TW201438413A - 使用耦合之振盪器／天線之分離通訊技術 - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract
本發明標的物尤其論述電分離，且更特定而言，論述無線電分離方法及設備。在一實例中，一種電分離器可包含：一傳輸電路，其包含一傳輸天線；及一接收電路，其包含一接收天線。該傳輸電路可經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線傳輸該傳輸信號。該接收天線可經組態以接收該傳輸信號並使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出該數位資料並提供該數位資料。
Description
本申請案主張Philip J.Crawley於2013年2月20日申請之標題為「ISOLATION COMMUNICATION TECHNOLOGY USING COUPLED OSCILLATORS/ANTENNAS」之第61/767,074號美國臨時申請案之優先權權益，該美國臨時申請案特此以引用之方式整體併入本文中。
本發明標的物尤其論述電分離，且更特定而言，論述無線電分離方法及設備。
跨越一分離障壁通訊之現有技術包含光耦合器及數位分離技術。光學耦合器運作良好且滿足組件層級之分離測試的要求，但並不特別可靠或快速。此外，光學耦合器缺乏由CMOS技術提供的成本及大小藉以隨每一代技術而改良之益處。現有數位分離器可提供優於光學耦合器之經改良速度及可靠性，但不能夠針對組件層級分離標準之順從性進行測試。此外，與下文所闡述之低功率數位分離器相比，採用變壓器之現有分離器在分離組件之間轉移顯著能量。
本發明標的物尤其論述電分離，且更特定而言，論述無線電分離方法及設備。在一實例中，一種電分離器可包含：一傳輸電路，其
包含一傳輸天線；及一接收電路，其包含一接收天線。該傳輸電路可經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線傳輸該傳輸信號。該接收天線可經組態以接收該傳輸信號且使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出該數位資料並提供該數位資料。
此概述意欲提供本專利申請案之標的物之一非排他性概要。其並不意欲提供對本發明之一排他性或窮盡性闡釋。包含詳細說明以提供關於本專利申請案之進一步資訊。
100‧‧‧實例性數位分離器/數位分離器/實例性多通道雙向數位分離器
101‧‧‧第一積體電路或晶片/第一積體電路晶片/晶片
102‧‧‧第二積體電路或晶片/第二積體電路晶片/晶片
103‧‧‧單迴路傳輸電感器
104‧‧‧單迴路接收電感器
200‧‧‧實例性數位分離器/數位分離器
201‧‧‧第一積體電路
202‧‧‧第二積體電路晶片
203‧‧‧傳輸器單迴路電感器
204‧‧‧接收器單迴路電感器
300‧‧‧實例性數位分離器/數位分離器
301‧‧‧第一積體電路晶片
302‧‧‧第二積體電路晶片
303‧‧‧迴路天線/傳輸器單迴路電感器
304‧‧‧迴路天線/接收器單迴路電感器
400‧‧‧實例性調幅數位分離器
401‧‧‧傳輸器電路/傳輸器
402‧‧‧接收器電路/接收器
403‧‧‧天線
404‧‧‧天線
420‧‧‧傳輸振盪器
421‧‧‧調變開關
422‧‧‧功率放大器
423‧‧‧低雜訊放大器
424‧‧‧非線性濾波器
425‧‧‧功率偵測器
500‧‧‧分離電路
501‧‧‧傳輸器
502‧‧‧接收器
503‧‧‧天線
530‧‧‧負阻抗
531‧‧‧阻抗變換電路
651‧‧‧積體電路封裝
652‧‧‧波導結構
653‧‧‧波導跡線
654‧‧‧第一埠
655‧‧‧第二埠
751‧‧‧積體電路封裝
752‧‧‧實例性曲折電感器/天線結構
753‧‧‧曲折跡線
754‧‧‧第一埠
755‧‧‧第二埠
800‧‧‧實例性數位分離器/數位分離器
801‧‧‧第一積體電路
802‧‧‧第二積體電路
803‧‧‧偶極天線
804‧‧‧偶極天線
810‧‧‧絕緣基板
900‧‧‧實例性數位分離器/數位分離器
901‧‧‧第一積體電路
902‧‧‧第二積體電路
903‧‧‧端部負載偶極天線
904‧‧‧端部負載偶極天線
910‧‧‧基板
D0IN‧‧‧傳入數位信號/所接收資料
D0OUT‧‧‧輸出資料
D1IN‧‧‧傳入數位信號
DIN‧‧‧輸入數位資料
DOUT‧‧‧數位輸出資訊
f0‧‧‧頻率
f1‧‧‧頻率
L‧‧‧長度
M‧‧‧距離
RX0‧‧‧無線接收器電路/接收器電路
RX1‧‧‧無線接收器電路/接收器電路
TX0‧‧‧傳輸器電路/無線傳輸器電路
TX1‧‧‧無線傳輸器電路/傳輸器電路
WEL‧‧‧迴路端部寬度
在圖式(其未必按比例繪製)中，相同編號可在不同視圖中描述類似組件。具有不同字母後綴之相同編號可表示類似組件之不同例項。
該等圖式大體以實例方式而非限制方式圖解說明本文件中所論述之各種實施例。
圖1A大體圖解說明一實例性數位分離器。
圖1B大體圖解說明一實例性多通道雙向數位分離器。
圖2圖解說明一實例性數位分離器之一俯視圖。
圖3A圖解說明具有面對彼此之迴路天線之一實例性數位分離器之一俯視圖。
圖3B大體圖解說明圖3A中所圖解說明之一迴路天線之一剖面。
圖4大體圖解說明一實例性調幅(AM)數位分離器。
圖5圖解說明允許傳輸器在無一單獨振盪器之情況下操作之一實例性AM數位分離器。
圖6大體圖解說明包含用於耦合一實例性數位分離器之經分離組件之一波導結構的一積體電路封裝。
圖7大體圖解說明包含一實例性曲折電感器/天線結構之一積體電路封裝。
圖8大體圖解說明包含偶極天線之一實例性數位分離器。
圖9大體圖解說明包含端部負載偶極天線之一實例性數位分離器。
本申請案尤其論述用於跨越一分離障壁通訊之方法及設備，且更特定而言，論述跨越允許在分離組件之間無顯著能量轉移之情況下測試組件層級之分離順從性的一分離障壁通訊之方法及設備。現有光耦合器技術允許組件層級之分離測試，但不特別可靠或快速。此外，光耦合器技術不提供成本及大小可藉以隨每一代技術而改良的CMOS技術之益處。依賴介電分離之現有數位分離器可提供速度及可靠性，但不提供針對對分離標準之完全組件層級順從性進行測試的能力。
本發明者已經意識到，可去除對一介電分離裝置(例如，電容器或變壓器)之需要的一電分離技術可提供速度及可靠性，且可提供針對完全組件層級之分離順從性進行測試之能力。在特定實例中，該技術可用於在一系統之高壓部分與低壓部分之間傳遞數位資料。例如，該技術可用於在除該分離技術之外為彼此電分離的兩個積體電路之間傳遞資料。該技術可包含經由耦合之振盪器之一無線實施方案。可經由注入鎖定耦合之振盪器完成資料傳輸，其中一傳輸側(TX)可經由數位輸入控制被驅動至一已知頻率且接收側(RX)可鎖定至已知頻率並可解調變資料。在特定實例中，注入鎖定耦合之振盪器可利用CMOS技術之益處並仍能夠滿足組件層級之分離標準。該技術可用於諸多應用中，包括(但不限於)功率轉換、分離閘驅動器、高速數位分離器及電流感測器。
圖1A大體圖解說明一實例性數位分離器100。數位分離器100可包含分開一距離(M)之第一積體電路或晶片101及第二積體電路或晶片102。在特定實例中，第一積體電路晶片101可包含一傳輸器電路
(TX0)且第二積體電路晶片102可包含一無線接收器電路(RX0)。可使用一鎖相迴路(未展示)在一第一載波頻率下調變傳入數位信號(D0IN)。在特定實例中，該頻率可在吉赫範圍內，但其他範圍係可能的且可取決於應用及所使用技術。在特定實例中，一傳輸天線(諸如，一單迴路傳輸電感器103、104)可耦合至傳輸器電路(TX0)且一接收天線(諸如，一單迴路接收電感器104)可耦合至接收器電路(RX0)。在特定實例中，接收器電路可包含一注入鎖定振盪器(ILO)。
在特定實例中，數位分離器100可用於將資訊自一第一積體電路傳遞至一第二積體電路。數位分離器100之分離功能可在(例如)一第一高電壓積體電路與一第二低電壓積體電路之間的電分離中係非常有用的。可經由注入鎖定耦合之振盪器執行所接收資料(D0IN)之傳輸，其中傳輸器電路(TX0)經由數位輸入控制被驅動至一預定頻率且接收器電路(RX0)可鎖定至該預定頻率上並解調變輸出資料(D0OUT)。
圖1B大體圖解說明一實例性多通道雙向數位分離器100。數位分離器100可包含分開一距離(M)之第一積體電路晶片101及第二積體電路晶片102。在特定實例中，每一晶片101、102可包含一無線傳輸器電路(TX0、TX1)及一無線接收器電路(RX0、RX1)。可使用每一傳輸器電路(TX0、TX1)之一鎖相迴路在多個頻率(f0、f1)下調變傳入數位信號(D0IN、D1IN)。在特定實例中，該等頻率可在吉赫範圍內，但其他範圍係可能的且可取決於應用及所使用技術。每一接收器電路(RX0、RX1)及傳輸器電路(TX0、TX1)可包含一天線，諸如一單迴路電感器。一傳輸器電感器與一接收器電感器之間的耦合可允許接收器振盪器鎖定至傳輸器電路頻率上並解調變數位資料。在特定實例中，代替使用磁耦合之單迴路天線，一數位分離器可使用諧振天線產生並維持數位分離器之兩側之間的一通訊連結。在特定實例中，使用諧振天線可簡化傳輸或接收器電路，從而消除一或多個放大器或濾波器。
在特定實例中，諧振傳輸及接收器電路之複數阻抗可彼此匹配而非匹配至一任意標準(諸如，一50ohm終端標準)，以提供電路之更有效通訊耦合。尤其係若使用一注入鎖定振盪器方案，則此耦合可顯著減少電路之功率消耗，此乃因此等方案不傳輸與現有變壓器分離方案一樣多的能量。下文論述某些諧振天線之實例。
圖2圖解說明一實例性數位分離器200之一俯視圖。數位分離器200可包含在第一積體電路201之一頂表面上之一傳輸器單迴路電感器203及在第二積體電路晶片202之一頂表面上之一接收器單迴路電感器204。圖3A圖解說明具有面對彼此之迴路天線303、304之一實例性數位分離器300之一俯視圖。在特定實例中，數位分離器300可包含一第一積體電路晶片301及一第二積體電路晶片302。迴路天線303、304可製作成每一各別晶片之若干層使得該等迴路面對彼此以更直接耦合。圖3B大體圖解說明於圖3A中圖解說明之一迴路天線304之一剖面。在特定實例中，數位分離器300可包含在第一積體電路晶片301之一側表面上之一傳輸器單迴路電感器303及在第二積體電路晶片302之一側表面上之一接收器單迴路電感器304。在特定實例中，一單迴路電感器可提供高自諧振頻率。在某些實例中，一窄單迴路可提供相對於互感之較低自電感。在特定實例中，單迴路與積體電路晶片之整合製作可利用用於製作積體電路晶片之標準CMOS製作程序。
在特定實例中，數位分離器之每一側可包含耦合至一天線/電感器用於調變在分離器之不同半體之間傳遞之數位資料的一電壓控制振盪器(VCO)。在特定實例中，可限制一數位分離器之注入鎖定範圍。在某些實例中，可基於以下公式限制注入鎖定範圍：
其中E可為自振盪接收器迴路之電壓，且E 1 可為來自傳輸天線/電
感器/線圈之所感應電壓。在特定實例中，耦合係數可為極低的(例如，1%至4%)。若對於一15千兆赫(GHz)載波而言Q=7，則鎖定範圍可在約10兆赫(MHz)與約40MHz之間。在特定實例中，可拒斥直流(DC)組件且由一相位鎖定迴路(PLL)濾波器大大衰減其他諧波，因此在鎖定範圍內產生一極窄頻帶系統。在特定實例中，該系統可使用調幅(AM)來交換資料。在某些實例中，具有與上文闡述之FM數位分離器相同的頻率選擇性之一AM數位分離器可包含具有大於500之一Q的一低雜訊放大器。
圖4大體圖解說明包含一傳輸器電路401及一接收器電路402之一實例性AM數位分離器400。在特定實例中，傳輸器電路401可包含一傳輸振盪器420、一調變開關421(諸如，一電晶體)、一功率放大器422及一天線403或電感器。在特定實例中，調變開關可受輸入數位資料DIN控制。在特定實例中，接收器電路402可包含一天線404或電感器、一低雜訊放大器423、一非線性濾波器424及一功率偵測器425。
在特定實例中，低雜訊放大器423可調諧為關於傳輸頻率之一帶通濾波器。非線性濾波器424可提供一直流位準信號，功率偵測器425可使用該直流位準信號來提供數位輸出資訊(DOUT)。傳輸器401及接收器402(包含天線403、404)可彼此實體分開以提供耦合至傳輸器電路401及接收器電路402之對應電路之間的電分離。所圖解說明之1mm分開係一分開距離之一項實例。在特定實例中，在不偏離本發明標的物之範疇之情況下分開距離可大於或小於1mm。在特定實例中，數位分離器包含將傳輸器電路401及接收器電路402囊封在一起之囊封材料。
圖5圖解說明允許傳輸器在無一單獨振盪器之情況下操作且允許接收器502在無一低雜訊放大器之情況下操作之一實例性AM數位分離器。傳輸器501可包含藉助一負阻抗530驅動之一阻抗變換電路531及天線503以維持自振盪。自振盪之頻率可經設計以在分離器500之最大
耦合頻率處或附近。可藉助數位資料(DIN)啟用/停用負阻抗530。在特定實例中，可藉助經減少數目個組件實施實例性分離電路500。
圖6大體圖解說明包含用於耦合一實例性數位分離器之經分離組件之一波導結構652的一積體電路封裝651。波導結構652可製作在數位分離器之傳輸器積體電路或接收器積體電路中之一或多者之一側或頂部上。在特定實例中，波導結構652可包含用於將波導結構652耦合至傳輸器電路或接收器電路之波導跡線653以及第一埠654及第二埠655。當每一匝之長度相對於信號波長係顯著的時，波導結構之多匝組件可改善可在圖2、圖3A及圖3B中圖解說明之迴路結構中普遍存在之場相消效應。地面回波平面可確保場保持在線圈與平面之間，其中介電常數係較高的且因此波傳播時間較長。在特定實例中，波導跡線之長度可小於1mm。在某些實例中，波導跡線之長度可為大約無線信號波長之1/16。在某些實例中，迴路端部寬度(WEL)尺寸可為波導跡線之長度(L)之二十分之一至四分之一。
圖7大體圖解說明包含用於耦合一實例性數位分離器(諸如，圖1A、圖1B、圖4及圖5之實例性數位分離器)之經分離組件之一實例性曲折電感器/天線結構752的一積體電路封裝751。曲折電感器/天線結構752可製作在數位分離器之傳輸器積體電路或接收器積體電路中之一或多者之一側或頂部上。在特定實例中，曲折電感器/天線結構752可包含用於將曲折電感器/天線結構耦合至傳輸器電路或接收器電路之曲折跡線753以及第一埠754及第二埠755。在特定實例中，一曲折電感器/天線結構可經延伸以在傳輸波及接收波到達每一列之端部時啟用該波中之較大相移。在特定實例中，一列中之每一來回之自電感可被抵消。在特定實例中，可由長度L設定第一階自電感。在某些實例中，較大相移可啟用較大互感耦合。在特定實例中，一曲折電感器/天線結構732可保持一波沿著金屬跡線下方(接地平面上方)行進以改
良耦合。
圖8大體圖解說明包含偶極天線803、804之一實例性數位分離器800。在特定實例中，數位分離器800可包含一絕緣基板810、一第一積體電路801及一第二積體電路802。在特定實例中，第一積體電路801可包含一傳輸器且第二積體電路802可包含一接收器。一般而言，根據本發明標的物之一數位分離器可用於一電子裝置中以在該電子裝置之兩個電路或部分之間傳遞資訊同時維持該兩個電路或部分之間的電分離。在特定實例中，一偶極天線可與圖1A、圖1B、圖4及圖5之實例性電路一起使用。在某些實例中，偶極天線或諧振偶極天線可形成其所形成之對應通訊組件(諸如，圖1A、圖1B、圖4及圖5之實例性電路之傳輸器或接收器)之振盪器之部分。在此一組態中，偶極天線可去除與一非諧振天線相關聯之某些通訊組件且可節省相當大的晶粒空間。在特定實例中，偶極天線803、804可具有小於1mm之一長度。在某些實例中，偶極天線之長度可約為0.25mm或更短。
圖9大體圖解說明包含端部負載偶極天線903、904之一實例性數位分離器900。在特定實例中，數位分離器900可包含一基板910、一第一積體電路901及一第二積體電路902。在特定實例中，第一積體電路801可包含一傳輸器且第二積體電路802可包含一接收器。一般而言，根據本發明標的物之一數位分離器可用於一電子裝置中以在該電子裝置之兩個電路或部分之間傳遞資訊同時維持該兩個電路或部分之間的電分離。另外，在特定實例中，在圖1A、圖1B、圖4、圖5、圖8及圖9中展示之數位分離器之組件可包含一囊封材料以囊封並保護數位分離器之組件且提供連接端子至外部電路。在特定實例中，一端部負載偶極天線903、904可與圖1A、圖1B、圖4及圖5中之實例性電路一起使用。在某些實例中，端部負載偶極天線或諧振端部負載偶極天線可形成其所形成之對應通訊組件(諸如，圖1A、圖1B、圖4及圖5之
實例性電路之傳輸器或接收器)之振盪器之部分。在此一組態中，端部負載偶極天線可去除與一非諧振天線相關聯之某些通訊組件且可節省相當大的晶粒空間。在特定實例中，偶極天線803、804可具有小於1mm之一長度。在某些實例中，偶極天線之長度可約為0.25mm或更短。
一般而言，實例性數位分離器可製作為一系統且可包含一或多個傳輸器及一或多個對應接收器以形成一自含無線通訊系統。例如，此一系統之一益處係一設計師能夠使每一接收器電路阻抗匹配至對應傳輸器電路，或反之亦然，而非使一傳輸器或接收器之阻抗匹配至一業界標準，諸如50ohm。因而，該通訊系統可經設計以最小化空間同時維持速度及可靠性。藉由不將一數位分離器之組件之阻抗限制於一特定終端阻抗，天線可為相當小的且仍提供通訊以及使實體間隔適應維持電分離所需的效能。
不同於可對極端溫度敏感的光耦合器，實例性數位分離器可在一大溫度範圍內提供穩健分離及資料通訊。在特定實例中，一第一及第二積體電路可形成一實例性數位分離器。每一積體電路可包含一晶粒，該晶粒包含電路及使用一絕緣材料(諸如，聚醯胺)與該電路分開之一天線。替代將晶粒空間用於天線，此一結構可藉由堆疊天線及分離器電路來節省晶粒空間。
額外註釋
在實例1中，一種電分離器可包含：一傳輸電路，其包含一傳輸天線，該傳輸電路經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線傳輸該傳輸信號，該傳輸信號具有一第一標稱頻率；及一接收電路，其機械耦合至該傳輸電路，該接收電路包含經組態以接收該傳輸信號之一接收天線，該接收電路經組態以使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出該數位資料並提供該數位資
料。
在實例2中，實例1之該接收電路視情況包含一注入鎖定振盪器，該注入鎖定振盪器經組態以接收該傳輸信號並鎖定至該第一標稱頻率上以提供該解調變時脈信號。
在實例3中，實例1至2中之任何一或多者之該注入鎖定振盪器視情況包含該接收天線。
在實例4中，實例1至3中之任何一或多者之該傳輸天線視情況與該接收天線分開約1毫米或更小。
在實例5中，一第一積體電路晶粒視情況包含實例1至4中之任何一或多者之該傳輸電路，一第二積體電路晶粒視情況包含實例1至4中之任何一或多者之該接收電路，且
實例1至4中之任何一或多者之該電分離器視情況包含一單個囊封件，該囊封件包含該第一積體電路晶粒及該第二積體電路晶粒。
在實例6中，實例1至5中之任何一或多者之該傳輸天線視情況包含一單迴路電感器天線。
在實例7中，實例1至6中之任何一或多者之該傳輸天線視情況包含一偶極天線。
在實例8中，實例1至7中之任何一或多者之該傳輸天線視情況包含一端部負載偶極天線。
在實例9中，實例1至8中之任何一或多者之該傳輸電路視情況包含一傳輸振盪器，且該傳輸振盪器視情況包含該傳輸天線。
在實例10中，實例1至9中之任何一或多者之該接收天線視情況包含一單迴路電感器天線。
在實例11中，實例1至10中之任何一或多者之該接收天線視情況包含一偶極天線。
在實例12中，實例1至11中之任何一或多者之該接收天線視情況
包含一端部負載偶極天線。
在實例13中，實例1至12中之任何一或多者之該第一標稱頻率視情況高於8吉赫(GHz)。
在實例14中，實例1至13中之任何一或多者之該第一標稱頻率視情況在約8吉赫(GHz)與約40GHz之間。
在實例15中，一種系統可包含：一第一電路；一第二電路，其毗鄰並機械耦合至該第一電路；及一電分離器，其經組態以在該第一電路與該第二電路之間提供一通訊路徑並維持該第一電路與該第二電路之間的電分離；其中該電分離器可包含：一第一傳輸電路，其包含一第一傳輸天線，該傳輸電路經組態以自該第一電路接收第一數位資料並用該第一數位資料調變一第一傳輸信號，且使用該第一傳輸天線傳輸該第一傳輸信號，該第一傳輸信號具有一第一標稱頻率；及一第一接收電路，其包含：一第一接收天線，其經組態以接收該第一傳輸信號且使用一第一解調變時脈信號解調變該第一數位資料並提供該第一數位資料至該第二電路；及一第一注入鎖定振盪器，其經組態以接收該第一傳輸信號並鎖定至該第一標稱頻率上以提供該第一解調變時脈信號。
在實例16中，實例1至15中之任何一或多者之該電分離器視情況包含：一第二傳輸電路，其包含一第二傳輸天線，該傳輸電路經組態以自該第二電路接收第二數位資料並用該第二數位資料調變一第二傳輸信號，且使用該第二傳輸天線傳輸該第二傳輸信號，該第二傳輸信號具有一第二標稱頻率；及一第二接收電路，其包含：一第二接收天線，該第二接收天線經組態以接收該第二傳輸信號且使用一第二解調變時脈信號解調變該第二數位資料並提供該第二數位資料至該第一電路；及一第二注入鎖定振盪器，其經組態以接收該第二傳輸信號且鎖定至該第二標稱頻率上以提供該第二解調變時脈信號。
在實例17中，一第一積體電路晶粒可包含該第一傳輸電路及該第二接收電路，一第二積體電路晶粒可包含該第二傳輸電路及該第一接收電路，且實例1至16中之任何一或多者之該電分離器視情況包含一單個囊封件，該囊封件包含該第一積體電路晶粒及該第二積體電路晶粒。
在實例18中，實例1至17中之任何一或多者之該第一傳輸天線及該第二傳輸天線中之至少一者視情況包含一端部負載偶極天線。
在實例19中，實例1至18中之任何一或多者之該第一接收天線及該第二接收天線中之至少一者視情況包含一端部負載偶極天線。
在實例20中，一種電分離器可包含：一傳輸電路，其包含一傳輸天線，該傳輸電路經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線傳輸該傳輸信號，該傳輸信號具有一第一標稱頻率；及一接收電路，其包含一接收天線，該接收天線經組態以接收該傳輸信號並使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出該數位資料並提供該數位資料，且其中該傳輸天線或該接收天線中之至少一者包含一諧振偶極天線。
在實例21中，實例1至20中之任何一或多者之該諧振偶極天線視情況包含一端部負載偶極天線。
在實例22中，實例1至21中之任何一或多者之該傳輸電路視情況包含一調幅(AM)傳輸電路。
以上詳細說明包含對隨附圖式之參考，該等隨附圖式形成詳細說明的一部分。該等圖式以圖解說明方式展示其中可實踐本發明之具體實施例。此等實施例在本文中亦稱作「實例」。此文件中所參考之所有公開案、專利及專利文件以全文引用方式併入本文中，好像個別地以引用方式併入。在此文件與以引用方式併入之彼等文件之間存在使用不一致的情況下，應將所併入之參考文獻之使用視為對此文件之
使用的補充；對於不可調和之不一致性，以此文件之使用為準。
在此文件中，如在專利文件中常見，使用術語「一(a)」或「一(an)」來包含一個或一個以上，獨立於任何其他例項或「至少一個」或「一或多個」之使用。在此文件中，使用術語「或」來係指一非排他性，或使得「A或B」包含「A但非B」、「B但非A」及「A及B」，除非另有指示。在隨附申請專利範圍中，將術語「包含(including)」及
「其中(in which)」用作各別術語「包括(comprising)」及「其中(wherein)」的普通英語等效形式。同樣，在以下申請專利範圍中，術語「包含(including)」及「包括(comprising)」為開放式的，亦即，包含除列於一請求項中之此一術語之後的彼等元件以外的元件之一系統、裝置、項目或程序仍被視為歸屬於彼請求項之範疇內。此外，在以下申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」及「第三」等僅用作標籤，且不意欲對其目標施加數字要求。
以上說明意欲係說明性而非限制性。例如，上文所闡述之實例(或其一或多個態樣)可以彼此組合方式使用。例如，熟習此項技術者可在審閱以上說明後使用其他實施例。同樣，在以上實施方式中，各種特徵可分組在一起以組織本發明。此不應解釋為意指一未主張之所揭示特徵對任一請求項為必要的。而是，發明性標的物可在於少於一特定所揭示實施例之所有特徵。因此，特此將以下申請專利範圍併入至實施方案中，其中每一請求項獨立地作為一單獨實施例。本發明之範疇應參考隨附申請專利範圍連同授權於此等請求項之等效物之整個範疇一起來判定。
400‧‧‧實例性調幅數位分離器
401‧‧‧傳輸器電路/傳輸器
402‧‧‧接收器電路/接收器
403‧‧‧天線
404‧‧‧天線
420‧‧‧傳輸振盪器
421‧‧‧調變開關
422‧‧‧功率放大器
423‧‧‧低雜訊放大器
424‧‧‧非線性濾波器
425‧‧‧功率偵測器
DIN‧‧‧輸入數位資料
DOUT‧‧‧數位輸出資訊
Claims (22)
- 一種電分離器，其包括：一傳輸電路，其包含一傳輸天線，該傳輸電路經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線傳輸該傳輸信號，該傳輸信號具有一第一標稱頻率；一接收電路，其機械耦合至該傳輸電路，該接收電路包含經組態以接收該傳輸信號之一接收天線，該接收電路經組態以使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出數位資料並提供該數位資料。
- 如請求項1之電分離器，其中該接收電路包含一注入鎖定振盪器，該注入鎖定振盪器經組態以接收該傳輸信號並鎖定至該第一標稱頻率上以提供該解調變時脈信號。
- 如請求項2之電分離器，其中該注入鎖定振盪器包含該接收天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該傳輸天線與該接收天線分開至少1毫米。
- 如請求項1之電分離器，其中一第一積體電路晶粒包含該傳輸電路；其中一第二積體電路晶粒包含該接收電路；且其中該電分離器包含一單個囊封件，該囊封件包含該第一積體電路晶粒及該第二積體電路晶粒。
- 如請求項1之電分離器，其中該傳輸天線包含一單迴路電感器天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該傳輸天線包含一偶極天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該傳輸天線包含一端部負載偶極天 線。
- 如請求項1之電分離器，其中該傳輸電路包含一傳輸振盪器；且其中該傳輸振盪器包含該傳輸天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該接收天線包含一單迴路電感器天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該接收天線包含一偶極天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該接收天線包含一端部負載偶極天線。
- 如請求項1之電分離器，其中該第一標稱頻率高於8吉赫(GHz)。
- 如請求項1之電分離器，其中該第一標稱頻率在約8吉赫(GHz)與約40GHz之間。
- 一種系統，其包括：一第一電路；一第二電路，其毗鄰並機械耦合至該第一電路；及一電分離器，其經組態以在該第一電路與該第二電路之間提供一通訊路徑並維持該第一電路與該第二電路之間的電分離；其中該電分離器包含：一第一傳輸電路，其包含一第一傳輸天線，該傳輸電路經組態以自該第一電路接收第一數位資料並用該第一數位資料調變一第一傳輸信號，且使用該第一傳輸天線傳輸該第一傳輸信號，該第一傳輸信號具有一第一標稱頻率；及一第一接收電路，其包含：一第一接收天線，其經組態以接收該第一傳輸信號並使用一第一解調變時脈信號解調變該第一數位資料並提供該第一數位資料至該第二電路；及一第一注入鎖定振盪器，其經組態以接收該第一傳輸信 號並鎖定至該第一標稱頻率上以提供該第一解調變時脈信號。
- 如請求項15之系統，其中該電分離器包含：一第二傳輸電路，其包含一第二傳輸天線，該傳輸電路經組態以自該第二電路接收第二數位資料並用該第二數位資料調變一第二傳輸信號，且使用該第二傳輸天線傳輸該第二傳輸信號，該第二傳輸信號具有一第二標稱頻率；及一第二接收電路，其包含：一第二接收天線，該第二接收天線經組態以接收該第二傳輸信號且使用一第二解調變時脈信號解調變該第二數位資料並提供該第二數位資料至該第一電路；及一第二注入鎖定振盪器，其經組態以接收該第二傳輸信號且鎖定至該第二標稱頻率上以提供該第二解調變時脈信號。
- 如請求項16之系統，其中一第一積體電路晶粒包含該第一傳輸電路及該第二接收電路；其中一第二積體電路晶粒包含該第二傳輸電路及該第一接收電路；且其中該電分離器包含一單個囊封件，該囊封件包含該第一積體電路晶粒及該第二積體電路晶粒。
- 如請求項16之系統，其中該第一傳輸天線及該第二傳輸天線中之至少一者包含一端部負載偶極天線。
- 如請求項16之系統，其中該第一接收天線及該第二接收天線中之至少一者包含一端部負載偶極天線。
- 一種電分離器，其包括：一傳輸電路，其包含一傳輸天線，該傳輸電路經組態以接收數位資料並用該數位資料調變一傳輸信號，且使用該傳輸天線 傳輸該傳輸信號，該傳輸信號具有一第一標稱頻率；及一接收電路，其包含一接收天線，該接收天線經組態以接收該傳輸信號並使用一解調變時脈信號自該傳輸信號解調變出該數位資料並提供該數位資料；且其中該傳輸天線或該接收天線中之至少一者包含一諧振偶極天線。
- 如請求項20之電分離器，其中該諧振偶極天線包含一端部負載偶極天線。
- 如請求項20之電分離器，其中該傳輸電路包含一調幅(AM)傳輸電路。
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