传输电路、传输方法和传输系统的制作方法_2

文档序号:9510402阅读:来源:国知局
9]在根据本公开的传输电路中,相位控制电路被构造为改变载波的相位以便降低频率轴上的载波分量的峰值电平。
[0050]在包括上述有利结构和形式的根据本公开的传输电路中,相位控制电路可被构造为针对传输数据的每个位改变载波的相位。此时,可相对于传输数据的位随机切换相位。另夕卜,可相对于传输数据的逻辑1或逻辑0交替切换相位。
[0051]或者,在包括上述有利结构和形式的根据本公开的传输电路中,相位控制电路可针对传输数据的逻辑1或逻辑0的每个聚集改变载波的相位。此时,可相对于传输数据的逻辑1或逻辑0的聚集随机切换相位。此外,可相对于传输数据的逻辑1或逻辑0的聚集交替切换相位。或者,可相对于传输数据的逻辑1或逻辑0的聚集切换相位以使得+ (0度)的出现计数变得等于-(180度)的出现计数。此处,虽然+和-表示0度和180度的相位,但可自由地设置值,只要获得具有180度差异的相位关系。
[0052]<本公开的技术所应用于的传输系统>
[0053]将参考图1A和1B描述本公开的技术所应用于的传输系统的结构的实例。图1A是展示本公开的技术所应用于的传输系统的结构实例的框图,并且图1B是展示传输系统中的传输电路和接收电路的特定结构的实例的框图。
[0054]如图1所示,本申请实例的传输系统1包括传输高频信号的传输电路(传输部分)10、接收高频信号的接收电路(接收部分)20以及在传输电路10与接收电路20之间传输高频信号的波导电缆(波导)30。
[0055]此处,将描述使用波导电缆传输诸如毫米波段信号等高频信号的传输系统的实例。波导电缆可由中空波导或电介质波导组成。
[0056]由于高频信号是毫米波段信号(毫米波通信),所以存在下列优点。
[0057]a)由于毫米波通信可使用宽通信频带,所以可易于使用高数据速率。
[0058]b)由于用于传输的频率可与其他基带信号处理的频率分开,所以几乎不会发生毫米波与基带信号的频率干扰。
[0059]c)由于毫米波段具有短波长,所以可使得基于波长确定的波导结构较短。另外,由于距离衰减较大并且存在较少衍射,所以易于执行电磁屏蔽。
[0060]d)在普通的无线通信中,对载波的稳定性程度存在严格规定以防止干扰等。为了实现具有高稳定性程度的此类载波,使用具有高稳定性程度的外部频率参考部件、乘法器电路、PLL(锁相环电路)等,结果是电路规模变大。相比之下,在毫米波通信中,有可能使用具有低稳定性程度的载波用于传输并且防止载波轻易外泄,因此可抑制电路规模的增大。
[0061]在传输毫米波段信号的根据本申请实例的传输系统1中,传输电路10实行将传输目标信号转换为毫米波段信号并且将其输出到波导电缆30的处理。接收电路20实行接收经由波导电缆30传输的毫米波段信号并且将所述信号恢复为原始传输目标信号的处理。
[0062]在本申请实例中,传输电路10设置在第一通信设备100中,并且接收电路20设置在第二通信设备200中。在这种情况下,波导电缆30在第一通信设备100与第二通信设备200之间传输高频信号。在经由波导电缆30交换信号的通信设备100和200中,传输电路10和接收电路20被布置为一对。第一通信设备100与第二通信设备200之间的信号传输方法可为单向(一个方向)传输方法或可为双向传输方法。
[0063]传输电路10 (第一通信设备100)和接收电路20 (第二通信设备200)被布置在预定范围内。此处,由于高频信号是毫米波信号,所以“预定范围”是指毫米波的传输范围可限于的范围。通常,具有比广播或一般无线通信中所使用的通信设备之间的距离短的距离的范围对应于“预定范围”。
[0064]作为传输电路10和接收电路20被布置在预定范围内的结构,除了如图1A所示布置单独的通信设备(电子设备)(即,第一通信设备100和第二通信设备200)的结构之外,还可例示下列结构。例如,将论述传输电路10和接收电路20布置在单个电子设备中的不同电路板上的结构。在此类结构的情况下,一个电路板对应于第一通信设备100,并且另一个电路板对应于第二通信设备200。
[0065]另外,将论述传输电路10和接收电路20布置在单个电子设备中的不同半导体芯片上的结构。在此类结构的情况下,一个半导体芯片对应于第一通信设备100,并且另一个半导体芯片对应于第二通信设备200。另外,将论述传输电路10和接收电路20布置在同一电路板上的不同电路部分中的结构。在此类结构的情况下,一个电路部分对应于第一通信设备100,并且另一个电路部分对应于第二通信设备200,但不限于那些结构
[0066]另一方面,作为第一通信设备100和第二通信设备200的组合的实例,存在下列组合,但所例示的组合仅仅是实例并且不应限于此。
[0067]当第二通信设备200是诸如蜂窝式电话、数码相机、摄影机、游戏装置和遥控器等电池驱动设备时,第一通信设备100可为其电池充电器或实行图像处理等的称为基站的设备。或者,当第二通信设备200是相对较薄的1C卡型设备时,第一通信设备100可为卡读取器/写入器设备。卡读取器/写入器设备额外地与例如数字记录/重现设备、地面电视接收器、蜂窝式电话、游戏装置和计算机的电子设备主体组合使用。此外,例如,在应用于图像拾取设备的情况下,第一通信设备100布置在主要衬底侧上且第二通信设备200布置在图像拾取衬底侧上,并且在单个设备内执行信号传输。
[0068]接下来,参考图1B,将描述传输电路10和接收电路20的特定结构的实例。
[0069]传输电路10包括信号生成部分11,其处理传输目标信号并且生成毫米波信号。信号生成部分11是将传输目标信号转换为毫米波信号的信号转换部分并且由例如ASK (幅移键控)调制电路组成。
[0070]具体地说,信号生成部分11通过乘法器113将从振荡器111供应的毫米波信号乘以经由缓冲器112供应的传输目标信号以生成毫米波ASK调制波,并且经由缓冲器114将其输出。请注意,虽然在这个实例中使用单个输入,但可通过提供差分放大器代替缓冲器112来使用差分输入。连接器设备40插入在传输电路10与波导电缆30之间。
[0071]另一方面,例如,接收电路20包括信号恢复部分21,其处理经由波导电缆30供应的毫米波信号并且将所述信号恢复为原始传输目标信号。信号恢复部分21是将所接收的毫米波信号转换为原始传输目标信号的信号转换部分并且由例如平方检测电路组成。具体地说,信号恢复部分21通过乘法器212求经由缓冲器211供应的毫米波信号(ASK调制波)的平方以将其转换为传输目标信号,并且经由LPF(低通滤波器)213输出所述信号。
[0072]此处,虽然平方检测电路被例示为信号恢复部分21,但不限于平方检测电路,并且可改为使用包络曲线检测电路。支持平方检测或包络曲线检测的调制只有包括00K(启闭键控)调制的ASK调制。顺便提一下,ASK调制中的调制度=1的情况是00K调制。
[0073]连接器设备50插入在波导电缆30与接收电路20之间。波导电缆30具有传输毫米波并同时将其保持在波导内部的波导结构,并且具有有效地传输毫米波段电磁波的特性。例如,当波导电缆30由电介质波导组成时,有利的是使用通过包括具有在特定范围内的相对电容率和在特定范围内的介电正切的电介质材料来构造的电介质波导。
[0074]此处,“特定范围”仅需要为可在其中获得关于电介质材料的相对电容率或介电正切的所需效果的范围,并且仅需要使用那个范围内的预定值。请注意,电介质波导的特性无法由电介质材料单独确定,并且传输路径长度或毫米波频率(波长)也与所述特性的确定有关。因此,例如,虽然未清楚地定义电介质材料的相对电容率和介电正切,但可如下进行设置。
[0075]为了在电介质波导中高速传输毫米波信号,需要将电介质材料的相对电容率设置为约2至10 (有利地,3至6)并且将介电正切设置为约0.00001至0.01 (有利地,0.00001至0.001)。满足此类条件的电介质材料的实例是基于丙烯酸树脂的材料、基于聚氨酯树脂的材料、基于环氧树脂的材料、基于硅的材料、基于聚酰亚胺的材料和基于氰基丙烯酸树脂的材料。
[0076]<根据本公开实施例的传输系统>
[0077]根据这个实施例的传输系统合乎需要地应用于使用用于抑制DC分量和低频分量的编码方法(诸如8B10B)的串行传输,所述串行传输在高速串行接口中使用,但不限于应用于串行传输。此处,8B10B是将8位数据转换为10位符号的用于传输的编码方法。在这个实施例的传输系统中,使用波导电缆传输诸如毫米波段信号等高频信号并同时将其保持在波导内部。在这个实施例的传输系统中,使用ASK调制电路的传输电路具有基于传输数据来改变载波的相位的特性。
[0078]此处,将具体描述在不改变载波的相位的情况下和在改变载波的相位的情况下的调制信号。
[0079]首先,将参考图2A和2B描述调制度=1的ASK调制(即,00K调制)。图2A是展示在调制度=1的ASK调制中在不改变载波的相位的情况下的调制信号和1-Q平面向量的图解,并且图2B是展示在调制度=1的ASK调制中在改变载波的相位的情况下的调制信号和1-Q平面向量的图解。
[0080]在图2A所示的不改变载波的相位的情况下,调制信号在传输数据为0时变成0并且在传输数据为1时变成cos (2 31 fct)。此时,如1-Q平面向量图中由X指示,调制信号的时间平均值大于0,并且平均载波分量也大于0。
[0081]在图2B所示的改变载波的相位(例如,以时间相等概率切换)的情况下,调制信号在传输数据为ο时变成ο并且在传输数据为1时变成COS (2 31 fct)或-COS (2 π fct)。此时,如1-Q平面向量图中由x指示,调制信号的时间平均值大致变成0,并且平均载波分量也大致变成0。
[0082]接下来,将参考图2C和2D描
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