Система, устройство и способ радиосвязи

Система, устройство и способ радиосвязи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе радиосвязи (включая также устройство радиосвязи, выполненное в одном корпусе), устройству радиосвязи на приемной стороне и способу радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к механизму применения пространственного уплотнения при передаче по радио нескольких передаваемых сигналов.

Уровень техники

Для реализации высокоскоростной передачи сигналов между разными электронными устройствами, расположенными на сравнительно небольшом расстоянии одно от другого (например, от нескольких сантиметров до двух десятков сантиметров) или внутри электронного устройства, применяют, например, технологию LVDS (низковольтную дифференциальную сигнализацию). Однако в последнее время по мере дальнейшего увеличения количества передаваемой информации и повышения скорости передачи данных появилась проблема, связанная с увеличением потребляемой мощности, усилением нежелательных эффектов искажений сигнала из-за влияния отражений и других факторов, а также ростом нежелательного излучения и других эффектов. Например, технология LVDS подходит к пределу, когда сигнал, такой как видеосигнал (включая сигнал считываемого изображения), компьютерное изображение или другой подобный сигнал, передают с высокой скоростью (в реальном времени) внутри устройства.

В качестве одного из способов решения проблемы увеличения скорости передачи данных представляется возможным увеличить число проводных линий, чтобы уменьшить скорость передачи данных по одной сигнальной линии за счет параллельной передачи сигналов. Однако такое решение ведет к увеличению числа входных и выходных клемм. В результате приходится усложнять конструкцию печатной платы или схему прокладки кабелей, увеличивать размеры полупроводникового кристалла и так далее. Кроме того, вследствие передачи большого объема данных по проводам с высокой скоростью возникает проблема электромагнитных помех.

Все проблемы технологии LVDS или варианта с увеличением числа проводных линий вызваны передачей сигнала по электрическим проводным линиям. Поэтому в качестве способа решения проблемы, обусловленной передачей сигналов по электрическим проводным линиям, представляется реальной идея исключить электрические проводные линии для передачи сигналов.

Реальной представляется также идея применения пространственного уплотнения, когда на передающей стороне и на приемной стороне расположены несколько устройств связи для осуществления дуплексной связи. Однако при использовании пространственного уплотнения необходимо принимать меры против помех между каналами. Здесь реальной представляется идея применения системы с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) в качестве способа решения описанной выше проблемы (см., например, Выложенную Заявку на патент Японии №2009-055228, Выложенную Заявку на патент Японии №2009-049632 и Выложенную Заявку на патент Японии №. 2009-33588, именуемые далее Патентными документами с 1 по 3 соответственно).

Патентные документы с 1 по 3 ориентированы на решение вопросов радиосвязи на относительно больших расстояниях по сравнению с радиосвязью внутри устройства или между разными устройствами и рассматривают применение технологии MIMO в сочетании с модуляцией в режиме ортогонального частотного уплотнения (OFDM). Другими словами, технология MIMO, рассматриваемая в Патентных документах с 1 по 3, опирается на модуляцию в режиме ортогонального частотного уплотнения (OFDM).

Сущность изобретения

Однако когда нужно организовать радиосвязь на сравнительно небольших расстояниях внутри устройства или между разными устройствами, считается, что далеко не всегда необходимо использовать технологию MIMO вместе с OFDM-модуляцией. Более того, при укорочении длины волны достигается также эффект направленности антенны. Поэтому, можно считать, что в конечном итоге нет необходимости применять технологию MIMO в сочетании с OFDM-модуляцией.

Таким образом, желательно создать систему радиосвязи, устройство радиосвязи и способ радиосвязи с адекватным применением технологии MIMO для передачи радиосигналов внутри устройства или между разными устройствами.

В системе радиосвязи, устройстве радиосвязи и в соответствии со способом радиосвязи согласно одному из вариантов настоящего изобретения блок связи для передачи и блок связи для приема расположены внутри корпуса электронного устройства.

Блок связи для передачи преобразует частоту передаваемого сигнала с использованием сигнала несущей для модуляции с целью генерации модулированного сигнала и передает полученный модулированный сигнал в тракт передачи радиосигнала. Предпочтительно блок связи для передачи модулирует сигналы несущей с одной и той же частотой несущей. Блок связи для приема демодулирует модулированный сигнал, принятый из тракта передачи радиосигнала, для получения выходного сигнала, соответствующего передаваемому сигналу. Предпочтительно, блок связи для приема использует сигнал, принятый из тракта передачи радиосигнала, в качестве внешнего синхросигнала для генерации сигнала несущей для демодуляции, синхронизированного с сигналом несущей, использованным для модуляции. Затем блок связи для приема преобразует частоту модулированного сигнала, принятого из тракта передачи радиосигнала, с использованием сигнала несущей для демодуляции с целью получения выходного сигнала, соответствующего передаваемому сигналу.

Короче говоря, тракт передачи радиосигнала конфигурирован между блоком связи на передающей стороне, расположенным внутри корпуса электронного устройства, и блоком связи на приемной стороне, аналогично расположенным внутри корпуса электронного устройства, которое может быть тем же самым или отличным от электронного устройства, в котором расположен блок связи на передающей стороне. В такой структуре передают сигналы по радио между этими двумя блоками связи.

Здесь, согласно настоящему изобретению для передачи сигналов по радио внутри устройства или между разными устройствами применяют пространственное уплотнение. С этой целью устройство радиосвязи на передающей стороне оснащают несколькими передающими антеннами, а соответствующее устройство радиосвязи на приемной стороне оснащают несколькими приемными антеннами, так что между передающими антеннами и приемными антеннами установлено взаимно однозначное соответствие. В каждой паре соответствующих одна другой антенн приемная антенна принимает искомую волну, излучаемую передающей антенной, в качестве прямой волны. Однако если рассматривать не соответствующие одна другой передающую и приемную антенны из разных пар, то приемная антенна в качестве прямой волны принимает нежелательную волну, излучаемую передающей антенной.

Кроме того, устройство радиосвязи на приемной стороне использует модуляцию только амплитуды сигнала несущей для всех каналов нескольких передаваемых сигналов. Это устройство радиосвязи на приемной стороне включает функциональный блок демодулятора и блок коррекции характеристики передачи. Функциональный блок демодулятора осуществляет демодуляцию модулированных сигналов, принимаемых приемными антеннами. Для демодуляции не используют синхронный детектор, а применяют детектор огибающей или квадратичный детектор.

Блок коррекции характеристики передачи осуществляет вычисление коррекции, т.е. выполняет обработку в соответствии с технологией MIMO, на основе характеристики передачи пространства передачи сигналов между передающими антеннами и приемными антеннами с использованием демодулированных сигналов, полученных в результате демодуляции в функциональном блоке демодулятора и индивидуально соответствующих приемным антеннам, с целью получения выходного сигнала, соответствующего передаваемому сигналу.

Короче говоря, согласно настоящему изобретению модулированные сигналы искомых волн и нежелательных волн, полученные путем модуляции амплитуды сигналов несущей и принятые приемными антеннами, т.е. сложные волны, являющиеся продуктом наложения искомых волн и нежелательных волн, сначала демодулируют посредством детектирования огибающей или квадратичного детектирования, а затем обрабатывают согласно технологии MIMO в видеодиапазоне. Учитывая использование детектирования огибающей или квадратичного детектирования в качестве способа демодуляции, для всех каналов применена модуляция только амплитуды. Кроме того, с характеристикой передачи пространства передачи сигналов работают таким образом, что и искомые волны, и нежелательные волны рассматриваются в качестве прямых волн, излучаемых передающими антеннами и приходящих к приемным антеннам, а также в процессе обработки сигналов согласно технологии MIMO на приемной стороне блок коррекции характеристики передачи вычисляет обратную матрицу для матрицы, определяющей характеристику передачи.

Здесь расположение антенн выбрано для удобства реализации технологии MIMO. С этой точки зрения рассмотрены способ определения разности путей, представляющей собой разницу между межантенным расстоянием для искомой волны и межантенным расстоянием для нежелательной волны, другой способ формирования элементов матрицы, определяющих функции передачи, и еще один способ, определяющий процедуру демодуляции и процедуру обработки MIMO на приемной стороне в блоке коррекции характеристики передачи.

При определении разности путей, если длину волны сигнала несущей обозначить λс и разность фаз, зависящую от направленности антенны, приравнять нулю, разность путей в качестве условия пути устанавливают равной (n/2)λс. Когда найдена фазовая характеристика, зависящая от направленности антенны, эту фазовую характеристику корректируют на величину, зависящую от угла излучения искомой волны или нежелательной волны от передающей антенны и угла падения волны на соответствующую приемную антенну.

Если описанное выше условие пути применить к вычислению элементов матрицы, это означает, что разность путей установлена таким образом, что элементы, соответствующие искомым волнам, в матрице, описывающей характеристику передачи, представлены только действительными членами, и элементы, соответствующие нежелательным волнам, также представлены только действительными членами. С другой стороны, если это первое условие подставить в вычисление элементов матрицы в процессе демодуляции и в процессе обработки согласно технологии MIMO на приемной стороне в блоке коррекции характеристики передачи, тогда для демодуляции сначала применяют детектирование огибающей или квадратурное детектирование принимаемых сигналов, принятых посредством приемных антенн, без выполнения квадратурного детектирования или синхронного детектирования. После этого в процессе коррекции характеристики передачи для каждого из принятых каналов вычисляют коррекцию для действительных членов, соответствующих искомым сигналам, и вычисляют коррекцию для действительных членов, соответствующих нежелательным сигналам, применительно к демодулированным составляющим. Далее скорректированные сигналы, относящиеся к действительным членам, соответствующим искомым сигналам, и скорректированные сигналы, относящиеся к действительным членам, соответствующим нежелательным сигналам, для каналов других приемных антенн суммируют для получения выходного сигнала, соответствующего передаваемым сигналам.

Согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения механизм передачи радиосигналов между разными устройствами или внутри одного устройства, где на приемной стороне применена технология MIMO, реализован без использования OFDM-модуляции совместно с этой технологией. Благодаря применению технологии MIMO на приемной стороне можно уменьшить расстояние между антеннами.

Поскольку с обеими - и искомой волной, и нежелательной волной, работают, как с прямыми волнами, становится возможным управлять разностью путей для искомой волны и для нежелательной волны, а также становится возможным выбрать расположение антенн, чтобы было удобно применить технологию MIMO на приемной стороне. В частности, расположение антенн выбирают с учетом того, что демодуляция осуществляется посредством детектирования огибающей или квадратичного детектирования. В результате, можно уменьшить объем вычислений в процессе применения технологии MIMO по сравнению с альтернативной ситуацией, когда настоящее изобретение не используется.

Сигналы несущих, применяемые при модуляции и демодуляции, предпочтительно используют общую частоту. При таком использовании общей частоты влияние частоты несущей становится достоверно одинаковым для всех каналов. Это позволяет достоверно и эффективно выполнять обработку сигналов согласно технологии MIMO в видеодиапазоне. В дополнение к этому можно уменьшить размеры схем для модуляции и демодуляции по сравнению с альтернативным случаем, когда частоты несущих каналов отличаются одна от другой.

Перечисленные выше и другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания и прилагаемой Формулы изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых подобные части или элементы обозначены одинаковыми символами.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет блок-схему, показывающую функциональную конфигурацию сигнального интерфейса в системе радиосвязи в одном из вариантов настоящего изобретения;

Фигуры с 2А по 2Е представляют диаграммы, иллюстрирующие мультиплексирование сигналов;

Фигуры с 3А по 3С представляют схематичные виды, иллюстрирующие подходящее состояние или состояние применения пространственного уплотнения, используемое в рассматриваемом варианте;

Фигуры с 4А по 4F представляют схематичные виды, показывающие обобщенную структуру тракта передачи сигналов миллиметрового диапазона для применения пространственного уплотнения;

Фигуры с 5А по 5С представляют блок-схемы, иллюстрирующие пример конфигурации функционального блока модуляции и функционального блока демодуляции в канале связи;

Фигуры с 6А по 6D представляют блок-схемы, иллюстрирующие базовый механизм снижения степени жесткости требований к защите от помех в сравнении между многоканальной передачей и пространственным уплотнением;

Фигуры 7А и 7В представляют схемы, иллюстрирующие вычисления при применении технологии MIMO на приемной стороне;

Фигура 8 представляет схему, иллюстрирующую основы способа вычислений при применении технологии MIMO на приемной стороне;

Фигуры 9А и 9В представляют схематичный вид и схему соответственно, иллюстрирующую основные принципы применения технологии MIMO на приемной стороне в системе с двумя каналами;

Фигуры с 10А по 10С представляют диаграммы, иллюстрирующие соотношение между разностью путей и элементами канальной матрицы в системе с двумя каналами;

Фигуры с 11А по 11D представляют схемы, иллюстрирующие первый пример ограничивающего условия для размещения антенн в системе с двумя каналами;

Фигуры с 12А по 12D представляют схемы, иллюстрирующие второй пример ограничивающего условия для размещения антенн в системе с двумя каналами;

Фигура 13 представляет схематичный вид, иллюстрирующий способ подстройки разности путей, когда антенна имеет фазовую характеристику, зависящую от направленности;

Фигуры 14 и 15 представляют схемы, иллюстрирующие способ применения технологии MIMO в случае использования трех или более пар антенн;

Фигуры 16А и 16В представляют схематичные виды, иллюстрирующие способ применения технологии MIMO в случае расположения передающих и приемных антенн в виде трехмерной системы;

Фигуры 17А и 17В представляют блок-схемы, показывающие базовую конфигурацию, где применение технологии MIMO на приемной стороне осуществляется посредством цифровой обработки;

Фигура 18 представляет схему, показывающую приемную систему с технологией MIMO согласно первому варианту;

Фигура 19 представляет схему, показывающую приемную систему с технологией MIMO согласно второму варианту;

Фигуры с 20А по 20С представляют графики, иллюстрирующие ситуацию сложного сигнала, составленного из искомой волны и нежелательной волны, принимаемых антенной на приемной стороне; и

Фигуры с 21А по 21D представляют графики, иллюстрирующие разницу между детектированием огибающей и квадратичным детектированием.

Подробное описание изобретения

В последующем варианты настоящего изобретения описаны подробно со ссылками на чертежи. Когда функциональные элементы отличаются в разных вариантах, к позиционным обозначениям этих функциональных элементов добавляют символы в виде заглавных букв английского алфавита, таких как А, В, С,…, а когда варианты описывают без какого-либо специального различения между ними, такие символы в обозначениях отсутствуют. Исключение таких символов в позиционных обозначениях аналогичным образом применяется к чертежам.

Следует отметить, что настоящее изобретение описано в следующем порядке:

1. Канал связи: Основные принципы (пространственное уплотнение)

2. Применение способа пространственного уплотнения

3. Модуляция и демодуляция (Применение квадратичного детектирования и детектирования огибающей)

4. Соотношение между многоканальной передачей и пространственным уплотнением

5. Описание применения технологии MIMO на приемной стороне: Процедура вычислений, Взаимосвязь с частотой несущей, Взаимосвязь с расположением антенн, Взаимосвязь с направленностью, Применение к случаю с тремя или более каналами, Применение к трехмерной антенной системе, Цифровая обработка

6. Приемная система с использованием технологии MIMO: первый и второй варианты

При описании системы радиосвязи согласно рассматриваемому варианту для облегчения понимания механизма действия этого варианта сначала будет описана обобщенная базовая конфигурация. Затем будет подробно описано применение технологии MIMO на приемной стороне, что является характерным моментом системы радиосвязи согласно рассматриваемому варианту.

<Канал связи: Основные принципы>

На чертежах с фиг.1 по фиг.2Е показана система радиосвязи согласно рассматриваемому варианту. В частности, на фиг.1 изображен сигнальный интерфейс системы 1Y радиосвязи согласно рассматриваемому варианту с точки зрения функциональной конфигурации. Фиг.2А-2Е иллюстрируют мультиплексирование (уплотнение)сигналов.

Хотя частота несущей, используемой в описываемой ниже системе радиосвязи согласно рассматриваемому варианту, лежит в миллиметровом диапазоне длин волн, механизм в соответствии с рассматриваемым вариантом может быть применен не только в случае использования частоты несущей из миллиметрового диапазона, но и в другом случае, при использовании частоты несущей из более коротковолнового диапазона, такого как, например, субмиллиметровый диапазон длин волн. Система радиосвязи согласно рассматриваемому варианту применяется, например, в устройстве цифровой записи и воспроизведения, в наземном телевизионном приемнике, игровом автомате и в компьютере.

[Функциональная конфигурация]

Как показано на фиг.1, система 1Y радиосвязи конфигурирована таким образом, что первое устройство 100Y связи, являющееся примером первого устройства радиосвязи, и второе устройство 200Y связи, являющееся примером второго устройства радиосвязи, связаны одно с другим через тракт 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона длин волн и осуществляют передачи сигналов с использованием миллиметрового диапазона. Этот тракт 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона длин волн является примером тракта передачи радиосигналов. Передаваемый сигнал преобразует по частоте в сигнал миллиметрового диапазона, подходящий для широкополосной передачи, и передают полученный в результате преобразования сигнал.

Система 1Y радиосвязи согласно рассматриваемому варианту отличается тем, что за счет использования нескольких спаренных элементов 108 и 208 связи с трактом передачи сигналов в нее включены несколько каналов таких трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона. Эти несколько каналов трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона расположены таким образом, чтобы не интерферировать пространственно один с другим или не быть подверженными влиянию помех, и могут осуществлять связь одновременно с использованием одной и той же частоты для передачи сигналов во всех этих нескольких каналах.

Слова «нет пространственной интерференции» означают, что сигналы нескольких каналов можно передавать независимо один от другого. Механизм такой передачи далее будет именоваться «пространственное уплотнение». Когда нужно передавать многоканальные сигналы в ситуации, в которой не применяется пространственное уплотнение, приходится применять частотное уплотнение, в случае которого для разных каналов используют разные частоты несущих. Однако при применении пространственного уплотнения можно реализовать передачу без влияния интерференции даже при использовании одной и той же частоты несущей.

Термином «пространственное уплотнение» может быть назван любой способ создания нескольких каналов трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона в трехмерном пространстве, где может быть передан сигнал миллиметрового диапазона, представляющий собой электромагнитную волну. В частности, этот способ не ограничивается конфигурацией нескольких каналов трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона в свободном пространстве. Например, если трехмерное пространство, в котором может быть передан сигнал миллиметрового диапазона, представляющий собой электромагнитную волну, может быть заполнено диэлектрическим материалом, то несколько каналов трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона могут быть созданы в этом диэлектрическом материале. Кроме того, реализация каждого из этих нескольких каналов трактов 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона не ограничивается свободным пространством, так что тракт может быть выполнен в виде диэлектрического тракта передачи сигналов, полого волновода или иного подобного устройства.

Устройство или система радиосвязи конфигурированы из первого блока связи или первого устройства связи миллиметрового диапазона и второго блока связи или второго устройства связи миллиметрового диапазона. Кроме того, в процессе связи между первым блоком связи и вторым блоком связи, расположенными на сравнительно небольшой дальности один от другого, передаваемый сигнал, преобразованный в сигнал миллиметрового диапазона, передают по тракту передачи сигналов миллиметрового диапазона. Термин «радиопередача» в рассматриваемом варианте означает передачу сигнала, подлежащего передаче, не по электрической проводной линии, а по радио, в рассматриваемом примере посредством миллиметровых волн.

Термин «сравнительно небольшая дальность» означает дальность меньше расстояния в полевых условиях или вне помещения между устройствами, используемыми для радиовещания или обычной радиосвязи, а область передачи может быть определена в качестве замкнутого пространства. Термин «замкнутое пространство» означает пространство в таком состоянии, когда утечка электрических волн изнутри пространства наружу мала, равно как и приход или проникновение электрических волн извне пространства внутрь незначительно. Обычно термин «замкнутое пространство» означает состояние, когда все пространство окружено корпусом или кожухом, экранирующим радиоволны.

Упомянутая радиосвязь может представлять собой, например, связь между платами внутри корпуса одного электронного устройства, связь между кристаллами интегральных схем на одной и той же плате или связь между устройствами, когда несколько электронных устройств интегрированы, как, например, в случае установки одного электронного устройства на другом электронном устройстве.

Хотя указанное выше понятие «интеграции» обычно означает состояние, в котором оба электронных устройства полностью контактируют одно с другим посредством монтажного соединения между ними, это может быть также состоянием, в котором область передачи сигналов между этими двумя электронными устройствами можно определить по существу как замкнутое пространство. Сюда включен также случай, когда оба электронных устройства находятся в заданном положении, но все же на некотором расстоянии одно от другого, т.е. на сравнительно небольшой дальности, такой как, например, от нескольких сантиметров до расстояния меньше двадцати сантиметров, так что можно считать, что эти электронные устройства по существу интегрированы одно с другим. Короче говоря, интеграция означает любое состояние, в котором утечка радиоволн изнутри пространства, образованного этими двумя электронными устройствами наружу, мала, электрические волны могут распространяться в этом пространстве и напротив незначительно поступление или проникновение электрических волн извне пространства внутрь его.

Передача сигнала в корпусе одного электронного устройства будет далее именоваться внутрикорпусной передачей сигнала, а передача сигнала в состоянии, когда несколько электронных устройств интегрированы (включая ситуацию «по существу интегрированы», как будет описано в последующем), далее именуется передачей сигнала между корпусами или межкорпусной передачей сигнала. В случае внутрикорпусной передачи сигнала устройство связи или блок связи, или передатчик на передающей стороне и устройство связи, или блок связи, или приемник на приемной стороне размещены в одном и том же корпусе, а система радиосвязи согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения, где тракт передачи радиосигнала образован между этими блоками связи или между передатчиком и приемником, представляет собой само электронное устройство. С другой стороны, в случае межкорпусной передачей сигнала устройство связи или блок связи, или передатчик на передающей стороне и устройство связи, или блок связи, или приемник на приемной стороне размещены в индивидуальных корпусах электронных устройств, отличных один от другого. Кроме того, тракты передачи радиосигналов образованы между блоками связи или между передатчиками и приемниками из состава обоих электронных устройств, где оба электронных устройства расположены и интегрированы в заданных положениях, так что построена система радиосвязи согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения.

В устройствах связи, соединенных трактом передачи сигналов миллиметрового диапазона, передатчик и приемник расположены в паре и связаны один с другим. Передача сигнала между одним устройством связи и другим устройством связи может быть односторонней, т.е. в одном направлении, или может быть двусторонней. Например, если первый блок связи служит устройством на передающей стороне и второй блок связи служит устройством на приемной стороне, передатчик расположен в первом блоке связи, а приемник расположен во втором блоке связи. Если же второй блок связи служит устройством на передающей стороне и первый блок связи служит устройством на приемной стороне, передатчик расположен во втором блоке связи, а приемник расположен в первом блоке связи.

Передатчик включает, например, генератор сигнала на передающей стороне для обработки передаваемого сигнала с целью генерации сигнала миллиметрового диапазона, т.е. преобразователь сигнала для преобразования передаваемого электрического сигнала в сигнал миллиметрового диапазона, и элемент связи сигнала на передающей стороне для связи сигнала миллиметрового диапазона, генерируемого в генераторе сигнала на передающей стороне, с трактом передачи сигналов или трактом передачи сигналов миллиметрового диапазона с целью передачи этого сигнала миллиметрового диапазона. Предпочтительно генератор сигнала на передающей стороне выполнен заодно с функциональным блоком для генерации передаваемого сигнала.

Например, генератор сигнала на передающей стороне включает модулятор, который модулирует передаваемый сигнал. Генератор сигнала на передающей стороне выполняет преобразование частоты сигнала, модулированного в модуляторе для генерации сигнала миллиметрового диапазона. В принципе, реальной представляется идея прямого преобразования передаваемого сигнала сразу в сигнал миллиметрового диапазона. Элемент связи сигнала на передающей стороне передает сигнал миллиметрового диапазона, генерируемый в генераторе сигнала на передающей стороне, в тракт передачи сигналов миллиметрового диапазона.

С другой стороны, приемник включает, например, элемент связи сигнала на приемной стороне для приема сигнала миллиметрового диапазона, переданного по тракту передачи сигнала миллиметрового диапазона, и генератор сигнала на приемной стороне для обработки сигнала миллиметрового диапазона или входного сигнала, принятого элементом связи сигнала на приемной стороне, для генерации обычного электрического сигнала, являющегося передаваемым сигналом, т.е. преобразователь сигнала для преобразования сигнала миллиметрового диапазона в передаваемый электрический сигнал. Предпочтительно, генератор сигнала на приемной стороне выполнен заодно с функциональным блоком для приема передаваемого сигнала. Например, генератор сигнала на приемной стороне включает демодулятор и выполняет преобразование частоты сигнала миллиметрового диапазона с целью генерации выходного сигнала. Этот выходной сигнал демодулируют в демодуляторе для генерации передаваемого сигнала. В принципе, реальной представляется идея прямого преобразования сигнала миллиметрового диапазона сразу в передаваемый сигнал.

В частности, при попытке реализовать сигнальный интерфейс сигнал, подлежащий передаче, передают бесконтактным и беспроводным способом с использованием сигнала миллиметрового диапазона, т.е. передают без использования электрической проводной линии. Предпочтительно, по меньшей мере передачу сигнала, и в частности передачу сигнала изображения, для чего требуется высокая скорость и большие объемы передачи данных, либо высокоскоростного тактового сигнала, либо иного подобного сигнала, осуществляют с использованием сигнала миллиметрового диапазона. В частности, согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения передача сигнала, которая ранее осуществлялась по электрической проводной линии, теперь производится с использованием сигнала миллиметрового диапазона. Передача сигнала в миллиметровом диапазоне позволяет реализовать передачу сигнала данных с высокой скоростью порядка Гбит/с, а расстояние, на котором проявляется сигнал миллиметрового диапазона, можно легко ограничить, что дает возможность получить эффект от только что описанных характеристик.

Здесь элементы связи сигнала могут быть конфигурированы таким образом, чтобы первый блок связи и второй блок связи могли передавать сигналы миллиметрового диапазона через тракт передачи сигналов миллиметрового диапазона. Например, эти элементы связи сигнала могут индивидуально включать антенную структуру или блок согласования антенны, либо могут быть конфигурированы для передачи сигнала без применения антенной структуры.

Хотя «тракт передачи сигналов миллиметрового диапазона» может быть конфигурирован в воздухе, т.е. в свободном пространстве, предпочтительно тракт передачи сигналов миллиметрового диапазона включает структуру для передачи сигналов миллиметрового диапазона и при этом ограничения этих сигналов в тракте. В случае позитивного использования только что описанной характеристики топологию тракта передачи сигналов миллиметрового диапазона можно выбрать произвольным образом, подобно, например, электрическому проводу.

Хотя обычно в качестве такой структуры для ограничения миллиметровых волн или структуры для ограничения радиосигнала, как описано выше, рассматривают, например, полый трубчатый волновод, настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, можно применить структуру из диэлектрического материала, способного передавать сигнал миллиметрового диапазона, именуемую далее диэлектрическим трактом передачи или диэлектрическим трактом передачи сигналов миллиметрового диапазона, или полый волновод, образующий тракт передачи сигналов, так что в этом волноводе экранирующий материал, препятствующий излучению сигналов миллиметрового диапазона вовне, расположен таким образом, чтобы окружать тракт передачи сигналов и ограничивать полое внутреннее пространство. Сообщив диэлектрическому материалу или экранирующему материалу гибкость, можно реализовать заданную конфигурацию тракта передачи сигналов миллиметрового диапазона.

В частности, в случае воздушного тракта передачи сигналов, именуемого также свободным пространством, каждый из элементов связи сигнала включает антенную структуру, так что передача сигнала в пространство малых размеров осуществляется через антенную структуру. С другой стороны, хотя и можно при использовании тракта из диэлектрического материала применить антенную структуру, это не существенно.

[Конфигурация системы с использованием пространственного уплотнения]

На фиг.1 показана система 1Y радиосвязи согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения. В соответствии с фиг.1, как можно понять из приведенного выше базового описания, относящегося к пространственному уплотнению, система 1Y радиосвязи согласно настоящему изобретению включает несколько каналов, образованных трактами 9 передачи сигналов миллиметрового диапазона между первым устройством 100Y связи и вторым устройством 200Y связи.

Здесь несколько разных сигналов _@ (@ от 1 до N1) передают от первого устройства 100Y связи второму устройству 200Y связи и другие несколько сигналов _@ (@ от 1 до N2) передают от второго устройства 200Y связи первому устройству 100Y связи.

Как подробнее все это будет описано позднее, полупроводниковый кристалл 103 включает блок 110 генерации сигнала на передающей стороне и блок 120 генерации сигнала на приемной стороне, а другой полупроводниковый кристалл 203 включает блок 210 генерации сигнала на передающей стороне и блок 220 генерации сигнала на приемной стороне. Как показано на временной иллюстрации на фиг.1, такая пара из блока 110 генерации сигнала на передающей стороне и блока 220 генерации сигнала на приемной стороне создана для каждого из N1 каналов или, другими словами, созданы N1 таких блоков 110 генерации сигнала на передающей стороне и N1 таких блоков 220 генерации сигнала на приемной стороне, а также такая пара из блока 210 генерации сигнала на передающей стороне и блока 120 генерации сигнала на приемной стороне создана для каждого из N2 каналов или, другими словами, созданы N2 таких блоков 210 генерации сигнала на передающей стороне и N2 таких блоков 120 генерации сигнала на приемной стороне.

Поскольку принцип пространственного уплотнения позволяет использовать один и тот же частотный диапазон в одно и то же время, можно повысить скорость передачи данных и обеспечить одновременность двусторонней связи, когда передают сигналы N1 каналов от первого устройства 100Y связи второму устройству 200Y связи и передают сигналы N2 каналов от второго устройства 200Y связи первому устройству 100Y связи. В частности, миллиметровые волны имеют маленькую длину волны, так что можно ожидать проявление затухания сигнала с расстоянием. Кроме того, даже если смещение мало, иными словами, даже если пространственное расстояние между каналами передачи невелико, вероятность интерференции между каналами мала и можно легко реализовать каналы распространения сигналов, отличающиеся один от другого в зависимости от пространственного положения.

Как показано на фиг.1, система 1Y радиосвязи согласно рассматриваемому варианту настоящего изобретения включает "N1+N2" каналов, образованных элементами 108 и 208 связи с трактами передачи сигналов, каждый из которых включает терминал связи миллиметрового диапазона, тракт передачи миллиметровых волн, антенну и так далее, и "N1+N2" каналов, образованных трактами 9 передачи сигналов миллиметрового диапазон