Система, устройство и способ беспроводной передачи данных

Система, устройство и способ беспроводной передачи данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе беспроводной передачи данных, устройству беспроводной передачи данных и способу беспроводной передачи данных.

Уровень техники

Передача дифференциальных сигналов низкого напряжения (LVDS) известна как технология, предназначенная для реализации быстрой передачи сигналов между частями электронного устройства, расположенными на сравнительно малом расстоянии (например, в пределах от нескольких сантиметров до десяти и нескольких сантиметров) и быстрой передачи сигналов в электронном устройстве. Однако наряду с постоянным увеличением объема и скорости передачи данных в последнее время возникают проблемы увеличения потребления энергии, увеличения влияния искажений сигнала из-за отражений и т.д., увеличения ненужного излучения и т.д. Например, рабочая характеристика низковольтного дифференциального сигнала достигла предела в случае быстродействующей (режим реального времени) передачи, например, видеосигналов (включающих в себя сигналы формирования изображения) и сигналов компьютерных изображений в устройстве.

Можно было бы увеличить количество линий и выполнять параллельную передачу сигналов, чтобы таким образом уменьшить скорость передачи в одной линии передачи сигнала для достижения цели повышения скорости передачи данных. Однако эта мера противодействия приводит к увеличению количества выводов входа-выхода. В результате повышается сложность печатной платы и кабельных линий, увеличиваются размеры полупроводниковой микросхемы и т.д. Кроме того, в связи с тем, что высокоскоростные, объемные данные направляют по линиям, так называемые, электромагнитные помехи становятся проблемой.

Проблемы, связанные как с применением низковольтных дифференциальных сигналов, так и с технологией увеличения числа линий, приписывают передаче сигналов по электрическим линиям. Таким образом, в качестве технологии, позволяющей решить проблемы, приписываемые передаче сигналов по электрическим линиям, были предложены технологии передачи сигналов с заменой электрических линий беспроводной передачей (см., например, выложенный японский патент №2005-204221 (ниже, патентный документ 1), выложенный японский патент №2005-223411 (ниже, патентный документ 2), выложенный японский патент № Hei 10-256478 (ниже, патентный документ 3) и американский патент №5754948 (ниже, патентный документ 4)).

В патентных документах 1 и 2 предлагается выполнять передачу сигналов в корпусе, используя беспроводную передачу и ультраширокополосную (UWB) систему передачи данных. В патентных документах 3 и 4 показано, что используется несущая частота в полосе миллиметровых волн.

Сущность изобретения

Однако в соответствии с патентными документами 1 и 2 несущая частота в системе передачи данных UWB является низкой. Таким образом, эта система не подходит для быстродействующей передачи данных, например для передачи видеосигнала. Также, у этой системы есть проблемы, связанные с размерами, такие как большой размер антенны. Кроме того, частота, используемая при передаче, близка к частоте обработки других сигналов в основной полосе пропускания. Поэтому эта система также имеет проблему взаимных помех непосредственно между радиосигналом и сигналами в основной полосе пропускания. Кроме того, когда несущая частота низкая, передача восприимчива влиянию шумов системы управления в устройстве, и необходимы меры противодействия этому.

С другой стороны, если используется несущая частота в полосе миллиметровых волн, которая соответствует более коротким длинам волн, как описано в патентных документах 3 и 4, проблемы с размерами антенны и взаимных помех могут быть решены.

В случае использования беспроводной передачи, для которой применяется полоса миллиметровых волн, требуется несущая частота, обеспечивающая высокую устойчивость, если система беспроводной передачи (технология беспроводной передачи данных) такого типа используется в общей открытой области (область вне помещения). Это означает, что необходима схема гетеродина, имеющая высокую стабильность частоты и сложную конфигурацию схемы, и приводит к тому, что конфигурация системы в целом также становится сложной.

Например, размеры схемы становятся большими, если используются внешние основные части, схема умножителя частоты, схема ФАПЧ и т.д., чтобы реализовать несущий сигнал с частотой, для которой обеспечивается стабильность порядка промилле (частей на миллион). Кроме того, в случае попытки реализовать всю схему гетеродина, включающую в себя колебательный контур (резонансный контур, состоящий из катушек индуктивности и конденсаторов), на основе кремниевой интегральной схемы, на практике трудно сформировать колебательный контур, имеющий высокую добротность, и, таким образом, колебательный контур, имеющий высокую добротность, должен быть расположен вне интегральной схемы.

Однако, при анализе реализации беспроводной быстродействующей передачи сигналов между частями электронного устройства, расположенными на сравнительно малом расстоянии, и в электронном устройстве, используя полосу частот, соответствующую более коротким длинам волн (например, полоса миллиметровых волн), может оказаться, что требование обеспечения высокой стабильности несущей частоты является излишним. Действительно, может оказаться, что лучше допустить снижение стабильности несущей частоты, чтобы, таким образом, использовать схему гетеродина, имеющую простую конфигурацию, и упростить конфигурацию системы в целом.

Однако если стабильность несущей частоты будет просто снижена, возможно, что изменение частоты (различие между несущей частотой, используемой передающей схемой и несущей частотой, используемой приемным контуром), станет проблемой, и надлежащую передачу сигналов нельзя будет выполнить (сигнал нельзя будет должным образом демодулировать), хотя это зависит от системы модуляции/демодуляции.

Настоящее изобретение решает задачу предоставления механизма, который обеспечивает надлежащую передачу сигналов при пониженной стабильности несущей частоты при передаче радиосигнала между частями электронного устройства и в устройстве.

В системе беспроводной передачи данных в устройствах беспроводной передачи данных и способе беспроводной передачи данных в соответствии со способами настоящего изобретения, во-первых, модуль связи, предназначенный для передачи, и модуль связи, предназначенный для приема, расположены в корпусе электронного устройства.

Канал беспроводной передачи сигнала, обеспечивающий возможность беспроводной передачи информации, построен между модулем связи, предназначенным для передачи, и модулем связи, предназначенным для приема. Канал беспроводной передачи сигнала может быть устроен через воздух (так называемое, свободное пространство). Однако предпочтительно, чтобы канал беспроводной передачи сигнала представлял собой канал, имеющий структуру волновода, по которой передают сигнал беспроводной передачи данных при ограничении сигнала беспроводной передачи в канале передачи.

В некоторых случаях систему беспроводной передачи данных формируют из комбинации множества частей электронного устройства, каждая из которых включает в себя модуль связи на стороне передачи данных и/или модуль приема на стороне передачи данных так, чтобы сторона передачи и сторона приема могли сформировать пару. В других случаях одна часть электронного устройства выполнена таким образом, чтобы включать в себя модули связи на стороне передачи и на стороне приема, и эта часть электронного устройства используется как сама система беспроводной передачи данных. Устройство беспроводной передачи данных выполнено таким образом, что оно включает в себя модуль связи на стороне передачи или на стороне приема. Например, устройство беспроводной передачи данных предоставляют в виде полупроводниковой интегральной схемы и устанавливают на печатной плате в электронном устройстве.

Модуль связи, предназначенный для передачи, выполняет преобразование частоты сигнала - объекта передачи путем модуляции сигнала несущей, чтобы генерировать модулированный сигнал, и передает генерируемый модулированный сигнал в канал беспроводной передачи данных. Модуль связи для приема генерирует сигнал демодуляции несущей, синхронизированный с сигналом несущей модуляции, используя сигнал, принятый через канал беспроводной передачи, как сигнал гетеродина, и демодулирует сигнал - объект передачи при выполнении преобразования частоты модулированного сигнала, принятого через канал беспроводной передачи данных, с использованием сигнала несущей демодуляции.

По своей сущности канал беспроводной передачи данных формируют между модулем связи на стороне передачи, расположенным в корпусе электронного устройства, и модулем приема на стороне передачи данных, расположенным аналогично в корпусе электронного устройства (это электронное устройство может быть либо одним и тем же, или может отличаться от устройства, в котором расположен модуль связи на стороне передачи данных), и передачу сигнала беспроводной передачи данных выполняют между обоими модулями связи.

При такой беспроводной передаче сигнала в механизме способа настоящего изобретения сторона приема использует принятый сигнал как сигнал синхронизации для генерирования сигнала демодуляции несущей, синхронизированного с сигналом несущей модуляции, и демодулирует сигнал, предназначенный для передачи, при выполнении преобразования частоты (преобразование с понижением частоты) при использовании сигнала несущей демодуляции.

Сторона передачи может передавать только модулированный сигнал, полученный в результате преобразования частоты (преобразование с повышением частоты), и принятый модулированный сигнал может использоваться как сигнал синхронизации для генерирования сигнала демодуляции несущей. Однако предпочтительно, чтобы опорный сигнал несущей, используемый для модуляции, также можно было передавать вместе с модулированным сигналом, и сторона приема пытается достичь внешней синхронизации по принимаемому опорному сигналу несущей.

Механизм способов настоящего изобретения предоставляет состояние, в котором сигнал несущей модуляции, используемый для преобразования с повышением частоты, и сигнал несущей демодуляции, используемый для преобразования с понижением частоты, надежно синхронизированы друг с другом. Таким образом, сигнал, предназначенный для передачи, может быть должным образом демодулирован, даже если беспроводную передачу сигнала выполняют при пониженной стабильности частоты сигнала несущей модуляции.

При преобразовании с понижением частоты просто использовать синхронное детектирование. При повсеместном использовании синхронного детектирования для квадратурного детектирования можно использовать не только амплитудную модуляцию, но также и фазовую модуляцию и частотную модуляцию. Это означает, что скорость передачи данных может быть увеличена при представлении модулированного сигнала, например, в виде квадратурно-модулированного сигнала.

В соответствии со способами настоящего изобретения при передаче сигнала беспроводной передачи данных между частями устройства или в устройстве (в корпусе) сигнал, предназначенный для передачи, может быть должным образом демодулирован на стороне приема, даже при пониженной стабильности частоты сигнала несущей модуляции.

Поскольку стабильность частоты сигнала несущей может быть понижена, можно использовать схему гетеродина, имеющую простую конфигурация схемы, и конфигурация системы в целом также может быть упрощена.

Поскольку стабильность частоты сигнала несущей может быть понижена, вся схема гетеродина, включая в себя колебательный контур (и преобразователь частоты) может быть сформирована на одной полупроводниковой подложке. При этом может быть реализована однокристалльная схема гетеродина (полупроводниковая интегральная схема), включающая в себя встроенный колебательный контур, и однокристалльная схема передачи данных (полупроводниковая интегральная схема), включающая в себя встроенный колебательный контур.

Краткое описание чертежей

На фиг.1А показана схема для пояснения интерфейса сигнала системы беспроводной передачи данных в отношении функциональной конфигурации;

на фиг.1В1-1В3 показаны схемы для пояснения мультиплексирования сигналов в системе беспроводной передачи данных;

на фиг.2А и 2В показаны схемы для пояснения сравнительного примера функционального блока модуляции и функционального блока демодуляции в системе обработки передачи данных;

на фиг.3А-3D показаны схемы для пояснения основного примера конфигурации функционального блока модуляции в соответствии с вариантами выполнения настоящего изобретения и его периферийная схема;

на фиг.4А1-4А4 показаны схемы для пояснения основного примера конфигурации функционального блока демодуляции в соответствии с вариантами выполнения и его периферийная схема;

на фиг.4В представлена схема для пояснения соотношения фаз внешней синхронизации;

на фиг.5А1-5А5 показаны схемы для пояснения основания обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и одинаковую фазу;

на фиг.5В1-5В4 показаны схемы для пояснения основания обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.5С1-5С3 показаны схемы для пояснения основания конфигурации схемы обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.6А1 и 6А2 показаны первые схемы для пояснения определенного примера обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.6В1 и 6В2 показаны вторые схемы для пояснения определенного примера обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.6С1-6С3 показаны третьи схемы для пояснения определенного примера обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.6D1 и 6D2 показаны четвертые схемы для пояснения определенного примера обработки демодуляции, когда несущий сигнал и несущий опорный сигнал имеют одинаковую частоту и фазы в квадратурной зависимости;

на фиг.7А представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны передатчика, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения (первый пример);

на фиг.7В представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны передатчика, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии с первым вариантом выполнения (второй пример);

на фиг.8 представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны приемника, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии с первым вариантом выполнения;

на фиг.9А представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны передатчика, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения (первый пример);

на фиг.9В представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны передатчика, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии со вторым вариантом выполнения (второй пример);

на фиг.10А представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны приемника, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии со вторым вариантом выполнения (первый пример);

на фиг.10В представлена схема для пояснения примера конфигурации стороны приемника, в которой используется система внешней синхронизации в соответствии со вторым вариантом выполнения (второй пример);

на фиг.11А и 11В показаны схемы для пояснения конфигурации схемы гетеродина и пример топологического чертежа схемы катушки индуктивности на структуре CMOS;

на фиг.11C-11Е показаны схемы для пояснения деталей примера топологического чертежа схемы катушки индуктивности на структуре CMOS;

на фиг.12А-12D показаны схемы для пояснения зависимости между многоканальной передачей данных и внешней синхронизацией;

на фиг.13А1-13А5 показаны схемы для пояснения первого примера структуры канала беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.13В1-13В3 показаны схемы для пояснения второго примера структуры канала беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.13С1-13С3 показаны схемы для пояснения третьего примера структуры канала беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.14 представлена схема для пояснения первого примера применения системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.15 представлена схема для пояснения второго примера применения системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.16А представлена схема для пояснения третьего примера применения (конфигурация 1-1) системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.16В представлена схема для пояснения третьего примера применения (конфигурация 1-2) системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.16С представлена схема для пояснения третьего примера применения (конфигурация 2) системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения;

на фиг.17А представлена схема для пояснения четвертого примера применения (конфигурация 1) системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения; и

на фиг.17В представлена схема для пояснения четвертого примера применения (конфигурация 2) системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения.

Подробное описание изобретения

Варианты выполнения настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи.

Описание будет представлено в соответствии с указанным ниже порядком.

1. Система обработки передачи данных: основные принципы

2. Модуляция и демодуляция: сравнительный пример

3. Модуляция и демодуляция: основные принципы (использование системы внешней синхронизации)

4. Зависимость между фазой опорного сигнала несущей и обработкой демодуляции

5. Система внешней синхронизации: первый вариант выполнения

6. Система внешней синхронизации: второй вариант выполнения

7. Пример конфигурации схемы гетеродина

8. Зависимость между многоканальной передачей и внешней синхронизацией

9. Структура канала передачи (для передачи внутри корпуса и между установленными/загруженными частями устройства)

10. Конфигурация системы: первый пример применения (одиночный канал)

11. Конфигурация системы: второй пример применения (циркулярная связь)

12. Конфигурация системы: третий пример применения (частотное разделение каналов: два канала)

13. Конфигурация системы: четвертый пример применения (частотное разделение каналов: дуплексная двусторонняя передача данных).

<Система обработки передачи данных: основные принципы>

На фиг.1А-1В3 показаны схемы для пояснения системы беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения настоящего изобретения. В частности, на фиг.1А представлена схема для пояснения функциональной конфигурации интерфейса сигнала системы 1 беспроводной передачи данных. На фиг.1В1-1В3 показаны схемы, для пояснения мультиплексирования сигналов в системе 1 беспроводной передачи данных.

В следующем описании несущая частота в полосе миллиметровых волн используется как несущая частота, используемая в системе беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения. Однако механизм в соответствии с вариантами выполнения может использоваться не только для несущей частоты в полосе миллиметровых волн, но также и для, например, субмиллиметрового диапазона волн, который соответствует более коротким длинам волны. Система беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения используется, например, в цифровом устройстве записи/воспроизведения, устройстве приема наземных телевизионных передач, устройстве сотового телефона, игровом устройстве и компьютере.

[Функциональная конфигурация]

Как показано на фиг.1А, система 1 беспроводной передачи данных выполнена таким образом, что первое устройство 100 передачи данных, как один пример первого устройства передачи данных, и второе устройство 200 передачи данных, как один пример второго устройства передачи данных, соединены друг с другом через канал 9 передачи сигнала с миллиметровой длиной волны и выполняют передачу сигналов в диапазоне миллиметровых длин волн. Канал 9 передачи сигнала с миллиметровой длиной волны представляет собой один пример канала передачи сигнала беспроводной передачи данных. Сигнал как субъект передачи преобразуют по частоте в диапазоне с миллиметровой длиной волны, который пригоден для передачи в широкой полосе пропускания, и затем передают.

Устройство (система) беспроводной передачи данных выполнено с использованием первого модуля связи (первого устройства передачи с миллиметровой длиной волны) и второго модуля связи (второго устройства передачи с миллиметровой длиной волны). Между первым модулем связи и вторым модулем связи, расположенными на относительно коротком расстоянии, передают сигнал с миллиметровой длиной волны через канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны после преобразования сигнала, предназначенного для передачи, в этот сигнал с миллиметровой длиной волны. "Беспроводная передача данных" в вариантах выполнения означает, что сигнал, предназначенный для передачи, передают не по общей электрической линии (простая проводная линия), а используют беспроводную передачу данных (в данном примере, миллиметровые волны).

"Относительно короткое расстояние" обозначает расстояние короче, чем расстояние между устройствами передачи данных на открытой местности (за пределами помещения), используемой при широковещательной передачи и при обычной беспроводной передаче данных, и может представлять собой любое расстояние, если только оно имеет такую длину, что расстояние передачи данных можно, по существу, определить как закрытое пространство. "Закрытое пространство" обозначает пространство в таком состоянии, что утечка электрических волн изнутри этого пространства наружу мала, и что поступление (проникновение) электрических волн снаружи внутрь пространства также мало. Обычно "закрытое пространство" находится в таком состоянии, что все пространство окружено корпусом (кожухом), имеющим эффект блокирования электрических волн.

Примеры передачи данных в таком состоянии включают в себя передачу данных между печатными платами внутри корпуса одного электронного устройства и передачу данных между микросхемами на одной и той же печатной плате, а также передачу данных между электронными частями электронного устройства в состоянии, в котором множество частей электронного устройства интегрированы, так, как в состоянии, в котором одна часть электронного устройства установлена на другой части электронного устройства.

Типичный пример "интегрированного" состояния представляет собой состояние, в котором обе части электронного устройства приведены в полный контакт друг с другом в результате монтажа. Однако "интегрированное" состояние не ограничивается этим, если только оно представляет такое состояние, что расстояние передачи данных между обеими частями электронного устройства может быть, по существу, определено как закрытое пространство, как описано выше. "Интегрированное" состояние охватывает также случай, в котором обе части электронного устройства расположены в заданных положениях на некотором расстоянии друг от друга (на относительно коротком расстоянии: например, в пределах от нескольких сантиметров до десяти и нескольких сантиметров), и их можно рассматривать как, по существу, интегрированные. Таким образом, состояние передачи данных может представлять собой любое состояние, если только утечка электрических волн наружу изнутри пространства, сформированного обеими частями электронного устройства и обеспечивающего возможность распространения электрических волн через него, мала, и поступление (проникновение) электрических волн снаружи внутрь этого пространства также мало.

Ниже передача сигналов внутри корпуса одной части электронного устройства называется передачей сигналов внутри корпуса, и передача сигналов в состоянии, в котором множество частей электронного устройства интегрированы (ниже "интегрированные", также охватывает "по существу, интегрированные"), будет называться передачей сигналов между устройствами. В случае передачи сигналов внутри корпуса система беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения, в которой устройство передачи данных (модуль связи: модуль передачи) на стороне передачи и устройство передачи данных (модуль связи: модуль приема) на стороне приема расположены в одном и том же корпусе, и канал беспроводной передачи сигнала сформирован между модулями связи (модулем передачи и модулем приема), используется как само электронное устройство. В случае передачи сигналов между устройствами устройство передачи данных (модуль связи: модуль передачи) на стороне передачи и устройство передачи данных (модуль связи: модуль приема) на стороне приема установлены в корпуса, представляющие собой разные части электронного устройства, и канал беспроводной передачи сигнала сформирован между модулями связи (модулем связи и модулем приема данных) в обеих частях электронного устройства, и система беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения построена, когда обе части электронного устройства расположены в заданных положениях и могут быть интегрированы.

В устройствах передачи данных, которые предусмотрены так, что между ними располагается канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны, пара из модуля связи и модуля приема данных расположены в комбинации. Передача сигналов между одним устройством передачи данных и другим устройством передачи данных может выполняться либо однонаправленно (однонаправленная) передача, или как двунаправленная передача. Например, когда первый модуль связи используется как сторона передачи данных, и второй модуль связи используется как сторона приема данных, модуль связи располагают как первый модуль связи, и модуль приема располагают как второй модуль связи. Когда второй модуль связи используется как сторона передачи, и первый модуль связи используется как сторона приема, модуль связи располагают как второй модуль связи, и модуль приема данных располагают как первый модуль связи.

Модуль связи включает в себя, например, модуль генерирования сигнала на стороне передачи, который выполняет обработку сигналов для сигнала, предназначенного для передачи, для генерирования сигнала с миллиметровой длиной волны (преобразователь сигналов, который преобразует электрический сигнал как субъект передачи, в сигнал с миллиметровой длиной волны), и соединитель сигнала на стороне передачи, который соединяет сигнал с миллиметровой длиной волны, сгенерированный модулем генерирования сигнала на стороне передачи, с каналом передачи данных (каналом передачи сигнала с миллиметровой длиной волны), по которому передают сигнал с миллиметровой длиной волны. Предпочтительно, чтобы модуль генерирования сигнала на стороне передачи данных был интегрирован с функциональным модулем, который генерирует сигнал - субъект передачи данных.

Например, модуль генерирования сигнала на стороне передачи имеет схему модулятора, и схема модулятора модулирует сигнал - субъект передачи. Модуль генерирования сигнала на стороне передачи выполняет преобразование частоты сигнала, получаемого в результате модуляции с использованием схемы модулятора, для генерирования сигнала с миллиметровой длиной волны. В принципе, также возможно непосредственно преобразовывать сигнал - субъект передачи в сигнал с миллиметровой длиной волны. Соединитель сигнала на стороне передачи передает сигнал с миллиметровой длиной волны, сгенерированный модулем генерирования сигнала на стороне передачи, в канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны.

Модуль приема включает в себя, например, соединитель сигнала на стороне приема, который принимает сигнал с миллиметровой длиной волны, переданный через канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны, и модуль генерирования сигнала на стороне приема, который выполняет обработку сигналов для сигнала с миллиметровой длиной волны (входного сигнала), принимаемого соединителем сигнала на стороне приема, для генерирования нормального электрического сигнала (сигнала - субъекта передачи) (преобразователь сигналов, который преобразует сигнал с миллиметровой длиной волны в электрический сигнал как субъект передачи). Предпочтительно, чтобы модуль генерирования сигнала на стороне приема был интегрирован с функциональным модулем, который принимает сигнал - субъект передачи. Например, модуль генерирования сигнала на стороне приема имеет схему демодулятора. Модуль генерирования сигнала на стороне приема осуществляет преобразование частоты для сигнала с миллиметровой длиной волны для генерирования выходного сигнала, и после этого схема демодулятора демодулирует выходной сигнал для генерирования сигнала - субъекта передачи. В принципе, также было бы возможно непосредственно преобразовывать сигнал с миллиметровой длиной волны в сигнал - субъект передачи.

Таким образом, при формировании интерфейса сигнала передачу выполняют, используя бесконтактную, бескабельную систему (эта передача не представляет собой передачу по электрическим линиям), используя сигнал миллиметровой длины волны в качестве сигнала - субъекта передачи. Предпочтительно, чтобы передача была выполнена с использованием сигнала миллиметровой длины волны для, по меньшей мере, передачи сигналов (в частности, видеосигнала, сигнала высокоскоростной тактовой частоты и т.д., для которого требуются передача с высокой скоростью и передача большого объема данных). При этом существенно, чтобы передача сигналов, которую традиционно выполняют с использованием электрических проводов, в вариантах выполнения, выполнялась с использованием сигнала миллиметровой длины волны. При выполнении передачи сигналов в диапазоне миллиметровых волн становится возможным реализовать высокоскоростную передачу сигналов со скоростями порядка Гбит/с. Кроме того, протяженность распространения сигнала с миллиметровой длиной волны может быть легко ограничена, и при этом также достигаются эффекты, связанные с этим свойством.

Соответствующие соединители сигнала могут представлять собой любые модули, если только они обеспечивают передачу первым модулем связи и вторым модулем связи сигнала с миллиметровой длиной волны через канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны. Например, они могут представлять собой модуль, имеющий структуру антенны (антенна-соединитель), или могут представлять собой модуль, который обеспечивает соединение без использования антенной структуры.

"Канал передачи сигнала с миллиметровой длиной волны, по которому передают сигнал с миллиметровой длиной волны" может представлять собой воздух (так называемое, свободное пространство). Однако предпочтительно, чтобы он представлял собой канал, имеющий структуру, по которой передают сигнал с миллиметровой длиной волны при управлении сигналом с миллиметровой длиной волны в канале передачи. Путем активного использования такого свойства маршрут канала передачи сигнала с миллиметровой длиной волны может быть произвольно установлен как, например, при использовании электрической линии.

Типичный пример канала передачи, имеющего такую структуру, представляет собой, так называемую, волноводную трубку. Однако канал передачи не ограничивается этим. Например, канал передачи, сформированный с использованием диэлектрического материала, позволяющего передавать сигнал с миллиметровой длиной волны (ниже он будет называться диэлектрическим каналом передачи, и диэлектрическим каналом передачи с миллиметровой длиной волны) является предпочтительным, и полый канал волновода, получаемый в результате формирования канала передачи и предоставляющий блокирующий материал, который подавляет внешнее излучение сигнала миллиметровой длиной волны и выполнен полым внутри, таким образом, что он окружает канал передачи, является предпочтительным. При использовании гибкого диэлектрического материала и блокирующего материала обеспечивается возможность выбора маршрута канала передачи с миллиметровой длиной волны.

Если канал передачи представляет собой воздух (так называемое, свободное пространство), каждый соединитель сигнала имеет антенную структуру, и сигнал передают в пространстве на короткое расстояние с помощью этой антенной структуры. Если используется канал передачи, состоящий из диэлектрического материла, не существенно, чтобы каждый соединитель сигнала имел антенную структуру, хотя он может иметь антенную структуру.

Механизм системы 1 беспроводной передачи данных в соответствии с вариантами выполнения будет, в частности, описан ниже. Пример, в котором каждый функциональный модуль сформирован как полупроводниковая интегральная схема (микросхема), используется как наиболее предпочтительный пример для следующего описания. Однако применение такого примера не является существенным.

Полупроводниковая интегральная микросхема 103, выполненная с возможностью передачи данных с миллиметровой длиной волны, предусмотрена в первом устройстве 100 передачи данных, и полупроводниковая микросхема 203, выполненная с возможностью передачи данных с миллиметровой длиной волны, предусмотрена во втором устройстве 200 передачи данных.

В вариантах выполнения только сигнал, для которого требуются передача данных с высокой скоростью и передача большого объема данных, рассматривают как сигнал, представляющий собой субъект передачи данных в диапазоне с миллиметровой длиной волны, в то время как другие сигналы, для которых достаточна низкая скорость передачи данных, передача малых объемов данных и сигнал, который может рассматриваться как сигнал постоянного тока, такой как сигнал напряжения источника питания, не рассматриваются как субъект преобразования в сигнал с миллиметровой длиной волны. Для этих сигналов (включая в себя сигнал напряжения источника питания), которые не рассматриваются как субъект преобразования в сигнал с миллиметровой длиной волны, соединение для передачи сигнала между печатными платами выполняют, используя механизм, аналогичный существующей технологии. Исходные электрические сигналы, применяемые как субъект передачи перед преобразованием в сигнал миллиметровой длиной волны, обобщенно называются сигналом в основной полосе пропускания.

[Первое устройство передачи данных]

В первом устройстве 100 передачи данных полупроводниковая микросхема 103, выполненная как соединитель 108 канала передачи и обмена данными в диапазоне с миллиметровой длиной волны, установлена на печатной плате 102. Полупроводниковая микросхема 103 представляет собой системную схему LSI (БИС, большая интегральная схема), полученную в результате интегрирования функционального модуля 104 БИС с модулем 107 генерирования сигнала (модуль генерирования сигнала с миллиметровой длиной волны). Также возможно использовать конфигурацию, в которой функциональный модуль 104 БИС и модуль 107 генерирования сигнала не интегрированы, хотя это не показано на чертеже. Однако если они представляют собой отдельные модули, может возникнуть проблема, связанная с передачей сигналов между ними по