DE112017008337T5

DE112017008337T5 - Mm-wellen-hohlleiter mit leistung-über-hohlleiter-technologie für automobilanwendungen

Info

Publication number: DE112017008337T5
Application number: DE112017008337.0T
Authority: DE
Inventors: Georgios C. Dogiamis; Sasha N. OSTER; Telesphor Kamgaing; Kenneth Shoemaker; Erich N. Ewy; Adel A. Elsherbini; Johanna M. Swan
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2017-12-30
Filing date: 2017-12-30
Publication date: 2020-09-10
Also published as: US11437693B2; US20200388898A1; WO2019133018A1

Abstract

Ausführungsformen umfassen ein Hohlleiterbündel, einen dielektrischen Hohlleiter und ein Fahrzeug. Das Hohlleiterbündel umfasst dielektrische Hohlleiter, wobei jeder dielektrische Hohlleiter einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Beschichtung um den Dielektrikumskern herum aufweist. Das Hohlleiterbündel weist außerdem eine Leistungsabgabeschicht, die um den dielektrischen Hohlleiter herum gebildet ist, und einen isolierenden Mantel, der das Hohlleiterbündel umschließt, auf. Das Hohlleiterbündel kann auch die Leistungsabgabeschicht als einen geflochtenen Schirm umfassen, wobei der geflochtene Schirm mindestens eines aus einer DC- und einer AC-Energieleitung bereitstellt. Das Hohlleiterbündel kann ferner einen der dielektrischen Hohlleiter umfassen, der eine DC-Erdung über ihre leitfähigen Beschichtungen bereitstellt, wobei die AC-Energieleitung den geflochtenen Schirm nicht als Referenz oder Erdung verwendet. Das Hohlleiterbündel kann umfassen, dass die Leistungsabgabeschicht von den dielektrischen Hohlleitern durch einen geflochtenen Schirm getrennt ist, wobei die Leistungsabgabeschicht eine geflochtene Leistungsabgabefolie ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Ausführungsformen dieser Erfindung liegen im Bereich der Halbleiterpackages und insbesondere der Bildung von mm-Wellenverbindungen zur Verwendung in Automobilanwendungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Automobilindustrie entwickelt sich schnell hin zu der Produktion von autonomen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugen. Autonome Fahrzeuge nutzen zahlreiche Sensoren, die Daten bezüglich der Position des Fahrzeugs relativ zu umgebenden Objekten erzeugen, wie etwa zur Straße, zu anderen Autos, zu Verkehrssignalen, zu Fahrbahnmarkierungen, zu Fußgängern und so weiter. Wie in 1 illustriert, kann ein Fahrzeug 100 eine Reihe von Sensoren 102, Videokameras 103 und Positionierungssystemen 104 umfassen, wie etwa globale Positionierungssysteme (GPS). Beispielsweise können Sensoren 102 Videosensoren, Bildsensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Light-Detection-and-Ranging- (LIDAR) Sensoren oder dergleichen umfassen. Die Daten, die aus diesen Bauteilen erzeugt werden, müssen verarbeitet werden, um zu bestimmen, wie das Fahrzeug reagieren muss. So werden die erzeugten Daten von den peripheren Bauteilen über eine oder mehrere Verbindungen an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 105 übertragen. Dementsprechend führen die weiteren peripheren Sensoren und anderen Bauteile, die für ein autonomes und/oder selbstfahrendes Fahrzeug benötigt werden, zu einer wesentlichen Erhöhung der Menge an Daten, die innerhalb des Fahrzeugs übertragen wird.
Aktuell nutzen autonome Fahrzeuge, die getestet werden, Datenübertragungen mit Raten zwischen ca. 1,0 Gbps und 1,5 Gbps und sie nutzen vier verschiedene Niederspannungsdifferenzialsignalisierungs- (LVDS) Spuren, um eine gesamte Datenrate von zwischen ca. 4,0 Gbps und 6,0 Gbps zu erlauben. Es wird jedoch erwartet, dass die Datenrate, die in den nachfolgenden Generationen autonomer Fahrzeuge benötigt wird, auf ca. 10 Gbps oder mehr ansteigen wird (d. h. ca. 2,5 Gbps bei Verwendung von vier differenzialen LVDS-Spuren). Dieser Anstieg der Datenrate übersteigt bei Weitem die Datenrate vorhandener Systeme in aktuell verfügbaren Fahrzeugen. Beispielsweise weist der Standard für Multimedien und Infotainment-Networking in Fahrzeugen, d. h. der „Media Oriented Systems Transport“-Bus (MOST), eine Datentransferrate von 150 Mbps auf.
Einige Lösungen zum Bereitstellen von Hochgeschwindigkeitsverbindungen umfassen elektrische Verbindungen und optische Verbindungen. Beide leiden jedoch unter wesentlichen Nachteilen, wenn sie in der Automobilindustrie verwendet werden. Elektrische Verbindungen, wie etwa Ethernet, können durch Einsatz mehrerer Spuren (d. h. Kabeln) verwendet werden, um die erforderliche Bandbreite zu erreichen. Dies wird jedoch zunehmend teuer und leistungshungrig, um die erforderlichen Datenraten für kurze bis mittlere (z. B. 5 m - 10 m) Verbindungen zu unterstützen, die in der Automobilindustrie benötigt werden. Um beispielsweise die Länge eines Kabels oder die gegebene Bandbreite an einem Kabel zu verlängern, müssen möglicherweise Kabel mit höherer Qualität oder fortgeschrittener Entzerrung, Modulierung und/oder Datenkorrekturtechniken eingesetzt werden. Leider verlangen diese Lösungen mehr Leistung und erhöhen die Latenz des Systems. Latenzerhöhungen sind besonders bei autonomen Fahrzeugen problematisch, wo schnelle Entscheidungen getroffen werden müssen (z. B. Bremsen, Vermeidungsmanöver, Antriebsstrangkorrekturen usw.), die notwendig sind, um die Sicherheit von Fahrgästen in dem Fahrzeug und/oder Personen und/oder Sachwerten außerhalb des Fahrzeugs sicherzustellen.
Optische Übertragung über Glasfaser ist in der Lage, die erforderlichen Datenraten und Distanzen zu unterstützen, die für autonome und/oder selbstfahrende Fahrzeuge erforderlich sind. Die Verwendung von optischen Verbindungen führt jedoch insbesondere bei kurzen bis mittleren Distanzen (z. B. 5 m - 10 m)zu einer ernsten Leistungs- und Kostenproblematik, weil zwischen optischen und elektrischen Signalen umgerechnet werden muss. Weiterhin muss die Ausrichtung der optischen Verbindungen genau erhalten werden. Dies stellt sich in Automobilanwendungen aufgrund der Schwingungen und anderen Umweltbedingungen, die die Ausrichtung der optischen Verbindungen verändern können und daher die Zuverlässigkeit der optischen Verbindungen verringern, als schwierig heraus.
Dementsprechend sind beide Technologien (traditionelle elektrische und optische) nicht optimal für autonome und/oder selbstfahrende Fahrzeuge, die eine hohe Datenrate, eine geringe Latenz und Niederleistungsverbindungsleitungen zwischen peripheren Sensoren und der ECU erfordern.
Figurenliste

1 ist ein Schema eines Automobils, das mehrere Sensoren und andere Peripheriekomponenten umfasst, die kommunikativ mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind.
2 ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels mit Leistung-über-Hohlleitertechnologie, die nach einer Ausführungsform der Erfindung in eine ECU eingesteckt ist.
3A ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Hohlleiters mit einer leitfähigen Beschichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
3B ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Hohlleiters mit einer Folienumwicklung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
3C ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Hohlleiters mit einer leitfähigen Beschichtung und einer Folienumwicklung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
3D ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Hohlleiters, die ein erstes Dielektrikum und ein zweites Dielektrikum umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
4A ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels, das mehrere dielektrische Hohlleiter mit einem geflochtenen Schirm und einen Mantel, der die dielektrischen Hohlleiter umgibt, umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
4B ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels, das mehrere dielektrische Hohlleiter mit einem geflochtenen Schirm, eine geflochtene Leistungsabgabefolie und einen Mantel, der die dielektrischen Hohlleiter umgibt, umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
5A ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels, das mehrere dielektrische Hohlleiter umfasst, die jeweils durch einen geflochtenen Schirm umgeben sind und das ferner eine globale Folie und einen Mantel umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
5B ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels, das mehrere dielektrische Hohlleiter umfasst, die jeweils durch einen geflochtenen Schirm umgeben sind, und ferner eine geflochtene Leistungsabgabefolie und einen Mantel umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels, das mehrere dielektrische Hohlleiter und eine Leistungsabgabeleitung, die in dem dielektrischen Hohlleiter gebündelt ist, umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
7A ist eine Querschnittsillustration eines Abschnitts eines hybriden Dielektrikumshohlleiters, der eine leitfähige Leitung umfasst, nach einer Ausführungsform der Erfindung.
7B ist eine Querschnittsillustration eines hybriden Dielektrikumshohlleiters, der in 7A illustriert ist, entlang Linie B-B', nach einer Ausführungsform der Erfindung.
8 ist ein Schema einer Rechenvorrichtung, die nach einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Hierin beschrieben sind Systeme, die mm-Wellen-Verbindungen mit Leistung über Hohlleitertechnologie umfassen, die in autonomen und/oder selbstfahrenden Fahrzeugen verwendet werden, nach Ausführungsformen der Erfindung. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte der illustrativen Umsetzungen unter Verwendung von Begriffen beschrieben, die üblicherweise von Fachleuten verwendet werden, um den Gegenstand ihrer Arbeit für andere Fachleute zu beschreiben. Es wird jedoch für einen Fachmann offensichtlich, dass diese Erfindung mit nur einigen der beschriebenen Aspekte praktiziert werden kann. Zum Zweck der Erklärung werden bestimmte Zahlen, Materialien und Konfigurationen festgelegt, um ein ausführliches Verständnis der illustrativen Umsetzungen zu ermöglichen. Es wird jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass diese Erfindung ohne diese spezifischen Details praktiziert werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Merkmale ausgelassen oder vereinfacht, um die illustrativen Umsetzungen nicht zu verschleiern.
Verschiedene Operationen werden als mehrere getrennte Operationen in einer Reihenfolge auf eine Weise beschrieben, die am besten beim Verständnis dieser Erfindung hilft. Die Reihenfolge der Beschreibung sollte jedoch nicht als implizierend ausgelegt werden, dass diese Operationen notwendigerweise von der Reihenfolge abhängen. Insbesondere müssen diese Operationen nicht in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden.
Wie oben angemerkt, erfüllen aktuell verfügbare Verbindungslösungen (d. h. elektrische Kabel und optische Kabel) nicht die Anforderungen an die Datenrate, den Leistungsverbrauch, die Latenz und Kostenziele, die für autonome und/oder selbstfahrende Fahrzeuge (z. B. Autos, LKWs, Züge, Schiffe, Flugzeuge und andere autonome Transport-/Frachtfahrzeuge) notwendig sind. Dementsprechend umfassen Ausführungsformen der Erfindung Millimeter-Wellen-Hohlleiter- (mm-Wellen-Hohlleiter) Verbindungslösungen. In einer Ausführungsform umfasst der mm-Wellen-Hohlleiter ein dielektrisches Hohlleiterbündel, das aus für niedrigen Verlust beschichteten oder unbeschichteten Dielektrika hergestellt ist, die vorgesehen sind, in dem mm-Wellen- oder Unter-THz-Frequenzbereich zu funktionieren. Die Hohlleiter können an beiden Enden mit einem Package verbunden sein, das eine mm-Wellen-Engine umfasst. In Kabeln kurzer bis mittlerer Länge (z. B. 0,5 - 15 Meter oder mehr) stellen die mm-Hohlleiterkabel eine Lösung mit niedriger Energie, niedriger Latenz, hoher Geschwindigkeit und geringen Kosten zur Verfügung. Insbesondere ist, da die Signale nicht auf ein optisches Signal aufkonvertiert werden müssen, der Leistungsverbrauch wesentlich geringer als der Leistungsverbrauch der alternativen optischen Faserverbindungstechnologie. Weiterhin liegt in den kurzen bis mittellangen Kabeln möglicherweise keine Notwendigkeit der Fehlerkorrektur (EC) vor, da erreichte Bitfehlerratenstufenraten sehr gering sind (unter 10E-12). Daher kann die erreichte Latenz wesentlich geringer sein als die traditionelle elektrische Verbindung, vor allem bei hohen Datenraten, bei denen EC benötigt wird.
Ein Nachteil von konventionellen dielektrischen Hohlleiterverbindungen ist jedoch, dass aktuell kein Leistungsübertragungsmechanismus vorliegt. Dies ist bei autonomen Fahrzeuganwendungen besonders problematisch, bei denen mehrere Sensoren in dem Fahrzeug verteilt sind, wie oben beschrieben. So muss die Leistung weiterhin mit Stromkabeln an die Sensoren übertragen werden. Dies erhöht die Komplexität der Verkabelung, erhöht das allgemeine Gewicht durch schwere Stromkabel und begrenzt die möglichen Aftermarket-Modifizierungen (z. B. durch Hinzufügen neuer Sensoren). Daher umfassen Ausführungsformen der Erfindung dielektrische Hohlleiter und dielektrische Hohlleiterbündel, die Leistungsabgabemechanismen umfassen.
In einigen Ausführungsformen können vorhandene Komponenten des dielektrischen Hohlleiters für die Leistungsabgabe eingesetzt werden. Beispielsweise können leitfähige Plattierungen oder Folien, die um dielektrische Hohlleiter herum gebildet sind, verwendet werden, um Leistung abzugeben. Weitere Ausführungsformen können spezielle geflochtene Leistungsabgabefolien oder Folien umfassen, die um ein Bündel dielektrischer Hohlleiter gewickelt sind. In einigen Ausführungsformen kann ein ummantelter Leiter auch zu dem dielektrischen Hohlleiterbündel hinzugefügt werden, um noch höhere Leitungs-/Stromabgabe zu erlauben. Während ein weiterer Leiter hinzugefügt werden kann, wird das Gesamtgewicht dennoch im Vergleich zum Einsatz separater Leistungsabgabe Verbindungen verringert. In noch einer anderen Ausführungsform kann eine leitfähige Leitung direkt in den dielektrischen Hohlleiter integriert sein.
Nun wird mit Bezug auf 2 eine Querschnittsillustration eines Bündels des dielektrischen Hohlleiters 227, das durch einen Verbinder 225 mit einer ECU 210 verbunden ist, nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In einer Ausführungsform ist die ECU 210 eine zentrale Nabe, mit der die Sensoren (nicht dargestellt) in einem Fahrzeug verbunden sind. In einer Ausführungsform ist die ECU 210 auch die Quelle der Leistung, die an die Sensoren bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Leistung an die Sensoren über einen oder mehrere dielektrische Hohlleiter 227 oder durch eine leitfähige Komponente (z. B. eine Folie, einen Schirm, einen isolierten leitfähigen Draht usw.), der in dem Bündel des dielektrischen Hohlleiters 227 integriert ist, abgegeben werden. In 2 sind die dielektrischen Hohlleiter 227 als einzelne Leitungen dargestellt, wobei es sich jedoch versteht, dass jeder dielektrische Hohlleiter (oder jedes Bündel dielektrischer Hohlleiter) weitere Komponenten umfassen kann, die nachfolgend ausführlicher beschrieben werden.
In einer Ausführungsform kann die ECU 210 ein zentrales Prozessoreinheiten- (CPU) Die 244 umfassen, das auf ein Packagingsubstrat 243 gepackt ist. Das Packagingsubstrat 243 kann mit einer ECU-Platine (PCB) 240 mit Löthöckern 242 gekoppelt sein, wie etwa einem Ball-Grid-Array (BGA), einem Land-Grid-Array (LGA), einem Sockel oder jeder anderen bekannten Verbindung. In einigen Ausführungsformen kann auch eine Wärmesenke 248 oder jede andere Wärmemanagementtechnologie in der ECU 210 enthalten sein. Beispielsweise kann die Wärmesenke 248 eine flüssigkeitsgekühlte Wärmesenke 248 sein, wie etwa eine, die mit den Kühlsystemen in dem autonomen Fahrzeug verbunden ist. In der illustrierten Ausführungsform wird die Wärmesenke 248 über einer Fläche eines ECU-Gehäuses 211 gebildet. Die Wärmesenke 248 kann sich jedoch in einigen Ausführungsformen der Erfindung innerhalb des ECU-Gehäuses 211 befinden.
Ausführungsformen der Erfindung können eine vorgegebene Schnittstelle 252 umfassen, die das CPU-Packagingsubstrat 243 mit einem ersten Ende eines internen Kabels 254 verbindet. Das interne Kabel 254 kann jedes geeignete Stromkabel sein, wie etwa ein doppelaxiales Kabel oder dergleichen. Das interne Kabel 254 kann sich zur Kante des ECU-Gehäuses 211 erstrecken, wo es mit einer externen vorgegebenen Schnittstelle 256 verbunden wird. Die externe vorgegebene Schnittstelle 256 kann jede geeignete Schnittstelle sein. Beispielsweise kann die externe vorgegebene Schnittstelle 256 eine SFP, eine QSFP oder dergleichen sein.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Verbinder 225 in die externe vorgegebene Schnittstelle 256 der ECU 210 eingesteckt werden. Der Verbinder 225 kann eine mm-Wellen-Engine 228 umfassen, die auf einem Verbindersubstrat 229 platziert ist. Während es vorteilhaft sein kann, die mm-Wellen-Engine 228 außerhalb der ECU zu halten, um eine Plugand-Play-Funktion bereitzustellen, kann die mm-Wellen-Engine 228 in einigen Ausführungsformen auch in die ECU integriert sein. In solchen Ausführungsformen kann die mm-Wellen-Engine 228 dennoch auf einem anderen Packagingsubstrat als dem CPU-Packagingsubstrat 243 gepackt sein. Alternativ dazu kann die mm-Wellen-Engine 228 auf demselben Packagingsubstrat 243 wie die CPU 244 gepackt sein. In einigen Ausführungsformen kann ein vorgegebenes digitales Verbindungsschnittstellendie 246, das elektrisch zwischen das CPU-Die 244 und die mm-Wellen-Engine 228 gekoppelt ist, auch auf demselben Packagingsubstrat 243 gepackt sein, auf dem das CPU-Die 244 gepackt ist. Beispielsweise kann das vorgegebene digitale Verbindungsschnittstellendie 246 ein Signal übersetzen und/oder konditionieren, sodass Signale zwischen dem CPU-Die 244 und der mm-Wellen-Engine 228 der aktiven mm-Wellenverbindung 220 hindurchlaufen können, auch, wenn die Ausgabe des CPU-Dies 244 oder der mm-Wellen-Engine 228 nicht zu der Art der Eingabe passt, die durch die andere Komponente erwartet wird.
In der illustrierten Ausführungsform ist der Verbinder 225 ohne Schutzeinhausung dargestellt, um die Figur nicht zu verdecken. Es versteht sich jedoch, dass der Verbinder 225 mehrere verschiedene Packagingsubstrate, Schutzgehäuse, Wärmemanagementlösungen und anderen benötigte Komponenten umfassen kann. Beispielsweise kann die mm-Wellen-Engine 228 auf einem Packagingsubstrat 229 gepackt sein und wesentlich durch ein Schutzgehäuse umschlossen sein. Weiterhin ist zwar die mm-Wellen-Engine 228 als ein einzelner Block illustriert, es versteht sich jedoch, dass die mm-Wellen-Engine 228 jede beliebige Anzahl diskreter Dies, Verbindungen und/oder anderer Komponenten umfassen kann.
In einer Ausführungsform kann der Verbinder 225 einen Launcher 237 umfassen, der verwendet wird, um die Weiterleitung des mm-Wellensignals entlang des dielektrischen Hohlleiters 227 oder eines Bündels dielektrischer Hohlleiter 227 zu starten und zu unterstützen. In einigen Ausführungsformen kann der Launcher 237 mit einem Hohlleiterverbinder integriert sein, der den dielektrischen Hohlleiter 227 mechanisch und kommunikativ mit dem Launcher 237 koppelt. Der Launcher 237 kann jeder bekannte Launcher sein, um die Weiterleitung von mm-Wellen oder den Empfang von mm-Wellen einzuleiten, wie etwa ein Einzelpatchlauncher, ein gestapelter Patchlauncher, ein Mikrostreifen-zu-sich-verjüngendem-Schlitz-Übergangs-Launcher usw.
In 2 ist nur ein einziges Ende des dielektrischen Hohlleiters 227 gezeigt, um die Figur nicht zu verdecken. Es versteht sich jedoch, dass die gegenüberliegenden Enden des dielektrischen Hohlleiters 227 mit einem Verbinder gekoppelt sind, der dem Verbinder 225 ähnlich ist. Der zweite Verbinder kann dann in einen Sensor oder eine andere Komponente eingesteckt werden.
Nun werden mit Bezug auf die 3A bis 3D perspektivische Ansichten der einzelnen dielektrischen Hohlleiter ausführlicher nach verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. In 3A ist ein dielektrischer Hohlleiter 227 mit einer leitfähigen Plattierung 352 und einem Dielektrikumskern 350 nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In einer Ausführungsform ist der dielektrische Hohlleiter 227 für die Weiterleitung von mm-Wellensignalen geeignet und kann einen Dielektrikumskern 350 umfassen, der aus jedem geeigneten Dielektrikum hergestellt sein kann, wie etwa einem Flüssigkristallpolymer (LCP), einer bei Niedertemperatur gebrannten Keramik (LTCC), Glas, Polytetrafluorethylen (PTFE), erweitertem PTFE, niederdichtem PTFE, Ethylentetrafluorethylen (ETFE), fluoriertem Ethylenpropylen (FEP), Polyetheretherketon (PEEK), Perfluoroalkoxyalkanen (PFA), Kombinationen davon oder dergleichen. In 3A ist der Dielektrikumskern 350 als ein einzelnes Material illustriert. Es versteht sich jedoch, dass der Dielektrikumskern mehrere Dielektrika umfassen kann. Beispielsweise kann in 3D der Dielektrikumskern 350 ein erstes Dielektrikum 351 und ein zweites Dielektrikum 353 umfassen, das das erste Dielektrikum 351 umgibt. In einer Ausführungsform können die dielektrischen Hohlleiter einen beliebig geformten Querschnitt aufweisen, einschließlich aber nicht beschränkt auf rechteckig (mit oder ohne abgerundeten Ecken), quadratisch, kreisförmig, oval und andere.
In einer Ausführungsform können die dielektrischen Hohlleiter 227 auch eine leitfähige Plattierung 352 umfassen. Typischerweise stellen solche leitfähigen Plattierungen 352 eine elektrische Abscheidung für den Dielektrikumskern 350 bereit, indem sie als eine RF-Erdung verwendet werden. Neben dem Bereitstellen von elektrischer Abschirmung umfassen Ausführungsformen jedoch die Verwendung von leitfähiger Plattierung 352 als Stromkabel für die DC-Leistungsabgabe und/oder AC-Leistungsabgabe (oder DC/AC-Leistungsabgabeleitungen), wobei aber zu beachten ist, dass die AC-Leistungsabgabeleitung den geflochtenen Schirm (oder Hohlleiterschirm) nach einer Ausführungsform nicht als Referenz oder Erdung verwendet. In einer solchen Ausführungsform kann die für die Sensoren benötigte Erdungsreferenz als gemeinsame Erdung durch das Chassis des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Nach einer Ausführungsform kann die leitfähige Plattierung 352 jedes geeignete leitfähige Material sein. Beispielsweise kann die leitfähige Plattierung Kupfer, Aluminium, Legierungen, einschließlich leitfähiger Materialien oder dergleichen sein. Weiterhin kann die Dicke der Plattierung jede gewünschte Dicke sein. Beispielsweise kann die Dicke zwischen 1 µm und mehreren Millimetern liegen. In einer Ausführungsform kann die leitfähige Plattierung 352 mit einem Plattierungsprozess (z. B. elektrolose oder elektrolytische Plattierung), Drucken, Abscheidung oder dergleichen über dem Dielektrikumskern gebildet sein. Weiterhin kann in einigen Ausführungsformen die leitfähige Plattierung 352 eine Hülle sein, ohne, dass Material das Innere der Hülle füllt. In solchen Ausführungsformen kann der Dielektrikumskern 350 Luft sein.
Nun wird mit Bezug auf 3B ein dielektrischer Hohlleiter 227 mit einer Folienumwicklung 354 und einem Dielektrikumskern 350 nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In einer Ausführungsform ist der Dielektrikumskern 350 im Wesentlichen ähnlich wie der Dielektrikumskern 350, der oben bezüglich 3A beschrieben ist. Statt eine leitfähige Plattierung 352 aufzuweisen, die den Dielektrikumskern 350 umgibt, kann der dielektrische Hohlleiter 227 eine Folienumwicklung 354 umfassen. Beispielsweise kann die Folienumwicklung ein leitfähiges Material sein. In der illustrierten Ausführungsform wird die Folienumwicklung 354 vielfach um den Umfang des Dielektrikumskerns 350 gewickelt. Um vollständige Deckung des Dielektrikumskerns 350 sicherzustellen, kann die Folienumwicklung 354 sich selbst überlappen, wenn sie um den Dielektrikumskern 350 gewickelt wird. In alternativen Ausführungsformen kann die Folienumwicklung auch entlang der Länge des Dielektrikumskerns 350 gewickelt sein (z. B. das Wickeln der Folie um die Länge des Dielektrikumskerns kann ähnlich dazu sein, wie Zigarettenpapier um Tabak gewickelt wird).
In der illustrierten Ausführungsform ist die Folienumwicklung 354 als eine einzige Materialschicht illustriert. Es versteht sich jedoch, dass die Folienumwicklung 354 zwei oder mehr Schichten umfassen kann. Beispielsweise kann die Folienumwicklung 354 einen Stapel umfassen, der eine Polymerschicht und eine Metallschicht über der Polymerschicht, einen Stapel, der eine erste Polymerschicht umfasst, eine Metallschicht über der ersten Polymerschicht und eine zweite Polymerschicht über der Metallschicht, oder einen Stapel, der eine erste Metallschicht, eine Polymerschicht über der ersten Metallschicht und eine zweite Metallschicht über der Polymerschicht umfasst. Ähnlich kann die Folienumwicklung 354 Stapel umfassen, die eine beliebige Anzahl von Polymer- und Metallschichten umfassen. Neben dem Bereitstellen elektrischer Abschirmung umfassen Ausführungsformen das Verwenden der Folienumwicklung 354 als eine Energieleistung für die DC-Leistungsabgabe. In einer solchen Ausführungsform kann die für die Sensoren benötigte Erdungsreferenz als gemeinsame Erdung durch das Chassis des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
Nun wird mit Bezug auf 3C ein dielektrischer Hohlleiter 227 mit leitfähiger Plattierung 352 und einer Folienumwicklung 354 um einen Dielektrikumskern 350 nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In einer Ausführungsform ist der Dielektrikumskern 350 im Wesentlichen ähnlich wie der Dielektrikumskern 350, der oben bezüglich 3A beschrieben ist. Die Folienumwicklung 354 kann im Wesentlichen ähnlich wie die oben bezüglich 3A beschriebene Folienumwicklung sein, mit der Ausnahme, dass die Folienumwicklung 354 von dem Dielektrikumskern 350 durch die leitfähige Plattierung 352 getrennt ist. In solchen Ausführungsformen können Energieleitungen für die DC-Leistungsabgabe entlang der leitfähigen Plattierung 352 und/oder der Folienumwicklung 354 erfolgen.
Nun kann mit Bezug auf 3D der Dielektrikumskern 350 ein erstes Dielektrikum 351 und ein zweites Dielektrikum 353 umfassen, das das erste Dielektrikum 351 umgibt. Es ist zu beachten, dass im Vergleich zu 3A, wo der Dielektrikumskern 350 als ein einzelnes Material illustriert ist, der Dielektrikumskern 350 mehrere Dielektrika 351 und 353 umfassen kann.
Wie oben angemerkt, kann es, um die Datenübertragungsraten, die für autonome Fahrzeuge verlangt werden, zu erreichen, notwendig sein, mehrere dielektrische Hohlleiter 227 einzuschließen, die zusammen gebündelt werden. Wenn beispielsweise ein einzelner dielektrischer Hohlleiter 4 Gbps über eine Länge von 10 Meter unterstützen kann, und das gewünschte Ziel 12 Gbps über eine Länge von 10 Meter beträgt, können drei dielektrische Hohlleiter zusammengebündelt sein, um die gewünschte Datenübertragungsrate bereitzustellen. Die Verwendung gebündelter dielektrischer Hohlleiter stellt weitere Strukturen bereit, durch die Leistung bereitgestellt werden kann.
Nun wird mit Bezug auf 4A eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels 470 nach einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In der illustrierten Ausführungsform sind drei dielektrische Hohlleiter 227 gezeigt, wobei es sich jedoch versteht, dass das Hohlleiterbündel 470 eine beliebige Anzahl dielektrischer Hohlleiter 227 umfassen kann, um die gewünschten Datenübertragungsraten bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann jeder der dielektrischen Hohlleiter 227 einen Dielektrikumskern 350 umfassen, der mit einer Folienumwicklung 354 umwickelt ist. Während nur eine Folienumwicklung 354 gezeigt ist, ist zu verstehen, dass eine leitfähige Beschichtung ebenfalls über den Dielektrikumskernen 350 enthalten sein kann, ähnlich zu dem dielektrischen Hohlleiter 227, der in 3C illustriert ist, oder die Folienumwicklung 354 durch eine leitfähige Beschichtung ersetzt werden kann, die dem dielektrischen Hohlleiter 227 ähnlich ist, der in 3A illustriert ist. In einigen Fällen können die dielektrischen Hohlleiter 227 einzeln durch ein Isolierungsmaterial (z. B. ein Polymer, eine nicht leitfähige Folie) beschichtet sein, um sie elektrisch von leitfähigen Abschnitten benachbarter dielektrischer Hohlleiter zu isolieren.
In einer Ausführungsform können die dielektrischen Hohlleiter 227 durch einen geflochtenen Schirm 464 und einen isolierenden Mantel 468 zusammengebündelt werden. Der geflochtene Schirm 464 kann einen physischen Schutz für die dielektrischen Hohlleiter 227 bereitstellen. Weiterhin kann der geflochtene Schirm 464 als ein Pfad zur Leistungsabgabe verwendet werden. In einigen Fällen kann der geflochtene Schirm 464 von den dielektrischen Hohlleitern 227 durch ein Isolierungsmaterial (z. B. ein Polymer, eine nichtleitfähige Folie) getrennt sein, um den geflochtenen Schirm 464 von leitfähigen Abschnitten dielektrischer Hohlleiter zu isolieren. Die Verwendung des geflochtenen Schirms kann das Bereitstellen erhöhter Leistung entlang des Hohlleiterbündels 470 im Vergleich mit dem Bereitstellen von Leistung entlang der Folienumwicklungen 354 oder der leitfähigen Plattierung erlauben. Die erhöhte Leistung kann durch den geflochtenen Schirm 464 aufgenommen werden, weil ein geflochtener Schirm 464 einen Widerstand aufweisen kann, der zwischen zehn und hundert Mal geringer ist als die Folienumwicklung 354 oder leitfähigen Schirme. Es versteht sich jedoch, dass bei Anwendungen mit geringer Leistung die Folienumwicklung oder leitfähige Plattierung dennoch ausreichend Energie bereitstellen kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Leistung auch entlang des geflochtenen Schirms 464 und einem oder mehreren leitfähigen Abschnitten des dielektrischen Hohlleiters 227 zugeführt werden. In solchen Ausführungsformen kann dies die Abgabe einer DC-Leistungsabgabe und einer DC-Erdung entlang eines einzigen Hohlleiterbündels 470 erlauben. Weitere Ausführungsformen können ebenfalls die mehrfachen leitfähigen Pfade nutzen, um zu erlauben, dass Leistung in mehreren verschiedenen Spannungen entlang eines einzigen Hohlleiterbündels 470 übertragen wird. An sich können Sensoren, die mit verschiedenen Spannungen funktionieren, Leistung von einem einzigen Hohlleiterbündel erhalten, ohne Spannungswandler oder Transformatoren am Sensor zu verlangen.
Nun wird mit Bezug auf 4B eine Querschnittsillustration eines dielektrischen Hohlleiterbündels 470 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt. 4B ist im Wesentlichen ähnlich wie 4A, mit der Ausnahme, dass eine geflochtene Leistungsabgabefolie 466 ebenfalls um den geflochtenen Schirm 464 enthalten ist. Während dies aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt ist, versteht es sich, dass eine isolierende Schicht zwischen dem geflochtenen Schirm 464 und der geflochtenen Leistungsabgabefolie 466 gebildet sein kann, um die beiden leitfähigen Bauteile elektrisch zu isolieren. In einer Ausführungsform kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 enthalten sein, um einen Pfad mit niedrigem Widerstand bereitzustellen, um Anwendungen mit hoher Energie zu ermöglichen. Beispielsweise kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 eine Kupferfolie oder ein anderesMaterial mit geringem Widerstand sein. In solchen Ausführungsformen kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 verwendet werden, um die DC-Leistung bereitzustellen, und der geflochtene Schirm 464 kann verwendet werden, eine DC-Erdung bereitzustellen.
In einer Ausführungsform kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 ebenfalls sektorisiert sein. Ein sektorisierter Abgabeschirm 644 kann mehrere elektrisch isolierte Pfade entlang der Länge des Hohlleiterbündels 470 umfassen. In solchen Ausführungsformen können mehrere verschiedene Spannungen entlang eines einzigen Hohlleiterbündels 470 geleitet werden, und ermöglichen die Verwendung von Sensoren mit verschiedenen Spannungsanforderungen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung können Hohlleiterbündel umfassen, bei denen einzelne geflochtene Schirme um jeden dielektrischen Hohlleiter geformt sind. Beispiele solcher Ausführungsformen sind in den 5A und 5B illustriert. Nun wird mit Bezug auf 5A eine Querschnittsillustration eines Hohlleiterbündels 570 mit einzelnen geflochtenen Schirmen 464 um jeden dielektrischen Hohlleiter 227 nach einer Ausführungsform gezeigt. In der Illustration sind mehrere geflochtene Schirme 464 dargestellt, wobei jeder geflochtene Schirm 464 um einen der dielektrischen Hohlleiter 227 geformt ist. Weiterhin können Ausführungsformen eine globale Folie 572 umfassen, die alle die geflochtenen Schirme 464 umgibt. In einer Ausführungsform kann die globale Folie 572 elektrisch durch eine isolierende Schicht von den geflochtenen Schirmen 464 isoliert sein (aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt). Die globale Folie 572 kann leitfähiges Material sein, das die Abgabe der Leistung entlang des Hohlleiterbündels 570 ermöglicht. In einigen Fällen können die dielektrischen Hohlleiter 227 einzeln durch ein Isolierungsmaterial (z. B. ein Polymer, eine nichtleitfähige Folie) beschichtet sein, um sie elektrisch von leitfähigen Abschnitten benachbarter dielektrischer Hohlleiter zu isolieren.
In einer weiteren Ausführungsform, die in 5B illustriert ist, kann eine geflochtene Leistungsabgabefolie 466 um die geflochtenen Schirme 464 herum gebildet sein. Die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 kann im Wesentlichen ähnlich wie die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 sein, die oben bezüglich 4B beschrieben ist. Dementsprechend kann der geringere Widerstand, der durch die geflochtene Leistungsabgabefolie 464 (im Vergleich mit der globalen Folie) bereitgestellt ist, Anwendungen mit höherer Leistung erlauben. Weiterhin kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 464 sektorisiert sein, um die Zuführung mehrerer Spannungsstufen entlang der Hohlleiterbündel 570 zu erlauben. In einigen Fällen können die dielektrischen Hohlleiter 227 einzeln durch ein Isolierungsmaterial (z. B. ein Polymer, eine nichtleitfähige Folie) beschichtet sein, um sie elektrisch von leitfähigen Abschnitten benachbarter dielektrischer Hohlleiter zu isolieren.
Während die Ausführungsformen in den 5A und 5B als getrennte Beispiele der Erfindung dargestellt sind, versteht es sich, dass Ausführungsformen sowohl eine globale Folie 572 als auch eine geflochtene Leistungsabgabefolie 466 sein können. In solchen Ausführungsformen kann die globale Folie elektrisch durch eine Isolierungsschicht von der geflochtenen Leistungsabgabefolie 466 getrennt sein. So kann die geflochtene Leistungsabgabefolie 466 verwendet werden, um Leistung abzugeben und die globale Folie 472 kann als die DC- Erdung verwendet werden. Weiterhin können Ausführungsformen das Verwenden der einzelnen geflochtenen Schirme 354 und/oder der Folienumwicklungen/leitfähigen Plattierung 354 als Leistungsabgabepfade umfassen.
In noch einer anderen Ausführungsform kann eine eigene Energieleitung in dem Hohlleiterbündel enthalten sein. Eine solche Ausführungsform ist in 6 illustriert. Wie in 6 gezeigt, wird eine weitere Energieleitung 680 zu dem Hohlleiterbündel 670 hinzugefügt. Die Energieleitung 680 kann eine leitfähige Leitung sein, wie etwa ein Kupferdraht. Die Energieleitung 680 kann durch einen Isolierungsmantel 682 elektrisch isoliert sein. Im Gegensatz zur Einbeziehung der Energieleitung 680 und des Isolierungsmantels 682 kann das Hohlleiterbündel 670 im Wesentlichen ähnlich sein wie andere hierin beschriebene Hohlleiterbündel. Die Verwendung einer solchen Ausführungsform hat mehrere Vorteile. Ein Vorteil ist, dass eine eigene Energieleitung 680 durch den geringen Widerstand und die Fähigkeit, Materialien und Abmessungen zu wählen, die die Leistungsabgabe ohne Berücksichtigung der Funktion der Datenübertragung in den dielektrischen Hohlleitern 350 optimieren, Anwendungen mit sehr hoher Leistung erlaubt. Weiterhin erlaubt eine eigene Energieleitung 680 ein einfacheres Design der Verbindungen mit dem Hohlleiterbündel 670. Weiterhin versteht es sich, dass eine einzige Energieleitung 680 das allgemeine Gewicht des Hohlleiterbündels 670 nicht wesentlich erhöhen muss, da die verbleibenden dielektrischen Hohlleiter 350 keinen leitfähigen Kern/Draht verlangen.
In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Energieleistung direkt in den dielektrischen Hohlleiter 350 integriert sein. Ein Beispiel einer solchen Ausführungsform ist in den 7A und 7B illustriert. In den 7A und 7B sind aus Gründen der Einfachheit nur die Dielektrika für den Hohlleiter und die Energieleitung gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass diese dielektrischen Hohlleiter in jedes der hierin beschriebenen Hohlleiterbündel integriert sein oder einzeln verwendet werden kann.
Nun wird mit Bezug auf 7A ein dielektrischer Hohlleiter 350 illustriert, der ein erstes Dielektrikum 351 und ein zweites Dielektrikum 353 umfasst. In einer solchen Ausführungsform kann eine Energieleitung 790 zwischen den beiden Dielektrika integriert sein. Beispielsweise kann die Energieleitung zwischen den beiden Dielektrika während eines Koextrusionsprozesses integriert werden. Alternativ dazu können das erste Dielektrikum 351 und die Energieleitung 790 zusammengehalten werden und das zweite Dielektrikum 353 kann gedruckt oder anderweitig um die beiden Materialien herum abgeschieden werden. Während ein leitfähiges Material für die Energieleitung 790 das Gesamtgewicht des dielektrischen Hohlleiters 350 erhöht, versteht es sich, dass das erhöhte Gewicht nicht notwendigerweise wesentlich ist, da möglicherweise nicht unbedingt alle dielektrischen Hohlleiter in einem Hohlleiterbündel die Energieleitung 790 erfordern.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung ist die Energieleitung möglicherweise nicht an der Verbindung zwischen einem ersten Dielektrikum 351 und einem zweiten Dielektrikum 353 gebildet, wie in der Querschnittsillustration in 7B entlang Linie B-B' gezeigt. Beispielsweise kann die Energieleitung 790 in ein einzelnes Dielektrikum eingebettet sein. In einer solchen Ausführungsform kann ein zweites Dielektrikum weggelassen werden. Alternativ dazu können das erste Dielektrikum 351 und das zweite Dielektrikum 353 aus demselben Material hergestellt sein. In noch einer anderen Ausführungsform können mehrere Energieleitungen 790 in den dielektrischen Hohlleiter 350 integriert sein, um die Zuführung mehrerer verschiedener Spannungen entlang eines einzelnen Hohlleiters 350 zu erlauben.
8 illustriert eine Rechenvorrichtung 800 nach einer Umsetzung der Erfindung. Die Rechenvorrichtung 800 enthält eine Platine 802. Die Platine 802 kann eine Anzahl von Komponenten enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen Prozessor 804 und mindestens einen Kommunikationschip 806. Der Prozessor 804 ist physisch und elektrisch mit der Platine 802 gekoppelt. In einigen Umsetzungen ist der mindestens eine Kommunikationschip 806 ebenfalls physisch und elektrisch mit der Platine 802 gekoppelt. In weiteren Umsetzungen ist der Kommunikationschip 806 ein Teil des Prozessors 804. In noch einer anderen Umsetzung kann der Kommunikationschip 806 als eine vorgegebene Schnittstelle dienen (z. B. ein Serialisierer/Deserialisierer oder dergleichen).
Abhängig von den Anwendungen kann die Rechenvorrichtung 800 andere Komponenten enthalten, die physisch und elektrisch mit der Platine 802 gekoppelt sein können, aber nicht müssen. Diese anderen Komponenten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf flüchtigen Speicher (z. B. DRAM), nichtflüchtigen Speicher (z. B. ROM), Flashspeicher, einen Grafikprozessor, einen digitalen Signalprozessor, einen Kryptoprozessor, ein Chipset, eine Antenne, eine Anzeige, eine Touchscreenanzeige, einen Touchscreencontroller, eine Batterie, einen Audiocodec, einen Videocodec, einen Leistungsverstärkter, eine Global-Positioning-System- (GPS) Vorrichtung, einen Kompass, einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, einen Lautsprecher, eine Kamera und eine Massespeichervorrichtung (wie etwa eine Festplatte, Compact Disk (CD), Digital Versatile Disk (DVD) und so weiter).
Der Kommunikationschip 806 ermöglicht die drahtlose Kommunikation für die Übertragung von Daten an die und von der Rechenvorrichtung 800. Der Begriff „drahtlos“ und seine Ableitungen können verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikationskanäle usw. zu beschreiben, die Daten durch die Verwendung modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nichtfestes Medium kommunizieren. Der Begriff impliziert nicht, dass assoziierte Vorrichtungen keine Drähte umfassen, wenn dies auch in einigen Ausführungsformen der Fall sein kann. Der Kommunikationschip 806 kann jeden aus einer Reihe von Drahtlosstandards oder -protokollen umsetzen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Wi-Fi (IEEE 802.11-Familie), WiMAX (IEEE 802.16-Familie), IEEE 802.20, Long Term Evolution (LTE), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, Ableitungen davon sowie viele andere Drahtlosprotokolle, die als 3G, 4G, 5G und darüber hinaus bezeichnet werden. Die Rechenvorrichtung 800 kann mehrere Kommunikationschips 806 umfassen. Beispielsweise kann ein erster Kommunikationschip 806 für Drahtloskommunikationen mit kürzerer Reichweite vorgesehen sein, wie etwa Wi-Fi und Bluetooth, und ein zweiter Kommunikationschip 806 kann für Drahtloskommunikationen wie GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO und andere vorgesehen sein.
Der Prozessor 804 der Rechenvorrichtung 800 enthält ein integriertes Schaltungsdie, das in dem Prozessor 804 gepackt ist. In einigen Umsetzungen der Erfindung kann das integrierte Schaltungsdie des Prozessors auf einem organischen Substrat gepackt sein und Signale bereitstellen, die in ein mm-Wellensignal umgewandelt und nach Umsetzungen der Erfindung entlang einer mm-Wellenverbindung mit Leistung-über-Hohlleitertechnologie übertragen werden. Der Begriff „Verarbeitungsvorrichtung“ oder „Prozessor“ kann sich auf jede Vorrichtung oder jeden Abschnitt einer Vorrichtung beziehen, die/der elektronische Daten aus Registern und/oder Speichern verarbeitet, um diese elektronischen Daten in andere elektronische Daten umzuwandeln, die in Registern und/oder Speichern gespeichert werden können.
Der Kommunikationschip 806 enthält auch ein integriertes Schaltungsdie, das in den Kommunikationschip 806 gepackt ist. Nach einer anderen Umsetzung der Erfindung kann das integrierte Schaltungsdie des Kommunikationschips auf einem organischen Substrat gepackt sein und Signale bereitstellen, die in ein mm-Wellensignal umgewandelt und nach Umsetzungen der Erfindung entlang einer mm-Wellenverbindung mit Leistung-über-Hohlleitertechnologie übertragen werden.
Die obige Beschreibung illustrierter Umsetzungen der Erfindung, einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht abschließend sein oder die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Während spezifische Umsetzungen von und Beispiele für die Erfindung hierin zu illustrativen Zwecken beschrieben sind, sind verschiedene entsprechende Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich, wie ein Fachmann erkennen wird.
Diese Modifikationen können an der Erfindung im Hinblick auf die obige detaillierte Beschreibung vorgenommen werden. Die in den folgenden Ansprüchen verwendeten Begriffe sind nicht so auszulegen, als würden sie die Erfindung auf die spezifischen Umsetzungen beschränken, die in der Beschreibung und den Ansprüchen beschrieben sind. Stattdessen soll der Umfang der Erfindung vollständig durch die folgenden Ansprüche bestimmt werden, die nach etablierten Doktrinen der Anspruchsauslegung auszulegen sind.
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf weitere Ausführungsformen. Die verschiedenen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können unterschiedlich kombiniert werden, sodass einige Merkmale enthalten sind und andere nicht enthalten sind, um einer Vielzahl verschiedener Anwendungen zu entsprechen.
Beispiel 1 ist ein Hohlleiterbündel, das mehrere dielektrische Hohlleiter umfasst. Jeder Hohlleiter umfasst einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Beschichtung um den Dielektrikumskern herum; eine Leistungsabgabeschicht, die um die mehreren dielektrischen Hohlleiter gebildet ist; und einen isolierenden Mantel, der das Hohlleiterbündel umschließt.
In Beispiel 2 kann der Gegenstand von Beispiel 1 optional umfassen, dass die Leistungsabgabeschicht ein geflochtener Schirm ist.
In Beispiel 3 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 2 optional umfassen, dass der geflochtene Schirm mindestens eines aus einer DC-Energieleitung und einer AC-Energieleitung bereitstellt. Einer oder mehrere der dielektrischen Hohlleiter stellen eine DC-Erdung über ihre leitfähigen Beschichtungen bereit. Die AC-Energieleitung verwendet den geflochtenen Schirm nicht als Referenz oder Erdung.
In Beispiel 4 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 3 optional umfassen, dass die Leistungsabgabeschicht von den mehreren dielektrischen Hohlleitern durch einen geflochtenen Schirm getrennt ist, und wobei die Leistungsabgabeschicht eine geflochtene Leistungsabgabefolie ist.
In Beispiel 5 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 4 optional umfassen, dass die geflochtene Leistungsabgabefolie durch eine Isolierungsschicht elektrisch von dem geflochtenen Schirm isoliert wird.
In Beispiel 6 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 5 optional umfassen, dass die geflochtene Leistungsabgabefolie eine DC-Energieleitung bereitstellt, wobei der geflochtene Schirm eine DC- Erdung bereitstellt.
In Beispiel 7 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 6 optional umfassen, dass die geflochtene Leistungsabgabefolie sektorisiert ist. Die sektorisierte geflochtene Leistungsabgabefolie stellt mehrere DC-Energieleitungen mit unterschiedlichen Spannungen bereit.
In Beispiel 8 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 7 optional ferner mehrere geflochtene Schirme umfassen. Jeder geflochtene Schirm umgibt einen der dielektrischen Hohlleiter.
In Beispiel 9 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 8 optional umfassen, dass die Leistungsabgabeschicht eine globale Folie ist, die die mehreren dielektrischen Hohlleiter umgibt.
In Beispiel 10 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 9 optional umfassen, dass die globale Folie eine DC-Energieleitung bereitstellt. Einer oder mehrere der mehreren geflochtenen Schirme stellen eine DC-Erdung bereit.
In Beispiel 11 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 1 bis 10 optional die Leistungsabgabeschicht als eine geflochtene Leistungsabgabefolie umfassen.
In Beispiel 12 kann der Gegenstand von Beispiel 1 optional ferner eine leitfähige Leitung und einen zweiten isolierenden Mantel um die leitfähige Leitung umfassen.
Beispiel 13 ist ein dielektrischer Hohlleiter, der einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Schicht umfasst, die den Dielektrikumskern umgibt. Die leitfähige Schicht stellt einen Leistungsabgabepfad entlang der Länge des dielektrischen Hohlleiters bereit.
In Beispiel 14, kann der Gegenstand von Beispiel 13 optional die leitfähige Schicht als eine leitfähige Plattierungsschicht umfassen.
In Beispiel 15 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 14 optional die leitfähige Schicht als eine Folienumwicklungsschicht umfassen.
In Beispiel 16 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 15 optional die Folienumwicklungsschicht umfassen, die über einer leitfähigen Plattierungsschicht gebildet ist.
In Beispiel 17 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 16 optional die Folienumwicklungsschicht umfassen, die von der leitfähigen Plattierungsschicht durch eine Isolierungsschicht getrennt ist.
In Beispiel 18 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 17 optional die Folienumwicklungsschicht umfassen, die mehrmals um den Umfang des Dielektrikumskerns gewickelt ist.
In Beispiel 19 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 18 optional die Folienumwicklungsschicht umfassen, die längs um den Dielektrikumskern gewickelt ist.
In Beispiel 20 kann der Gegenstand von Beispiel 13 optional umfassen, dass der Dielektrikumskern ein erstes Dielektrikum und ein zweites Dielektrikum umfasst.
In Beispiel 21 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 20 optional ferner eine leitfähige Leitung umfassen, die in dem Dielektrikumskern integriert ist.
In Beispiel 22 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 21 optional die leitfähige Leitung an der Grenze zwischen dem ersten Dielektrikum und dem zweiten Dielektrikum umfassen.
In Beispiel 23 kann der Gegenstand von einem der Beispiele 13 bis 22 optional die leitfähige Leitung umfassen, die in dem ersten Dielektrikum eingebettet ist.
Beispiel 24 ist ein Fahrzeug, das eine elektronische Steuereinheit (ECU) umfasst. Die ECU umfasst eine Platine (PCB); ein zentrales Verarbeitungseinheiten- (CPU) Die, das auf einem CPU-Packagingsubstrat gepackt ist. Das CPU-Packagingsubstrat ist elektrisch mit der PCB gekoppelt; und eine externe vorgegebene Schnittstelle, die elektrisch mit dem CPU-Die gekoppelt ist, ein Hohlleiterbündel. Ein erstes Ende des Hohlleiterbündels ist durch einen Verbinder kommunikativ mit der externen vorgegebenen Schnittstelle gekoppelt. Das Hohlleiterbündel umfasst mehrere dielektrische Hohlleiter. Jeder
dielektrische Hohlleiter umfasst einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Beschichtung um den Dielektrikumskern; eine Leistungsabgabeschicht, die um die mehreren dielektrischen Hohlleiter gebildet ist; und einen isolierenden Mantel, der das Hohlleiterbündel umschließt; und einen Sensor, der kommunikativ durch einen Verbinder mit einem zweiten Ende des Hohlleiterbündels gekoppelt ist. Der Sensor ist eine Videokamera, ein Positionierungssystem, ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor oder ein Light-Detection-and-Ranging- (LIDAR) Sensor.
In Beispiel 25 kann der Gegenstand von Beispiel 24 optional umfassen, dass das Hohlleiterbündel eine Länge von zwischen ca. 1 Meter und 15 Metern aufweist.

Claims

Hohlleiterbündel, umfassend: mehrere dielektrische Hohlleiter, wobei jeder dielektrische Hohlleiter einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Beschichtung um den Dielektrikumskern herum umfasst; eine Leistungsabgabeschicht, die um die mehreren dielektrischen Hohlleiter gebildet ist; und einen isolierenden Mantel, der das Hohlleiterbündel umschließt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 1, wobei die Leistungsabgabeschicht ein geflochtener Schirm ist.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 2, wobei der geflochtene Schirm mindestens eines aus einer DC-Energieleitung und einer AC-Energieleitung bereitstellt, wobei einer oder mehrere der dielektrischen Hohlleiter über ihre leitfähigen Beschichtungen eine DC-Erdung bereitstellen, und wobei die AC-Energieleitung den geflochtenen Schirm nicht als Referenz oder Erdung verwendet.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 1, wobei die Leistungsabgabeschicht von den mehreren dielektrischen Hohlleitern durch einen geflochtenen Schirm getrennt ist, und wobei die Leistungsabgabeschicht eine geflochtene Leistungsabgabefolie ist.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 4, wobei die geflochtene Leistungsabgabefolie elektrisch von dem geflochtenen Schirm durch eine Isolierungsschicht getrennt ist.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 5, wobei die geflochtene Leistungsabgabefolie eine DC-Energieleitung bereitstellt und wobei der geflochtene Schirm eine DC-Erdung bereitstellt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 5, wobei die geflochtene Leistungsabgabefolie sektorisiert ist, wobei die sektorisierte geflochtene Leistungsabgabefolie mehrere DC Energieleitungen mit unterschiedlichen Spannungen bereitstellt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 1, ferner umfassend mehrere geflochtene Schirme, wobei jeder geflochtene Schirm einen der dielektrischen Hohlleiter umgibt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 8, wobei die Leistungsabgabeschicht eine globale Folie ist, die die mehreren dielektrischen Hohlleiter umgibt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 9, wobei die globale Folie eine DC-Energieleitung bereitstellt und wobei einer oder mehrere der mehreren geflochtenen Schirme eine DC-Erdung bereitstellt.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 8, wobei die Leistungsabgabeschicht eine geflochtene Leistungsabgabefolie ist.
Hohlleiterbündel nach Anspruch 1, ferner umfassend eine leitfähige Leitung und einen zweiten isolierenden Mantel um die leitfähige Leitung herum.
Dielektrischer Hohlleiter, umfassend: einen Dielektrikumskern; eine leitfähige Schicht, die den Dielektrikumskern umgibt, wobei die leitfähige Schicht einen Leistungsabgabepfad entlang der Länge des dielektrischen Hohlleiters bereitstellt.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 13, wobei die leitfähige Schicht eine leitfähige Plattierungsschicht ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 13, wobei die leitfähige Schicht eine Folienumwicklungsschicht ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 15, wobei die Folienumwicklungsschicht über einer leitfähigen Plattierungsschicht gebildet ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 16, wobei die Folienumwicklungsschicht von der leitfähigen Plattierungsschicht durch eine isolierende Schicht getrennt ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 15, wobei die Folienumwicklungsschicht mehrmals um den Umfang des Dielektrikumskerns gewickelt ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 15, wobei die Folienumwicklungsschicht längs um den Dielektrikumskern gewickelt ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 13, wobei der Dielektrikumskern ein erstes Dielektrikum und ein zweites Dielektrikum umfasst.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 20, ferner umfassend eine leitfähige Leitung, die in dem Dielektrikumskern integriert ist.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 21, wobei die leitfähige Leitung sich an der Grenze zwischen dem ersten Dielektrikum und dem zweiten Dielektrikum befindet.
Dielektrischer Hohlleiter nach Anspruch 21, wobei die leitfähige Leitung in dem ersten Dielektrikum eingebettet ist.
Fahrzeug, umfassend: eine elektronische Steuereinheit (ECU), wobei die ECU umfasst: eine Platine (PCB); ein zentrales Verarbeitungseinheiten- (CPU) Die, das auf einem CPU-Packagingsubstrat gepackt ist, wobei das CPU-Packagingsubstrat elektrisch mit der PCB gekoppelt ist; und eine externe vorgegebene Schnittstelle, die elektrisch mit dem CPU-Die gekoppelt ist; ein Hohlleiterbündel, wobei ein erstes Ende des Hohlleiterbündels kommunikativ durch einen Verbinder mit der externen vorgegebenen Schnittstelle gekoppelt ist, und wobei das Hohlleiterbündel umfasst: mehrere dielektrische Hohlleiter, wobei jeder dielektrische Hohlleiter einen Dielektrikumskern und eine leitfähige Beschichtung um den Dielektriskumskern herum umfasst; eine Leistungsabgabeschicht, die um die mehreren dielektrischen Hohlleiter gebildet ist; und einen isolierenden Mantel, der das Hohlleiterbündel umschließt; und einen Sensor, der kommunikativ durch einen Verbinder mit einem zweiten Ende des Hohlleiterbündels gekoppelt ist, und wobei der Sensor eine Videokamera, ein Positionierungssystem, ein Ultraschallsensor, ein Radarsensor oder ein Light-Detection-and-Ranging- (LIDAR) Sensor ist.
Fahrzeug nach Anspruch 24, wobei das Hohlleiterbündel eine Länge zwischen ca. 1 Meter und 15 Metern aufweist.