Устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн и способ его изготовления и способ и устройство беспроводной передачи

Устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн и способ его изготовления и способ и устройство беспроводной передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству диэлектрической передачи миллиметровых волн и способу его изготовления, а также способу и устройству беспроводной передачи. Например, настоящее изобретение относится к механизму, в котором для высокоскоростной передачи видеоданных, компьютерного изображения и т.п. используют сигналы микроволнового или миллиметрового диапазона с частотой от 30 до 300 ГГц.

Уровень техники

В соответствии с предшествующим уровнем техники, печатные платы, имеющие форму плоских плат и включающие в себя электронные детали, такие как резисторы, конденсаторы и полупроводники, интегрированные в схему устройства, используют для выполнения электрической схемы соединений. Обычно при создании электронного устройства множество печатных плат параллельно располагают в корпусе устройства в соответствии с его физической или функциональной конфигурацией. Кроме того, были предложены различные способы фиксированного крепления в многоуровневой конструкции, формируемой расположением плат друг над другом с использованием опорных элементов, расположенных в четырех углах корпуса.

В то же время, в связи со значительным увеличением объема информации, например видеоданных и изображений, различные устройства были использованы для передачи высокочастотных сигналов, таких как сигналы волн миллиметрового диапазона, с высокой скоростью. Для такого высокоскоростного устройства передачи необходимо передавать высокочастотные сигналы, такие как сигналы волн миллиметрового диапазона, без ошибок.

На фиг.20 показан вид в перспективе примера конфигурации устройства 900 высокоскоростной передачи данных согласно предшествующему уровню техники. Устройство 900 высокоскоростной передачи данных, показанное на фиг.20, имеет многоуровневую конструкцию, сформированную печатными платами 1 и 2, расположенными одна над другой с использованием фиксирующих элементов 3 в четырех углах, для высокоскоростной передачи данных между печатными платами 1 и 2. На фиг.20 устройство 900 высокоскоростной передачи данных включает в себя две печатные платы 1 и 2 и четыре фиксирующих элемента 3 для обычной поддержки, и печатные платы 1 и 2 зафиксированы параллельно друг с другом с помощью фиксирующих элементов 3, расположенных в четырех углах печатных плат. Согласно способу крепления печатных плат 1 и 2 через сквозные отверстия 4, имеющие заданную форму и расположенные в четырех углах каждой из печатных плат 1 и 2, фиксирующие элементы 3 вставлены в сквозные отверстия 4 и печатные платы 1 и 2 удерживаются между собой фиксирующими элементами 3.

На верхней поверхности печатной платы 1 расположены модуль 5 обработки сигнала, разъем 7 и электропроводка 8. Электропроводка 8 на печатной плате 1 соединяет модуль 5 обработки сигналов с разъемом 7. На верхней поверхности печатной платы 2 расположены модуль 6 обработки сигналов, разъем 7 и электропроводка 8. Электропроводка 8 на печатной плате 2 соединяет модуль 6 обработки сигналов с разъемом 7. Согласно конструкции устройства 900 высокоскоростной передачи данных, кабель 9 соединяет разъем 7 печатной платы 1 с разъемом 7 печатной платы 2 для осуществления высокоскоростной передачи данных между печатными платами 1 и 2.

Тем не менее для уменьшения стоимости устройства 900 высокоскоростной передачи данных или ему подобного и для улучшения эффективности расположения печатных плат 1 и 2 были предприняты попытки отказа от разъема 7 и кабеля 9. Для улучшения такого типа устройства 900 высокоскоростной передачи данных в Патентной литературе 1 было раскрыто электронное устройство, использующее способ беспроводной передачи для обмена данными.

В таком электронном устройстве использовали модули, составляющие конфигурацию устройства и модуль беспроводной передачи, и модуль беспроводной передачи передавал данные между модулями, находящимися в корпусе, посредством UWB (сверхширокополосной) беспроводной связи. Учитывая вышеописанный факт, корпус устройства оборудован поглотителем, поглощающим электромагнитные волны, служащие помехами при передаче данных между модулями устройства посредством модуля беспроводной передачи. Когда электронное устройство выполнено так, как описано выше, поглотитель радиоволн поглощает электромагнитное излучение в корпусе, подавляя многолучевое фазирование.

Кроме того, в Патентной литературе 2 раскрыты фиксирующие элементы для скрепления множества плат и модуля, использующего фиксирующие элементы. Согласно такому модулю множество фиксирующих элементов выполнены как световой волновод, достигая оптической связи между одной платой и другой платой на обоих концах каждого фиксирующего элемента, и множество плат скреплены друг с другом, будучи разнесенными на заданное расстояние. На основе вышеописанного факта оптический сигнал передается между платами через световой волновод фиксирующего элемента. Когда модуль выполнен описанным выше способом, становится возможным безошибочно передавать информацию между платами, используя оптические сигналы в качестве носителей.

Список ссылочных документов

Патентная литература 1: Непроверенная заявка на японский патент №2004-220264 (3 пункта формулы изобретения, фиг.1).

Патентная литература 2: Японский патент №4077847 (11 пунктов формулы изобретения, фиг.1).

Сущность изобретения

Техническая задача

В последние годы, с увеличением скорости обработки сигналов на печатных платах, при конструировании устройства 900 высокоскоростной передачи данных в соответствии с предыдущим уровнем техники, в котором искажения уменьшены применением технологии передачи сигналов волны миллиметрового диапазона, или, системы передачи данных в целом, существуют следующие недостатки.

I. Согласно устройству 900 высокоскоростной передачи данных, показанному на фиг.20, необходимо использование разъема 7 и кабеля 9 для электрического соединения двух печатных плат 1 и 2. Дополнительно, также необходимо предусмотреть свободное пространство в корпусе для размещения кабеля 9.

II. Согласно электронному устройству, использующему беспроводной способ передачи, раскрытый в Патентной литературе 1, при экранировании корпуса металлом радиоволна отражается в свободное пространство корпуса. Отражение радиоволны влечет за собой многолучевую интерференцию, приводящую к ухудшению производительности при передаче данных. Таким образом, для уменьшения многолучевой интерференции может быть применен способ, использующий многочастотную модуляцию. Однако это ведет к увеличению размера системы и ее энергопотреблению.

В то же время, можно предложить применение способа по уменьшению уровня выходной мощности беспроводного сигнала для ограничения области беспроводной передачи. Однако в этом случае место расположения модуля беспроводной передачи на печатной плате может быть ограничено, и степень свободы при расположении других электронных частей может быть очень строгой.

III. Согласно модулю, раскрытому в Патентной литературе 2, где свет используется для передачи данных, появляется необходимость в подготовке светоизлучающего элемента, излучающего свет в световой волновод фиксирующего элемента, линзы, зеркала, элемента, принимающего свет, и т.п. Кроме того, ввиду ограничений для расположения оптической оси и ее отклонений, возникают сложности при создании системы высокоскоростной передачи данных между печатными платами. Таким образом, конструкция платы обработки сигналов для оптической связи с фиксирующим элементом значительно усложняется, что увеличивает размер системы и ведет к повышению ее стоимости.

Настоящее изобретение было сделано с точки зрения вышеуказанных проблем и его целью является обеспечение механизма, способного решить, по меньшей мере, одну из рассмотренных выше задач.

Решение задачи

Согласно первому объекту настоящего изобретения для решения вышеуказанной задачи обеспечивается устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн, включающее в себя: первую плату обработки сигнала для обработки сигнала волны миллиметрового диапазона; вторую плату обработки сигнала для обработки сигнала волны миллиметрового диапазона, сигнально соединенную с первой и принимающую сигнал волны миллиметрового диапазона; и опорный элемент между первой платой обработки сигнала и второй платой обработки сигнала, и этот опорный элемент образует диэлектрический канал передачи и поддерживает первую плату обработки сигнала на второй плате обработки сигнала.

Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения, устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн включает в себя опорный элемент, расположенный между первой платой обработки сигнала, обрабатывающей сигнал волны миллиметрового диапазона, и второй платой обработки сигнала, принимающей сигнал волны миллиметрового диапазона и выполняющей обработку в отношении сигнала волны миллиметрового диапазона, и опорный элемент образует диэлектрический канал передачи и поддерживает первую плату обработки сигнала на второй плате обработки сигнала, делая возможным использование оригинальной крепящей конструкции, в которой опорный элемент является каналом передачи сигнала, позволяя исключить кабель, разъем и т.п. для соединения первой платы обработки сигнала со второй платой обработки сигнала согласно предшествующему уровню техники.

При использовании такого механизма, электромагнитная волна, основанная на сигнале волны миллиметрового диапазона, излучается на одном конце опорного элемента, образующем диэлектрический канал передачи, может быть принята на другом конце опорного элемента. Следовательно, так как оригинальная крепящая конструкция с опорным элементом может использоваться как канал передачи сигнала, появляется возможность исключить передающий кабель, разъем и т.п. для соединения первой платы обработки сигнала со второй платой обработки сигнала.

Способ изготовления устройства диэлектрической передачи миллиметровых волн, согласно настоящему изобретению, включает в себя следующие этапы: создание первой платы обработки сигнала для обработки сигнала волны миллиметрового диапазона; создание второй платы обработки сигнала для приема сигнала волны миллиметрового диапазона от первой платы обработки сигнала и выполнения обработки в отношении полученного сигнала волны миллиметрового диапазона; и обеспечение опорным элементом между первой платой обработки сигнала и второй платой обработки сигнала, позволяющее сформировать опорному элементу диэлектрический канал передачи, и опорный элемент на второй плате обработки сигнала поддерживает первую плату обработки сигнала.

При изготовлении устройства диэлектрической передачи миллиметровых волн в соответствии с настоящим изобретением появляется возможность изготовить устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн, в котором опорный элемент образует диэлектрический канал передачи и поддерживает первую плату обработки сигнала на второй плате обработки сигнала.

Согласно второму объекту настоящего изобретения для решения вышеупомянутой задачи обеспечивают способ беспроводной передачи и устройство беспроводной передачи, включающее в себя первую печатную плату (на передающей стороне), включающую в себя первую секцию преобразования сигнала для преобразования передаваемого сигнала в высокочастотный сигнал с высокой частотой (т.е. миллиметрового или микроволнового диапазона), вторую печатную плату (на принимающей стороне), включающую в себя вторую секцию преобразования сигнала для приема беспроводного сигнала (электромагнитной волны) на основе высокочастотного сигнала, сгенерированного секцией преобразования сигнала, и преобразующую беспроводной сигнал в передаваемый сигнал, и опорный элемент между первой печатной платой и второй печатной платой, поддерживающий первую печатную плату на второй печатной плате. Беспроводной сигнал не ограничен сигналом волны миллиметрового диапазона.

Во втором объекте, согласно настоящему изобретению, опорный элемент образует беспроводной канал передачи сигнала для передачи беспроводного сигнала от первой печатной платы на вторую печатную плату. Таким образом, в электронном устройстве, включающем в себя множество печатных плат, можно сказать, что опорный элемент для поддержки печатных плат используется как беспроводной канал передачи сигнала. В опорном элементе, прежде всего, предусмотрен экранирующий элемент вокруг канала передачи для блокировки внешнего излучения беспроводного сигнала.

Согласно второму объекту настоящего изобретения, опорный элемент может быть пустотелым волноводом, в котором канал передачи внутри экранирующего элемента является пустым. В таком случае, второй объект настоящего изобретения отличается тем, что опорный элемент не используется как диэлектрический канал передачи, а используется как пустотелый волновод благодаря пустотелой структуре опорного элемента по сравнению с устройством диэлектрической передачи миллиметровых волн в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, в качестве опорного элемента используется пустотелый волновод и внутри опорного элемента происходит передача данных между платами.

Дополнительно, согласно второму объекту настоящего изобретения, канал передачи внутри экранирующего элемента может быть заполнен диэлектрическим материалом. В этом случае, второй объект согласно настоящему изобретению совпадает в том, что опорный элемент используется как диэлектрический канал передачи в сравнении с устройством диэлектрической передачи миллиметровых волн. Однако различие заключается в том, что беспроводной сигнал не ограничен сигналом волны миллиметрового диапазона.

Предпочтительные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению, беспроводной сигнал (электромагнитная волна) на основе высокочастотного сигнала (включающего в себя сигнал волны миллиметрового диапазона) может быть передан от одного конца опорного элемента, образующего канал передачи (включая в себя диэлектрический канал передачи), на другой конец опорного элемента и высокочастотный сигнал (включающий в себя сигнал волны миллиметрового диапазона) может быть принят на другом конце. Следовательно, поскольку оригинальная конструкция опорного элемента может быть использована как беспроводной канал передачи, появляется возможность исключить кабель, разъем и т.п. для соединения первой платы обработки сигналов со второй платой обработки сигналов.

Поскольку внутреннее пространство опорного элемента используется как беспроводной канал передачи сигнала, появляется возможность решить требуемую задачу, т.е. избавиться от многолучевой интерференции, возникающей при отражении электромагнитных волн в свободном пространстве внутри корпуса.

Поскольку внутреннее пространство опорного элемента используется как беспроводной канал передачи сигнала, появляется возможность решить другую задачу (сложность конструкции платы обработки сигнала, оптически соединяемую с фиксирующим элементом) возникающую при использовании механизма, раскрытого в Патентной литературе 2.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид в перспективе, на котором показан пример конфигурации устройства 100 беспроводной передачи по первому варианту реализации.

Фиг.2А - вид сверху, на котором показан пример конфигурации модуля 101 антенной развязки.

Фиг.2В - сечение по оси X1-Х2, на котором показан пример конфигурации модуля 101 антенной развязки.

Фиг.3 - вид в перспективе, на котором показан пример формы волновода 13 и оконечной части 30 диэлектрического канала передачи.

Фиг.4 - блок-схема, на которой показан пример конфигурации устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.5 - схема процесса, на которой показан пример (1) создания устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.6 - схема процесса, на которой показан пример (2) создания устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.7 - схема процесса, на которой показан пример (3) создания устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.8 - вид в перспективе примера имитационной модели устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.9 - график, на котором показан пример моделирования характеристик устройства 100 беспроводной передачи.

Фиг.10 - вид в перспективе примера конфигурации устройства 200 диэлектрической передачи миллиметровых волн по второму варианту реализации.

Фиг.11 - вид в перспективе примера конфигурации многоуровневого устройства 300 диэлектрической передачи волн миллиметрового диапазона по третьему варианту реализации.

Фиг.12 - вид в разрезе примера модуля 109 антенной развязки печатной платы 1.

Фиг.13 - вид в перспективе примера конфигурации устройства 400 диэлектрической передачи волн миллиметрового диапазона по четвертому варианту реализации.

Фиг.14 - вид в разрезе примера соединения модуля 101 антенной развязки с фиксирующим элементом 18.

Фиг.15 - вид в перспективе примера формы фиксирующего элемента 18 и оконечной части 30 диэлектрического канала передачи.

Фиг.16 - вид в перспективе примера конфигурации устройства 500 беспроводной передачи по пятому варианту реализации.

Фиг.17А - общий вид, на котором поясняются детали модуля антенной развязки и волновода.

Фиг.17В - вид в разрезе, на котором поясняются детали модуля антенной развязки и волновода.

Фиг.17С - вид в разрезе модуля антенной развязки.

Фиг.17D - вид сверху антенной конструкции.

Фиг.18 - график, на котором показан пример моделирования характеристик по пятому варианту реализации.

Фиг.19А - блок-схема, поясняющая пример измененной антенны конструкции (микрополосковая антенна),

Фиг.19В - блок-схема, поясняющая пример измененной антенной конструкции (патч-антенна).

Фиг.19С - блок-схема, поясняющая пример измененной антенной конструкции (антенна в форме перевернутой буквы F).

Фиг.19D - блок-схема, поясняющая пример измененной антенной конструкции (дифференциальная антенна).

Фиг.20 - вид в перспективе примера конфигурации высокоскоростного передающего устройства 900 в соответствии с предыдущим уровнем техники.

Список ссылочных позиций

1 печатная плата (первая плата обработки сигналов)

2 печатная плата (вторая плата обработки сигналов)

3, 17, 19 фиксирующий элемент

4, 26 сквозное отверстие

5, 6, 15 модуль обработки сигналов

8a, 8b, 8с электропроводка

10а, 10b, 10с, 10d, 10e модуль генерации сигнала

11а, 11b, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 линия передачи

12 контактное отверстие (переходное отверстие)

13, 16, 18 фиксирующие элементы, образующие диэлектрический передающий канал

20 токопроводящий слой

21 слой линии передачи

22 линия

23а, 23b волновод

24 токопроводящая часть

25 токопроводящий слой

30, 34 оконечная часть диэлектрического передающего канала

30' оконечная стопорная часть фиксирующего элемента

31, 35 охватываемая резьба

32, 37 охватывающая резьба

33 зазор

101~109 модуль антенной развязки

100, 200, 300, 400 устройство диэлектрической передачи миллиметровых волн

201 терминал ввода сигнала

202 схема модуляции

203 схема преобразования частоты

204 усилитель

205, 207 схема соединения

208 усилитель

209 схема усиления частоты

210 схема демодуляции

211 терминал вывода сигнала

500 устройство беспроводной передачи

501, 502 модуль антенной развязки

513 волновод (опорный элемент, образующий беспроводной канал передачи)

510 диэлектрическая плата

520 микрополосковая антенна

520В патч-антенна

Подробное описание изобретения

Ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что, в данном описании и на приложенных чертежах, конструктивные элементы, которые имеют, по существу, одинаковую функцию и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное пояснение этих конструктивных элементов не приведено.

Кроме того, описание будет дано в следующем порядке.

1. Первый вариант реализации (две платы расположены одна над другой с использованием колоннообразных опорных элементов и опорный элемент, используемый как диэлектрический канал передачи, расположен на одном из четырех углов каждой платы).

2. Второй вариант реализации (две платы расположены одна над другой с использованием колоннообразных опорных элементов и опорные элементы, используемые как диэлектрический канал передачи, расположены на каждом их четырех углов каждой платы).

3. Третий вариант реализации (три платы расположены одна над другой с использованием колоннообразных опорных элементов и опорные элементы, используемые как диэлектрический передающий канал, расположены на двух из четырех углов каждой платы).

4. Четвертый вариант реализации (две платы расположены горизонтально в ряд и скреплены фиксирующим элементом, имеющим, по существу, форму плоской буквы U, и этот фиксирующий элемент, используемый как диэлектрический канал передачи, расположен только в одном месте).

5. Пятый вариант реализации (конфигурация общего назначения: волновод используется как опорный элемент, служащий каналом передачи беспроводного сигнала).

<Первый вариант реализации>

На фиг.1 показан вид в перспективе примера конфигурации устройства 100 диэлектрической передачи волн миллиметрового диапазона. Устройство 100 диэлектрической передачи волн миллиметрового диапазона может быть применено в качестве устройства передачи видеоданных на основе волн миллиметрового диапазона, в системе передачи видеоданных на основе волн миллиметрового диапазона и т.п., которое преобразует данные видеоизображения, компьютерное изображение и т.п. в сигнал волны миллиметрового диапазона, передает сигнал волны миллиметрового диапазона на высокой скорости и имеет несущую частоту от 30 до 300 ГГц для передачи сигнала волны миллиметрового диапазона.

Устройство 100 диэлектрической передачи миллиметровых волн включает в себя первую плату обработки сигнала (в дальнейшем называемую печатной платой 1), вторую плату обработки сигнала (в дальнейшем называемую печатной платой 2), множество фиксирующих элементов 3 для крепления плат и опорный элемент (в дальнейшем называемый фиксирующий элемент 13), используемый как диэлектрический канал передачи, и имеет конструкцию, в которой печатные платы 1 и 2 поддерживаются фиксирующими элементами 3 и 13.

Печатная плата 1 преобразует данные видеоизображения, компьютерного изображения и т.п. в сигнал волны миллиметрового диапазона. Размер печатной платы 1, например, определен как длина L, ширина W и толщина t. Печатная плата 1 включает в себя первый модуль 5 обработки сигнала, первый модуль 10а генерации сигнала, первую линию 11а передачи и первый модуль 101 антенной развязки.

Модуль 5 обработки сигнала выполняет обработку, такую как сжатие данных видеоизображения, компьютерного изображения и т.п. на основе заданного стандарта для вывода электрического сигнала (далее называемого входным сигналом). Модуль 5 обработки сигнала соединен с электропроводкой 8а, например электропроводящий рисунок платы. Электропроводка 8а соединена с модулем 10а генерации сигнала. Модуль 10а генерации сигнала выполняет обработку сигнала в соответствии с входным сигналом для генерации сигнала волны миллиметрового диапазона.

Модуль 10а генерации сигнала соединен с одним концом линии 11a передачи. Линия 11a передачи электрически соединяет модуль 10а генерации сигнала и модуль 101 антенной развязки. В данном варианте реализации, линия 11a передачи электрически передает сигнал волны миллиметрового диапазона, составляющий данные видеоизображения, компьютерного изображения и т.п. Полосковая линия, микрополосковая линия, копланарная линия, щелевая линия и т.п. могут быть использованы как линия 11а передачи на печатной плате 1.

Модуль 101 антенной развязки расположен на другом конце линии 11а передачи. Модуль 101 антенной развязки связывает сигнал миллиметровой волны, который передается от модуля 10а генерации сигнала через линию 11a передачи, с одним концом фиксирующего элемента 13. В данном варианте реализации модуль 101 антенной развязки преобразует сигнал миллиметровой волны в электромагнитную волну и излучает электромагнитную волну в фиксирующий элемент 13, образующий диэлектрический канал передачи. Во время двунаправленной передачи данных, модуль 101 антенной развязки передает сигнал волны миллиметрового диапазона, содержащий видеоданные и поступающий по линии 11а передачи, соединенной с модулем 10а генерации сигнала, на фиксирующий элемент 13, образующий диэлектрический канал передачи.

Фиксирующий элемент 13 расположен между печатной платой 1 и печатной платой 2 и имеет заданную диэлектрическую проницаемость. Для фиксирующего элемента 13 используют диэлектрический материал, включающий в себя, по меньшей мере, стеклоэпоксидную смолу, акрилатную смолу и полиэтиленовую смолу. В данном варианте реализации изобретения три фиксирующих элемента расположены в четырех углах каждой из печатных плат 1 и 2, а также один фиксирующий элемент 13, который разделяет заряд. Фиксирующий элемент 13 расположен в одной из угловых частей каждой из печатных плат 1 и 2 в отличие от расположения фиксирующих элементов 3, служащих для обычного крепления.

Фиксирующий элемент 13 не только составляет диэлектрический канал передачи, но и крепит печатную плату 1 к печатной плате 2 совместно с тремя другими фиксирующими элементами 3. Функция крепления включает в себя случай, когда печатная плата 2 держит и является опорой для печатной платы 1, и случай, когда печатная плата 1 подвешена и она удерживает плату 2.

Кроме того, в таком механизме поддержки фиксирующие элементы 3 и 13 крепятся так, что печатная плата 1 и печатная плата 2 объединены друг с другом в заданном направлении и поддерживают строго параллельное положение, например печатная плата 1 и печатная плата 2 соединены друг с другом в вертикальном положении. Когда устройство 100 диэлектрической передачи микроволновых волн выполнено подобным образом, печатная плата 1 и печатная плата 2 могут быть надежно расположены в стойке в вертикальном положении благодаря фиксирующим элементам 3 и 13. Дополнительно, в качестве фиксирующего элемента 3, например, можно использовать стержень цилиндрической формы из смолы. И, очевидно, что за исключением фиксирующего элемента 13, в качестве фиксирующих элементов 3 могут также быть использованы металлические стержни заданной формы.

Печатная плата 2 крепится к другому концу фиксирующего элемента 13, образующего диэлектрический канал передачи, и фиксирующих элементов 3 для обычного крепления. Печатная плата 2 сигнально соединена с печатной платой 1, принимает сигнал волны миллиметрового диапазона и выполняет его обработку. Печатная плата 2 имеет размер, точно совпадающий с размером печатной платы 1.

Печатная плата 2 включает в себя модуль 102 антенной развязки, вторую линию 11b передачи, второй модуль 10b генерации сигнала и второй модуль 6 обработки сигнала. Второй модуль 102 антенной развязки соединен с фиксирующим элементом 13, составляющим диэлектрический канал передачи, и принимает электромагнитную волну от фиксирующего элемента 13 для вывода сигнала миллиметровой волны. В данном варианте реализации, второй модуль 102 антенной развязки преобразует электромагнитную волну, распространяющуюся через диэлектрический канал передачи фиксирующего элемента 13, в сигнал волны миллиметрового диапазона. Дополнительно, второй модуль 102 антенной развязки имеет конструкцию, симметричную первому модулю 101 антенной развязки в отношении поверхности платы.

Один конец линии 11b передачи соединен с (расположен на) другим концом фиксирующего элемента 13. Линия 11b передачи электрически соединяет модуль 10b генерации сигнала и модуль 102 антенной развязки для передачи сигнала волны миллиметрового диапазона, выводимого модулем 102 антенной развязки, на модуль 10b генерации сигнала. Кроме того, линия 11b передачи на обратной поверхности печатной платы 2 подключена к модулю 10b генерации сигнала печатной платы 2 через контактное отверстие 12 (переходное отверстие). При двунаправленной передаче данных, модуль 102 антенной развязки передает сигнал волны миллиметрового диапазона, содержащий видеоданные, между линией 11b передачи, соединенной с модулем 10b генерации сигнала, и фиксирующим элементом 13, образующим диэлектрический канал передачи.

Модуль 11b генерации сигнала соединен с другим концом линии 10b передачи. Модуль 11b генерации сигнала выполняет обработку сигнала в отношении сигнала волны миллиметрового диапазона, принятого модулем 102 антенной развязки, для генерации выходного сигнала. Модуль 10b генерации сигнала соединен с электропроводкой 8b, например электропроводящим рисунком платы. Электропроводка 8b соединена с модулем 6 обработки сигнала. Модуль 6 обработки сигнала выполняет обработку, например распаковку, на основе заданного стандарта, выходного сигнала, сгенерированного модулем 10b генерации сигнала, и получает, таким образом, данные видеоизображения, компьютерного изображения и т.п.

Когда устройство 100 диэлектрической передачи миллиметровых волн выполнено подобным образом, можно передать электромагнитную волну, основанную на сигнале волны миллиметрового диапазона, от одного конца фиксирующего элемента, образующего диэлектрический канал передачи, на другой конец, и связь с использованием миллиметровых волн может быть выполнена между печатной платой 1 и печатной платой 2. Дополнительно, в данном варианте реализации, был описан случай, когда использован маршрут передачи данных миллиметровой волны по линии «вниз». Однако функция передачи печатной платы 1 предусмотрена для печатной платы 2, а функция приема печатной платы 2 предусмотрена для печатной платы 1, так что передача/прием данных может быть выполнена через модули 101 и 102 антенной развязки и фиксирующий элемент 13, образующий диэлектрический канал передачи.

Согласно маршруту передачи миллиметровой волны по линии «вниз», передача данных, использующая сигнал волны миллиметрового диапазона как носитель, выполняется через модуль 5 обработки сигнала → модуль 10а генерации сигнала → линию 11а передачи → модуль 101 антенной развязки → фиксирующий элемент 13 → модуль 102 антенной развязки → линию передачи 11b → модуль 10b генерации сигнала → модуль 6 обработки сигнала. Согласно маршруту передачи миллиметровой волны по линии «вверх», передача данных, использующая сигнал волны миллиметрового диапазона как носитель, выполняется через модуль 6 обработки сигнала → модуль 10b генерации сигнала → линию 11b передачи → модуль 102 антенной развязки → фиксирующий элемент 13 → модуль 101 антенной развязки → линию передачи 11а → модуль 10а генерации сигнала → модуль 6 обработки сигнала.

На фиг.2А показан вид сверху примера конструкции модуля 101 антенной развязки и на фиг.2В показано сечение по линии X1-Х2 примера конструкции модуля 101 антенной развязки, показанного на фиг.2А. В данном варианте реализации, микрополосковая линия применяется в качестве линия 11a передачи, которая соединена с модулем 101 антенной развязки.

Модуль 101 антенной развязки, показанный на фиг.2А, расположен на печатной плате 1 и включает в себя волновод 23а, сквозное отверстие 26, имеющее заданную форму, и первую секцию 36 преобразования сигнала. Волновод 23а имеет цилиндрическую форму, однако его верхний участок имеет форму подковы (по существу, форму буквы С) для избежания контакта с микрополосковой линией. Волновод 23а преобразует сигнал миллиметровой волны, который электрически передается через линию 11а передачи, в электромагнитную волну и передает электромагнитную волну в диэлектрический канал передачи.

Сквозное отверстие 26 является отверстием, через которое фиксирующий элемент 13, образующий диэлектрический канал передачи, показанный на фиг.2В, крепится к печатной плате 1. В данном варианте реализации, показанном на фиг.2А, сквозное отверстие 26 имеет такую же форму подковы, как и верхняя часть волновода 23а. На фиг.2А и фиг.2В часть, обозначенная линией с двойными точками, соответствует оконечной части 30 диэлектрического канала передачи и составляет пример первого средства крепления, которое крепит концевой участок фиксирующего элемента 13 к печатной плате 1 (см. фиг.3).

Печатная плата 1 включает в себя изолирующий слой 1а, показанный на фиг.2В. Токопроводящий слой 20, составляющий заземление, предусмотрен на изолирующем слое 1а, и токопроводящий слой 25, составляющий заземление, предусмотрен снизу изолирующего слоя 1а. Слой 21 линии передачи, имеющий изоляционные свойства, расположен на токопроводящем слое 20, и линия 22, имеющая проводящие свойства, расположена на слое 21 линии передачи. Линия 22 вставлена в волновод 23а. Линия 11a передачи (микрополосковая линия) включает в себя слой 21 линии передачи и линию 22. Например, как показано на фиг.2А, слой 21 линии передачи на токопроводящем слое 20 и линия 22 выполнены с заданной шириной линии и формируют микрополосковую линию. В нижеследующем описании заданная ширина линии будет называться шириной W1 линии 22. В нижеследующем описании толщина слоя 21 линии передач и линии 22, расположенные на токопроводящем слое 20, будут называться толщиной t1 пленки.

Концевые участки каждого из токопроводящих слоев 20 и 25 короткозамкнуты (проводят электричество) токопроводящей частью 24, имеющей цилиндрическую форму, и токопроводящая часть 24 образует волновод 23а. Волновод 23а, имеющий цилиндрическую нижнюю часть и подковообразную верхнюю часть, оборудован токопроводящей частью 24, имеющей цилиндрическую форму, для замыкания токопроводящих слоев 20 и 25 и обеспечения заземления между передней и обратной поверхностями печатной платы 1. Внутренняя сторона токопроводящей части 24 заполнена диэлектрическим веществом, образующим печатную плату 1, для формирования диэлектрического канала передачи. Здесь, нижняя сторона поверхности волновода 23а, заполненного диэлектрическим веществом, будет называться поверхностью I волновода и диаметр волновода 23а, заполненного диэлектрическим веществом, будет обозначен D1.

Например, волновод 23а изготовляют, как описано ниже. Сначала создают отверстие диаметром D1 в одном углу материнской платы для формирования печатной платы 1. Далее, токопроводящий элемент обеспечивают на внутренней стенке отверстия для достижения электропроводимости, и токопроводящий слой 20 электрически соединяется с токопроводящим слоем 25 через токопроводящую часть 24, полученную во время процесса достижения проводимости. Затем заполняют диэлектрическое вещество, образующее печатную плату 1. Дополнительно, во время изготовления волновода, внутренняя сторона токопроводящей части 24 может быть пустотелой секцией.

Секция 36 преобразования сигнала включает в себя линию 22, предусматривающую вхождение (вставку) в волновод 23а. В данном варианте реализации на основе волновода 23а, линия 22 внутри волновода 23а образует секцию 36 преобразования сигнала, а линия 22 вне волновода 23а образует линию 11 передачи. Секция 36 преобразования сигнала преобразует сигнал волны миллиметрового диапазона в электромагнитную волну в волноводе 23а. Секция 36 преобразования сигнала имеет расстояние D3 от центральной позиции волновода 23а до концевого участка линии 22 в волноводе 23а. Линия 22 выступает влево (на виде сверху) от центральной позиции волновода 23а.

В данном варианте реализации, как показано на фиг.2А, сквозное отверстие 26 вокруг волновода 23а сделано в печатной плате 1 и концевой участок фиксирующего элемента 13 установлен в сквозное отверстие 26. Согласно модулю 101 антенной развязки, электромагнитная волна преобразуется секцией 36 преобразования сигнала и передается на один конец фиксирующего элемента 13, образующего диэлектрический канал передачи, и один конец фиксирующего элемента 13 крепится к печатной плате 1 через сквозное отверстие 26, окружающее волновод 23а.

На фиг.3 показан вид в перспективе примера формы фиксирующего элемента 13 и оконечной части 30 диэлектрического канала передачи. В данном варианте реализации, фиксирующий элемент 13 имеет, по существу, форму в виде буквы С на переднем конце, так чтобы фиксирующий элемент 13 мог пройти через скв