如集成电路112(3)可能包括一计算机处理器，集成电路112(1)和112(3)可能实现处理器所访问的存储器。每个集成电路112(1)-112(3)包括一个基底116，在这个基底中构成电路系统。例如，这个电路系统可能包括一逻辑电路，一输入/输出接口，以及用与图4的集成电路14、图8的集成电路60或图13的集成电路90相似的方案配置一个或多个收发器。在每个集成电路112(1)-112(3)中的收发器连接到对应的电磁耦合器118(1)-118(3)，最好在基底116内或其上构成这些耦合器。将电磁耦合器118(1)-118(3)互相邻近地定位，以便互相以电磁方式耦合。在这种方式下，集成电路112(1)-112(3)通过硅以非接触方式互相通信，而不需要通孔或导电的垂直部件以互连被堆叠的小片(dice)。
能这样布置集成电路112(1)-112(3)，使得每个电磁耦合器118(1)-118(3)以电磁方式耦合到所有其它的电磁耦合器。可替换地，耦合器118(1)-118(3)可被调谐并“紧密地”(tightly)耦合到充当谐振变压器，将在电磁耦合器118(1)和118(3)之间垂直地在任一方向传递射频信号而没有最小的衰减。在这样的方案中，由一个集成电路118进行的传输将被所有其它集成电路接收并解码。不过，只有这个传输所定址的集成电路才会保留并处理这个传输中的数据。
可替换地，可这样布置(以及或屏蔽)每个集成电路112，使得它的电磁耦合器118只电磁耦合到上面刚提到的和/或下面将提到的集成电路的电磁耦合器。可使用诸如关于图13和14在上面所述的这样的通信协议。例如，在从一个邻居接收到传输时，集成电路118解码这个传输的目的地址。如果这个传输定址于这个集成电路，那么集成电路解码并处理这个传输中的数据。不过如果这个传输不定址于这个集成电路，这个集成电路将这个传输转送给它的邻居。
可包括可任选的屏蔽。例如，在集成电路118(1)-118(3)可包括屏蔽面126，以将每个集成电路中的电路系统与电磁耦合器118(1)-118(3)屏蔽开来。如果包括这样的屏蔽面128，在电磁耦合器118(1)-118(3)之间的屏蔽面中应该包括空隙128。依照上面讨论的屏蔽原则可包括附加的屏蔽以提供更完全的屏蔽。
如在图15中所示，堆叠的集成电路112(1)-112(3)可任选地安装在印刷电路板114上。堆叠的集成电路112(1)-112(3)可与印刷电路板114进行常规的物理接触类型的电连接。可替换地，堆叠的集成电路112(1)-112(3)可用非接触方式与印刷电路板114通信。在图15中示出这样一个方案。因此集成电路112(3)以非接触方式与印刷电路板114通信，并且依照上面讨论的屏蔽原则，印刷电路板114包括可任选地的屏蔽。如还是在图15中所示的，可包括电源或地连接115，为集成电路112(1)-112(3)提供电源、接地和参考电压连接。
如所示的，与图3的印刷电路板21相似的印刷电路板114，包括布置在两个屏蔽面122和124之间的迹线120。迹线120可将射频信号传送到印刷电路板114上的另一个电子部件。其它电子部件的例子包括，但不限于此，其它集成电路或其它集成电路的堆叠。集成电路112(3)的电磁耦合器118(3)驻留在可选择的屏蔽面122中的空隙121的附近，因此耦合器118(3)以电子方式耦合到迹线120。依照上面讨论的屏蔽原则，可包括附加的屏蔽面或材料以更完全地屏蔽迹线120和电磁耦合118(3)与迹线120之间的非接触通信通路。
图16示出一典型实施例，在这个实施例中，集成电路130的一部分与这个集成电路的另一部分非以非接触方式通信。如所示的，集成电路130具有在其半导体基底132的上表面和下表面两者之上构成的电路。电路可用与图4的集成电路14、图8的集成电路60或图13的集成电路90的方案相似的方案包括逻辑电路、输入/输出接口电路和射频收发器。电磁耦合器134与在基底132的一侧上的电路系统关联，并且第二电磁耦合器140与这个基底的另一侧上的电路系统关联。在这种方式下，耦合器134和140以电磁方式耦合，因此在基底132的一侧上的电路系统能以非接触方式与在这个基底的另一侧上的电路系统通信。
在图15所示的实施例中可任选地包括完全或部分地屏蔽。例如，可适当地布置屏蔽面138和144以将基底132的两侧的集成电路与耦合器134、140屏蔽开来。依照上面讨论的原则可包括附加的屏蔽，以更完全地将集成电路与耦合器134、140屏蔽开来。在需要让耦合器134和140以电磁方式互相耦合时在这个屏蔽中提供空隙。
如在上面图15中所示的“堆叠的”(stacked)集成电路实施例那样，在图16中所示的双侧支持的(dual-sided)实施例可安装在印刷电路板146上。如在上面关于图15所讨论的，可使用常规的物理接触结构，或者可使用依照目前的发明以非接触方式耦合与印刷电路板146通信。图16示出具有可任选的用于屏蔽传输线148的屏蔽面302、304的后者。在屏蔽面302中提供空隙306以让耦合器140耦合到传输线148。如上面所讨论的，可增加附加的屏蔽以更完全地屏蔽迹线148。
虽然在图16中未示出，可包括电源和地连接(诸如在图15中的115)，为集成电路130提供电源、接地和参考电压连接。此外，多个与集成电路130相似的集成电路(在基底的两侧都集成了电路系统)可象图15所示那样堆叠起来。
当然，两个或多个集成电路，每个具有一电磁耦合器，可这样简单地布置它们，使得它们的电磁耦合器足够邻近以电磁方式互相耦合。以电磁方式互相耦合的电磁耦合器最好被布置在相互间二十五毫米之内。不过，本发明不受限于，将任何电磁耦合器布置在任何其它电磁耦合器的二十五毫米之内。
图17a至17c示出典型实施例，在实施例中安排了两个或多个集成电路以及在两个或多个集成电路之间具有直接的无线通信通路和信道。集成电路可安装在印刷电路板(未示出)或适合于保护集成电路的其它基底或框架上。在这些典型方案中，在集成电路的外边缘上构成电磁耦合器。在图17a中，这样安排集成电路600和604，使得它们能无线地相互通信。在图17b中，这样安排三个集成电路610、614、418，使得每个集成电路能够与其它集成电路无线地通信。在图17c中，一个集成电路630包括四个电磁耦合器，将每一个安排为与集成电路634，638，642，646之一电磁耦合。
依照上面讨论的屏蔽原则，可任选性地包括并布置屏蔽材料，以便全部或部分地屏蔽或“关闭”(close)集成电路之间的一个或多个非接触通信信道。例如，可将屏蔽材料(在图17a-17c中未示出)设置在电磁耦合器601、602、611、612、613、660、662、664、666、668、670、672、674与在图17a-17c中所示的任何集成电路上的电路系统之间，如上所述。如在图17a中所示，还可布置屏蔽面或迹线606、608，以便屏蔽在两个或多个耦合的电磁耦合器601、602之间的非接触通信通路。虽然在图17a中未示出，在集成电路600和604的上面和下面(从图17a观察)可包括附加屏蔽面或迹线，以更全面地屏蔽耦合器601和606之间的非接触通信通路。类似地，可布置屏蔽材料620、622以屏蔽在图17b的耦合器611、612、613之间的非接触通信通路，并且在集成电路610、614、618的上面和下面(从图17b观察)可包括附加的屏蔽(未示出)。图17c同样示出将耦合器660和662之间的非接触通信通路与耦合器664和666之间的非接触通信通路屏蔽开来的典型屏蔽材料650。屏蔽材料648、654、652类似地在下列耦合器对之间的非接触通信通路：668和670，672和674，以及650和652。在邻接的耦合器之间的耦合区域的上面和下面(从图17c观察)可放置附加的屏蔽材料(未示出)，以更全面地屏蔽接触通信通路。
虽然在图1-17c中所示的电磁耦合器被示为由直线导线构成的，但是可以由包括但不限于螺旋式在内的任何其它形状的导线构成耦合器。实际上，能选择电磁耦合器的形状和尺寸，以引起预定标准的电感和电容，以便构成调谐的或谐振的电路或射频变压器结构。此外，如上面对于在图1-16中所示的集成电路所述的，电磁耦合器601、602、611、612、613、660、662、664、666、668、670、672、674最好使用标准的半导体制造技术在集成电路内构成。可替换地，电磁耦合器能作为半导体封装的部分被制造。
图18示出在半导体基底402之上或之内构成的典型螺旋式耦合器404。在这个基底上还构成的是收发器电路系统406和与图4、8、13中所示的电路相似的功能电路系统408。图19示出螺旋式耦合器404和收发器电路系统406与传输线(在图18中未示出)等这个螺旋式耦合器所要耦合的耦合器的电路模型等效阻抗。在图19中，L1和C1表示螺旋式导线404和它到收发器电路系统406的连接通路的电感和电容；R1表示收发器电路系统406的输入或输出阻抗；以及L2和C2表示这个螺旋式导线404所要耦合的传输线(在图18中未示出)的电感和电容。
可选择在螺旋式耦合器404和传输线等耦合器404之间的间距，以在稍微大于0.0至1.0的范围内提供一链接耦合因数(link coupling factor)k。可改变电感L1和L2以及电容C1和C2的大小以使双频载波信号在如下的频率fc谐振，
fc＝1/[2PI(L1C1)1/2]＝1/[2PI(L2C2)1/2]    [1]
由收发器的输入阻抗R1，获得要求的电路质量因数(circuit qualityfactor)Q如下：
Q＝R1/[(L1C1)1/2]                         [2]
更高的Q值增加螺旋式耦合器118和传输线之间的耦合量，但也减少了射频信号的带宽。因而适当的选择Q取决于收发器能够容许的信号衰减量。
如果要求在电磁耦合器之间的紧密耦合，那么电磁耦合器可以是射频载波频率的波长的四分之一，因而构成一个谐振耦合结构。不过如上面提到的，如果大量集成电路的电磁耦合器紧密地耦合到一条传输线，那么当射频信号沿传输线传播时每个电磁耦合器将从射频信号中提取相当大的功率，并且在到达传输线末端的集成电路时射频信号会变得严重衰减。如上面所讨论的，在这样一种情况下，最好调整电磁耦合器不太紧密地耦合到传输线，因此它们不会提取比允许收发器正确地检测到输入射频信号所需要的更多功率。在只有少量集成电路以非接触方式互相连接时，增加集成电路之间的耦合可有利于减少辐射的射频能量并因此降低屏蔽要求。
尽管前面的说明书已经描述了本发明的较佳实施例，但是本领域的熟练技术人员在不脱离本发明的广泛方面的情况下可对这些较佳实施例作出许多修改。例如，应该理解能结合常规的数据通信技术使用本发明。例如，上面所述的电子系统还可包括常规地通过物理接触通信的集成电路和其它系统部件。如另一个例子，上面所述的任何收发器可用只发送或只接收的电路代替，当在本发明的给定应用中可能是适当的时候。此外，在图4、8和13中的输入/输出接口15、64和94可被配置为除与收发器和逻辑电路之外还与其它部件通信。而且，在图3中，集成电路14可安装在印刷电路板21的两侧，在屏蔽面48中提供的空隙让集成电路上的耦合器18安装在印刷电路板21的下面(从图3观察)，以电磁方式与传输线22耦合。
类似地，集成电路或集成电路的堆叠可安装在图10、14、15和16中所示的印刷电路板的两侧。

Claims (37)

1.一电子系统，其特征在于，包括：
一传输线，以及
第一电子元件，它包括与所述传输线电磁耦合的第一电磁耦合器，
其中所述第一电磁耦合器与所述传输线松耦合，使得所述第一电磁耦合器中的信号感应衰减至少10dB的所述传输线中的对应信号。
2.如权利要求1所述的电子系统，其特征在于，还包括：
多个附加的电子元件，每个所述附加的电子元件包括与所述传输线电磁耦合的第二电磁耦合器，
其中每个所述第二电磁耦合器与所述传输线松耦合，使得所述第二电磁耦合器中的信号感应衰减至少10dB的所述传输线中的对应信号。
3.如权利要求2所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器和每个所述第二电磁耦合器与所述传输线松耦合，使得所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器中一个中的信号感应衰减至少20dB的所述传输线中的对应信号。
4.如权利要求2所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器和每个所述第二电磁耦合器与所述传输线松耦合，使得所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器中一个中的信号感应衰减在10dB到40dB之间的所述传输线中的对应信号。
5.一电子系统，其特征在于，包括：
一传输线；以及
第一电子元件，它包括与所述传输线电磁耦合的第一电磁耦合器，使得所述第一电磁耦合器中的信号感应所述传输线中的对应信号；以及
多个附加的电子元件，每个所述附加的电子元件包括与所述传输线电磁耦合的第二电磁耦合器，使得所述第二电磁耦合器中的信号感应所述传输线中的对应信号，
其中，所述第一电子元件和所述附加电子元件中的至少一个是一集成电路，
所述电子系统还包括布置在所述集成电路上的电路系统和所述集成电路的所述电磁耦合器之间的屏蔽材料。
6.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述集成电路的电磁耦合器比所述集成电路小。
7.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述集成电路的电磁耦合器被集成在所述集成电路的封装中。
8.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述屏蔽包括布置在所述集成电路的电磁耦合器附近的空隙。
9.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器中的至少一个的一端接地。
10.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器中的每一个的一端接地。
11.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述第一电子元件和所述附加电子元件中的至少两个是集成电路。
12.如权利要求11所述的电子系统，其特征在于，还包括一基底，所述传输线包括布置在所述基底上的导电材料，并且每个所述集成电路附着到所述基底。
13.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述第一电子元件和所述附加电子元件中的至少一个是第一电路板。
14.如权利要求13所述的电子系统，其特征在于，所述传输线被布置在第二电路板上。
15.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，还包括被布置以至少部分地屏蔽所述传输线的屏蔽材料。
16.如权利要求15所述的电子系统，其特征在于，所述屏蔽材料包括空隙，所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器通过所述空隙电磁耦合到所述传输线。
17.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，还包括多个传输线。
18.如权利要求17所述的电子系统，其特征在于，所述第一电子元件和所述附加电子元件中的至少一个包括多个电磁耦合器。
19.如权利要求18所述的电子系统，其特征在于，所述至少一个电子元件的每个所述电磁耦合器电磁耦合到所述多个传输线的一对应传输线。
20.如权利要求17所述的电子系统，其特征在于，还包括被布置在所述多个传输线的每一个之间的屏蔽材料。
21.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，沿所述传输线布置所述第一电子元件和所述附加电子元件，使得所述第一电子元件和所述第二电子元件的每一个的电磁耦合器距离所述传输线不超过十毫米。
22.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述传输线是无源的。
23.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述传输线不物理接触有源电子设备。
24.如权利要求5所述的电子系统，其特征在于，所述传输线只由电磁耦合到所述传输线的电子设备驱动。
25.一电子系统，其特征在于，包括：
包括第一电磁耦合器的第一集成电路，
包括第二电磁耦合器的第二集成电路，布置所述第一集成电路和所述第二集成电路，使得所述第一电磁耦合器和所述第二电磁耦合器彼此分离但足够邻近以电磁耦合，从而为所述第一电磁耦合器提供的数据被以非接触方式传送到所述第二电磁耦合器，以及
在所述第一集成电路上的电路系统和所述第一电磁耦合器之间布置的屏蔽材料。
26.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器距离所述第二电磁耦合器不超过十毫米。
27.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，还包括一基底，其中将所述第一集成电路和所述第二集成电路安装到所述基底。
28.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，还包括一基底，其中将所述第一集成电路安装到所述基底，并且将所述第二集成电路安装到所述第一集成电路。
29.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，所述第一电磁耦合器比所述第一集成电路小。
30.如权利要求29所述的电子系统，其特征在于，所述第二电磁耦合器比所述第二集成电路小。
31.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，还包括在所述第二集成电路上的电路系统和所述第二电磁耦合器之间布置的屏蔽材料。
32.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，还包括为至少部分地屏蔽所述第一电磁耦合器与所述第二电磁耦合器之间的一非接触通信信道所布置的屏蔽材料。
33.如权利要求25所述的电子系统，其特征在于，还包括多个集成电路，每一个包括一电磁耦合器，布置所述多个集成电路使得所述多个集成电路中每一个的电磁耦合器电磁耦合到所述多个集成电路中至少另一个的电磁耦合器。
34.一种在包括一基底的电子系统中的方法，所述基底具有一传输线和沿所述传输线长度安装于所述基底上的多个电子元件，其中所述多个电子元件的每一个与所述传输线分离但又足够邻近于所述传输线以电磁耦合到所述传输线，其特征在于，所述方法包括：
为所述电子元件的第一电子元件的第一电磁耦合器提供数据；
通过一包括所述第一电子元件到所述传输线的所述电磁耦合的非接触通信信道，将来自所述第一电磁耦合器的所述数据电磁传送到所述传输线，所述电子系统还包括为至少部分地屏蔽所述非接触通信信道而布置的屏蔽材料；
将来自所述传输线的所述数据电磁传送至所述电子元件中第二电子元件的第二电磁耦合器。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述第一和所述第二电子元件的至少一个是一集成电路。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一和所述第二电子元件两者都是集成电路。
37.如权利要求34所述的方法，其特征在于，沿所述传输线布置所述多个电子元件，使得每个所述电子元件的电磁耦合器距离所述传输线不超过十毫米。
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