KR20150108859A

KR20150108859A - Contactless connector

Info

Publication number: KR20150108859A
Application number: KR1020157021544A
Authority: KR
Inventors: 션 패트릭 매카시; 브루스 포스터 비숍
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2015-09-30
Also published as: WO2014116420A1; TW201444308A; JP2016513379A; CN105210304B; EP2949049A1; JP6259468B2; CN105210304A

Abstract

비접촉 커넥터는 제1 단부(543)와 제2 단부(548) 사이에서 연장되는 도파관 본체(530) 및 이 도파관 본체 내에 수용되고 도파관 본체의 내부를 따라 적어도 부분적으로 연장되는 격벽(532)을 갖는 도파관 구조체(506)를 포함한다. 격벽은 도파관 본체의 적어도 일부분을 제1 챔버 및 제2 챔버로 분할한다. 도파관 구조체는 제1 및 제2 단부 사이에서 RF 신호들을 전달한다. 비접촉 커넥터는 도파관 본체의 제1 단부에 위치하는 회로 기판(510)을 갖고 송신 및 수신 통신 칩들(518)이 회로 기판에 결합된 통신 모듈(508)을 포함한다. 도파관은 송신 및 수신 통신 칩들로부터 그리고 그들로 RF 신호들을 안내하고, 격벽은 통신 칩들과 연관된 RF 신호들을 격리한다.A non-contact connector includes a waveguide body 530 extending between a first end 543 and a second end 548 and a waveguide body 530 housed within the waveguide body and having a partition 532 at least partially extending along the interior of the waveguide body. Structure 506 as shown in FIG. The partition divides at least a portion of the waveguide body into a first chamber and a second chamber. The waveguide structure carries RF signals between the first and second ends. The contactless connector includes a communication module 508 having a circuit board 510 located at the first end of the waveguide body and transmitting and receiving communication chips 518 coupled to the circuit board. The waveguides guide RF signals from and to the transmit and receive communication chips, and the barrier segregates the RF signals associated with the communication chips.

Description

{CONTACTLESS CONNECTOR}

본 명세서에서의 주제는 일반적으로 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 비접촉 커넥터들 및 이러한 비접촉 커넥터들용 도파관 구조체들에 관한 것이다.The subject matter herein relates to non-contact connectors and waveguide structures for such contactless connectors, which generally provide non-contact data transmission in a short range using RF energy.

비접촉 커넥터들은 통상적으로 송신기 칩 및 수신기 칩을 포함한다. 데이터 스트림이 60GHz와 같은 변조된 RF 신호를 생성하는 송신기 칩에 공급된다. 그 신호는 신호를 복조하고 원 데이터 스트림을 복원하는 수신기 칩으로 짧은 거리 전파된다. 칩들은 전기 또는 광학 접속이 필요 없이 커넥터 쌍들 사이의 데이터 전송을 허용하도록 안테나들을 갖는다. 다수의 채널은 다수의 송신기 칩 및 수신기 칩 쌍들을 사용하여 제공될 수 있다. 채널들 사이의 크로스토크(crosstalk)를 회피하기 위해서, 각 칩 쌍은 이웃하는 쌍으로부터 거리만큼 또는 차폐에 의해 격리된다.Non-contact connectors typically include a transmitter chip and a receiver chip. The data stream is supplied to a transmitter chip that generates a modulated RF signal such as 60 GHz. The signal propagates a short distance to a receiver chip that demodulates the signal and restores the original data stream. The chips have antennas to allow data transmission between the connector pairs without the need for an electrical or optical connection. Multiple channels may be provided using multiple transmitter chip and receiver chip pairs. To avoid crosstalk between the channels, each chip pair is isolated from the neighboring pair by a distance or by shielding.

소정의 응용예들은 칩들에 의해 효율적인 전송을 위해 매우 먼 거리에 있는 송신기 및 수신기 칩들의 스페이싱을 필요로 한다. 또한, 소정의 응용예들은 커넥터 구성요소들 사이의 상대적인 동작을 필요로 한다. 칩들이 성능의 열화가 약간 있거나 없는 소정의 한계 이내에서 길이방향으로 분리될 수 있지만, 이러한 한계를 넘어서 신호 및 성능이 감소된다. 이러한 분리는 커넥터 캐리어들의 합치 위치의 감소된 정밀도 또는 어느 정도의 부합성을 허용하여 커넥터 캐리어들의 위치 불합치를 허용한다. 복잡한 병진(translation)이 요구된 때에 문제점들이 생긴다. 예를 들면, 하나보다도 많은 방향으로의 병진은 문제가 있거나 신호 열화 및/또는 전송 실패로 이어진다.Certain applications require spacing of transmitter and receiver chips that are at great distances for efficient transmission by chips. In addition, certain applications require relative operation between connector components. Though chips can be longitudinally separated within a certain limit with little or no performance degradation, signal and performance are reduced beyond this limit. This separation allows for reduced accuracy or some degree of conformity of the mating position of the connector carriers to allow misalignment of the connector carriers. Problems arise when complex translation is required. For example, translations in more than one direction may be problematic or lead to signal degradation and / or transmission failure.

상기 문제점들에 대한 해결책은 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 비접촉 커넥터에 의해 제공된다.A solution to these problems is provided by a contactless connector as described herein.

비접촉 커넥터는 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 도파관 본체 및 도파관 본체 내에 수용되고 도파관 본체의 내부를 따라 적어도 부분적으로 연장되는 격벽(septum)을 포함하는 도파관 구조를 가진다. 격벽은 도파관 본체의 적어도 일부분을 제1 챔버 및 제2 챔버로 분할한다. 도파관 구조체는 제1 및 제2 단부 사이에서 RF 신호들을 전달한다. 비접촉 커넥터는 도파관 본체의 제1 단부에 위치한 회로 기판을 갖는 통신 모듈, 무선 RF 신호들을 송신하도록 구성된 송신 통신 칩 및 무선 RF 신호들을 수신하도록 구성된 수신 통신 칩을 포함한다. 송신 및 수신 통신 칩들은 회로 기판에 결합된다. 도파관은 송신 및 수신 통신 칩들로부터 그리고 그들로 RF 신호들을 안내하고, 격벽은 도파관 본체의 길이의 적어도 일부분에 대해 수신 통신 칩과 연관된 RF 신호들로부터 송신 통신 칩과 연관된 RF 신호들을 격리시킨다.The noncontact connector has a waveguide structure that includes a waveguide body extending between a first end and a second end, and a septum that is received within the waveguide body and extends at least partially along the interior of the waveguide body. The partition divides at least a portion of the waveguide body into a first chamber and a second chamber. The waveguide structure carries RF signals between the first and second ends. The contactless connector includes a communication module having a circuit board located at a first end of the waveguide body, a transmit communication chip configured to transmit wireless RF signals, and a receive communication chip configured to receive wireless RF signals. The transmit and receive communication chips are coupled to a circuit board. The waveguide directs RF signals from and to the transmit and receive communication chips and the barrier segregates RF signals associated with the transmit communication chip from RF signals associated with the receive communication chip for at least a portion of the length of the waveguide body.

이제 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 2는 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 6은 도 5에 나타낸 비접촉 커넥터의 제1 모듈 및 제2 모듈을 도시한다.
도 7은 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터를 도시한다.
도 8은 도 7에 나타낸 비접촉 커넥터의 제1 모듈의 분해도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 제1 모듈의 단면도이다.
도 10은 제1 모듈의 격벽의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 11은 제1 모듈의 도파관 본체의 예시적인 실시예를 도시한다.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
1 illustrates a contactless connector formed in accordance with an exemplary embodiment.
Fig. 2 shows a non-contact connector.
Figure 3 shows a contactless connector formed in accordance with an exemplary embodiment.
4 illustrates a contactless connector formed in accordance with an exemplary embodiment.
5 illustrates a contactless connector formed in accordance with an exemplary embodiment.
Fig. 6 shows a first module and a second module of the contactless connector shown in Fig. 5;
Figure 7 shows a contactless connector formed in accordance with an exemplary embodiment.
8 is an exploded view of the first module of the noncontact connector shown in Fig.
9 is a cross-sectional view of the first module shown in Fig.
Figure 10 shows an exemplary embodiment of a partition of a first module.
Figure 11 shows an exemplary embodiment of a waveguide body of a first module.

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 데이터 링크를 형성하는 2개의 모듈을 갖는 비접촉 커넥터를 제공한다. 데이터 링크를 안내 및 차단하기 위한 2개의 모듈을 접속하는 도파관 구조체가 제공된다. 도파관 구조체는 특정 경로를 따라 에너지를 유도해서 2개의 모듈들 사이의 통신 링크를 강화한다. 모듈들은 유사한 칩들 및 송신기/수신기와 무선으로 통신할 목적으로, 칩들일 수 있는 RF 송신기들 및 수신기들을 포함할 수 있다. 이들 칩들로 그리고 그들로부터의 RF 신호들의 송신 및 수신은 칩들의 상대 위치 뿐만 아니라 도파관 구조체 및/또는 송신기들, 수신기들, 안테나 구조체들, 접지판들 및 비접촉 커넥터 내부에 수용되는 다른 구조체들의 위치 및 배향에 의존한다.Embodiments described herein provide a contactless connector having two modules forming a data link. There is provided a waveguide structure for connecting two modules for guiding and shielding a data link. The waveguide structure enhances the communication link between the two modules by inducing energy along a specific path. The modules may include RF transmitters and receivers, which may be chips, for the purpose of communicating wirelessly with similar chips and transmitter / receiver. The transmission and reception of RF signals to and from these chips is dependent not only on the relative positions of the chips but also on the position of the waveguide structures and / or other structures received within the transmitters, receivers, antenna structures, ground plates and non- Depending on the orientation.

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 칩들에 대해 외부인 도파관 구조체를 제공한다. 도파관 구조체는 전파 거리를 수집하고, 재유도하며, 연장하고, 전파 방향을 변경하며, 전파 모드를 변경하고, 편파(polarization)를 변경하며, 다수의 모드를 조합하고, 간섭 신호들로부터 송신/수신 신호를 차폐하는 것 등에 사용될 수 있다.The embodiments described herein provide a waveguide structure that is external to the chips. The waveguide structure collects, redirects and extends the propagation distance, changes the propagation direction, changes the propagation mode, changes the polarization, combines multiple modes, and transmits / receives from the interference signals Shielding the signal, and the like.

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 유전체들을 포함하는 다수의 상이한 물질로 제조될 수 있는 도파관 구조체를 제공하며, 상기 유전체들은 금속화 표면들, 금속판들 및 금속관들, 전도성 플라스틱들, 중공형 금속 가이드들, 공기 등을 갖는다. 도파관 구조체는 신호들을 수집하기 위한 안테나들, 혼(horn)들 또는 다른 구조체들을 포함할 수 있다. 도파관 구조체는 신호 경로의 전파의 길이를 유도하고 연장시키기 위한 도파관을 포함할 수 있다. 도파관 구조체는 도파관 모드 및/또는 편파를 변경하기 위한 모드 변환기를 포함할 수 있다. 도파관 구조체는 다수의 송신기/수신기로부터/로 다수의 도파관 모드를 조합하기 위한 모드 결합 구조체를 포함할 수 있다. 도파관 구조체는 간섭으로부터 신호를 보호하는 금속 차폐부를 포함할 수 있다. 도파관 구조체는 원통형 형상, 직사각형 형상일 수 있거나 또는 다른 형상을 가질 수 있다.The embodiments described herein provide a waveguide structure that may be fabricated from a number of different materials, including dielectrics, which may include metallized surfaces, metal plates and metal tubes, conductive plastics, hollow metal guides , Air, and the like. The waveguide structure may comprise antennas, horns or other structures for collecting signals. The waveguide structure may comprise a waveguide for guiding and extending the length of the propagation of the signal path. The waveguide structure may include a waveguide mode and / or a mode converter to change the polarization. The waveguide structure may include a mode coupling structure for combining a plurality of waveguide modes from / to a plurality of transmitters / receivers. The waveguide structure may include a metal shield that protects the signal from interference. The waveguide structure may have a cylindrical shape, a rectangular shape, or may have a different shape.

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 2개의 모듈 사이의 도파관 구조체 내에 로터리 조인트(rotary joint)를 포함할 수 있다. 축대칭(axisymmetric) EM 모드들을 사용하면, 제1 모듈과 제2 모듈 사이의 회전의 상대 각도에 독립적인 신호 강도를 만들 수 있다. 도파관 구조체는 하나 이상의 갭(gap) 또는 브레이크(break)를 가질 수 있고, 갭(들)은 도파관 물질과 다른 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 도파관은 공기, 물, 플레시(flesh), 진공, 유리 또는 다른 비금속을 포함하는 갭을 가질 수 있다. 도파관은 제1 칩에 의해 방출된 RF 신호의 다이버전스를 감소시키고 수신 칩에서의 신호 강도의 허용 레벨을 유지함으로써 RF 기반형 칩들 사이의 허용 가능한 분리 거리를 증가시킬 수 있다. 도파관은 외부 잡음원들을 거부할 수 있고 주어진 분리 거리에 대한 시스템의 신호 대 잡음비를 개선할 수 있다.Embodiments described herein may include a rotary joint in a waveguide structure between two modules. Using axisymmetric EM modes, it is possible to make the signal strength independent of the relative angle of rotation between the first module and the second module. The waveguide structure may have one or more gaps or brakes, and the gap (s) may be made of a material other than the waveguide material. For example, a plastic waveguide may have a gap including air, water, flesh, vacuum, glass or other non-metallic. The waveguide can increase the allowable separation distance between RF-based chips by reducing the divergence of the RF signal emitted by the first chip and by maintaining an acceptable level of signal strength at the receiving chip. The waveguide can reject external noise sources and improve the signal-to-noise ratio of the system to a given separation distance.

본 명세서에서 설명되는 실시예들은 단일의 전송선만을 갖는 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 모듈은 단일의 송신 전용 칩을 포함할 수 있고 제2 모듈은 단일의 수신 전용 칩을 포함할 수 있어 단방향의 단채널 통신 채널(unidirectional single-channel communication channel)을 형성한다. 다른 실시예들에서, 양 모듈은 단일의 송신-수신 칩을 포함할 수 있고, 각 칩은 고정된 기능(예를 들면 송신 또는 수신)으로 설정되어 단방향의 단채널 통신 채널을 형성한다. 통신 채널의 방향은 2개의 칩 각각의 기능을 반대로 함으로써 자유자재로 설정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 양 모듈은 단일의 송신-수신 칩을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예들은 다수의 전송선을 갖는 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 시스템은 2개 이상의 RF 기반형 칩 세트를 갖는 모듈들로 이루어질 수 있다. 실시예들은 2채널의 단방향 시스템용의 2개의 송신 칩을 갖는 제1 모듈 및 2개의 수신 칩을 갖는 제2 모듈을 제공할 수 있다. 다른 실시예들은 2채널 양방향 시스템(예를 들면, 전이중 통신(full duplex communication))을 형성하도록 각 모듈 내에 하나의 송신 칩 및 하나의 수신 칩을 제공할 수 있다. 다른 실시예들은 다수의 송신-수신 칩을 가질 수 있다.Embodiments described herein may include modules having only a single transmission line. For example, the first module may comprise a single transmit-only chip and the second module may comprise a single receive-only chip to form a unidirectional single-channel communication channel. In other embodiments, both modules may comprise a single transmit-receive chip, with each chip configured with a fixed function (e.g., transmit or receive) to form a unidirectional short-channel communication channel. The direction of the communication channel can be freely set by reversing the function of each of the two chips. In other embodiments, both modules may comprise a single transmit-receive chip. Embodiments described herein may include modules having multiple transmission lines. For example, the system may be comprised of modules having two or more RF-based chipsets. Embodiments can provide a first module with two transmit chips for a two channel unidirectional system and a second module with two receive chips. Other embodiments may provide one transmitting chip and one receiving chip in each module to form a two-channel bi-directional system (e.g., full duplex communication). Other embodiments may have multiple transmit-receive chips.

도 1은 예시적인 실시예에 따라 형성된 비접촉 커넥터(100)를 도시한다. 커넥터(100)는 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 제1 모듈(102) 및 제2 모듈(104)을 포함한다. 전파 경로는 제1 및 제2 모듈(102, 104) 사이에 규정되고, 제1 및 제2 모듈(102, 104) 사이에 RF 에너지를 위한 규정된 전송 경로를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 전파 경로는 제1 및 제2 모듈(102, 104) 사이의 미리 정해진 경로를 따라 RF 에너지를 안내하는 도파관 구조체(106)를 포함한다. 도파관 구조체(106)는 제1 및 제2 모듈(102, 104) 사이의 경로의 일부만을 따라 연장될 수 있다. 도파관 구조체(106)는 제1 및 제2 모듈(102, 104) 사이에 에어 갭(air gap)을 포함하는, 임의의 타입의 전파 경로일 수 있다. 도파관 구조체(106)는 비연속적일 수 있고 상이한 인터페이스들 및/또는 물질들을 가로질러서 걸쳐있을 수 있다.Figure 1 shows a contactless connector 100 formed in accordance with an exemplary embodiment. The connector 100 includes a first module 102 and a second module 104 that provide contactless data transmission over a short range using RF energy. A propagation path is defined between the first and second modules 102, 104 and provides a defined transmission path for RF energy between the first and second modules 102, 104. In an exemplary embodiment, the propagation path includes a waveguide structure 106 that guides RF energy along a predetermined path between the first and second modules 102, 104. The waveguide structure 106 may extend along only a portion of the path between the first and second modules 102, 104. The waveguide structure 106 may be any type of propagation path, including an air gap between the first and second modules 102, 104. The waveguide structure 106 may be non-continuous and may span across different interfaces and / or materials.

도시된 실시예에서, 도파관 구조체(106)는 제1 단부(110) 및 제2 단부(112) 사이에서 연장되는 도파관(108)에 의해 규정된다. 제1 및 제2 단부(110, 112)는 제1 및 제2 모듈(102, 104)에 인접하게 위치한다. 선택적으로, 도파관(108)은 조인트에서의 상대 회전 및/또는 선형 병진(linear translation)을 허용하는 로터리 조인트를 가질 수 있다.In the illustrated embodiment, the waveguide structure 106 is defined by a waveguide 108 extending between the first end 110 and the second end 112. The first and second ends 110, 112 are located adjacent to the first and second modules 102, 104. Optionally, the waveguide 108 may have a rotary joint that allows for relative rotation and / or linear translation in the joint.

예시적인 실시예에서, 제1 모듈(102)은 송신기(및/또는 수신기)를 규정하고 제2 모듈(104)은 송신기에 의해 방출된 RF 에너지를 수신하기 위한 수신기(및/또는 송신기)를 규정한다. 제1 모듈(102)은 이후 송신기(102)라고 지칭될 수 있다. 제2 모듈(104)은 이후 수신기(104)라고 지칭될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 제1 모듈(102)은 수신기를 규정하고 제2 모듈(104)은 송신기를 규정한다. 선택적으로, 제1 모듈(102)은 송신기 및 수신기 양쪽을 규정할 수 있고 제2 모듈(104)은 송신기 및 수신기 양쪽을 규정할 수 있다. 제1 및 제2 모듈(102, 104)은 단방향 통신을 허용할 수 있거나 양방향 통신을 허용할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first module 102 defines a transmitter (and / or receiver) and the second module 104 defines a receiver (and / or a transmitter) for receiving RF energy emitted by the transmitter do. The first module 102 may hereinafter be referred to as a transmitter 102. The second module 104 may thereafter be referred to as a receiver 104. In an alternative embodiment, the first module 102 defines a receiver and the second module 104 defines a transmitter. Optionally, the first module 102 may define both the transmitter and the receiver, and the second module 104 may define both the transmitter and the receiver. The first and second modules 102, 104 may allow unidirectional communication or allow two-way communication.

예시적인 실시예에서, 커넥터(100)는 제1 모듈(102)과 제2 모듈(104) 사이에서 이중 통신을 허용할 수 있다. 다수의 송신 및 수신 쌍이 제1 모듈(102)과 제2 모듈(104) 사이의 도파관 구조체(106)를 통해 다수의 통신 채널을 생성할 수 있다. 각 채널은 다양한 통신 채널의 RF 신호들 사이의 격리를 제공하도록 구별 및 분리 가능한 편파 모드를 사용할 수 있다.In an exemplary embodiment, the connector 100 may allow dual communication between the first module 102 and the second module 104. A plurality of transmit and receive pairs may generate multiple communication channels through the waveguide structure 106 between the first module 102 and the second module 104. Each channel may use a distinguishable and separable polarization mode to provide isolation between RF signals of various communication channels.

예시적인 실시예에서, 제1 모듈(102)은 하나 이상의 전기 구성요소(116)를 갖는 회로 기판(114)을 포함한다. 제1 모듈(102)은 RF 신호들을 방출하는 제1 통신 칩(118)을 포함한다. 제1 모듈(102)은 하나보다도 많은 통신 칩을 가질 수 있고, 통신 칩은 송신기 칩, 수신기 칩, 또는 송신 및 수신 양쪽이 가능한 송수신기 칩을 규정할 수 있다. 제2 모듈(104)은 하나 이상의 전기 구성요소(122)를 갖는 회로 기판(120)을 포함한다. 제2 모듈(104)은 RF 신호들을 수신하는 제2 통신 칩(124)을 포함한다. 제2 모듈(104)은 하나보다도 많은 통신 칩을 가질 수 있고, 통신 칩은 송신기 칩, 수신기 칩, 또는 송신 및 수신 양쪽이 가능한 송수신기 칩을 규정할 수 있다. 칩들(118, 124)은 RF 신호들을 송신/수신하기 위한 안테나를 가질 수 있다. 안테나는 칩에 통합될 수 있거나 칩에 접속된 분리형 구성요소일 수 있다.In an exemplary embodiment, the first module 102 includes a circuit board 114 having one or more electrical components 116. The first module 102 includes a first communication chip 118 that emits RF signals. The first module 102 may have more than one communication chip, and the communication chip may define a transmitter chip, a receiver chip, or a transceiver chip capable of both transmitting and receiving. The second module 104 includes a circuit board 120 having one or more electrical components 122. The second module 104 includes a second communication chip 124 for receiving RF signals. The second module 104 may have more than one communication chip, and the communication chip may define a transmitter chip, a receiver chip, or a transceiver chip capable of both transmitting and receiving. Chips 118 and 124 may have antennas for transmitting / receiving RF signals. The antenna may be integrated into the chip or may be a detachable component connected to the chip.

RF 신호들은 RF 에너지로서 제1 모듈(102)로부터 도파관 구조체(106) 내로 방출된다. 도파관 구조체(106)는 RF 신호들을 제2 모듈(104)에 전달한다. 제1 모듈(102)은 신호들을 RF 데이터 전송들로서 송출하고, 도파관 구조체(106)는 RF 데이터 전송들을 제2 모듈(104)에 전달한다. 제2 모듈(104)은 도파관 구조체(106)로부터 RF 데이터 전송들을 수신하고 RF 데이터 전송들을 복원한다. 예시적인 실시예에서, 다수의 RF 데이터 전송은, 이러한 신호들이 동일한 공간에서 전달될 수 있게 하고 이러한 신호들이 분리될 수 있게 하는 상이한 전파 모드들을 갖는 도파관 구조체(106)에 의해 전달될 수 있다.The RF signals are emitted as RF energy from the first module 102 into the waveguide structure 106. The waveguide structure 106 transmits RF signals to the second module 104. The first module 102 transmits signals as RF data transmissions and the waveguide structure 106 passes RF data transmissions to the second module 104. The second module 104 receives RF data transmissions from the waveguide structure 106 and restores the RF data transmissions. In an exemplary embodiment, a plurality of RF data transmissions may be communicated by the waveguide structure 106 having different modes of propagation such that these signals may be transmitted in the same space and such signals may be separated.

도 2는 제1 및 제2 모듈(102, 104)의 제1 및 제2 통신 칩(118, 124) 사이의 도파관 구조체(106)를 나타내는 비접촉 커넥터(100)를 도시한다. 회로 기판들(114, 120)(도 1에 나타냄)이 명료화를 위해 제거되어 있다.2 shows a contactless connector 100 that represents a waveguide structure 106 between first and second communication chips 118, 124 of a first and a second module 102, 104. Circuit boards 114 and 120 (shown in Figure 1) have been removed for clarity.

도파관 구조체(106)는 도파관(108), 이 도파관(108)의 제1 단부(110)에 있는 제1 도파관 모듈(130) 및 도파관(108)의 제2 단부(112)에 있는 제2 도파관 모듈(132)을 포함한다. 제1 및 제2 도파관 모듈(130, 132)은 RF 신호들을 칩들(118, 124)로부터/로 그리고 도파관(108)으로부터/으로 유도한다. 도파관 구조체(106)는 대안적인 실시예들에서 도파관(108)의 한쪽 또는 양쪽 단부에서 도파관 모듈들 없이 사용될 수 있다.The waveguide structure 106 includes a waveguide 108, a first waveguide module 130 at a first end 110 of the waveguide 108 and a second waveguide module 130 at a second end 112 of the waveguide 108. The waveguide structure 106 includes a waveguide 108, (132). The first and second waveguide modules 130 and 132 direct RF signals from / to the chips 118 and 124 and / from the waveguide 108. The waveguide structure 106 may be used without alternative waveguide modules at one or both ends of the waveguide 108 in alternative embodiments.

도파관(108)은 제1 단부(110)와 제2 단부(112) 사이에서 연장되는 도파관 본체(134)를 갖는다. 도파관(108)은 미리 정해진 경로를 따라 RF 신호들을 유도함으로써 보다 긴 경로 길이 통신을 용이하게 한다. 선택적으로, 도파관 본체(134)는 간섭 신호들로부터 차폐를 제공할 수 있다. 도파관 본체(134)은 구리관과 같은 중공형 금속관일 수 있다. 도파관 본체(134)는 플라스틱, 세라믹, 유리 또는 다른 본체일 수 있다. 도파관 본체(134)는 다수의 피스(piece)로 제조될 수 있다. 피스들은 서로에 대하여 이동 가능할 수 있다. 도파관 본체(134)는 원통형일 수 있거나 대안적인 실시예들에서 다른 형상들을 가질 수 있다. 도파관 본체(134)는 길이방향 축을 따라 연장될 수 있거나 만곡된 또는 경사진 경로를 따라 연장될 수 있다.The waveguide 108 has a waveguide body 134 extending between the first end 110 and the second end 112. The waveguide 108 facilitates longer path length communication by deriving RF signals along a predetermined path. Optionally, waveguide body 134 may provide shielding from interfering signals. The waveguide body 134 may be a hollow metal tube such as a copper tube. The waveguide body 134 may be plastic, ceramic, glass or other body. The waveguide body 134 may be made of a number of pieces. The pieces may be movable relative to each other. The waveguide body 134 may be cylindrical or may have other shapes in alternative embodiments. The waveguide body 134 may extend along a longitudinal axis or may extend along a curved or inclined path.

제1 도파관 모듈(130)은 제1 통신 칩(118)과 도파관(108) 사이에 하나 이상의 수동 구성요소(140)를 갖는다. 수동 구성요소(140)는 제1 통신 칩(118)으로부터 무선 RF 전송을 수신하고 RF 신호를 도파관(108)에 전달한다. 선택적으로, 수동 구성요소들(140)은 서로 통합될 수 있다. 선택적으로, 수동 구성요소들(140)은 도파관(108)과 통합될 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(140)은 서로 및/또는 도파관(108)과 공동 몰딩(co-molding)될 수 있거나, 압출될 수 있거나, 기계 가공될 수 있거나, 또는 달리 동시에 형성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 수동 구성요소들(140)은 서로 및/또는 도파관(108)으로부터 분리될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 수동 구성요소들(140)은 서로 및/또는 도파관(108)에 인접하게 위치할 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 서로 및/또는 도파관(108)에 대하여 접경할 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 서로 및/또는 도파관(108)에 근접하게 위치할 수 있다.The first waveguide module 130 has one or more passive components 140 between the first communication chip 118 and the waveguide 108. The passive component 140 receives a wireless RF transmission from the first communication chip 118 and transfers the RF signal to the waveguide 108. [ Alternatively, the passive components 140 may be integrated with each other. Alternatively, the passive components 140 may be integrated with the waveguide 108. For example, the passive components 140 may be co-molded, extruded, machined, or otherwise formed simultaneously with each other and / or the waveguide 108 . In alternate embodiments, the passive components 140 may be separate from each other and / or from the waveguide 108. In such embodiments, the passive components 140 may be positioned adjacent to each other and / or the waveguide 108. The passive components 140 can be bounded to each other and / or to the waveguide 108. The passive components 140 may be positioned proximate to each other and / or the waveguide 108.

수동 구성요소들(140)은 제1 및 제2 통신 칩(118, 124) 사이의 통신 링크를 강화한다. 수동 구성요소들(140)은 특정 방식으로 RF 신호들에 영향을 미쳐서 RF 신호들을 강화하도록 원하는 특징들을 가질 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(140)은 제1 통신 칩(118)으로부터 RF 신호들을 수집하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 미리 정해진 경로를 따라 또는 소정의 방향으로 RF 신호들을 재유도하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 RF 신호들의 전파 거리를 연장시키는 데에 사용될 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(140)은 이 수동 구성요소들(140)이 없는 것보다도 긴 거리 동안 검출 가능한 레벨로 충분한 강도로 신호를 유지할 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 RF 신호들의 전파 방향을 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 RF 신호들의 전파 모드를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 RF 신호들의 편파를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 RF 신호들의 다수의 모드를 조합(또는 추출)하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(140)은 간섭 신호들로부터 RF 신호들을 차폐하는 데에 사용될 수 있다.The passive components 140 enhance the communication link between the first and second communication chips 118, 124. The passive components 140 may have desired features to enhance the RF signals by affecting the RF signals in a particular manner. For example, the passive components 140 may be used to collect RF signals from the first communication chip 118. The passive components 140 can be used to re-induce RF signals along a predetermined path or in a predetermined direction. The passive components 140 can be used to extend the propagation distance of the RF signals. For example, the passive components 140 can maintain the signal at a sufficient intensity to a detectable level over a longer distance than without these passive components 140. The passive components 140 can be used to change the propagation direction of the RF signals. The passive components 140 may be used to change the propagation mode of the RF signals. The passive components 140 can be used to change the polarization of the RF signals. The passive components 140 may be used to combine (or extract) multiple modes of RF signals. The passive components 140 may be used to shield RF signals from interfering signals.

도시된 실시예에서, 수동 구성요소들(140)은 제1 통신 칩(118)으로부터 RF 신호들을 수집하는 데에 사용되는 혼 안테나(142)를 포함한다. 혼 안테나(142)는 소정의 방향으로 RF 신호들을 유도한다. 혼 안테나(142)는 송신된 신호들을 수집해서 보다 긴 경로 길이 통신을 용이하게 한다. 혼 안테나(142)는 칩(118)과 대향하는 넓은 단부 및 다른 수동 구성요소들(140) 및/또는 도파관(108)과 대향하는 좁은 단부를 갖는 사다리꼴 형상을 갖는다. 혼 안테나(142)는 대안적인 실시예들에서 다른 형상들을 가질 수 있다. 다른 타입의 안테나들, 편파기, 반사기 또는 다른 구조체와 같은, 다른 타입의 수집기들/유도기들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 혼 안테나(142)는 도파관(108)에 일반적으로 수직으로 배향되지만, 다른 배향들이 대안적인 실시예들에서 가능하다.In the illustrated embodiment, the passive components 140 include a horn antenna 142 that is used to collect RF signals from the first communication chip 118. The horn antenna 142 derives RF signals in a predetermined direction. The horn antenna 142 collects the transmitted signals to facilitate longer path length communications. The horn antenna 142 has a trapezoidal shape with a wide end opposite the chip 118 and a narrow end opposite the other passive components 140 and / or the waveguide 108. The horn antenna 142 may have other shapes in alternative embodiments. Other types of collectors / inductors, such as other types of antennas, polarizers, reflectors or other structures, may be used in alternative embodiments. In the illustrated embodiment, the horn antenna 142 is oriented generally perpendicular to the waveguide 108, but other orientations are possible in alternative embodiments.

도시된 실시예에서, 수동 구성요소들(140)은 모드 변환기(144)를 포함한다. 모드 변환기(144)는 하나의 전파 모드로부터 다른 전파 모드로 전자기 에너지의 변환을 제공한다. 모드 변환기(144)는 신호의 전기장(E-field) 및/또는 자기장(B-field)에 영향을 미칠 수 있다. 모드 변환기(144)는 전파 경로의 방향을 변경할 수 있다. 도시된 실시예에서, 모드 변환기(144)는 T자 형상부 및 캔부(can portion)를 포함하지만, 다른 타입의 모드 변환기들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 모드 변환기(144)는 편파 변경을 용이하게 할 수 있어 길이방향 축에 대해 도파관(108)의 자유 회전을 허용한다. 예를 들면, 모드 변환기(144)는 격벽 편파기(septum polarizer)일 수 있다. 모드 변환기(144)는 다수의 송신기/수신기로부터/로 다수의 도파관 모드를 조합하기 위한 모드 커플링을 용이하게 할 수 있다.In the illustrated embodiment, the passive components 140 include a mode converter 144. Mode converter 144 provides for the conversion of electromagnetic energy from one propagation mode to another propagation mode. Mode converter 144 may affect the electric field (E-field) and / or the magnetic field (B-field) of the signal. The mode converter 144 can change the direction of the propagation path. In the illustrated embodiment, mode converter 144 includes a T-shaped portion and a can portion, but other types of mode converters may be used in alternative embodiments. Mode converter 144 may facilitate polarization change to allow free rotation of waveguide 108 about the longitudinal axis. For example, the mode converter 144 may be a septum polarizer. Mode converter 144 may facilitate mode coupling to combine multiple waveguide modes from / to multiple transmitters / receivers.

선택적으로, 제1 도파관 모듈(130)은 수동 구성요소들(140) 이외에 하나 이상의 능동 구성요소를 가질 수 있다. 능동 구성요소들은, 증폭기, 필터, 모드 변환기, 또는 제1 도파관 모듈(130)의 신호 및/또는 동작을 강화하거나, 변경하거나 달리 이에 영향을 미치는 다른 타입의 능동 구성요소를 포함할 수 있다.Alternatively, the first waveguide module 130 may have one or more active components other than the passive components 140. The active components may include amplifiers, filters, mode converters, or other types of active components that enhance, alter, or otherwise affect the signals and / or operations of the first waveguide module 130.

제2 도파관 모듈(132)은 제2 통신 칩(124)과 도파관(108) 사이에 하나 이상의 수동 구성요소(150)를 갖는다. 수동 구성요소들(150)은 도파관(108)으로부터 무선 RF 전송을 수신하고 RF 신호를 제2 통신 칩(124)에 전달한다(그 방향은 제2 도파관 모듈(132)이 송신기로서 동작할 때에 반대일 수 있다). 선택적으로, 수동 구성요소들(150)은 서로 통합될 수 있다. 선택적으로, 수동 구성요소들(150)은 도파관(108)과 통합될 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(150)은 서로 및/또는 도파관(108)과 공동 몰딩될 수 있거나, 압출될 수 있거나, 기계 가공될 수 있거나, 또는 달리 동시에 형성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 수동 구성요소들(150)은 서로 및/또는 도파관(108)으로부터 분리될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 수동 구성요소들(150)은 서로 및/또는 도파관(108)에 인접하게 위치할 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 서로 및/또는 도파관(108)에 대하여 접경할 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 서로 및/또는 도파관(108)에 근접하게 위치할 수 있다.The second waveguide module 132 has one or more passive components 150 between the second communication chip 124 and the waveguide 108. The passive components 150 receive the wireless RF transmission from the waveguide 108 and deliver the RF signal to the second communication chip 124 (the direction is opposite to that when the second waveguide module 132 operates as a transmitter) Lt; / RTI > Alternatively, the passive components 150 may be integrated with each other. Alternatively, the passive components 150 may be integrated with the waveguide 108. For example, the passive components 150 may be co-molded with each other and / or the waveguide 108, extruded, machined, or otherwise formed simultaneously. In alternate embodiments, the passive components 150 may be separate from each other and / or from the waveguide 108. [ In such embodiments, the passive components 150 may be positioned adjacent to each other and / or the waveguide 108. [ The passive components 150 may be bounded to each other and / or to the waveguide 108. The passive components 150 may be positioned proximate one another and / or the waveguide 108.

수동 구성요소들(150)은 제1 및 제2 통신 칩(118, 124) 사이의 통신 링크를 강화한다. 수동 구성요소들(150)은 특정 방식으로 RF 신호들에 영향을 미쳐서 RF 신호들을 강화하도록 원하는 특징들을 가질 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들을 제2 통신 칩(124)으로 유도하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 미리 정해진 경로를 따라 또는 소정의 방향으로 RF 신호들을 재유도하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들의 전파 거리를 연장시키는 데에 사용될 수 있다. 예를 들면, 수동 구성요소들(150)은 이 수동 구성요소들(150)이 없는 것보다도 긴 거리 동안 검출 가능한 레벨로 충분한 강도로 신호를 유지할 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들의 전파 방향을 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들의 전파 모드를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들의 편파를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들의 다수의 모드를 조합(또는 추출)하는 데에 사용될 수 있다. 수동 구성요소들(150)은 간섭 신호들로부터 RF 신호들을 차폐하는 데에 사용될 수 있다.The passive components 150 enhance the communication link between the first and second communication chips 118, 124. The passive components 150 may have desired features to enhance the RF signals by affecting the RF signals in a particular manner. For example, the passive components 150 may be used to direct RF signals to the second communication chip 124. The passive components 150 may be used to redirect RF signals along a predetermined path or in a predetermined direction. The passive components 150 may be used to extend the propagation distance of the RF signals. For example, the passive components 150 can maintain the signal at a sufficient intensity to a detectable level for a longer distance than without the passive components 150. The passive components 150 may be used to change the propagation direction of the RF signals. The passive components 150 may be used to change the propagation mode of the RF signals. The passive components 150 may be used to change the polarization of the RF signals. The passive components 150 can be used to combine (or extract) multiple modes of RF signals. The passive components 150 may be used to shield RF signals from interfering signals.

도시된 실시예에서, 수동 구성요소들(150)은 RF 신호들을 제2 통신 칩(124)으로 유도하는 데에 사용되는 혼 안테나(152)를 포함한다. 혼 안테나(152)는 소정의 방향으로 RF 신호들을 유도한다. 혼 안테나(152)는 칩(124)과 대향하는 넓은 단부 및 다른 수동 구성요소들(150) 및/또는 도파관(108)과 대향하는 좁은 단부를 갖는 사다리꼴 형상을 갖는다. 혼 안테나(152)는 대안적인 실시예들에서 다른 형상들을 가질 수 있다. 다른 타입의 안테나들, 편파기, 반사기 또는 다른 구조체와 같은, 다른 타입의 구조체들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 혼 안테나(152)는 도파관(108)에 일반적으로 수직으로 배향되지만, 다른 배향들이 대안적인 실시예들에서 가능하다.In the illustrated embodiment, the passive components 150 include a horn antenna 152 that is used to direct RF signals to the second communication chip 124. The horn antenna 152 derives the RF signals in a predetermined direction. The horn antenna 152 has a trapezoidal shape with a wide end opposite the chip 124 and a narrow end opposite the other passive components 150 and / or the waveguide 108. Horn antenna 152 may have other shapes in alternative embodiments. Other types of structures may be used in alternative embodiments, such as other types of antennas, polarizers, reflectors, or other structures. In the illustrated embodiment, the horn antenna 152 is generally perpendicular to the waveguide 108, but other orientations are possible in alternative embodiments.

도시된 실시예에서, 수동 구성요소들(150)은 모드 변환기(154)를 포함한다. 모드 변환기(154)는 하나의 전파 모드로부터 다른 전파 모드로 전자기 에너지의 변환을 제공한다. 모드 변환기(154)는 신호의 전기장(E-field) 및/또는 자기장(B-field)에 영향을 미칠 수 있다. 모드 변환기(154)는 전파 경로의 방향을 변경할 수 있다. 도시된 실시예에서, 모드 변환기(154)는 T자 형상부 및 캔부를 포함하지만, 다른 타입의 모드 변환기들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 모드 변환기(154)는 편파 변경을 용이하게 할 수 있어 길이방향 축에 대해 도파관(108)의 자유 회전을 허용한다. 예를 들면, 모드 변환기(154)는 격벽 편파기일 수 있다. 모드 변환기(14)는 다수의 송신기/수신기로부터/로 다수의 도파관 모드를 조합하기 위한 모드 커플링을 용이하게 할 수 있다.In the illustrated embodiment, the passive components 150 include a mode converter 154. Mode converter 154 provides for the conversion of electromagnetic energy from one propagation mode to another propagation mode. Mode transducer 154 may affect the E-field and / or the B-field of the signal. The mode converter 154 can change the direction of the propagation path. In the illustrated embodiment, mode converter 154 includes a T-shaped portion and a can portion, but other types of mode converters may be used in alternative embodiments. Mode transducer 154 may facilitate polarization change and allow free rotation of waveguide 108 about the longitudinal axis. For example, the mode converter 154 may be a bulkhead polarizer. Mode transducer 14 may facilitate mode coupling for combining multiple waveguide modes from / to multiple transmitters / receivers.

선택적으로, 제2 도파관 모듈(132)은 수동 구성요소들(150) 이외에 하나 이상의 능동 구성요소를 가질 수 있다. 능동 구성요소들은, 증폭기, 필터, 모드 변환기, 또는 제2 도파관 모듈(132)의 신호 및/또는 동작을 강화하거나, 변경하거나 또는 달리 이에 영향을 미치는 다른 타입의 능동 구성요소를 포함할 수 있다.Optionally, the second waveguide module 132 may have one or more active components other than the passive components 150. The active components may include other types of active components that enhance, change, or otherwise affect the signals and / or operation of the amplifier, filter, mode converter, or second waveguide module 132.

도 3은 예시적인 실시예에 따라 형성된 다른 비접촉 커넥터(200)를 도시한다. 커넥터(200)는 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 제1 모듈(202) 및 제2 모듈(204)을 포함한다. 전파 경로가 제1 및 제2 모듈(202, 204) 사이에 규정되고, 제1 및 제2 모듈(202, 204) 사이에 RF 에너지를 위한 규정된 전송 경로를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 전파 경로는 제1 및 제2 모듈(202, 204) 사이의 미리 정해진 경로를 따라 RF 에너지를 안내하는 도파관 구조체(206)를 포함한다.3 illustrates another noncontact connector 200 formed in accordance with an exemplary embodiment. The connector 200 includes a first module 202 and a second module 204 that provide contactless data transmission over a short range using RF energy. A propagation path is defined between the first and second modules 202, 204 and provides a defined transmission path for RF energy between the first and second modules 202, 204. In an exemplary embodiment, the propagation path includes a waveguide structure 206 that guides RF energy along a predetermined path between the first and second modules 202, 204.

도파관 구조체(206)는 제1 모듈(202)의 제1 통신 칩(212)을 덮는 제1 반사기(210) 및 제2 모듈(204)의 제2 통신 칩(216)을 덮는 제2 반사기(214)를 포함한다. 반사기들(210, 214)은 전파 경로를 따라 RF 에너지를 유도한다. 전파 경로는 제1 및 제2 모듈(202, 204) 사이에 도파관 구조체(206)의 에어 갭 형성부를 갖는다. 에어 갭은 제1 및 제2 모듈(202, 204) 사이에서 상대적인 이동을 허용한다.The waveguide structure 206 includes a first reflector 210 covering the first communications chip 212 of the first module 202 and a second reflector 214 covering the second communications chip 216 of the second module 204 ). Reflectors 210 and 214 induce RF energy along the propagation path. The propagation path has an air gap forming portion of the waveguide structure 206 between the first and second modules 202, 204. The air gap allows relative movement between the first and second modules 202, 204.

반사기들(210, 214)은 서로를 향해서 RF 에너지를 유도한다. 반사기들(210, 214)은 RF 에너지를 반사하는 하나 이상의 금속 또는 금속화 표면을 포함할 수 있다. 반사기들(210, 214)은 RF 신호들을 수집하고 원하는 방향으로 RF 신호들을 재유도한다. 반사기들(210, 214)은 간섭 신호들로부터 차폐를 제공한다. 반사기들(210, 214)은 제1 및 제2 통신 칩(212, 216) 사이의 통신 링크를 강화하는 수동 구성요소들이다. 반사기들은 제1 및 제2 통신 칩(212, 216)에 대한 외부 구조체들이다. 반사기들(210, 214)은 다른 반사기들(210, 214)을 향해서 적절한 방향으로 RF 에너지를 유도하는 경사진 표면들을 갖는다. 도파관 구조체(206)는 반사기들(210, 214) 및 그들 사이의 에어 갭에 의해 규정된다.Reflectors 210 and 214 induce RF energy towards each other. Reflectors 210 and 214 may include one or more metal or metallized surfaces that reflect RF energy. The reflectors 210 and 214 collect the RF signals and re-induce the RF signals in the desired direction. Reflectors 210 and 214 provide shielding from interfering signals. Reflectors 210 and 214 are passive components that enhance the communication link between the first and second communication chips 212 and 216. The reflectors are external structures for the first and second communication chips 212, 216. Reflectors 210 and 214 have inclined surfaces that induce RF energy in the proper direction toward the other reflectors 210 and 214. The waveguide structure 206 is defined by the reflectors 210 and 214 and the air gap therebetween.

도 4는 예시적인 실시예에 따라 형성된 다른 비접촉 커넥터(300)를 도시한다. 커넥터(300)는 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 제1 모듈(302)를 포함한다. 전파 경로가 제1 모듈(302)에 의해 규정되며, 제1 모듈(302)로 그리고 그로부터 RF 에너지를 위한 규정된 전송 경로를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 전파 경로는 미리 정해진 경로를 따라 RF 에너지를 안내하는 도파관 구조체(306)를 포함한다.Fig. 4 illustrates another non-contact connector 300 formed in accordance with an exemplary embodiment. Connector 300 includes a first module 302 that provides contactless data transmission over a short range using RF energy. The propagation path is defined by the first module 302 and provides a defined transmission path to and from the first module 302 for RF energy. In an exemplary embodiment, the propagation path includes a waveguide structure 306 that guides RF energy along a predetermined path.

도파관 구조체(306)는 제1 모듈(302)의 통신 칩(312)에 근접하게 제공된 반사기(310)를 포함한다. 반사기(310)는 통신 칩(312)으로 그리고/또는 그로부터 전파 경로를 따라 RF 에너지를 유도한다. 전파 경로는 도파관 구조체(306)의 에어갭 형성부를 가질 수 있다.The waveguide structure 306 includes a reflector 310 provided proximate to the communication chip 312 of the first module 302. The reflector 310 induces RF energy along the propagation path to and / or from the communication chip 312. The propagation path may have an air gap forming portion of the waveguide structure 306.

반사기(310)는 일반적으로 원하는 방향으로 RF 에너지를 유도한다. 반사기(310)는 RF 에너지의 방향을 변경하는 만곡된 표면(314)을 갖는다. 만곡된 표면(314)은 RF 에너지를 위한 반사 표면이다. 반사기(310)는 RF 에너지를 위한 다른 반사 표면을 포함할 수 있다. 만곡된 표면(314)은 반사기(310)의 외부 표면을 금속화함으로써 규정될 수 있다. 반사기(310)는 간섭 신호들로부터 차폐를 제공할 수 있다. 반사기(310)는 통신 링크를 강화하는 수동 구성요소이다.The reflector 310 generally induces RF energy in a desired direction. The reflector 310 has a curved surface 314 that changes the direction of the RF energy. The curved surface 314 is a reflective surface for RF energy. The reflector 310 may include another reflective surface for RF energy. The curved surface 314 may be defined by metallizing the outer surface of the reflector 310. The reflector 310 may provide shielding from interfering signals. The reflector 310 is a passive component that enhances the communication link.

도 5는 예시적인 실시예에 따라 형성된 다른 비접촉 커넥터(400)를 도시한다. 커넥터(400)는 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 제1 모듈(402) 및 제2 모듈(404)을 포함한다. 도 6은 유사할 수 있고 유사한 구성요소들을 포함할 수 있는 제1 모듈(402) 및 제2 모듈(404)을 도시한다. 전파 경로가 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이에 규정되며, 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이에 RF 에너지를 위한 규정된 전송 경로를 제공한다. 예시적인 실시예에서, 전파 경로는 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이의 미리 정해진 경로를 따라 RF 에너지를 안내하는 도파관 구조체(406)를 포함한다. 도파관 구조체(406)는 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이의 경로의 일부만을 따라 연장될 수 있다. 도파관 구조체(406)는 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이에 에어 갭을 포함하는 임의의 타입의 전파 경로일 수 있다.FIG. 5 illustrates another non-contact connector 400 formed in accordance with an exemplary embodiment. The connector 400 includes a first module 402 and a second module 404 that provide contactless data transmission over a short range using RF energy. Figure 6 illustrates a first module 402 and a second module 404 that may be similar and may include similar components. A propagation path is defined between the first and second modules 402 and 404 and provides a defined transmission path for RF energy between the first and second modules 402 and 404. In an exemplary embodiment, the propagation path includes a waveguide structure 406 that guides RF energy along a predetermined path between the first and second modules 402, 404. The waveguide structure 406 may extend along only a portion of the path between the first and second modules 402 and 404. The waveguide structure 406 may be any type of propagation path including an air gap between the first and second modules 402 and 404.

도시된 실시예에서, 도파관 구조체(406)는 에어 갭(412)에 의해 분리된 제1 도파관(408) 및 제2 도파관(410)에 의해 규정된다. 제1 및 제2 도파관(408, 410)은 정렬된다. 제1 및 제2 도파관(408, 410)은 그들 간의 상대 회전 및/또는 선형 병진을 허용한다.In the illustrated embodiment, the waveguide structure 406 is defined by a first waveguide 408 and a second waveguide 410 separated by an air gap 412. The first and second waveguides 408 and 410 are aligned. The first and second waveguides 408 and 410 allow relative rotation and / or linear translation between them.

예시적인 실시예에서, 제1 모듈(402)은 송신기(및/또는 수신기)를 규정하고, 제2 모듈(404)은 송신기에 의해 방출된 RF 에너지를 수신하기 위한 수신기(및/또는 송신기)를 규정한다. 선택적으로, 제1 모듈(402)은 송신기 및 수신기 양쪽을 규정할 수 있고, 제2 모듈(404)은 송신기 및 수신기 양쪽을 규정할 수 있다. 제1 및 제2 모듈(402, 404)은 단방향 통신을 허용할 수 있거나 양방향 통신을 허용할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first module 402 defines a transmitter (and / or a receiver) and the second module 404 defines a receiver (and / or a transmitter) for receiving RF energy emitted by the transmitter And Optionally, the first module 402 may define both the transmitter and the receiver, and the second module 404 may define both the transmitter and the receiver. The first and second modules 402 and 404 may allow unidirectional communication or allow two-way communication.

도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 모듈(402)은 RF 신호들을 방출하는 제1 통신 칩(416) 및 제2 통신 칩(418)을 갖는 회로 기판(414)을 포함한다. 통신 칩들(416, 418)은 송신기 칩, 수신기 칩, 또는 송신 및 수신 양쪽이 가능한 송수신기 칩을 규정할 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(414)은 전기 차폐를 제공하는 금속 하우징과 같은 하우징(420) 내에 보유될 수 있다.As shown in FIG. 6, the first module 402 includes a circuit board 414 having a first communication chip 416 and a second communication chip 418 that emit RF signals. The communication chips 416 and 418 may define a transmitter chip, a receiver chip, or a transceiver chip capable of both transmitting and receiving. As shown in FIG. 5, the circuit board 414 may be retained within a housing 420, such as a metal housing that provides electrical shielding.

도파관 구조체(406)는 일 단부에 있는 제1 도파관 모듈(430) 및 타 단부에 있는 제2 도파관 모듈(432)을 포함한다. 제1 및 제2 도파관 모듈(430, 432)은 제1 및 제2 모듈(402, 404)의 칩들(416, 418)로부터/로 RF 신호들을 유도한다. 도파관(408)은 제1 도파관 모듈(430)의 부분이고 도파관(410)은 제2 도파관 모듈(432)의 부분이다. 도파관들(408, 410)은 간섭 신호들로부터 차폐를 제공한다. 도파관들(408, 410)은 구리관과 같은 중공형 금속관일 수 있다. 도파관들(408, 410)은 플라스틱, 세라믹, 유리 또는 다른 본체일 수 있다. 도파관들(408, 410)은 원통형일 수 있거나 대안적인 실시예들에서 다른 형상들을 가질 수 있다. 도파관들(408, 410)은 길이방향 축을 따라 연장될 수 있거나 만곡된 또는 경사진 경로를 따라 연장될 수 있다.The waveguide structure 406 includes a first waveguide module 430 at one end and a second waveguide module 432 at the other end. The first and second waveguide modules 430 and 432 derive RF signals from / to the chips 416 and 418 of the first and second modules 402 and 404. The waveguide 408 is part of the first waveguide module 430 and the waveguide 410 is part of the second waveguide module 432. Waveguides 408 and 410 provide shielding from interfering signals. The waveguides 408 and 410 may be hollow metal tubes, such as copper tubes. The waveguides 408 and 410 may be plastic, ceramic, glass or other bodies. The waveguides 408, 410 may be cylindrical or may have other shapes in alternative embodiments. The waveguides 408 and 410 may extend along a longitudinal axis or may extend along a curved or inclined path.

제1 도파관 모듈(430)은 통신 칩들(416,418)과 도파관(408) 사이에 하나 이상의 수동 구성요소(440)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 수동 구성요소(440)는 격벽 편파기로 표현된다. 수동 구성요소(440)는 대략 60GHz와 같은 특정 주파수 또는 주파수 범위에서 동작하도록 설계된다. 수동 구성요소(440)는 특정 방향 및 모드로 RF 에너지를 전파시키도록 설계된다. 예시적인 실시예에서, 수동 구성요소(440)는 상이한 모드들을 형성하고, 그래서 도파관 구조체(406)가 한번에 다수의 모드들을 통과할 수 있다. 수동 구성요소(440)는 제1 및 제2 모듈들(402, 404) 사이의 통신 링크를 강화한다.The first waveguide module 430 has one or more passive components 440 between the communication chips 416, 418 and the waveguide 408. In the illustrated embodiment, passive component 440 is represented as a bulkhead polarizer. The passive component 440 is designed to operate in a specific frequency or frequency range, such as approximately 60 GHz. The passive component 440 is designed to propagate RF energy in a particular direction and mode. In an exemplary embodiment, the passive component 440 forms different modes, so that the waveguide structure 406 can pass through multiple modes at one time. The passive component 440 enhances the communication link between the first and second modules 402,404.

제2 도파관 모듈(432)은 통신 칩들(416, 418)과 도파관(410) 사이에 하나 이상의 수동 구성요소(450)를 갖는다. 도시된 실시예에서, 수동 구성요소(450)는 격벽 편파기로 표현된다. 수동 구성요소(450)는 대략 60GHz와 같은 특정 주파수 또는 주파수 범위에서 동작하도록 설계된다. 수동 구성요소(450)는 특정 방향 또는 모드로 RF 에너지를 전파시키도록 설계된다. 예시적인 실시예에서, 수동 구성요소(450)는 상이한 모드들을 형성하고, 그래서 도파관 구조체(406)가 한번에 다수의 모드를 통과할 수 있다. 수동 구성요소(450)는 제1 및 제2 모듈(402, 404) 사이의 통신 링크를 강화한다.The second waveguide module 432 has one or more passive components 450 between the communication chips 416, 418 and the waveguide 410. In the illustrated embodiment, passive component 450 is represented as a bulkhead polarizer. The passive component 450 is designed to operate at a particular frequency or frequency range, such as approximately 60 GHz. The passive component 450 is designed to propagate RF energy in a particular direction or mode. In an exemplary embodiment, the passive component 450 forms different modes so that the waveguide structure 406 can pass through multiple modes at one time. The passive component 450 enhances the communication link between the first and second modules 402 and 404.

도 7은 예시적인 실시예에 따라 형성된 다른 비접촉 커넥터(500)를 도시한다. 비접촉 커넥터(500)는 RF 에너지를 사용하여 짧은 범위에서 비접촉 데이터 전송을 제공하는 제1 모듈(502) 및 제2 모듈(504)을 포함한다. 전파 경로가 제1 및 제2 모듈(502, 504) 사이에 규정되며, 제1 및 제2 모듈(502, 504) 사이에 RF 에너지를 위한 규정된 전송 경로를 제공한다.FIG. 7 illustrates another non-contact connector 500 formed in accordance with an exemplary embodiment. The non-contact connector 500 includes a first module 502 and a second module 504 that provide contactless data transmission over a short range using RF energy. A propagation path is defined between the first and second modules 502 and 504 and provides a defined transmission path for RF energy between the first and second modules 502 and 504.

예시적인 실시예에서, 전파 경로는 미리 정해진 경로를 따라 RF 에너지를 안내하는 모듈들(502, 504)의 도파관 구조체들(506)을 포함한다. 각 도파관 구조체(506)는 제1 및 제2 모듈들(502, 504) 사이의 경로의 일부만을 따라 연장된다. 선택적으로, 전파 경로는 도파관 구조체들(506) 사이에 다른 도파관들, 예를 들면 도파관 구조체들(506) 사이에 에어갭, 유전체, 플라스틱, 유리 또는 다른 물질을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 도파관 구조체들(506)은 정렬된다. 도파관 구조체들(506)은 그들 간의 상대 회전 및/또는 선형 병진을 허용한다.In an exemplary embodiment, the propagation path includes waveguide structures 506 of modules 502, 504 that guide RF energy along a predetermined path. Each waveguide structure 506 extends along only a portion of the path between the first and second modules 502, 504. Alternatively, the propagation path may include an air gap, dielectric, plastic, glass, or other material between the waveguide structures 506 and other waveguides, e.g., waveguide structures 506. In the illustrated embodiment, the waveguide structures 506 are aligned. The waveguide structures 506 permit relative rotation and / or linear translation between them.

예시적인 실시예에서, 제1 모듈(502)은 송신기 및 수신기 양쪽을 포함하고, 제2 모듈(504)은 송신기 및 수신기 양쪽을 포함한다. 비접촉 커넥터는 이중 통신을 허용할 수 있다.In an exemplary embodiment, the first module 502 includes both a transmitter and a receiver, and the second module 504 includes both a transmitter and a receiver. Non-contact connectors may allow dual communication.

도 8은 제1 모듈(502)의 분해도이고 도 9는 제1 모듈(502)의 단면도이지만, 제2 모듈(504)(도 7에 나타냄)이 유사할 수 있고 유사한 구성요소들을 포함할 수 있음이 인정된다. 선택적으로, 모듈들(502, 504)은 일치할 수 있거나 절반씩 미러형일 수 있다.Figure 8 is an exploded view of the first module 502 and Figure 9 is a cross-sectional view of the first module 502, but the second module 504 (shown in Figure 7) may be similar and may include similar components . Alternatively, modules 502 and 504 may be coincident or may be mirrored in half.

제1 모듈(502)은 도파관 구조체(506) 및 통신 모듈(508)을 포함한다. 통신 모듈(508)은 RF 데이터 통신을 위해 구성된다. 통신 모듈(508)은 최상부(512) 및 최하부(514)를 갖는 회로 기판(510)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 회로 기판(510)은 원형이지만, 다른 형상들이 대안적인 실시예들에서 가능하다. 선택적으로, 통신 모듈은 2개의 반원형 회로 기판과 같은 하나보다도 많은 회로 기판(510)을 포함할 수 있다.The first module 502 includes a waveguide structure 506 and a communication module 508. Communication module 508 is configured for RF data communication. The communication module 508 includes a circuit board 510 having a top 512 and a bottom 514. In the illustrated embodiment, circuit board 510 is circular, although other shapes are possible in alternative embodiments. Optionally, the communication module may include more than one circuit board 510, such as two semicircular circuit boards.

통신 모듈(508)은 회로 기판(510)의 최상부(512)에 탑재된 제1 통신 칩(516) 및 제2 통신 칩(518)을 포함한다. 통신 칩들(516, 518)은 송신기 칩들, 수신기 칩들, 또는 송신 및 수신 양쪽이 가능한 송수신기 칩들일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 통신 칩(516)은 송신 통신 칩이고 이후 송신 통신 칩(516)이라 지칭될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 통신 칩(518)은 수신 통신 칩이고 이후 수신 통신 칩(518)이라 지칭될 수 있다.The communication module 508 includes a first communication chip 516 and a second communication chip 518 mounted on the top 512 of the circuit board 510. The communication chips 516, 518 may be transmitter chips, receiver chips, or transceiver chips capable of both transmitting and receiving. In an exemplary embodiment, the first communication chip 516 is a transmit communication chip and may be referred to as a transmit communication chip 516 hereinafter. In an exemplary embodiment, the second communication chip 518 is a receiving communication chip and may hereinafter be referred to as a receiving communication chip 518.

송신 및 수신 통신 칩들(516, 518)은 회로 기판(510)에 직접 탑재된다. 선택적으로, 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518)은, 예를 들면 회로 기판(510)의 일 측면을 향해서, 회로 기판(510)의 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 도시된 실시예에서, 양쪽의 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518)이 공통 방향으로 오프셋되지만, 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518)의 다른 배향들이 대안적인 실시예들에서 가능하다.The transmission and reception communication chips 516 and 518 are mounted directly on the circuit board 510. Optionally, the transmit and receive communications chips 516 and 518 may be offset from the center of the circuit board 510, for example, toward one side of the circuit board 510. In the illustrated embodiment, both transmit and receive communication chips 516, 518 are offset in a common direction, but other orientations of the transmit and receive communication chips 516, 518 are possible in alternative embodiments.

예시적인 실시예에서, 회로 기판(510)은 이 회로 기판(510)을 통해 연장되는 전도성 바이어들(520)을 포함한다. 전도성 바이어들(520)은 회로 기판(510)의 직경을 따라 정렬될 수 있다. 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518)은 전도성 바이어들(520)의 라인의 대향 측면들 상에 스태거될 수 있다. 전도성 바이어들(520)은 전기적으로 접지될 수 있고, 그들의 대향 측면들 상의 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518) 사이의 전기 격리를 제공할 수 있다.In an exemplary embodiment, the circuit board 510 includes conductive vias 520 extending therethrough. The conductive vias 520 may be aligned along the diameter of the circuit board 510. The transmit and receive communication chips 516 and 518 may be staggered on opposite sides of the line of conductive via 520. The conductive vias 520 may be electrically grounded and provide electrical isolation between the transmit and receive communication chips 516, 518 on their opposite sides.

도파관 구조체(506)는 도파관 본체(530) 및 이 도파관 본체(530) 내에 수용되도록 구성된 격벽(532)을 포함한다. 격벽(532)은 회로 기판(510)에, 예를 들면 전도성 바이어들(520)에 탑재되도록 구성된다. 격벽(532)은 금속 구조체이다. 선택적으로, 격벽(532)은 평면형일 수 있다. 격벽(532)은 도파관 본체(530)를 통해 통신되는 RF 신호들을 위한 격리를 제공한다. 예를 들면, 격벽은 수신 통신 칩(518)과 연관된 RF 신호들로부터 송신 통신 칩(516)과 연관된 RF 신호들을 격리할 수 있다. 격벽(532)은 도파관 본체(530)의 적어도 일부분을 따라 도파관 본체(530)를 상이한 챔버들로, 예를 들면 절반으로 분할한다.The waveguide structure 506 includes a waveguide body 530 and a partition 532 configured to be received within the waveguide body 530. The partition 532 is configured to be mounted on the circuit board 510, for example, on the conductive vias 520. The partition 532 is a metal structure. Optionally, partition 532 may be planar. The bulkhead 532 provides isolation for RF signals communicated through the waveguide body 530. For example, the bulkhead may isolate RF signals associated with the transmitting communication chip 516 from RF signals associated with the receiving communication chip 518. The partition 532 divides the waveguide body 530 along at least a portion of the waveguide body 530 into different chambers, for example, in half.

예시적인 실시예에서, 격벽(532)은 도파관 본체(530) 내에 끼워 맞추도록 하는 크기로 되고 성형된다. 격벽(532)은 도파관 본체(530)의 내부 표면에 대하여 접경할 수 있다. 예를 들면, 격벽(532)은 억지 끼워맞춤(interference fit)으로 격벽 내에 보유될 수 있다. 격벽(532)과 도파관 본체(530) 사이의 컨택트가 격벽(532)을 도파관 본체(530)에 전기적으로 접속하여, 구조체들을 전기적으로 공통화해서 RF 차폐 및/또는 격리를 강화한다.In an exemplary embodiment, partition 532 is sized and shaped to fit within waveguide body 530. The partition wall 532 can be abutted against the inner surface of the wave guide body 530. For example, the partition 532 may be retained within the partition wall with an interference fit. Contacts between the bulkhead 532 and the waveguide body 530 electrically connect the bulkhead 532 to the waveguide body 530 to electrically couple the structures electrically to enhance RF shielding and / or isolation.

격벽(532)은 특정 방향 및 모드로 RF 에너지를 전파시키도록 설계된다. 예시적인 실시예에서, 격벽(532)은 상이한 모드들을 형성하고, 그래서 도파관 구조체(506)가 한번에 다수의 모드를 통과할 수 있다. 격벽(532)은 제1 및 제2 모듈들(502, 504) 사이의 통신 링크를 강화한다. 격벽(532)은 특정 방식으로 RF 신호들의 특징들을 제어하도록 성형되어 RF 신호들을 강화한다. 예를 들면, 격벽(532)이 도파관 본체(530) 내부에서 성형되고 배향될 수 있어 비접촉 커넥터(500)를 대략 60GHz와 같은 원하는 주파수 또는 주파수 범위로 동작시킨다. 격벽(532)이 도파관 본체(530) 내에 있는 크기로 되고 성형되고 위치할 수 있어 제1 통신 칩(518)으로부터 RF 신호들을 수집한다. 격벽(532)이 도파관 본체(530) 내에 있는 크기로 되고 성형되고 위치할 수 있어 미리 정해진 경로를 따라 또는 소정의 방향으로 RF 신호들을 재유도한다. 격벽(532)이 도파관 본체(530) 내에 있는 크기로 되고 성형되고 위치할 수 있어 RF 신호들의 전파 거리를 연장시킨다. 격벽(532)은 RF 신호들의 전파 방향을 변경하는 데에 사용될 수 있다. 격벽(532)은 RF 신호들의 전파 모드를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 격벽(532)은 RF 신호들의 편파를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 격벽(532)은 RF 신호들의 다수의 모드를 조합(또는 추출)하는 데에 사용될 수 있다. 격벽(532)은 간섭 신호들로부터 RF 신호들을 차폐하는 데에 사용될 수 있다.The partition 532 is designed to propagate RF energy in a specific direction and mode. In an exemplary embodiment, partition 532 forms different modes, so waveguide structure 506 can pass through multiple modes at a time. The bulkhead 532 enhances the communication link between the first and second modules 502, 504. The bulkhead 532 is shaped to control the characteristics of the RF signals in a particular manner to enhance the RF signals. For example, partition 532 may be shaped and oriented within waveguide body 530 to operate contactless connector 500 at a desired frequency or frequency range, such as approximately 60 GHz. The bulkhead 532 is sized and shaped and located within the waveguide body 530 to collect RF signals from the first communication chip 518. The partition 532 may be sized and shaped and positioned within the waveguide body 530 to re-induce RF signals along a predetermined path or in a predetermined direction. The partition 532 may be sized and shaped and positioned within the waveguide body 530 to extend the propagation distance of the RF signals. The partition 532 can be used to change the propagation direction of the RF signals. The partition 532 can be used to change the propagation mode of the RF signals. The barrier 532 may be used to change the polarization of the RF signals. The bulkhead 532 may be used to combine (or extract) multiple modes of RF signals. The bulkhead 532 may be used to shield RF signals from interfering signals.

도시된 실시예에서, 격벽(532)은 베이스(534), 이 베이스(534)로부터 연장되는 전이부(536) 및 이 전이부(536)로부터 연장되는 원위 말단부(540)를 포함한다. 탑재 기둥들(538)이 베이스(534)로부터 하향으로 연장된다. 탑재 기둥들(538)은 회로 기판(510) 내의 대응하는 전도성 바이어들(520) 내에 수용되도록 구성되어 격벽(532)을 회로 기판(510)에 기계적으로 그리고 전기적으로 접속한다. 격벽(532)은 회로 기판(510)의 접지판과 전기적으로 공통될 수 있다.The partition wall 532 includes a base 534, a transition portion 536 extending from the base 534 and a distal end portion 540 extending from the transition portion 536. In this embodiment, Mounting posts 538 extend downward from base 534. The mounting posts 538 are configured to be received within corresponding conductive vias 520 within the circuit board 510 to mechanically and electrically connect the barrier walls 532 to the circuit board 510. The barrier ribs 532 may be electrically common to the ground plate of the circuit board 510.

전이부(536)는 도파관 본체(530) 내부에 끼워맞추도록 성형되고, 도파관 본체(530)의 내부 표면에 상보적인 형상을 갖는다. 도시된 실시예에서, 전이부(536)는 이 전이부(536)가 베이스(534)와 원위 말단부(540) 사이에서 가변 폭으로 주어지는 경사진 에지들을 갖는다. 베이스(534)는 일반적으로 전이부(536)보다도 넓다. 베이스(534)는, 전체 회로 기판(510)에 걸쳐 있고 송신 및 수신 통신 칩들(516, 518) 사이에 전기 차폐를 제공하도록 회로 기판(510)의 직경만큼 대략 넓을 수 있다.The transition portion 536 is shaped to fit within the waveguide body 530 and has a complementary shape to the inner surface of the waveguide body 530. In the illustrated embodiment, the transition 536 has sloped edges where the transition 536 is given a varying width between the base 534 and the distal end 540. The base 534 is generally wider than the transition 536. The base 534 may extend approximately the diameter of the circuit board 510 to provide electrical shielding across the entire circuit board 510 and between the transmit and receive communications chips 516 and 518.

원위 말단부(540)는 도파관 구조체(506)를 통해 송신된 RF 신호들에 영향을 미치도록 성형된다. 도시된 실시예에서, 원위 말단부(540)는 원위 말단에서 계단형 배열을 포함한다. 계단들의 수, 각 특정 계단의 높이 및 폭 등은 RF 신호들에 영향을 미치도록, 예를 들면 원하는 주파수 또는 주파수 범위에서 동작하도록 제어될 수 있다. 다른 형상들 또는 특징들이 RF 신호들에 영향을 미치도록 원위 말단부(540)에 제공될 수 있다. 예를 들면, 원위 말단부(540)는 포물선 형상, 타원형일 수 있거나 다른 형상들을 가질 수 있다.Distal end 540 is shaped to affect the RF signals transmitted through waveguide structure 506. In the illustrated embodiment, the distal end portion 540 includes a stepped arrangement at the distal end. The number of steps, the height and width of each particular step, and the like can be controlled to operate on the RF signals, for example, in a desired frequency or frequency range. Other features or features may be provided at the distal end 540 to affect the RF signals. For example, distal end 540 may be parabolic, oval, or have other shapes.

도파관 본체(530)는 구리와 같은 금속 물질로 제조될 수 있지만; 대안적인 실시예들에서, 플라스틱, 세라믹, 유리 또는 다른 물질과 같은 다른 물질들로 이루어질 수 있다. 도파관 본체(530)는 전기 차폐를 제공하도록 전도성일 수 있다. 도파관 본체(530)는 이 도파관 본체(530)의 제1 단부(543)를 규정하는 베이스(542)를 포함한다. 베이스(542)는 격벽(532) 및 회로 기판(510)을 수용하는 리셉터클(receptacle)(544)을 갖는다. 리셉터클(544)은 격벽(532) 및 회로 기판(510)을 수용하도록 하는 크기로 되고 성형되며, 선택적으로 억지 끼워맞춤에 의해 격벽(532) 및/또는 회로 기판(510)을 수용할 수 있다. 도파관 본체(530)는 베이스(542)로부터 도파관 본체(530)의 제2 단부(548)로 연장되는 관(546)을 포함한다. 관(546)은 원통형일 수 있고, 도파관 본체(530)의 길이방향 축을 따라 길이방향으로 연장된다. 관(546)은 베이스(542)보다도 작은 직경을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 관(546)은 중공형이고 격벽(532)의 일부분, 예를 들면 원위 말단부(540)를 수용한다. 도시된 실시예에서, 격벽(532)은 관(546)의 길이의 대략 1/3 정도 연장되지만; 격벽(532)은 관(546) 내로 보다 많거나 보다 적은 양으로 연장될 수 있다. 관(546)은 격벽(532)으로 그리고 그로부터 RF 신호들을 유도한다. 격벽(532)은 관(546)의 내부를 크기가 동일할 수 있는 2개의 챔버로 분할한다. 선택적으로, 베이스(542) 및 리셉터클(544)은 이 리셉터클(544)의 작은 단부에서 관(546)을 갖는 절단된 원뿔(frustoconical) 형상일 수 있다. RF 신호들은 리셉터클(544)의 절단된 원뿔 형상부를 통해 관(546)과 통신 모듈(508) 사이에서 안내된다.The waveguide body 530 may be made of a metallic material such as copper; In alternate embodiments, it may be made of other materials such as plastic, ceramic, glass or other materials. The waveguide body 530 may be conductive to provide electrical shielding. The waveguide body 530 includes a base 542 that defines a first end 543 of the waveguide body 530. The base 542 has a partition wall 532 and a receptacle 544 for receiving the circuit board 510. The receptacle 544 is sized and shaped to accommodate the septum 532 and the circuit board 510 and may optionally receive the septum 532 and / or the circuit board 510 by interference fit. The waveguide body 530 includes a tube 546 extending from the base 542 to the second end 548 of the waveguide body 530. The tube 546 can be cylindrical and extends longitudinally along the longitudinal axis of the waveguide body 530. The tube 546 has a smaller diameter than the base 542. In an exemplary embodiment, the tube 546 is hollow and accommodates a portion of the partition 532, e.g., distal end 540. In the illustrated embodiment, partition 532 extends about one third of the length of tube 546; The bulkhead 532 may extend into the tube 546 in greater or lesser amounts. The tube 546 leads to the RF signals to and from the partition 532. The bulkhead 532 divides the interior of the tube 546 into two chambers that may be the same size. The base 542 and the receptacle 544 may be frustoconical in shape with the tube 546 at the small end of the receptacle 544. [ RF signals are guided between the tube 546 and the communication module 508 via the truncated cone-shaped portion of the receptacle 544.

도 10은 대략 60GHz와 같은 특정 주파수 또는 주파수 범위에서 도파관 본체(530)(도 11에 나타냄)와 동작하도록 설계된 치수들을 나타내는, 격벽(532)의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 11은 대략 60GHz와 같은 특정 주파수 또는 주파수 범위에서 격벽(532)(도 10에 나타냄)과 동작하도록 설계된 치수들을 나타내는, 도파관 본체(530)의 예시적인 실시예를 도시한다. 치수, 형상 또는 특징들에 대한 변경은 상이한 주파수 또는 주파수 범위에서의 동작을 허용한다. 치수는 인치로 나타내고 있다.10 illustrates an exemplary embodiment of a partition 532 that represents dimensions designed to operate with waveguide body 530 (shown in FIG. 11) in a particular frequency or frequency range, such as approximately 60 GHz. FIG. 11 illustrates an exemplary embodiment of a waveguide body 530 that represents dimensions designed to operate with a partition 532 (shown in FIG. 10) at a particular frequency or frequency range, such as approximately 60 GHz. Changes to dimensions, shapes or features allow operation in different frequency or frequency ranges. Dimensions are in inches.

상기 설명은 도시하고자 하는 것일 뿐, 한정하고자 하는 것이 아님이 이해될 것이다. 예를 들면, 상술한 실시예들(및/또는 그의 양태들)은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 범주를 이탈하지 않고서 본 발명의 교시들에 특정 상황 또는 물질을 맞추도록 많은 변형예가 이루어질 수 있다. 본 명세서에서 설명된 치수들, 물질들의 타입들, 다양한 구성요소의 배향들, 및 다양한 구성요소의 수 및 위치는 소정의 실시예들의 파라미터들을 규정하고자 하는 것이지, 한정하고자 하는 것이 아니며, 단지 예시적인 실시예들이다. 특허청구범위의 사상 및 범주 내에서의 많은 다른 실시예들 및 변형예들이 상기 설명의 검토 시에 당 기술분야에 숙련된 자에게 명백할 것이다.It is to be understood that the above description is intended to be illustrative, not limiting. For example, the above-described embodiments (and / or aspects thereof) may be used in combination with one another. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from the scope of the invention. The dimensions, materials types, orientations of the various elements, and the number and location of the various elements described herein are intended to define the parameters of certain embodiments, and not to be limiting, . Many other embodiments and modifications within the spirit and scope of the claims will be apparent to those skilled in the art upon review of the above description.

Claims

As the non-contact connector 500,
Includes a waveguide (530) extending between a first end (543) and a second end (548) and a septum (532) received within the waveguide body and extending at least partially along the interior of the waveguide body A waveguide structure 506, the barrier dividing at least a portion of the waveguide body into a first chamber and a second chamber, the waveguide structure transferring RF signals between the first and second ends; And
A communications module (508) comprising a circuit board (510) located at the first end of the waveguide body, the communications module comprising a transmit communication chip (516) configured to transmit wireless RF signals and a transmit communication chip Receiving communication chip 518, the transmitting and receiving communication chips being coupled to the circuit board,
/ RTI >
Wherein the waveguide directs RF signals from and to the transmit and receive communication chips and wherein the barrier is adapted to receive RF signals associated with the transmit communication chip from RF signals associated with the receive communication chip for at least a portion of the length of the waveguide body, Contactless connectors to isolate them.

The method according to claim 1,
The partition wall 532 is directly coupled to the circuit board 510 and extends from the circuit board along the waveguide body 530 with respect to the length of the waveguide body.

The method according to claim 1,
The waveguide body 530 includes a receptacle 544 at the first end and a tube 546 at the second end and the tube has a diameter smaller than the diameter of the receptacle The circuit board 510 and the transmit and receive communication chips 516 and 518 are received within the receptacle and the receptacle guides RF signals between the communication module 508 and the tube.

The method of claim 3,
The receptacle 544 is a frustoconical shape having the tube 546 at the small end of the receptacle and the RF signals are transmitted through the cut conical portion of the receptacle to the tube and the communication module 508 ).

The method according to claim 1,
Wherein the partition wall (532) has a distal end portion (540) opposite the communication module (508), the distal end portion being stepped.

The method according to claim 1,
Wherein the circuit board (510) includes a ground plate and conductive vias electrically connected to the ground plate, the partition wall (532) being received within the conductive vias, And mounting posts (538) for electrically connecting the contact pads (534) to the contact pads (538).

The method according to claim 1,
And the partition wall (532) engages the inner surface of the waveguide body (530) by an interference fit.

The method according to claim 1,
The partition wall (532) is electrically common to the waveguide main body (530).

The method according to claim 1,
And the partition wall (532) is profiled to match the inner surface of the waveguide body (530).

The method according to claim 1,
Wherein the waveguide body 530 extends along a longitudinal axis and the communication module 508 is received within the waveguide body such that the transmission and reception communication chips 516 and 518 are disposed on one side of the waveguide body in a common direction And is offset from the longitudinal axis.