Устройство, способ и система передачи миллиметровой волны

Устройство, способ и система передачи миллиметровой волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству передачи миллиметровой волны, способу передачи миллиметровой волны и к системе передачи миллиметровой волны.

Уровень техники

Что касается технологии для передачи/приема сигнала миллиметровой волны, в Патентной литературе 1 раскрыта диэлектрическая волноводная линия. Такая диэлектрическая волноводная линия включает в себя пару основных проводящих слоя, две линии сквозных отверстий и слои вспомогательного проводника, в которой основные слои проводника формируют параллельно диэлектрику, расположенному между ними. Группы сквозных отверстий сформированы через интервал, равный или короче, чем длина волны среза в направлении передачи сигналов для электрического соединения основных слоев проводника. Слои вспомогательного проводника соединены с группами сквозных отверстий и сформированы параллельно слоям основного проводника.

Когда электрический сигнал передают, используя область волновода, окруженную слоями основного проводника, группы сквозных отверстий и слои вспомогательного проводника в волноводной линии диэлектрика, по меньшей мере, одного из основных слоев проводника сформированы с отверстиями в виде пазов для электромагнитного соединения с линией передачи высокой частоты. Линия передачи высокой частоты составлена микрополосковой линией и сформирована в положении, противоположном отверстиям в виде пазов. Когда линия диэлектрического волновода изготовлена, как описано выше, становится просто обеспечить электромагнитную связь с другой линией высокочастотной линии передачи, и сигнал может быть передан. Кроме того, может быть предусмотрена волноводная линия, имеющая стабильные характеристики от микроволновой волны до миллиметровой волны.

Что касается технологии для передачи/приема сигнала с миллиметровой длиной волны, в Патентной литературе 2 раскрыта система передачи миллиметровой волны беспроводного типа. Система передачи миллиметровой волны включает в себя средство передачи миллиметровой волны, средство приема миллиметровой волны и средство отражения, в котором средство передачи миллиметровой волны включает в себя передающую антенну, имеющую заданную направленность, и средство излучения света. Средство передачи миллиметровой волны передает сигнал в полосе миллиметровой волны. Средство приема миллиметровой волны принимает сигнал миллиметровой волны из средства передачи миллиметровой волны. Средство отражения выполнено с возможностью отражения волны сигнала, излучаемой из средства передачи миллиметровой волны, и отражения света таким образом, что волна отраженного сигнала падает на средство приема миллиметровой волны. Учитывая описанные выше условия, средство передачи миллиметровой волны расположено с установкой средства излучения света практически параллельно выходной оси передающей антенны таким образом, что средство излучения света излучает луч света в том же направлении, что и у волны сигнала.

Для регулирования исходного положения средства отражения угол передающей антенны регулируют с помощью визуальной проверки таким образом, чтобы луч света, излучаемый параллельно выходной оси антенны передачи, падал на средство отражения. В соответствии с этим угол установки средства отражения можно регулировать таким образом, чтобы луч света, отраженный средством отражения, падал на приемную антенну. Когда система передачи миллиметровой волны выполнена, как описано выше, исходное направление средства отражения может легко регулировать один человек.

Список литературы

Патентная литература

Патентная литература 1: JP 2004-104816 (А) (страница 4, фиг.1)

Патентная литература 2: JP 2005-244362 (А) (страница 5, фиг.1)

Сущность изобретения

Техническая задача

Назначение настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить удобный механизм для передачи сигнала в полосе миллиметровой волны при уменьшении интерференции в электронном устройстве.

Решение задачи

Устройство передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением включает в себя модуль генерирования первого сигнала, предназначенный для генерирования сигнала миллиметровой волны путем выполнения преобразования частоты входного сигнала, предназначенного для передачи, и модуль генерирования второго сигнала, предназначенный для демодуляции принятого сигнала миллиметровой волны и генерирования выходного сигнала, соответствующего входному сигналу, предназначенному для передачи.

Печатная плата состоит из диэлектрического материала и включает в себя модуль генерирования первого сигнала и модуль генерирования второго сигнала. Кроме того, печатная плата используется как канал передачи миллиметровой волны между модулем генерирования первого сигнала и модулем генерирования второго сигнала.

Вкратце, в устройстве передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением элементы на стороне передачи и на стороне приема, относящиеся к передаче миллиметровой волны, установлены на одной и той же печатной плате, и эта печатная плата выполнена так, чтобы ее можно было использовать как канал передачи миллиметровой волны.

Например, канал передачи миллиметровой волны, предназначенный для передачи электромагнитной волны на основе сигнала миллиметровой волны, выполнен таким образом, что область передачи определена на печатной плате, и сигнал миллиметровой волны передают таким образом, что этот сигнал миллиметровой волны экранируется в этой определенной области передачи печатной платы.

Устройство передачи миллиметровой волны включает в себя соединительный модуль первого сигнала, предназначенный для передачи сигнала миллиметровой волны, генерируемого модулем генерирования первого сигнала, в один конец печатной платы, и соединительный модуль второго сигнала, предназначенный для приема сигнала миллиметровой волны из другого конца печатной платы. Каждый из соединительного модуля первого сигнала и соединительного модуля второго сигнала выполнены из антенного элемента, имеющего длину, заданную на основе длины волны сигнала миллиметровой волны.

Модуль генерирования первого сигнала и соединительный модуль первого сигнала предпочтительно размещены в первом электронном компоненте. Соединительный модуль второго сигнала и модуль генерирования второго сигнала предпочтительно размещены во втором электронном компоненте. Первый электронный компонент и второй электронный компонент предпочтительно установлены на одной и той же печатной плате.

Электронный компонент, используемый для обработки сигналов в области основной полосы пропускания входного сигнала и выходного сигнала, может быть установлен на печатной плате между первой областью печатной платы, включающей в себя модуль генерирования первого сигнала и соединительный модуль первого сигнала, и второй областью печатной платы, включающей в себя модуль генерирования второго сигнала и соединительный модуль второго сигнала.

Например, модуль генерирования первого сигнала включает в себя схему модуляции, и схема модуляции модулирует входной сигнал. Модуль генерирования первого сигнала выполняет модуляцию частоты для сигнала, модулированного схемой модуляции, и генерирует сигнал миллиметровой волны. Соединительный модуль первого сигнала передает сигнал миллиметровых волн, генерируемый модулем генерирования первого сигнала, в один конец физического объекта.

Соединительный модуль второго сигнала принимает сигнал миллиметровых волн из другого конца физического объекта. Этот сигнал передают в пределах физического объекта из антенного элемента, составляющего соединительный модуль первого сигнала и имеющего длину, заданную на основе длины волны сигнала миллиметровой волны, и электромагнитную волну на основе сигнала принимают с помощью антенного элемента, составляющего соединительный модуль со вторым сигналом и имеющего ту же длину.

Например, модуль генерирования второго сигнала имеет схему демодуляции и выполняет преобразование частоты для сигнала миллиметровой волны. После этого модуль генерирования второго сигнала генерирует выходной сигнал, соответствующий входному сигналу, демодулированному схемой демодуляции.

Печатная плата предпочтительно составлена, по меньшей мере, из одного из стеклопластика на основе эпоксидной смолы, акриловой смолы и полиэтиленовой смолы. Эти смолы имеют относительно большие значения тангенса диэлектрических потерь.

В физическом объекте, обладающем большими потерями, потери при передаче увеличиваются, но отраженная волна затухает по мере увеличения несущей частоты. Поэтому сигнал может быть передан с чрезвычайно высокой скоростью передачи через физический объект, имеющий большие потери.

Способ передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением включает в себя этапы генерирования сигнала миллиметровой волны после выполнения преобразования частоты входного сигнала, предназначенного для передачи, передачи сигнала миллиметровой волны в один конец физического объекта, и передачи электромагнитной волны на основе сигнала миллиметровой волны в пределах физического объекта, приема сигнала миллиметровой волны на основе электромагнитной волны, полученной из другого конца физического объекта, и демодуляции принятого сигнала миллиметровой волны и генерирования выходного сигнала, соответствующего входному сигналу, предназначенному для передачи.

В способе передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением физический объект, передающий электромагнитную волну на основе сигнала миллиметровой волны, сформирован из того же диэлектрического материала, что и печатная плата, состоящая из диэлектрического материала, имеющего элемент цепи для обработки сигнала миллиметровой волны.

Система передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением включает в себя элемент передачи первой миллиметровой волны, включающий в себя модуль генерирования первого сигнала, предназначенный для генерирования сигнала миллиметровой волны путем выполнения преобразования частоты первого входного сигнала, предназначенного для передачи, модуль генерирования второго сигнала, предназначенный для демодуляции принятого сигнала миллиметровой волны и генерирования первого выходного сигнала, соответствующего первому входному сигналу, предназначенному для передачи, и первую печатную плату, состоящую из диэлектрического материала и включающую в себя модуль генерирования первого сигнала и модуль генерирования второго сигнала, в которой первая печатная плата используется как канал передачи миллиметровой волны между модулем генерирования первого сигнала и модулем генерирования второго сигнала, элемент передачи второй миллиметровой волны включает в себя модуль генерирования третьего сигнала, предназначенный для генерирования сигнала миллиметровой волны путем выполнения преобразования частоты второго входного сигнала, предназначенного для передачи, модуль генерирования четвертого сигнала, предназначенный для демодуляции принятого сигнала миллиметровой волны и генерирования второго выходного сигнала, соответствующего второму входному сигналу, предназначенному для передачи, и вторую печатную плату, составленную из диэлектрического материала и включающую в себя модуль генерирования третьего сигнала и модуль генерирования четвертого сигнала, в которой вторая печатная плата используется как канал передачи миллиметровой волны между модулем генерирования третьего сигнала и модулем генерирования четвертого сигнала, и соединительную среду, предназначенную для соединения элемента передачи первой миллиметровой волны и элемента передачи второй миллиметровой волны и распространения электромагнитной волны на основе сигнала миллиметровой волны.

Вкратце, система передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением включает в себя множество устройств передачи миллиметровой волны в соответствии с настоящим изобретением и соединительную среду, предназначенную для их объединения и передачи электромагнитной волны на основе сигналов миллиметровой волны.

Предпочтительные эффекты изобретения

В соответствии с настоящим изобретением сигнал в полосе миллиметровой волны может быть удобно передан в электронном устройстве с меньшей степенью взаимных помех. Печатная плата, имеющая элементы на стороне передачи и на стороне приема, относящиеся к передаче миллиметровой волны, также используется как физический объект, функционирующий как канал передачи миллиметровой волны, поскольку электромагнитную волну между передачей и приемом, основанным на сигнале миллиметровой волны, передают с экранированием в пределах печатной платы.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 100 передачи миллиметровой волны в соответствии с первым вариантом осуществления.

На фиг.2А показана пояснительная схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 100 передачи миллиметровой волны на печатной плате 10.

На фиг.2В показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий примерную конфигурацию устройства 100 передачи миллиметровой волны на печатной плате 10.

На фиг.3 показана принципиальная схема, иллюстрирующая примерную внутреннюю конфигурацию усилителя 204 и т.п.

На фиг.4 показана схема частотной характеристики, иллюстрирующая пример характеристики полосы пропускания Ia' усилителя 204.

На фиг.5 показана принципиальная схема для моделирования, иллюстрирующая пример передачи миллиметровой волны в устройстве 100 передачи миллиметровой волны.

На фиг.6 показана схема частотной характеристики, иллюстрирующая пример потерь и пример отражений линии 206 передачи на печатной плате 10, изготовленной из полимерной смолы Teflon (зарегистрированный товарный знак).

На фиг.7 показана схема частотной характеристики, иллюстрирующая пример потерь и пример отражения линии 206 передачи на печатной плате 10, изготовленной из стеклопластика на основе эпоксидной смолы.

На фиг.8А показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример передачи данных из электронного компонента №А в электронный компонент №В в устройстве 100 передачи миллиметровой волны.

На фиг.8В показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 1 высокочастотной передачи в соответствии с первым сравнительным примером.

На фиг.8С схематично показана форма колебаний, иллюстрирующая пример передачи высокоскоростного сигнала в основной полосе пропускания.

На фиг.8D показан спектр в основной полосе пропускания (частотная характеристика) высокоскоростного сигнала в основной полосе пропускания.

На фиг.9А схематично показана форма колебаний, иллюстрирующая пример передачи сигнала S в полосе миллиметровых волн после преобразования частоты.

На фиг.9В показан спектр (частотная характеристика) сигнала S в полосе миллиметровых волн после преобразования частоты.

На фиг.10 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию системы 200 передачи миллиметровых волн в соответствии со вторым вариантом осуществления.

На фиг.11 показан вид сверху, иллюстрирующий примерную компоновку четырех электронных компонентов №А, №В, №С, №D в системе 200 передачи миллиметровых волн.

На фиг.12А показан вид в перспективе, иллюстрирующий примерное воплощение линий 206, 226 передачи и электронных компонентов №А, №В, №С, №D в системе 200 передачи миллиметровых волн.

На фиг.12В показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию системы 20 передачи высокочастотного сигнала в соответствии со вторым сравнительным примером.

На фиг.13 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию системы 300 передачи миллиметровых волн в соответствии с третьим вариантом осуществления.

На фиг.14 показан вид сверху, иллюстрирующий примерную компоновку волноводной структуры 341 и четырех электронных компонентов №А, №В, №С, №D в системе 300 передачи миллиметровой волны.

На фиг.15 показан вид в перспективе, иллюстрирующий примерное воплощение волноводной структуры 341, линии 306, 326 передачи и электронных компонентов №А, №В, №С, №D в системе 300 передачи миллиметровой волны.

На фиг.16 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 400 передачи миллиметровой волны в соответствии с четвертым вариантом осуществления.

На фиг.17 показана схема, иллюстрирующая пример частотного диапазона в устройстве 400 передачи миллиметровой волны.

На фиг.18 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 500 передачи миллиметровой волны в соответствии с пятым вариантом осуществления.

На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример управления усилением в устройстве 500 передачи миллиметровой волны.

На фиг.20 представлен вид сверху, иллюстрирующий примерную конфигурацию (часть I) устройства 600 передачи миллиметровой волны в соответствии с шестым вариантом осуществления, и вид в поперечном сечении вдоль линии Х1-Х со стрелкой.

На фиг.21 показан вид в перспективе, иллюстрирующий примерную конфигурацию (часть II) устройства 600 передачи миллиметровой волны.

На фиг.22 показана схема частотной характеристики, иллюстрирующая пример отражающей характеристики и пример характеристики пропускания фильтра высокой частоты устройства 255 в устройстве 600 передачи миллиметровой волны.

На фиг.23 представлен вид сверху, иллюстрирующий примерную конфигурацию устройства 700 передачи миллиметровой волн в соответствии с седьмым вариантом осуществления, и вид в поперечном сечении вдоль линии Х2-Х2 со стрелкой.

На фиг.24 представлен вид сверху, иллюстрирующий примерную конфигурацию (часть I) устройства 800 передачи миллиметровой волны в соответствии с восьмым вариантом осуществления, и вид в поперечном сечении вдоль линии Х3-Х3 со стрелкой.

На фиг.25 показан вид сверху, иллюстрирующий примерную конфигурацию (часть II) устройства 800 передачи миллиметровой волны.

На фиг.26 показан вид в поперечном сечении вдоль линии Х4-Х4 со стрелкой для иллюстрации примерной конфигурации (часть III) устройства 800 передачи миллиметровой волны.

На фиг.27А показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пример распространения (часть I) электромагнитной волны S′ в устройстве 255′ фильтра высокой частоты.

На фиг.27В показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пример распространения (часть I) электромагнитной волны S′ в устройстве 255′ фильтра высокой частоты.

На фиг.28А показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пример распространения (часть II) электромагнитной волны S′ в устройстве 255′ фильтра высокой частоты.

На фиг.28В показан вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пример распространения (часть II) электромагнитной волны S′ в устройстве 255′ фильтра высокой частоты.

На фиг.29 показана схема частотной характеристики, иллюстрирующая пример отражающей характеристики и пример характеристики пропускания устройства 255' фильтра высокой частоты устройства 800 передачи миллиметровой волны.

Подробное описание изобретения

Ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что в данном описании и на чертежах элементы, которые имеют, по существу, одинаковые функцию и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное их пояснение исключено.

Следующее пояснение будет приведено в представленном ниже порядке.

1. Первый вариант осуществления: основные положения

2. Второй вариант осуществления: множество каналов передачи

3. Третий вариант осуществления: соединение с помощью соединительной среды

4. Четвертый вариант осуществления: добавленная схема (умножение частоты)

5. Пятый вариант осуществления: канал обратной связи

6. Шестой вариант осуществления: микрополосковая линия и волноводная структура

7. Седьмой вариант осуществления: верхний слой заземления и антенная структура

8. Восьмой вариант осуществления: соединительная цепь имеет многослойную структуру

<Первый вариант осуществления>

На фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая примерную конфигурацию устройства 100 передачи миллиметровой волны в соответствии с первым вариантом осуществления. Устройство 100 передачи миллиметровой волны, показанное на фиг.1, может применяться в устройстве обработки изображения, предназначенном для передачи с высокой скоростью сигнала миллиметровой волны, имеющего несущую частоту от 30 ГГц до 300 ГГц.

Устройство 100 передачи миллиметровой волны включает в себя модуль 21 генерирования первого сигнала, модуль 22 генерирования второго сигнала, разъем 201 ввода сигнала, соединительную цепь 205, предназначенную для соединения с печатной платой 10, как показано на фиг.2В, линию 206 передачи с использованием физического объекта (такого как печатная плата), изготовленного из диэлектрического материала, соединительную цепь 207 для соединения с печатной платой 10 и разъем 211 вывода сигнала. Модуль 21 генерирования сигнала и модуль 22 генерирования сигнала состоят из устройств типа CMOS-IC, то есть представляют собой примеры полупроводниковых интегральных схем. Эти элементы расположены в электронном устройстве.

Модуль 21 генерирования первого сигнала, соединенный с разъемом 201 ввода сигнала, включает в себя, например, схему 202 модуляции, схему 203 преобразования частоты и усилитель 204, для генерирования сигнала S миллиметровой волны путем обработки входного сигнала Sin. Разъем 201 ввода сигнала соединен со схемой 202 модуляции таким образом, что модулируют входной сигнал Sin. В схеме 202 модуляции используется, например, схема фазовой модуляции. В качестве альтернативы, в схеме 202 модуляции, так же, как и в схеме 203 преобразования частоты, может использоваться так называемый способ прямого преобразования.

Схема 202 модуляции соединена со схемой 203 преобразования частоты. В соответствии с этим входной сигнал Sin, модулированный схемой 202 модуляции, подвергают преобразованию частоты, так, что генерируется сигнал S миллиметровой волны. В этом случае сигнал S миллиметровой волны представляет собой сигнал, имеющий частоту от 30 ГГц до 300 ГГц. Схема 203, преобразовывающая частоты, соединена с усилителем 204. В соответствии с этим после преобразования частоты сигнала S миллиметровой волны этот сигнал S усиливают.

Усилитель 204 соединен с соединительной цепью 205, составляющей пример соединительного модуля первого сигнала. Усилитель 204 передает сигнал миллиметровой волны, генерируемый модулем 21 генерирования сигнала, к торцу физического объекта (физический объект, изготовленный из диэлектрического материала), имеющего заданную диэлектрическую постоянную ε. Соединительная цепь 205 состоит из антенного элемента, имеющего длину, заданную на основе длины волны ε сигнала S миллиметровой волны, то есть приблизительно 600 мкм, и соединена с физическим объектом, имеющим диэлектрическую постоянную ε. Когда соединительная цепь 205 имеет относительную ширину полосы частот (=полоса сигнала /рабочая центральная частота) приблизительно от 10% до 20%, соединительная цепь 205 также может быть легко реализована с использованием резонансной структуры. В данном варианте осуществления область печатной платы 10, имеющей диэлектрическую постоянную ε, используется в качестве физического объекта. Область печатной платы 10, имеющая диэлектрическую постоянную ε, составляет линию 206 передачи. В соответствии с этим электромагнитная волна S′ миллиметровой волны распространяется в линии 206 передачи. Когда тангенс δ диэлектрических потерь велик, линия 206 передачи имеет относительно большие потери, что также уменьшает отражение. Поэтому большой тангенс δ диэлектрических потерь является предпочтительным по сравнению с малым тангенсом δ диэлектрических потерь.

В данном описании магнитуду тангенса δ диэлектрических потерь в используемой полосе частот определяют следующим образом. Диэлектрический материал, имеющий малый тангенс δ диэлектрических потерь, соответствует материалу, имеющему тангенс δ, равный или меньше чем приблизительно 0,001, например, полимерная смола Teflon (зарегистрированный товарный знак) и кремниевая смола. С другой стороны, диэлектрический материал, имеющий большой тангенс δ диэлектрических потерь, соответствует материалу, имеющему тангенс δ, равный или больше чем приблизительно 0,01, например, стеклопластик на основе эпоксидной смолы (тангенс δ приблизительно равняется от 0,02 до 0,03), акриловая смола и полиэтиленовая смола.

Линия 206 передачи соединена с соединительной цепью 207, составляющей пример соединительного модуля второго сигнала. Линия 206 передачи принимает электромагнитную волну S' на основе сигнала S миллиметровой волны из другого конца линии 206 передачи. Соединительная цепь 207 состоит из антенного элемента, имеющего длину, заданную на основе длины волны λ сигнала S миллиметровой волны, то есть приблизительно 600 мкм. Антенный элемент представляет собой, например, антенну-зонд (диполь), рамочную антенну и соединенное устройство с малой апертурой (такое, как щелевая антенна).

Соединительная цепь 207 соединена с модулем 22 генерирования второго сигнала. Модуль 22 генерирования второго сигнала обрабатывает сигнал миллиметровой волны, принятый соединительной цепью 207. Более конкретно, модуль 22 генерирования второго сигнала демодулирует сигнал миллиметровой волны. Таким образом, модуль 22 генерирования второго сигнала генерирует выходной сигнал Sout, соответствующий входному сигналу Sin, предназначенному для передачи. Модуль 22 генерирования сигнала включает в себя, например, усилитель 208, схему 209 преобразования частоты и схему 210 демодуляции. В качестве альтернативы, в схеме 209 преобразования частота, так же, как и в схеме 210 демодуляции, может использоваться так называемый способ прямого преобразования. Соединительная цепь 207 соединена с усилителем 208 таким образом, что усилитель 208 может усиливать принимаемый сигнал миллиметровой волны.

Усилитель 208 соединен со схемой 209 преобразования частоты. Схема 209 преобразования частоты преобразует частоту усиленного сигнала S миллиметровой волны. Схема 209 преобразования частоты соединена со схемой 210 демодуляции. Схема 210 демодуляции демодулирует выходной сигнал после преобразования его частоты.

В таком устройстве 100 передачи миллиметровой волны разъем 201 ввода сигнала, модуль 21 генерирования сигнала и соединительная цепь 205, показанные на фиг.1, составляют первый электронный компонент №А передачи сигналов. С другой стороны, соединительная цепь 207, модуль 22 генерирования сигнала и разъем 211 вывода сигнала составляют второй электронный компонент №В приема сигнала.

Модуль 21 генерирования сигнала и модуль 22 генерирования сигнала соответственно предусмотрены как электронные компоненты №А, №В передачи миллиметровой волны, составленные на основе устройств CMOS-IC, которые представляют собой примеры полупроводниковых интегральных схем. Электронный компонент №А и электронный компонент №В установлены на печатной плате 10, имеющей диэлектрическую постоянную ε. Электронные компоненты №А, №В не обязательно должны быть расположены на одной и той же поверхности одной и той же печатной платы 10. В качестве альтернативы, электронные компоненты №А, №В могут быть расположены на разных поверхностях относительно друг от друга (то есть на передней поверхности и на задней поверхности соответственно).

Хотя это не показано на чертеже, на печатной плате 10 могут быть расположены не только электронные компоненты №А, №В передачи миллиметровой волны, но также и пассивные элементы, такие как устройства-резисторы, устройства-конденсаторы и трансформаторы, а также активные компоненты, такие как транзисторные и полупроводниковые интегральные схемы, которые используются для обработки сигналов в области основной полосы пропускания.

В данном случае в таком механизме в соответствии с первым вариантом осуществления, на печатной плате 10 предусмотрена линия 206 передачи между первой областью печатной платы 10, включающей в себя электронный компонент №А, имеющий соединительную цепь 205, составляющую пример соединительного модуля первого сигнала и модуля 21 генерирования первого сигнала, и второй областью печатной платы 10, включающей в себя электронный компонент №В, имеющий соединительную цепь 207, составляющую пример соединительного модуля второго сигнала и модуля 22 генерирования второго сигнала. В соответствии с этим, в этом механизме в соответствии с первым вариантом осуществления нет необходимости предусматривать передачу миллиметровой волны между ними на печатной плате 10. Поэтому, например, электронные компоненты (пассивные элементы и активные компоненты), используемые для обработки сигнала в области основной полосы пропускания, могут быть установлены в промежутке между электронными компонентами №А, №В на печатной плате 10, независимо от размеров этих компонентов (см. фиг.12А, поясняемую ниже).

Описанный выше способ передачи данных, после преобразования частоты входного сигнала Sin, обычно используют для широковещательной передачи и беспроводной передачи данных. С этой целью относительно сложные передатчики и приемники используются для того, чтобы решать такие проблемы, как, например, (1) на каком расстоянии может быть выполнена передача данных (проблема отношения "S/N" ("сигнал-шум") относительно тепловых шумов)), (2) как можно справиться с отражением и многолучевым распространением и (3) как можно подавить интерференцию с другими каналами. Модуль 21 генерирования сигнала и модуль 22 генерирования сигнала, используемые в настоящем варианте осуществления, используются в полосе миллиметровой волны, которая представляет собой более высокую полосу частот, чем частота, используемая в сложных передатчиках и приемниках, обычно используемых для широковещательной передачи и беспроводной передачи данных. Модуль 21 генерирования сигнала и модуль 22 генерирования сигнала используют миллиметровую волну, имеющую короткую длину волны λ. Поэтому частота может быть легко повторно использована, и используемая частота пригодна для случая, когда множество устройств, расположенных в непосредственной близости, связываются друг с другом.

На фиг.2А и 2В показаны пояснительные схемы, каждая из которых иллюстрирует примерную конфигурацию устройства 100 передачи миллиметровой волны на печатной плате 10. В этом варианте осуществления печатная плата из стеклопластика на основе эпоксидной смолы, имеющего большие потери, которую обычно не используют в полосе миллиметровых волн, используется для увеличения запаса отношения "S/N" относительно теплового шума. Таким образом, можно снизить отражение, многолучевое распространение и взаимные помехи.

В устройстве 100 передачи миллиметровой волны, показанном на фиг.2, сигнал передают из электронного компонента №А в электронный компонент №В. Такое устройство 100 передачи миллиметровой волны имеет печатную плату 10, которая имеет диэлектрическую постоянную ε, которая включает в себя первый электронный компонент №А передачи сигнала, включающий в себя модуль 21 генерирования сигнала, соединительную цепь 205 и разъем 201 ввода сигнала, и второй электронный компонент №В приема сигнала, включающий в себя соединительную цепь 207, модуль 22 генерирования сигнала и разъем 211 вывода сигнала, как показано на фиг.1. Печатная плата 10 представляет собой печатную плату с двусторонним фольгированием из медной фольги, в которой используется стеклопластик на основе полимерной смолы в качестве изолирующего основания. Диэлектрическая постоянная ε стеклопластика на основе эпоксидной смолы составляет приблизительно от 4,0 до 5,0 (1 МГц).

Линия 206 передачи составлена областью I передачи, определенной на печатной плате из стеклопластика на основе эпоксидной смолы, включающей в себя электронный компонент №А и электронный компонент №В, установленные на ней. Линия 206 передачи использует печатную плату 10, имеющую большие потери, такую как печатная плата из стеклопластика на основе эпоксидной смолы, обычно используемая для обычных печатных плат, в которых печатная плата 10 имеет тангенс δ диэлектрических потерь 0,01 или больше, и печатная плата 10 имеет большие потери передачи в полосе миллиметровых волн и не рассматривалась как пригодная для передачи миллиметровых волн в прошлом.

Область I передачи в этом примере определена множеством участков отверстий (ниже называются сквозными отверстиями 10а), имеющих цилиндрическую полую форму, сформированных насквозь в печатной плате 10, как показано на фиг.2А. Например, множество сквозных отверстий 10а сформированы линейно в два ряда в направлении распространения электромагнитной волны S′ на основе сигнала S миллиметровых волн между электронным компонентом №А и электронным компонентом №В на печатной плате 10 (направленность). Шаг р размещения между одним из сквозных отверстий 10а и соседним сквозным отверстие 10а установлен, например, равным λ/2 или меньше. Когда ширина между одним из сквозных отверстий 10а и противоположным сквозным отверстием 10а определена как ширина w области I передачи, ширина w установлена как λ/2 или больше. Сквозное отверстие 10а не ограничено цилиндрическим полым элементом и может представлять собой элемент в форме колонны, обладающий свойством электропроводности. Когда элемент в форме колонны, обладающий свойством электропроводности, заземляют, можно регулировать фазу канала передачи диэлектрического волновода.

Как описано выше, область I передачи определена участками отверстия, расположенными в два ряда (ниже называются участками 10b ограждения из сквозных отверстий). Следует понимать, что элемент ограждения, такой как повторитель, может быть установлен на печатной плате 10 так, чтобы можно было управлять областью передачи электромагнитной волны S′ на основе сигнала S миллиметровой волны. Следует понимать, что электронный компонент №В или множество других электронных компонентов №В, расположенных вокруг электронного компонента №А, выполнены с возможностью приема электромагнитной волны S′ на основе сигнала S миллиметровой волны в течение времени, при этом участки 10b ограждения из сквозных отверстий могут быть исключены так, что направление передачи электромагнитной волны S' становится всенаправленным.

В устройстве 100 передачи миллиметровой волны электромагнитную волну S′, основанную на сигнале, передаваемом в пределах печатной платы 10 из антенного элемента 11, показанного на фиг.2В, состоящего из соединительной цепи 205, принимают с помощью антенного элемента 12, как показано на фиг.2В, составляющего соединительную цепь 207. Антенный элемент 11 соединен с усилителем 204 электронного компонента №А, как показано на фиг.1, и выполнен на печатной плате 10 или в печатной плате 10. Антенный элемент 11 выполнен с возможностью излучения электромагнитной волны S′ в пределах печатной платы 10. Например, антенный элемент 11 расположен на участке 10с отверстия, сформированном в печатной плате 10. Антенный элемент 11 используется как основанная часть антенны, имеющая длину λ волны приблизительно 1/2 или больше. Когда может быть установлен главный элемент антенны, имеющий длину λ волны приблизительно 1/2 или больше, волноводная структура, такая как волновод и диэлектрическая линия, могут быть легко реализованы. Когда используется волноводная структура, проблемы (1), (2) и (3), связанные с широковещательной передачей и с устройствами беспроводной передачи данных, существенно уменьшаются.

Антенный элемент 12 соединен с усилителем 208 электронного компонента №В и расположен на печатной плате 10 или в печатной плате 10. Антенный элемент 12 выполнен с возможностью приема электромагнитной волны S′ из печатной платы 10. Антенный элемент 12 также расположен в участке 10d отверстия, сформированном в печатной плате 10. Поэтому электромагнитную волну S′, передаваемую из электронного компонента №А, можно экранировать в пределах области I передачи, определенной участка