专利名称:信号传输装置、滤波器及基板间通信装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种使用多个分别形成有谐振器的基板进行信号(电磁波)传输的信号传输装置、滤波器及基板间通信装置。
背景技术:
过去已知有使多个谐振器发生电磁耦合进行信号(电磁波)传输的传输装置。例如,在非专利文献1中提出了一种利用共振(Resonance)现象使配置于空中的螺旋状输电端线圈与受电端线圈发生电磁耦合,从而实现无线式输电系统的方法。在该输电系统中,输电端线圈和受电端线圈中分别配置有激发用环状导体,输电端的环状导体上连接着用于供电的高频电源电路,受电端的环状导体上连接着设备作为负载。现有技术文献非专利文献非专利文献1
"Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances〃, Sciencevol. 317, PP. 83-86,2007-6。在上述无线输电系统中,输电端线圈和受电端线圈以及激振用环状导体分别以相同的谐振频率f0进行谐振。基本上,在输电端线圈和受电端线圈,作为以谐振频率f0为通频带的2级BPF (带通滤波器)进行动作。在该输电系统中,在输电端线圈和受电端线圈未发生电磁耦合的情况下单独的谐振频率的频带包含在发生了电磁耦合的状态下的谐振频率f0的频带内,因此,例如,即使在输电端线圈和受电端线圈未发生电磁耦合的情况下,输电端线圈也会放射出电力。在利用与该输电系统同样的原理进行信号传输的情况下,就会出现信号(电磁波)泄漏的问题。
发明内容
本发明是借鉴了上述问题点而提出的,其目的在于提供一种能够防止信号(电磁波)泄漏的信号传输装置、滤波器和基板间通信装置。本发明的第1观点的信号传输装置包括多个基板;以及多个谐振部,在将多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下,并列配置在与第一方向不同的第二方向,各自以预定的谐振频率谐振,彼此电磁耦合,由此,在相邻的谐振部之间对包含预定谐振频率的预定的通频带的信号进行传输,多个基板中的至少一个基板在第二方向具有二个以上谐振器,其他的一个或二个以上基板在第二方向分别具有一个以上谐振器。另外,多个谐振部中的至少一个谐振部由在多个基板间沿第一方向彼此对置的多个谐振器构成,这些彼此对置的多个谐振器彼此以混合谐振模式发生电磁耦合,由此,作为整体构成一个以预定谐振频率进行谐振的耦合谐振器,并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振。CN 102386882 A
说明书
2/18 页本发明的滤波器采用与上述本发明第1观点的信号传输装置相同的结构,作为滤波器进行动作。本发明的基板间通信装置还可以在本发明的第1观点的信号传输装置的结构中包括第一输入输出端子,直接与多个基板中的至少一个基板中的第一谐振器物理式连接、 或者与第一谐振器隔开间隔地电磁耦合;以及第二输入输出端子,直接与不同于形成了第一谐振器的基板的至少一个其它基板中的其它谐振器物理式连接、或者与其他谐振器隔开间隔地电磁耦合,在将多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下,在不同基板间进行信号传输。在本发明第1观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中,在将多个基板在第ι方向上彼此对置配置的状态下,在与第1方向不同的第2方向上并列配置多个谐振部。多个谐振部各自以预定的谐振频率进行谐振,彼此电磁耦合,由此,在相邻谐振部之间对包含预定谐振频率的预定的通频带的信号进行传输。多个谐振部之中至少一个谐振部是由多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而形成一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器,并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。即,多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此发生电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此,在多个基板彼此电磁耦合的状态下,在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输,而在以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,变为在预定通频带内不进行信号传输的状态。在本发明的第1观点的信号传输装置或滤波器中还包括第1输入输出端子,直接与多个谐振部之中构成第1谐振部的至少一个第1谐振器物理式连接、或者与第1谐振器隔开间隔地电磁耦合;第2输入输出端子,直接与构成不同于第1谐振部的其他谐振部的至少一个其他谐振器物理式连接、或者与其他谐振器隔开间隔地电磁耦合,也可以在将多个基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,在不同基板之间或同一基板内进行信号传输。另外,在本发明第1观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中,也可以在第1输入输出端子上连接滤波器单元,该滤波器单元能够使预定的通频带的信号通过,但会滤掉处于预定的通频带以外的频带的其他谐振频率的信号。另外,在本发明第1观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中,在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成耦合谐振器的多个谐振器也可以按照各基板以同一其他谐振频率进行谐振。另外,多个基板之中在第2方向上具有2个以上谐振器的基板内,相邻谐振器的单独的谐振频率也可以彼此不同。另外,在本发明第1观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中,也可以采用多个谐振部之中第ι谐振部和第2谐振部分别形成耦合谐振器的结构,构成第1谐振部的多个谐振器和构成第2谐振部的其他多个谐振器也可以形成在相同的2个以上的基板上。或者,也可以是,采用多个谐振部之中第1谐振部和第2谐振部分别形成耦合谐振器的结构,第1谐振部和第2谐振部彼此沿第2方向相邻配置,构成第1谐振部的多个谐振器和构成第2谐振部的其他多个谐振器形成在局部不同的基板上。
本发明第2观点的信号传输装置包括多个基板;分别形成在多个基板上的谐振器;耦合谐振器,在将多个基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,由彼此对置的多个谐振器之间彼此以混合谐振模式发生电磁耦合而形成,整体以预定的谐振频率进行谐振;滤波器单元,相对于多个基板之中的至少一个基板的谐振器设置,在耦合谐振器之间使包含预定的谐振频率在内的预定通频带的信号通过。此外,在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振,滤波器单元滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号。在本发明第2观点的信号传输装置中,在将多个基板在第1方向上彼此对置配置的状态下,多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器,并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。 即,多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此,在多个基板彼此电磁耦合的状态下,在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输,而在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,在预定通频带内不进行信号传输。进而,在至少1个基板中,无论多个基板是否彼此对置配置,滤波器单元都将滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号。由此,在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,变为在预定的通频带内不进行信号传输的状态,并且在处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率下也不进行信号传输。另外,在本发明第1或第2观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中,所谓的“信号传输”并不限于通过模拟信号或数字信号等的发送/接收这样的信号传输,也包含电力的输送/接收这样的电力传输。发明效果
根据本发明第1或第2观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置,在多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器,并且多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振,因此,能够使多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此,在多个基板彼此电磁耦合的状态下,在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输,而在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,将变为在预定通频带内不进行信号传输的状态,由此,在多个基板彼此充分分开的情况下,能够防止形成于各基板上的谐振器泄漏信号(电磁波)。特别地,根据本发明第2观点的信号传输装置,至少在1个基板上,利用滤波器单元滤掉了处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号,因此,在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,变为在预定的通频带内不进行信号传输的状态,并变为预定通频带以外的频带内的其他谐振频率下也不进行信号传输的状态。由此,能够更有效地防止信号(电磁波)泄漏。
图1是将本发明第1实施方式中的信号传输装置(滤波器、基板间通信装置)的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图2是表示具有比较例的谐振器结构的基板的剖视图。图3是表示将2个图2所示的基板对置配置的结构的剖视图。图4 (A)是表示由一个谐振器发生的谐振频率的说明图;(B)是表示由2个谐振器发生的谐振频率的说明图。图5是表示将2个耦合谐振器并列配置的情况下的谐振频率的说明图。图6是关于通频带的说明图。图7是表示谐振器的第1具体实例的平面图。图8是表示谐振器的第2具体实例的平面图。图9是表示谐振器的第3具体实例的平面图。图10是表示谐振器的第4具体实例的平面图。图11是表示谐振器的第5具体实例的平面图。图12是表示谐振器的第6具体实例的平面图。图13是表示谐振器的第7具体实例的平面图。图14是表示谐振器的第8具体实例的平面图。图15是表示谐振器的第9具体实例的电路图。图16是表示谐振器的第10具体实例的电路图。图17是将图1所示的信号传输装置的变形例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图18是将本发明第2实施方式中的信号传输装置的第1结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图19是将本发明第2实施方式中的信号传输装置的第2结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图20是将本发明第2实施方式中的信号传输装置的第3结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图21是将本发明第2实施方式中的信号传输装置的第4结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图22是将本发明第3实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图23是将本发明第4实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图M是将本发明第5实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图25是将本发明第6实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图沈是将本发明第7实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。
图27是将本发明第8实施方式中的信号传输装置的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图观是将本发明的第9实施方式中的信号传输装置的第1结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图四是将本发明第9实施方式中的信号传输装置的第2结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图30是将本发明第9实施方式中的信号传输装置的第3结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。图31是表示由串联谐振电路构成的带通滤波器的一个实例的电路图。图32是表示由并联谐振电路构成的带通滤波器的一个实例的电路图。
具体实施例方式下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。<第1实施方式>
图1示出本发明第1实施方式中的信号传输装置(基板间通信装置或滤波器)的整体结构实例。本实施方式的信号传输装置具有在第1方向(图中的Z方向)上彼此对置配置的第 1基板10和第2基板20。该信号传输装置还具有第1输入输出端子51和第2输入输出端子52。第1基板10和第2基板20是电介质基板,两者包夹着由不同于基板材料的材料所制成的层(介电常数不同的层,例如空气层),并隔开间隔(基板间距离Da)彼此对置配置。第1基板10上沿第2方向(图中的Y方向)并列地形成了第1和第2谐振器11、 12。第2基板20上也同样地沿第2方向并列地形成了第1和第2谐振器21、22。第1基板10上的第1和第2谐振器11、12由如后文叙述的图7 图16所示的各种类型的谐振器构成。例如,利用线路状的电极图形所构成的线路型谐振器(線路型共振器),例如λ/4谐振器(1/4波长谐振器)、λ /2谐振器(1/2波长谐振器)、3 λ /4谐振器(3/4波长谐振器)或 λ谐振器(1波长谐振器)构成。第2基板20上的第1和第2谐振器21、22也是如此。此外,图1中示出了各谐振器11、12、21、22形成在基板内部的实例,但各谐振器11、12、21、22 也可以制作成带状线路,并形成在基板状10、20的表面上(或背面)。该信号传输装置结构为在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第1谐振器11和第2基板20上的第1谐振器21沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成第1谐振部1。另外,在将第1基板10和第2基板 20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第2谐振器12和第2基板20上的第2谐振器22沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成第2谐振部2。由此,在将第 1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1和第2谐振部1、2沿第2 方向并列配置。第1和第2谐振部1、2分别以预定的谐振频率(后文叙述的混合谐振模式下的第 1谐振频率Π或第2谐振频率f2)进行谐振,彼此发生电磁耦合。在第1和第2谐振部1、 2之间就可以在包含预定的谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输。另一方面,在第1 基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了第1和第2谐振部1、2的各谐振器11、12、21、22以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率f0进行谐振。第1基板10上的第1谐振器11和第2基板20上的第1谐振器21优选是例如隔着空气层彼此主要由磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)。同样地,第1基板10上的第2 谐振器12和第2基板20上的第2谐振器22优选是主要由磁场分量发生电磁耦合(磁场耦合)。由于主要由磁场分量发生电磁耦合,故第1基板10和第2基板20之间的空气层等之中的电场分布基本消失。由此,即使第1基板10和第2基板20之间的空气层等基板间距离Da发生了变动,也可以抑制第1谐振部1和第2谐振部2中的谐振频率的变动。其结果是,基板间距离Da的变动导致的通过频率和通频带的变动受到抑制。第1输入输出端子51直接与第1基板10上的第1谐振器11物理式连接(直接导通)。由此,能够在第1输入输出端子51和第1谐振部1之间进行信号传输。第2输入输出端子52直接与第2基板20上的第2谐振器22物理式连接(直接导通)。由此,能够在第 2输入输出端子52和第2谐振部2之间进行信号传输。第1谐振部1和第2谐振部2发生电磁耦合,故可以在第1输入输出端子51和第2输入输出端子52之间进行信号传输。由此,在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,能够在第1基板10 和第2基板20这2个基板之间进行信号传输。[动作和作用]
在该信号传输装置中,第ι谐振部ι通过第ι基板10上的第1谐振器11和第2基板 20上的第1谐振器21以后文叙述的混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定的第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行谐振的耦合谐振器。并且在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,第1基板10上的第1谐振器11和第2基板20上的第1谐振器21各自的单独的谐振频率成为不同于预定的第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)的其他谐振频率 。同样地,第2谐振部2通过第1基板10上的第2谐振器12和第2基板20上的第 2谐振器22以后文叙述的混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定的第1谐振频率f 1 (或第2谐振频率f2)进行谐振的耦合谐振器。并且,在第1基板10和第2基板20 以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,第1基板10上的第2谐振器21和第2 基板20上的第2谐振器22各自的单独的谐振频率成为不同于预定的第1谐振频率f 1 (或第2谐振频率f2)的其他谐振频率 。因而,第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此,例如在第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下,在包含第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)在内的预定通频带内进行信号传输。另一方面,在第1基板 10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下以单独的其他谐振频率 f0进行谐振,因此,变为在包含第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)在内的预定通频带内不进行信号传输的状态。由此,在第1基板10和第2基板20充分分开的状态下,即使输入了与第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)频带相同的信号,该信号也会被反射,因而能够防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、21、22泄漏出去。(以混合谐振模式进行信号传输的原理)
这里,对以上述的混合谐振模式进行信号传输的原理进行说明。为了简化说明,将图2所示的在第1基板110的内部形成了 1个谐振器111的谐振器结构作为比较例。在该比较例的谐振器结构中,如图4 (A)所示,变成以1个谐振频率f0进行谐振的谐振模式。与此不同的是,如图3所示,将具有与图2所示的比较例谐振器结构相同的结构的第2基板120 隔开基板间距离Da与第1基板110对置配置,并发生电磁耦合,对该情形加以考虑。在第 2基板120的内部形成了 1个谐振器121。就第2基板120上的谐振器121而言,第2基板 120上的谐振器121与第1基板110上的谐振器111结构相同,因此,在未与第1基板110 发生电磁耦合的单独的状态下,如图4 (A)所示,变成以1个谐振频率f0进行谐振的单独的谐振模式。但是,在如图3所示的将2个谐振器111、121电磁耦合的状态下,如图4 (B) 所示,由于电波的漂移效应(飛$移”効果),将形成第1谐振模式和第2谐振模式的混合谐振模式并进行谐振,而不是以单独的谐振频率f0进行谐振,其中第1谐振模式的第1谐振频率fl比单独的谐振频率f0低,第2谐振模式的第2谐振频率f2比单独的谐振频率f0 尚ο如果将图3所示的在混合谐振模式下发生电磁耦合的2个谐振器111、121作为一个整体看作是耦合谐振器101,则通过并列配置同样的谐振器结构,就能够构成以包含第1 谐振频率π (或第2谐振频率f2)在内的频带作为通频带的滤波器。输入该第1谐振频率 fl (或第2谐振频率f2)附近频率的信号,就能够进行信号传输。图1所示的本实施方式的信号传输装置就采用了这种结构。在以上原理的基础上,进一步详细说明本实施方式的信号传输装置中的谐振模式。图1中的第1谐振部1和第2谐振部2分别具有与图3的耦合谐振器101相同的结构, 因此,各谐振部在单独工作时如图4 (B)所示那样以第1谐振频率fl和第2谐振频率f2 进行谐振,但由于第1谐振部1和第2谐振部2彼此并列配置并发生电磁耦合,因此,对于第1谐振频率Π和第2谐振频率f2而言,谐振频率的峰值呈现为如图5所示那样分别分裂为2个的状态。即,在比谐振频率f0低的频率端,谐振频率的峰值分裂为频率比第1谐振频率fl更低的谐振频率fll和频率比第1谐振频率fl更高的谐振频率Π2。另外,在比谐振频率f0高的频率端,谐振频率的峰值分裂为频率比第2谐振频率f2更低的谐振频率 f21和频率比第2谐振频率f2更高的谐振频率f22。在这种情况下,在比谐振频率f0低的频率端,在以第1谐振频率fl为中心且包含谐振频率fll至谐振频率fl2的范围内形成了具有一定频带宽度的预定通频带。另外,在比谐振频率f0高的频率端,在以第2谐振频率 f2为中心且包含谐振频率f21至谐振频率f22的范围内形成了具有一定频带宽度的预定通频带。这里所说的通频带指的是如图6所示那样的通频特性从最大值下降3dB的范围。在后文叙述的图17以后所示的其他结构实例中也采用同样的通频带定义。本实施方式以及在后文叙述的其他结构实例中的信号传输装置采用了在按照上述方式定义的信号通频带内不包含谐振频率f0的结构。如上述说明的那样,在图1的信号传输装置中,第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下的频率特性与第1基板10和第2基板20隔着空气层等彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此,例如在第1基板10和第2基板20彼此电磁耦合的状态下,利用包含图5和图6所示的第1谐振频率fl (或第 2谐振频率f2)在内的预定通频带内的频率进行信号传输。另一方面,在第1基板10和第 2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,以包含不同于信号传输频率的单独的其他谐振频率f0在内的其他通频带内的频率进行谐振,因此,变为不以第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行信号传输的状态。由此,在第1基板10和第2基板20充分分开的状态下,即使输入了与第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)频带相同的信号,该信号也会被反射,因而,能够防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、21、22泄漏出去。[谐振器的具体结构实例]
接着,说明各谐振器11、12、21、22的具体结构实例。各谐振器11、12、21、22能够采用例如图7 图12所示的线路型谐振器构成。这里,图7示出直线状的λ /2谐振器201的结构实例,图8示出直线状的λ /4谐振器202的结构实例,图9示出环状的λ /2谐振器 203的结构实例,图10示出环状的λ谐振器204的结构实例。图11示出螺旋状结构的谐振器205的结构实例,图12示出弯曲(Meander)结构的谐振器206的结构实例。各谐振器 11、12、21、22另外也可以采用如图13 图14那样的由分立部件和线路型谐振器组合而成的结构。图13示出了在螺旋状结构的谐振器205的两端部连接芯片电容210而构成LC谐振器的实例。图14示出在弯曲结构的谐振器206的两端部连接芯片电容210而构成LC谐振器的实例。各谐振器11、12、21、22另外也能够如图15 图16所示那样由集总常数型谐振器构成。图15示出将集总常数型谐振器进行磁耦合的结构实例。在图15的结构实例中,第1 基板10上的第1谐振器11采用由第1电容器211和第1线圈212组成的第1 LC谐振器而构成,第2基板20上的第1谐振器21采用由第2电容器213和第2线圈214组成的第 2 LC谐振器而构成。在该结构实例中,在将第1基板10和第2基板20彼此对置配置的状态下,第1线圈212和第2线圈214发生磁耦合,由此,第1谐振器11和第1谐振器21进行磁耦合。图16示出使集总常数型谐振器发生电场耦合的结构实例。在图16的结构实例中,第1基板10上的第1谐振器11由第1 LC谐振器构成,该第1 LC谐振器具有第1线圈212、连接到第1线圈212的第1端部上的第1电容器电极221和连接到第1线圈212的第2端部上的第2电容器电极231。第2基板20上的第1谐振器21由第2 LC谐振器构成,该第2 LC谐振器具有第2线圈214、连接到第2线圈214的第1端部上的第3电容器电极222和连接到第2线圈214的第2端部上的第4电容器电极232。在该结构实例中,在将第1基板10和第2基板20彼此对置配置的状态下,第1电容器电极221和第3电容器电极222对置而彼此发生电场耦合,形成第1电容器。同样地,第2电容器电极231和第4 电容器电极232对置而彼此发生电场耦合,形成第2电容器。由此,在将第1基板10和第2 基板20彼此对置配置的状态下,第1谐振器11和第1谐振器21发生电场耦合。此外,在第1基板10和第2基板20充分分开的状态下,第1基板10上的第1电容器电极221和第 2电容器电极231分别在该第1电容器电极221、第2电容器电极231与例如接地电极等之间形成电容(例如与设置在基板内或基板外的接地电极之间的电容或对地电容),由此构成了与第1线圈212 —起以谐振频率f0进行谐振的第1 LC谐振器。同样地,第2基板20上的第3电容器电极222和第4电容器电极232分别在该第3电容器电极222、第4电容器电极232与例如接地电极等之间形成电容,由此构成了与第2线圈214 —起以谐振频率f0进行谐振的第2 LC谐振器。[变形例]在图1的结构实例中,在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1谐振部1和第2谐振部2这2个谐振部被并列配置,但也可以并列配置3个以上谐振部。图17示出在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下将第3谐振部3与第1谐振部1和第2谐振部2 —起并列配置的结构实例。在图17的变形例中,第1基板10上沿第2方向(图中的Y方向)并列地形成了第 1和第2谐振器11、12以及第3谐振器13。第2基板20上也同样地在第2方向上并列地形成了第1和第2谐振器21、22以及第3谐振器33。第3谐振器13、33与第1谐振器11 等同样是由例如线路状的电极图形构成的线路型谐振器,例如由λ /4波长谐振器、λ /2波长谐振器、3 λ/4波长谐振器或λ波长谐振器构成。另外,这些线路型谐振器由例如单端短路型、两端短路型或两端开路型谐振器构成。在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10 上的第3谐振器13和第2基板20上的第3谐振器23沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成第3谐振部3。第3谐振部3以预定的谐振频率(混合谐振模式下的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2)进行谐振,并与相邻的第2谐振部2彼此发生电磁耦合。在第 2和第3谐振部2、3之间就可以在包含预定的谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输。 另一方面,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成第3谐振部3的各谐振器13、23以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率f0进行谐振。在该变形例中,第2输入输出端子52直接与第2基板20上的第3谐振器23物理式连接(直接导通)。由此,能够在第2输入输出端子52和第3谐振部3之间进行信号传输。 第1谐振部1与第2谐振部2发生电磁耦合,第2谐振部2与第3谐振部3发生电磁耦合, 因而,能够在第1输入输出端子51和第2输入输出端子52之间进行信号传输。由此,在将第1基板10和第2基板20沿第1方向彼此对置配置的状态下,就能够在第1基板10和第 2基板20这2个基板之间进行信号传输。<第2实施方式>
接着,说明本发明的第2实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。图18示出本实施方式的信号传输装置的第1结构实例。该第1结构实例中的信号传输装置的基本结构与图17的信号传输装置相同,但与图17的信号传输装置不同的是, 第1输入输出端子51上连接了 LPF (低通滤波器)61。在该信号传输装置中,第1、第2和第3谐振部1、2、3分别以混合谐振模式下的较低的频率(第1谐振频率Π)作为预定的谐振频率进行电磁耦合,并以包含该第1谐振频率fl的频带作为信号的通频带。LPF61是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第1谐振频率Π在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率f0)的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、12、13、21、22、23以单独的其他谐振频率fO进行谐振,因此,变为在信号通频带即第1谐振频率fl下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第1输入输出端子51被输入了其他的谐振频率fO的信号,该谐振频率fO的信号也会被LPF61反射。另外,从第1基板10上的第1谐振器11向第1输入输出端子51 输出的谐振频率为fO的信号也会被LPF61过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)
13从各谐振器11、12、13、21、22、23泄漏出去。图19示出本实施方式的信号传输装置的第2结构实例。该第2结构实例中的信号传输装置的基本结构与图17的信号传输装置相同,但与图17的信号传输装置不同的是, 第1输入输出端子51上连接了 HPF (高通滤波器)62。在该信号传输装置中,第1、第2和第3谐振部1、2、3分别以混合谐振模式下的较高的频率(第2谐振频率f2)作为预定的谐振频率进行电磁耦合,将包含该第2谐振频率f2的频带作为信号的通频带。LPF62是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第2谐振频率f2在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率f0) 的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,各谐振器11、12、13、21、22、23以单独的其他谐振频率f0进行谐振,因此, 变为在信号通频带即第2谐振频率f2下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第1输入输出端子51被输入了其他的谐振频率fO的信号,该谐振频率fO的信号也会被 HPF62反射。另外,从第1基板10上的第1谐振器11向第1输入输出端子51输出的谐振频率为f0的信号也会被HPF62过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器 11、12、13、21、22、23 泄漏出去。图20示出本实施方式的信号传输装置的第3结构实例。该第3结构实例中的信号传输装置的基本结构与图17的信号传输装置相同,但与图17的信号传输装置不同的是, 第1输入输出端子51上连接了 BPF (带通滤波器)63。在该信号传输装置中,第1、第2和第3谐振部1、2、3分别以混合谐振模式下的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2作为预定的谐振频率进行电磁耦合,将包含第1谐振频率Π或第2谐振频率f2的频带作为信号的通频带。BPF63是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率f0)的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10 和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、12、13、21、 22,23以单独的其他谐振频率f0进行谐振,因此,变为在信号通频带即第1谐振频率fl或第2谐振频率f2下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第1输入输出端子 51被输入了其他的谐振频率fO的信号,该谐振频率fO的信号也会被BPF63反射。另外,从第1基板10上的第1谐振器11向第1输入输出端子51输出的谐振频率为f0的信号也会被BPF63过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、13、21、22、23 泄漏出去。图21示出本实施方式的信号传输装置的第4结构实例。该第4结构实例中的信号传输装置的基本结构与图17的信号传输装置相同,但与图17的信号传输装置不同的是, 第1输入输出端子51上连接了谐振器64。谐振器64不直接与第1基板10上的第1谐振器11物理式连接,而是与第1谐振器11隔开间隔配置。在该图21的信号传输装置中,第1、第2和第3谐振部1、2、3分别将混合谐振模式下的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2作为预定的谐振频率进行电磁耦合,将包含第1 谐振频率fl或第2谐振频率f2的频带作为信号的通频带。谐振器64是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率f0)的信号。谐振器64的谐振频率被设定为作为信号通频带的第1谐振频率fl 或第2谐振频率f2。因而,在第1基板10上的第1谐振器11和第2基板20上的第1谐振器21以第1谐振频率f 1或第2谐振频率f2发生电磁耦合的状态下,谐振器64与第1谐振器11 (第1谐振部11)发生电磁耦合。在这种状态下,如果从第1输入输出端子51输入了第1谐振频率f 1或第2谐振频率f2的信号,则信号就会经由谐振器64传输到第1谐振部1。在图21的信号传输装置中,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、12、13、21、22、23以单独的其他谐振频率fO进行谐振,因此,变为在信号通频带即第1谐振频率fl或第2谐振频率f2下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,将变为与连接到第1输入输出端子51的谐振器64的谐振频率不同的状态,因此,谐振器64与第1谐振器11不发生电磁耦合。因而,在这种状态下,即使第 1输入输出端子51被输入了其他的谐振频率fO的信号,该谐振频率fO的信号也会被谐振器64反射。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、13、21、22、23泄漏出去。此外,在图18 图21中举出了在第1输入输出端子51连接了 LPF61或谐振器64 的实例,但也可以在第2输入输出端子52上连接LPF61或谐振器64等。另外,也可以在第 1输入输出端子51和第2输入输出端子52两者上都连接LPF61或谐振器64等。另外,在图18 图21中举出了设置LPF (低通滤波器)、HPF (高通滤波器)、BPF (带通滤波器)或谐振器作为滤波器单元的实例,除此之外,也可以设置例如BEF (带阻滤波器)来滤掉各谐振器单独的谐振频率fO的信号,只要是使包含预定的谐振频率在内的预定通频带的信号通过并滤掉处于预定通频带以外的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率f0)的信号的滤波器单元即可。另外,在图18 图21中,在基板外部连接了滤波器单元,但也可以在基板内部形成滤波器单元。<第3实施方式>
接着,说明本发明的第3实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1或第2实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。图22示出本实施方式的信号传输装置的一个结构实例。该结构实例中的信号传输装置的基本结构与图17的信号传输装置相同,与图17的信号传输装置相比,各谐振器 11、12、13、21、22、23单独的谐振频率的关系不同。在图17的信号传输装置中,构成第1、第 2和第3谐振部1、2、3的各谐振器11、12、13、21、22、23单独的谐振频率都设定为相同的fO, 而在图22的信号传输装置中则设定为不同的谐振频率。具体地,第1基板10上的第1谐振器11单独的谐振频率设定为f0,第2谐振器12 的单独的谐振频率设定为fb,第3谐振器13的单独的谐振频率设定为fb’。另外,第2基板20上的第1谐振器21的单独的谐振频率设定为f0,第2谐振器22的单独的谐振频率设定为fa,第3谐振器23的单独的谐振频率设定为fa’。即,在同一基板内,相邻的谐振器的谐振频率被设定为互不相同(fO兴fb兴fb’、f0兴fa兴fa’)。另外,对于第2和第3谐振部2、3而言,对置的各谐振器单独的谐振频率也被设定为不同数值(fb Φ fa、fb’ Φ fa')。此外,就第2和第3谐振部2、3而言,对置的各谐振器的单独的谐振频率不同,但在将第1基板10和第2基板20对置配置并以混合谐振模式进行电磁耦合的状态下,整体的谐振频率相同,都是预定的第1谐振频率Π (或者第2谐振频率f2)。S卩,在本实施方式中,也是通过使第1基板10上的第2谐振器12与第2基板20上的第2谐振器22以混合谐振模式发生电磁耦合而使整体以预定的第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行谐振。同样地,通过使第1基板10上的第3谐振器13与第2基板20上的第3谐振器23以混合谐振模式发生电磁耦合而使整体以预定的第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2)进行谐振。根据本实施方式,就第1基板10上的各谐振器11、12、13而言,相邻的谐振器的谐振频率互不相同,因此,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,在第1基板10内,第1谐振器11和第2谐振器12彼此不发生电磁耦合,第2谐振器12和第3谐振器13彼此也不发生电磁耦合。另外,第1谐振器11和第3谐振器13的电磁耦合非常弱,或者可以忽略不计。同样地,就第2基板20上的各谐振器21、22、23而言,相邻的谐振器的谐振频率互不相同,因此,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,在第1基板20内,第1谐振器21和第2谐振器22彼此不发生电磁耦合,第2谐振器22和第3谐振器23彼此也不发生电磁耦合。另外,第1谐振器21和第3谐振器23的电磁耦合非常弱,或者可以忽略不计。各谐振器21、22、23相互之间彼此不发生电磁耦合。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、13、 21、22、23泄漏出去。此外,当同一基板内各谐振器单独的谐振频率被设定为不同数值(f0 ^fb ^ fb’ 并且f0 Φ fb,、f0乒fa乒fa'并且f0 Φ fa')的情况下,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,在第1基板10内,各谐振器11、12、13相互之间彼此不发生电磁耦合,同样地,在第2基板20内的各谐振器12、22、23相互之间彼此也不发生电磁耦合,故能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、12、13、21、22、23泄漏出去,所以优选采用这种方式。<第4实施方式>
接着,说明本发明的第4实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第3实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述第1至第3实施方式中举出了将2个基板10、20对置配置的信号传输装置的结构实例,但也可以将3个以上基板对置配置而构成信号传输装置。图23示出在图22 的信号传输装置的结构中增加了第3基板30的结构实例,并作为这种结构的一个实例。第3基板30上沿第2方向(图中的Y方向)并列地形成了第1、第2和第3谐振器 31、32、33。第1输入输出端子51直接与第3基板30上的第1谐振器31物理式连接(直接导通)。第3基板30上的第1谐振器31单独的谐振频率被设定为f0,第2谐振器32的单独的谐振频率被设定为fc,第3谐振器33的单独的谐振频率被设定为fc,(f0 ^fc ^ fc')。在该信号传输装置中,在将第1基板10和第2基板20及第3基板30沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第1谐振器11与第2基板20上的第1谐振器 21沿第1方向彼此对置并且第1基板10上的第1谐振器11与第3基板30上的第1谐振器31沿第1方向彼此对置并电磁耦合,由此形成了第1谐振部1。另外,在将第1基板10 和第2基板20及第3基板30沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第2谐振器12与第2基板20上的第2谐振器22沿第1方向彼此对置,并且第1基板10上的第 2谐振器12与第3基板30上的第2谐振器32沿第1方向彼此对置并电磁耦合,由此形成了第2谐振部2。另外,在将第1基板10和第2基板20及第3基板30沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第3谐振器13与第2基板20上的第3谐振器23沿第 1方向彼此对置并且第1基板10上的第3谐振器13与第3基板30上的第3谐振器33沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第3谐振部3。由此,在将第1基板10和第 2基板20及第3基板30沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1、第2和第3谐振部1、2、 3沿第2方向并列配置。<第5实施方式>
接着,说明本发明第5实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第4实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述各实施方式中,举出了在1个基板内沿第1方向(Z方向)只形成1个谐振器的结构实例,但也可以在1个基板内沿第1方向层叠配置多个谐振器。作为这种结构的一个实例,图M示出针对图22的信号传输装置的结构而改变了第2基板20内的谐振器结构的结构实例。在图M的结构实例中,图22中的第2基板20内的第2谐振器22由沿第1方向层叠配置的2个第2谐振器22-1、22-2构成。另外,第2谐振器23由沿第1方向层叠配置的3个第3谐振器23-1、23-2、23-3构成。在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,2个第2谐振器22-1、22-2整体以与图22中的第2谐振器22同样的谐振频率fa进行谐振。另外,3个第3谐振器23-1、23-2、23-3整体以与图22 中的第3谐振器23同样的谐振频率fa’进行谐振。图M的信号传输装置所执行的信号传输动作实质上与图22的信号传输装置相同。〈第6实施方式〉
接着,说明本发明第6实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第5实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述各实施方式中举出了构成各谐振部的谐振器均形成在同样的多个基板上的结构实例,但构成各谐振部的谐振器也可以形成在局部不同的基板上。作为这种结构的一个实例,图25示出在图23的信号传输装置的结构中进一步增加第4基板、并将构成各谐振部的基板的组合按各谐振部加以改变的结构实例。在图25的结构实例中,第1基板10内形成了第1谐振器11和第2谐振器12。在第2基板20内形成了第1谐振器21和第2谐振器22。在第3基板30的内仅形成了第1 谐振器31。在第4基板40内仅形成了第1谐振器41。第2输入输出端子52直接与第4 基板40上的第1谐振器41物理式连接(直接导通)。在图25的结构实例中,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板 10上的第1谐振器11与第3基板30上的第1谐振器31沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第1谐振部1。另外,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第 1基板10上的第2谐振器12与第2基板20上的第1谐振器21沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第2谐振部2。另外,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第2基板20上的第2谐振器22与第4基板40上的第1谐振器41沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第3谐振部3。由此,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1、第2和第3谐振部1、2、3沿第2方向且沿倾斜方向并列配置。这样,将多个谐振部在第2方向且沿倾斜方向上并列配置,就能够减少各基板上所配置的谐振器的数量。另外,在将各基板的尺寸设定为与所配置的谐振器数量相当的大小的情况下,能够实现信号传输装置的小型化。进而,直接与第1输入输出端子51物理式连接(直接导通)的第3基板30的第1谐振器31所电磁耦合的其他谐振器未并列配置在第 3基板30,因此,在第3基板30与其他基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,能够有效地防止信号(电磁波)从谐振器31泄漏出去。同样地,直接与第2输入输出端子52物理式连接(直接导通)的第4基板40的第1谐振器41所电磁耦合的其他谐振器未并列配置在第4基板40,因此,在第4基板40与其他基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,能够有效地防止信号(电磁波)从谐振器41泄漏出去。〈第7实施方式〉
接着,说明本发明的第7实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第6实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述各实施方式中举出了如下实例,即在2个以上基板对置配置的状态下,2 个以上谐振部分别由将2个以上谐振器以混合谐振模式耦合而成的耦合谐振器构成。但也可以仅1个谐振部构成混合谐振模式的耦合谐振器。作为这种结构的一个实例,图26示出在图17的信号传输装置的结构中仅第2谐振部2由混合谐振模式下的耦合谐振器构成的实例。在图沈的结构实例中,第1基板10内形成了第1谐振器11和第2谐振器12。在第2基板20内形成了第1谐振器21和第2谐振器22。第2输入输出端子52直接与第2 基板20上的第2谐振器22物理式连接(直接导通)。在图沈的结构实例中,在将第1和第2基板10、20沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第2谐振器12与第2基板20上的第1谐振器21沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成第2谐振部2。第1谐振部1仅由第1基板10内的第1谐振器11构成。第3谐振部3仅由第2基板20内的第2谐振器22构成。第1基板10上的第1谐振器11在第1和第2基板10、20沿第1方向彼此对置配置的状态下以预定的第1 谐振频率f 1 (或第2谐振频率f2)进行谐振,并且在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下也以预定的第1谐振频率fl (或第2谐振频率f2) 进行谐振。同样地,第2基板20上的第2谐振器22在第1和第2基板10、20沿第1方向彼此对置配置的状态下以预定的第1谐振频率Π (或第2谐振频率f2)进行谐振,并且在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下也以预定的第 1谐振频率π (或第2谐振频率f2)进行谐振。这样,在仅1个谐振部构成了混合谐振模式下的耦合谐振器的情况下,利用这1个谐振部的作用,在多个基板彼此电磁耦合的状态下,在包含预定的谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输,而在以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,变为在预定通频带内不进行信号传输的状态,由此,在多个基板彼此充分分开的情况下,能够防止各基板上所形成的谐振器的泄漏信号(电磁波)。〈第8实施方式〉
1接着,说明本发明第8实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第7实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述各实施方式中,举出了使用了 2个输入输出端子51、52的结构实例,但也可以使用3个以上输入输出端子。作为这种结构的一个实例,图27示出具有3个第1输入输出端子51-1、51-2、51-3和3个第2输入输出端子52-1、52_2、52_3的结构实例。在图27的结构实例中,与图25的结构实例同样地具有4个基板10、20、30、40。在第1基板10内形成了第1谐振器11、第2谐振器12和第3谐振器13。在第2基板20内形成了第1谐振器21、第2谐振器22和第3谐振器23。在第3基板30内,第1谐振器31 与第2谐振器32沿第1方向层叠配置。在第4基板40内仅形成了第1谐振器41。在图27的结构中,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第1谐振器11与第3基板30上的第2谐振器32沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合, 并且第1基板10上的第1谐振器11与第2基板20上的第1谐振器21沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第1谐振部1。另外,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第2谐振器12与第2基板20上的第1谐振器22沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第2谐振部2。另外,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1基板10上的第3谐振器13与第2基板20上的第3谐振器23沿第 1方向彼此对置并发生电磁耦合,并且第2基板10上的第3谐振器23与第4基板40上的第1谐振器41沿第1方向彼此对置并发生电磁耦合,由此形成了第3谐振部3。由此,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,第1、第2和第3谐振部1、2、3沿第2方向并列配置。第1个第1输入输出端子51-1直接与第3基板30内的第1谐振器31连接(直接导通)。第2个第1输入输出端子51-2直接与第3基板30内的第2谐振器32连接。第3 个第1输入输出端子51-3直接与第3基板20内的第1谐振器21连接。第1个第2输入输出端子52-1直接与第1基板10内的第3谐振器13连接。第 2个第2输入输出端子52-2直接与第4基板40内的第1谐振器41连接。在该结构实例中,在将各基板沿第1方向彼此对置配置的状态下,各谐振部以预定的第1谐振频率fl (或者第2谐振频率f2)进行电磁耦合,因此,无论从3个第1输入输出端子51-1、51-2、51-3和3个第2输入输出端子52-1、52_2、52_3之中的哪一个端子输入信号,都能够将信号传输到任意的其他端子。特别地,在使用第3个第1输入输出端子51-3 和第3个第2输入输出端子52-3输入输出信号的情况下,能够在同一基板内(在这种情况下是第2基板20内)进行信号传输。〈第9实施方式〉
接着,说明本发明的第9实施方式的信号传输装置。其中,对于与上述第1至第8实施方式的信号传输装置实质上相同的构成部分标注相同的符号,并适当省略其说明。在上述各实施方式中,对在将多个基板对置配置的状态下2个以上的谐振部(耦合谐振器)被并列配置的结构进行了说明。但也可以采用仅在1个谐振部(耦合谐振器)上连接LPF (低通滤波器)等滤波器单元的结构。在这种情况下,优选是将滤波器单元至少设置在信号的输出端。图28示出本实施方式的信号传输装置的第1结构实例。该第1结构实例中的信号传输装置采用了在其结构要素中省略图1的信号传输装置中的第2谐振部2 (第2谐振器12、22)但增加LPF161作为滤波器单元的结构。LPF161连接在第2输入输出端子52(第 2基板20上的第1谐振器21)。在该信号传输装置中,第1谐振部1将包含混合谐振模式下的较低的频率(第1谐振频率Π)作为预定谐振频率的频带作为信号的通频带。LPF161 是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第1谐振频率Π在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器11、21的单独的谐振频率f0)的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、21以单独的其他谐振频率f0进行谐振,因此,变为在信号通频带即第1谐振频率fl下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第2输入输出端子52被输入了其他的谐振频率f0的信号,谐振频率f0的信号也会被LPF161反射。另外,从第2基板20上的第1谐振器21向第2输入输出端子52输出的谐振频率为f0的信号也被LPF161过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、21泄漏出去。图四示出本实施方式的信号传输装置的第2结构实例。该第1结构实例中的信号传输装置采用了在其结构要素中省略图1的信号传输装置中的第2谐振部2 (第2谐振器12、22)但增加了 HPF (高通滤波器)162作为滤波器单元的结构。LPF162连接在第2输入输出端子52 (第2基板20上的第1谐振器21)。在该信号传输装置中,第1谐振部1将包含混合谐振模式下的较高的频率(第2谐振频率f2)作为预定谐振频率的频带作为信号的通频带。LPF162是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第2谐振频率f2 在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器11、21的单独的谐振频率fO)的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10和第2 基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、21以单独的其他谐振频率f0进行谐振,因此,变为在信号通频带即第2谐振频率f2下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第2输入输出端子52被输入了其他的谐振频率f0的信号, 该谐振频率f0的信号也会被LPF162反射。另外,从第2基板20上的第1谐振器21向第 2输入输出端子52输出的谐振频率为f0的信号也会被LPF162过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、21泄漏出去。图30示出本实施方式的信号传输装置的第3结构实例。该第3结构实例中的信号传输装置采用了在其结构要素中省略图1的信号传输装置中的第2谐振部2 (第2谐振器12、22)但增加了 BPF (带通滤波器)163作为滤波器单元的结构。BPF163连接在第2输入输出端子52 (第2基板20上的第1谐振器21)。在该信号传输装置中,第1谐振部1将包含混合谐振模式下的第1谐振频率Π或第2谐振频率f2作为预定谐振频率的频带作为信号的通频带。BPF163是这样的滤波器单元,其使包含作为预定的谐振频率的第1谐振频率fl或第2谐振频率f2在内的预定通频带的信号通过,并滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率(各谐振器11、12的单独的谐振频率fO)的信号。在该信号传输装置中,在第1基板10和第2基板20以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下,各谐振器11、12以单独的其他谐振频率f0进行谐振,因此,变为在信号通频带即第1谐振频率fl 或第2谐振频率f2下不进行信号传输的状态。另外,在这种状态下,即使第2输入输出端子52被输入了其他的谐振频率fO的信号,谐振频率fO的信号也会被BPF163反射。另外,
20从第2基板20上的第1谐振器21向第2输入输出端子52输出的谐振频率为f0的信号也会被BPF163过滤掉。因而,能够更有效地防止信号(电磁波)从各谐振器11、12泄漏出去。图31示出BPF163的第1结构实例。该第1结构实例是由电容器Cl和电感器Ll 串联连接而成的串联谐振型LC谐振电路。该LC谐振电路以第1谐振频率fl或第2谐振频率f2进行串联谐振。图32示出BPF163的第2结构实例。该第2结构实例是并联谐振型LC谐振电路, 其由第1电容器Cll和第1电感器Lll所组成的第1 LC谐振电路与第2电容器C12和第 2电感器L12所组成的第2 LC谐振电路并列配置并通过磁场M耦合而成。该LC谐振电路以第1谐振频率Π或第2谐振频率f2进行并联谐振。此外,在图观 图30中举出了在第2输入输出端子52(第2基板20上的第1谐振器21)连接了 LPF161等滤波器单元的实例。但也可以在第1输入输出端子51 (第1基板10上的第1谐振器11)上连接滤波器单元。另外,也可以在第1输入输出端子51和第 2输入输出端子52上都连接滤波器单元。另外,在图28 图30中举出了设置了 LPF (低通滤波器)、HPF (高通滤波器)或 BPF (带通滤波器)作为滤波器单元的实例,除此之外,也可以设置例如BEF (带阻滤波器)来滤掉各谐振器单独的谐振频率f0的信号,只要是能使包含预定的谐振频率在内的预定通频带的信号通过并滤掉处于预定通频带以外的其他谐振频率(各谐振器的单独的谐振频率 f0)的信号的滤波器单元即可。另外,在图28 图30中,在基板外部连接滤波器单元,但也可以在基板内部形成滤波器单元。〈其他实施方式〉
本发明并不限于上述各实施方式,可以有各种变形实施方式。例如,上述各实施方式的信号传输装置不仅可以用于发送接收模拟信号或数字信号等的信号传输,也可以应用于发送接收电力的电力传输装置。附图标记说明 1……第1谐振部 2……第2谐振部 3……第3谐振部 10……第1基板
11、21、31、41……第1谐振器
12、22、22-1、22-2、32......第 2 谐振器
13、23、23-1、23-2、23-3、33......第 3 谐振器
20……第2基板
51、51-1、51-2、51-3……第1输入输出端子 52,52-1,52-2……第2输入输出端子 61,161......LPF
62、162......HPF
63、163......BPF
64……谐振器101. …·耦合谐振器110.…··第1基板111、121……谐振器120.…··第2基板Da...…基板间距离201、203……λ/2谐振器202. …λ /4谐振器204.…·· λ谐振器205. …·螺旋状结构的谐振器206. …·弯曲结构的谐振器210.…··芯片电容211. …·第1电容器212.…··第1线圈213. …·第2电容器214.…··第2线圈221. …·第1电容器电极231. …·第2电容器电极222. …·第3电容器电极232. …·第4电容器电极Cl...…电容器Li...…电感器Cll- …·第1电容器C12. …·第2电容器Lll- …·第1电感器L12. …·第2电感器。
权利要求
1.一种信号传输装置,其中,具有多个基板;以及多个谐振部,在将所述多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下,并列配置在与所述第一方向不同的第二方向,各自以预定的谐振频率谐振,彼此电磁耦合,由此在相邻的谐振部之间进行如下信号的传输,即包含所述预定谐振频率的预定通频带的信号的传输,所述多个基板中的至少一个基板在所述第二方向具有二个以上谐振器,其他的一个或二个以上基板在所述第二方向分别具有一个以上谐振器;所述多个谐振部中的至少一个谐振部由在所述多个基板间沿所述第一方向彼此对置的多个谐振器构成,这些彼此对置的多个谐振器彼此以混合谐振模式进行电磁耦合,由此作为整体构成一个以所述预定谐振频率进行谐振的耦合谐振器,并且在所述多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了所述耦合谐振器的所述多个谐振器按照各基板以不同于所述预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振。
2.如权利要求1所述的信号传输装置,其中,还具有第一输入输出端子,直接与构成所述多个谐振部中的第一谐振部的至少一个第一谐振器物理式连接、或者与所述第一谐振器隔开间隔地电磁耦合;以及第二输入输出端子,直接与构成和所述第一谐振部不同的其他谐振部的至少一个其他谐振器物理式连接、或者与所述其他谐振器隔开间隔地电磁耦合,在将所述多个基板在所述第一方向彼此对置配置的状态下,在不同基板间或同一基板内进行信号传输。
3.如权利要求2所述的信号传输装置,其中,在所述第一输入输出端子上连接有滤波器单元,该滤波器单元能够使所述预定通频带的信号通过,并且使处于所述预定通频带的频带外的所述其他谐振频率的信号截止。
4.如权利要求1至3的任一项所述的信号传输装置,其中,在所述多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成所述耦合谐振器的所述多个谐振器按照各基板分别以相同的其他谐振频率进行谐振。
5.如权利要求1至3的任一项所述的信号传输装置,其中,所述多个基板中的在所述第二方向具有二个以上谐振器的基板中,相邻的谐振器各自的谐振频率被设定为彼此不同的频率。
6.如权利要求1至3的任一项所述的信号传输装置,其中,采用了所述多个谐振部中的第一谐振部和第二谐振部分别形成所述耦合谐振器的结构;构成所述第一谐振部的多个谐振器和构成所述第二谐振部的其他多个谐振器形成在相同的二个以上的基板上。
7.如权利要求1至3的任一项所述的信号传输装置,其中,采用了所述多个谐振部中的第一谐振部和第二谐振部分别形成所述耦合谐振器的结构;所述第一谐振部和所述第二谐振部彼此相邻配置在所述第二方向;构成所述第一谐振部的多个谐振器和构成所述第二谐振部的其他多个谐振器被形成在部分不同的基板上。
8.一种滤波器,其中,具有多个基板;以及多个谐振部,在将所述多个基板沿第一方向彼此对置配置的状态下,并列配置在与所述第一方向不同的第二方向,各自以预定的谐振频率谐振,彼此电磁耦合,由此在相邻的谐振部之间进行如下信号的传输,即包含所述预定谐振频率的预定通频带的信号的传输,所述多个基板中的至少一个基板在所述第二方向具有二个以上谐振器,其他的一个或二个以上基板在所述第二方向分别具有一个以上谐振器;所述多个谐振部中的至少一个谐振部由在所述多个基板间沿所述第一方向彼此对置的多个谐振器构成,这些彼此对置的多个谐振器彼此以混合谐振模式进行电磁耦合,由此作为整体形成一个以所述预定谐振频率进行谐振的耦合谐振器,并且在所述多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了所述耦合谐振器的所述多个谐振器按照各基板以不同于所述预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振。
9.一种基板间通信装置,其中,具有第一和第二输入输出端子;多个基板;以及多个谐振部,在将所述多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下,并列配置在与所述第一方向不同的第二方向,各自以预定谐振频率进行谐振,彼此电磁耦合,由此在相邻的谐振部之间进行如下信号的传输,即包含所述预定谐振频率的预定通频带的信号的传输,所述多个基板中的至少一个基板在所述第二方向上具有二个以上谐振器,其他的一个或二个以上基板在所述第二方向分别具有一个以上谐振器;所述多个谐振部中的至少一个谐振部由在所述多个基板间沿所述第一方向彼此对置的多个谐振器构成,这些彼此对置的多个谐振器彼此以混合谐振模式进行电磁耦合,由此作为整体形成一个以所述预定谐振频率进行谐振的耦合谐振器,并且在所述多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了所述耦合谐振器的所述多个谐振器按照各基板以不同于所述预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振;所述第一输入输出端子直接与所述多个基板中的至少一个基板的第一谐振器物理式连接、或者与所述第一谐振器隔开间隔地电磁耦合;所述第二输入输出端子直接与形成有所述第一谐振器的基板不同的至少一个其他基板的其他谐振器物理式连接、或者与所述其他谐振器隔开间隔地电磁耦合;在将所述多个基板在所述第一方向彼此对置配置的状态下,在不同的基板之间进行信号传输。
10.一种信号传输装置,其中,具有多个基板;谐振器,分别形成于所述多个基板的每一个上;耦合谐振器,在将所述多个基板在第一方向上彼此对置配置的状态下,通过彼此对置的多个所述谐振器之间彼此以混合谐振模式进行电磁耦合而形成,并作为整体以预定谐振频率进行谐振;以及滤波器单元,相对于所述多个基板之中的至少一个基板的谐振器设置,在与所述耦合谐振器之间使包含所述预定谐振频率的预定通频带的信号通过,在所述多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,形成了所述耦合谐振器的所述多个谐振器按照各基板以不同于所述预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振;所述滤波器单元使处于所述预定通频带的频带外的所述其他谐振频率的信号截止。
全文摘要
本发明涉及信号传输装置、滤波器及基板间通信装置,能够防止信号(电磁波)泄漏。本发明的装置具有隔开间隔对置配置的第1和第2基板(10、20)。在第1和第2基板(10、20)对置配置的状态下,第1和第2谐振部(1、2)并列配置,各自以预定的谐振频率f1进行谐振,彼此电磁耦合,由此在包含预定的谐振频率f1的预定通频带内进行信号传输。在第1和第2基板(10、20)以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下,构成第1和第2谐振部(1、2)的各谐振器(11、21、12、22)分别以不同于预定的谐振频率f1的其他谐振频率f0进行谐振。由此能够在第1基板与第2基板(10、20)分开的状态下,防止信号从各谐振器(11、21、12、22)泄漏出去。
文档编号H03H9/125GK102386882SQ201110254328
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者福永达也 申请人:Tdk株式会社