使用柔性基板的位移感测的制作方法

专利名称：使用柔性基板的位移感测的制作方法
技术领域：
本申请总体上涉及机电感测，尤其(但不排他地)涉及用于确定角位移的感测器。
背景技术：
感测器经常用于期望跟踪物理对象位移的应用。例如，感测器可以用于跟踪机 器部件的移动(例如，针对机器人应用)，或者人手或某些其他身体部位的移动(例如， 针对视频游戏或生物力学应用)。在某些方面，给定感测器中采用的技术依赖于对应应用的需求。相对低性能的 应用通常采用基于Piezo-电阻器技术或某些其他类似技术的低成本感测器。例如，相对 低成本的基于Piezo-电阻器的感测器可以用于粗略地感测具有IOOHz量级带宽的移动。通常，在较高性能的应用中可能不采用这种低成本的感测器，因为这些感测器 的固有特性可能倾向于限制它们在这种应用中的有效性。例如，Piezo感测器可以具有低 频零极点偶极，该零极点偶极导致部件处理缓慢以及设备存储器和/或设备的衰退效应 随着使用时间而增加。同样，Piezo感测器可能对温度上的变化相对敏感。这些特性继 而可能对感测测量的准确度、分辨率和可靠性产生不利影响。在某些情况下，反馈技术 可以用于补偿偶极，从而试图改进感测器带宽。然而，这些技术可能包括困难的零极点 消除操作。更高性能的应用可以采用更准确、更健壮或更高带宽的感测器，诸如霍尔效应 或光学感测器。然而，通常，这些类型的感测器比较低性能的感测器更加复杂并且更加
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本公开的示例特征、方面和优势将在后面的详细描述和所附权利要求书以及附 图中进行描述，在附图中图1A、图IB和图IC是示出了感测设备示例方面的简化图；图2是示出了可以结合确定柔性基板角位移而执行的示例操作的流程图；图3是示出了基于柔性基板角位移执行操作的系统的示例方面的简化图；图4是示出了采用相移检测的感测设备的示例方面的简化图；图5是示出了采用相移检测的另一感测设备的示例方面的简化图；图6是示出了采用幅移检测的感测设备的示例方面的简化图；图7是示出了采用相移和幅移检测的感测设备的示例方面的简化图；图8是示出了采用脉冲检测的感测设备的示例方面的简化图；图9是示出了采用如下电路的感测设备的示例方面的简化图，其中该电路耦合 至柔性基板的多个端；图10A、图IOB和图IOC是示出了包括多个导体的柔性基板的示例方面的简化图；图11A、图11B、图IlC和图IlD是示出了包括多个导体的另一柔性基板的示例 方面的简化图；图12A、图12B、图12C和图12D是示出了包括多个导体的另一柔性基板的示例 方面的简化图；图13是示出了包括用于耦合柔性部件的机械耦合器的柔性基板示例方面的简化 图；以及图14A、图14B和图14C是示出了包括可折叠部分的柔性基板的示例方面的简 化图。根据惯例，附图中所示的各种特征可以不按比例绘制。因而，为了清楚起见， 可以将各种特征的尺寸任意地扩大或缩小。另外，为了清楚起见，可以将某些附图简 化。因此，附图可以不描绘给定设备或方法的所有部件。最后，贯穿说明书和附图，相 同的参考标号可以用于表示相同的特征。
具体实施例方式下面的描述列举了一个或多个说明性实施方式。应当理解，这里的教导可以通 过各种形式体现，其中某些形式可以与所公开实施方式的那些形式大不相同。因此，这 里所公开的特定结构和功能细节仅是代表性的并不限制本公开的范围。例如，基于这里 的教导，本领域技术人员应当理解，这里公开的各种结构和功能细节可以并入独立于任 何其他结构或功能细节的实施方式中。因此，可以使用任何所公开实施方式中列举的任 何数量的结构或功能细节来实现设备或者实践方法。同样，除了任何所公开实施方式中 列举的结构或功能细节，还可以使用其他结构或功能细节来实现设备或者实践方法。图IA是包括柔性基板102的感测设备100的简化视图。如图IB和图IC的侧 视图所示，柔性基板102可以耦合至对象104(例如，机器或身体部位)，由此对象104的 移动或变形会引起柔性基板102位移(例如，基板弯曲)。如图IA中所示，柔性基板102可以包括耦合至检测器电路108(例如，专用集成 电路)的电导体106。为了说明的目的，图IA中只示出了单个导体106。然而，在实践 中，柔性基板102可以包括一个或多个导体(例如，如下面结合图10A-10C所讨论的)。如将在下面更加详细地讨论，检测器电路108检测包括导体106的电路的电气变 化，用于确定柔性基板102的位移。例如，柔性基板102的角位移可以导致与导体106 相关联的一个或多个物理属性中的变化。由于这种变化，检测器电路108可以检测通过 导体106传播的电信号中的变化。检测器电路108因此可以基于电信号中的这种变化来 确定角位移。检测器电路108可以通过各种方式耦合至柔性基板102。例如，如图IA中所 示，检测器电路108可以装在柔性基板102上。在这种情况下，设备100可以包括支撑 检测器电路108的刚性构件110(例如，包括FR-4材料的电路板)(例如，防止在检测器 电路108周围区域内的部分柔性基板102弯曲)。备选地，检测器电路108可以装在不 同于柔性基板102的配件上，由此可以采用适当的连接机制来将柔性基板102与检测器电 路108耦合。另外，如下文所述，在某些实现中，检测器电路108可以包括多个耦合至柔性基板102的电路。现将结合图2的流程图更加详细地描述关于确定柔性基板角位移的示例操作。 为了方便起见，图2的操作(或者这里讨论或教导的任何其他操作)可以被描述为由特定 部件(例如，感测设备100的部件)来执行。然而，应当理解，这些操作可以由其他类 型的部件执行并且可以使用不同数量的部件执行。还应当理解，给定实现中可以不采用 这里所描述的一个或多个操作。为了说明的目的，下面的公开描述了如下示例，其中检测毫米波(以下称为 “mm-波”)电路的电气变化，用于确定柔性基板的角位移。然而，应当理解，这里的
教导可以应用于其他类型的电路(例如，操作在某些其他频带内)。如图2的框202所表示，检测器电路108生成耦合至导体106的mm_波信号 (即，在30-300GHZ的范围中)。因而，导体106和检测器电路108的一部分(例如， 与导体106对接的部分)共同形成mm-波电路。在某些方面，可以通过将mm-波信号 应用于一个或多个电导体来提供mm-波电路。在某些方面，mm-波电路可以通过电导 体的适当配置来提供。例如，mm-波电路可以包括被配置用于承载mm-波信号的波导 (例如，堆叠的波导)。检测器电路108可以向mm-波电路提供各种类型的信号。例如，检测器电路 108可以生成振荡信号、脉冲信号或某些其他适当类型的信号。如框204所表示，在某些时间点，柔性基板102经受角位移。例如，柔性基板 102可以针对视频游戏系统包括基于手套控制器的一部分。在这种情况下，用户手的某些 移动(例如，如图IC中对象104的弯曲所表示)将使得柔性基板102弯曲。柔性基板102的位移继而可以影响mm-波电路的一个或多个物理属性。例如， 这种位移可以改变通过一个或多个导体(例如，导体106)的信号的传输路径的长度。在 某些情况下，传输路径的长度变化可以包括导体物理长度的变化。在某些情况下，传输 路径的长度变化可以包括电气路径长度而不是导体的物理长度的变化。例如，路径长度 的变化可以由一个或多个电导体的各部分之间距离的变化而产生。这里，信号的路径可 以包括跨越导体这些部分之间的间隙而耦合的信号(例如，通过介电材料)。因此，柔性 基板的位移可能导致这些间隙宽度的变化，并且因此导致传输路径有效长度的变化。在某些实现中，柔性基板的位移可以改变基板材料的电气性质。例如，位移可 以引起机械敏感电介质的介电常数的变化。继而，这可以影响信号如何通过柔性基板进 行传播。在某些方面，柔性基板的位移可以包括滤波特性变化(例如，对应于相位和/ 或振幅的变化)。将描述涉及电磁波通过传输线传播的简要示例，从而进一步示出柔性基板102 的位移(导致传输线长度的变化)可以如何影响mm-波电路的物理性质。应当理解，这 里的教导不限于改变传输线长度的特定示例。相反，提供这种示例用于说明这里的教导 可以如何在某些操作频率(例如，mm-波范围)处特别有效。等式1中列举了传播电磁 波的等式y = Acos (kx- ω t) 等式 1
A对应于信号的振幅，χ是沿传输线的距离，ω是频率，t是时间，&是传输线的相对介电常数，以及c是光速。假设&是4，同时操作频率为5GHz，3.75mm的长度变化引起π/4相移。然 而，在50GHz处，只要0.375mm的长度变化便引起π/4相移。因此，当在mm-波范围 操作时，柔性基板位移的某些范围(例如，影响传输线或电气路径的长度)可以容易地使 用这里教导的技术进行检测。如框206所表示，检测器电路108监测mm-波电路(例如，持续地或在某些时 段期间)，用于确定mm-波电路是否由于柔性基板102的位移而存在电气变化。这种电 气变化可以采取各种形式。例如，柔性基板102的位移可以产生相位、振幅、频率、脉 冲定时或形状、或通过mm-波电路(例如，电导体106)传播的mm-波信号的某些其他 特性的改变。在某些情况下，mm-波信号的若干特性(例如，振幅和相位)可以同时被 柔性基板的位移影响。如框208所表示，检测器电路108基于在框206处检测的电气变化确定柔性基板 102的角位移。例如，可以利用给定角位移映射电气参数中的给定改变(例如，经由公式 或表格)。因而，检测器电路108可以生成可以存储在检测器电路108 (例如，存储器设 备中)中和/或向另一部件提供的角位移的对应指示。如框210所表示，检测器电路108提供的角位移信息可以用于一个或多个指定的 应用。例如，在图3中描绘的系统300中，处理系统302(例如，专用处理系统)经由通 信链路304 (例如，电、光或无线链路)耦合至感测设备100 (例如，独立感测器)。以这 种方式，处理系统302可以执行各种操作来响应柔性基板102的任何角位移。下面是这 种操作的若干示例。在某些实现中，系统300可以包括视频游戏系统、虚拟现实系统或某些其他 类型的计算系统。在这种情况下，感测设备100例如可以包括控制器或某些其他形式 的用户接口设备。可以将这种设备并入例如由用户穿戴的设备(例如，手套或帽子)(如 图3的对象306所表示)、由用户手持的设备(例如，柔性控制器设备)或者采取某些其 他适当的形式来捕获某些身体移动(例如，手臂、手和手指移动)的设备。响应于感测的 角位移，处理系统302可以执行诸如例如提供输出指示(例如，视觉、听觉或振动输出) 的操作。在某些实现中，系统300可以包括故障检测系统(例如，无线感测器网络)。在 这种情况下，感测设备100可以包括例如与对象(例如，由图3的对象306表示的机械部 分)耦合(例如，附接至)的感测器，该对象由于机械应变可能潜在失效。这里，如果 感测设备100检测到与对象上特定级别的机械应变相对应的一个或多个角位移(例如，特 定的一个或多个量级)，那么系统300可以生成故障或潜在故障的指示。在某些实现中，系统300可以包括生物力学系统(例如，用于身体感测、生物医 学康复、剧烈运动器材、网眼服等)。这里，感测设备100可以包括例如适于身体部位(例如，穿戴在身体部位上)(如图3的对象306所表示)的感测器。因此，系统300可 以跟踪人们的某些移动(例如，动作的范围)。例如，这种信息可以用于康复的情况，以 确定人们的物理治疗的进展。在某些实现中，系统300可以包括机器人系统或采用机械感测的某些其他类型 的系统。这里，感测设备100例如可以包括与机器人系统的移动部分(如图3的对象306 所表示)耦合(例如，附接至)的感测器。因此，系统300可以跟踪所述部分的某些移 动(例如，角动作)(例如，向动作控制器提供反馈)。鉴于上文概述，现将结合图4-图14C论述关于感测设备各种部件的示例实现的 附加细节。在某些方面，图4-图9涉及电路(例如，类似于上文所讨论的检测器电路 108)的各种实现，该电路可以用于向mm-波电路提供信号和/或感测mm-波电路的信 号。在某些方面，图IOA-图14C涉及柔性基板(例如，类似于上文讨论的柔性基板102) 的各种实现。首先参考图4，感测器400包括柔性基板402和相位检测器404。在此示例中， 相位检测器404检测由柔性基板402的位移导致的mm-波电路信号的相移。这里，柔性 基板402的潜在位移由虚线402A表示。相位检测器404包括向mm-波电路提供mm-波信号的信号发生器。具体地， 信号发生器包括锁定环电路，诸如由晶体412驱动的锁相环408 (包括压控振荡器410)。 该锁定环电路代之可以包括延迟锁定环。锁相环408的输出耦合至柔性基板402的端子414。因此，mm-波信号从端子 414通过导体406传播到柔性基板402的另一端子416。相位检测器404包括处理经由端子146接收的mm-波信号的信号处理电路。此 电路包括混频器418、滤波器420 (例如，低通滤波器)、模数转换器422和数字信号处理 器 424。在此示例中，mm-波电路因此包括导体406、围绕导体406的材料(例如，电 介质)、端子414和端子416以及信号发生器的输出电路和信号处理电路的输入电路(例 如，包括信号传导路径)。因此，柔性基板402的位移可以影响mm-波电路的电气特性， 该mm-波电路继而可以影响由信号处理电路接收的mm-波信号的一个或多个特性。信号处理电路被配置用于通过将端子414的mm-波信号(由符号α表示)与端 子416的mm-波信号(由符号β表示)进行比较来检测波信号中的这种变化。例 如，信号处理电路可以检测mm-波电路驻波图案的相移。这里，锁相环408的输出可以 由频率f表示，由此α =cos(ft)。 当柔性基板402弯曲时，向β = cos (ft+Φ)引入相 移。混频器418输出包括表示相移Φ的信号的信号分量。混频器418的输出由滤波器 420滤波来提取包括相移信息的信号分量。模数转换器422使用采样时钟CLK(例如，包 括从锁相环408接收的信号426或者从其导出)来将经滤波的信号转换成数字信号。如 图4中所示，向数字信号处理器424提供数字信号(例如，包括每采样“N”比特)和采 样时钟CLK。数字信号处理器424处理该数字信号来提供关于柔性基板402位移的指示 428。由数字信号处理器424执行的处理可以采取各种形式。例如，在某些实现中， 数字信号处理器424可以随时间获取相移信息来生成如下信息，诸如平均(average)相移、相移的标准差、均值(mean)相移或者某些其他期望的一个或多个参数。在这种情况 下，数字信号处理器424可以输出这种信息(如指示428)和/或可以使用这种信息进行 随后的处理操作。在某些实现中，数字信号处理器424可以生成指示柔性基板402实际位移的信 息。例如，基于理论计算和/或经验测量，相位中的给定变化可以与给定的角位移相关 联。因此，数字信号处理器424可以使用公式、表格或某些其他适当的技术来基于相位 中的变化输出角位移的适当指示428 (例如，估计)。图4的部件可以基于特定于给定应用的一个或多个参数进行配置。例如，可以 选择频率f以使得针对每一弯曲角都可观察到最大电气相位变化。这里，不同长度传输 路径可以用于不同应用(例如，与不同弯曲角相关联)。因此，可以选择频率f用于符合 给定应用的特定传输路径结构。在某些情况下，适当的频率可以通过执行频率扫描测试 (和监测系统的输出)同时可控地位移柔性基板来识别。同样，依赖于期望的操作带宽， 可以使采样时钟CLK和滤波器420适于支持对应的乃奎斯特(Nyquist)采样频率和带宽。以感测器400的方式构造的感测设备可以提供用于确定(例如，测量)柔性基板 角位移的有效机制，而不需要性能约束或相对高成本的其他感测技术(例如，上文所讨 论的)。例如，由于信号处理电路可以快速并准确地检测因柔性基板402的任何相对迅 速位移而导致的相位中的任何变化，感测器400可以提供相对高性能的感测。此外，感 测器400可以利用相对常见并低成本的信号处理部件(例如，可以使用低功率可扩展的 CMOS来实现)以及相对低成本的柔性基板(例如，可以使用曲带(flex-tape)技术来实 现)。图5示出了包括相位检测器504的感测器500的示例，该相位检测器504不使用 锁定环电路或外部晶体参考。由于这里没有采用锁定环电路，因此感测器500还可以避 免使用可能消耗相对大量功率的分频器电路。因此，感测器500可以比感测器400消耗 更少的功率，并且以甚至更低的成本实现。相位检测器504采用组成压控振荡器510的信号发生器。在这种情况下，数字 信号处理器524可以提供控制压控振荡器510输出频率的数字信号530。这里，可以设置 输出频率以针对柔性基板502的给定位移最大化由相关联的信号处理电路检测的相移。在此示例中，振荡器532可以提供针对模数转换器522的时钟信号534。以与上 文讨论类似的方式，时钟信号534可以包括采样时钟CLK或者可以包括从中导出采样时 钟CLK的信号。再次如上文所述，为了同步的目的，可以向数字信号处理器524提供采 样时钟CLK。通常，图5的部件(例如，部件502、506、510、518、520、522、524和 528)的构造和其他操作可以类似于图4的对应部件(例如，部件402、406、410、418、 420、 422、 424 和 428)。在某些方面，由于使用了开环的操作模式，感测器500对于温度变化可能比感 测器400更加敏感。然而，即便当mm-波信号的频率存在某些变动时，仍可以实现相 对准确的感测结果。同样，无需严格控制振荡器532的操作频率来达到期望的感测准确 度。因此，振荡器532也可以以开环模式进行操作。总之，在期望牺牲某种程度的准确 度来换取较低功耗的应用中，可以有利地采用感测器500的架构。图6描绘了感测器600，该感测器600相比于上述示例在某些方面可以具有更低的成本和/或复杂度。在此示例中，柔性基板602的一个或多个电导体606还用于向感 测器600的部件供电。具体地，DC电源636耦合至柔性基板602的端子638，由此功率 信号(例如，DC电压)经由柔性基板602的另一端子614提供给检测器604。结果，由 于经由柔性基板602提供的电源，因此可以减少检测器604上的管脚数。另外，作为这 种配电方案的结果，针对检测器604的布线复杂度相比于上述示例可以更低。检测器604包括耦合至信号路径642的滤波器640，用于接收在端子614处提供 的功率信号。滤波器640还被配置用于从接收的信号中滤除(例如，衰减或移除)任何非 DC信号。具体地，滤波器640可以被配置用于滤除还可以出现在信号路径642上的任何 mm-波信号(由α表示)。例如，滤波器640可以包括L_C储能电路，该储能电路被 调谐至与生成mm-波信号的压控振荡器610相同的频率。以这种方式，大多数mm-波 信号被引回到mm-波电路，而不是经由电源路径馈送至检测器部件。向给检测器604的部件配电的配电电路644提供经滤波的功率信号(例如，由β 表示的DC电压)。例如，各种信号路径或电源平面(未示出)可以向下面描述的信号发 生器和信号处理电路部件供电。检测器604包括组成生成mm-波信号(例如，由来自数字信号处理器624的信 号630控制)的压控振荡器610的信号发生器。在其他实现中，信号发生器代之可以合 并如图4中的晶体和锁相环，用于提供对温度变化更好的抗扰度。定向耦合器646缓冲mm-波信号以在信号路径648上提供信号，由此信号经由 电容器650AC耦合至信号路径642。mm-波信号从信号路径642传播到端子614，并且 继而沿着导体606传播到DC电源636处的AC接地。因此，在此示例中，信号路径648 和642以及导体606中的每个形成mm-波电路的一部分。采用定向耦合器646来防止信 号路径648上的任何信号反馈回压控振荡器610的输出。另外，采用电容器650来防止 信号路径642上的DC信号耦合至信号路径648，而允许mm-波信号在这些信号路径之间 传送。在图6的示例中，信号处理电路被配置用于检测mm-波电路的mm-波信号的幅 移。例如，当柔性基板602位移时，mm-波电路的有效阻抗可能变化。结果，信号路 径648处(例如，信号发射点)的信号量级可能变化。振幅检测器652 (例如，峰值检测器)检测该幅移，并且输出包括表示幅移的信 号分量的信号分量。振幅检测器652的输出由滤波器620 (例如，低通滤波器)滤波以提 取包括幅移信息的信号分量。模数转换器622使用采样时钟CLK(例如，包括从振荡器 632接收的信号626或者从其导出)来将经滤波的信号转换成数字信号。以与上文讨论类 似的方式，向数字信号处理器642提供包括每采样“N”比特和采样时钟CLK的数字信 号。数字信号处理器624处理数字信号以提供关于柔性基板602位移的指示628。例 如，数字信号处理器624可以获取随时间的幅移信息来生成如下信息，诸如平均幅移、 幅移的标准差、均值幅移或者某些其他期望的一个或多个参数。以与上文讨论类似的方 式，数字信号处理器624可以输出该振幅信息作为指示628和/或可以使用该振幅信息进 行随后的处理操作(例如，提供对柔性基板602实际位移的估计)。如上文所提到的，感测设备可以检测对于mm-波电路的不止一个电气变化来确定柔性基板的位移。例如，图7示出了感测器700的示例，其中检测器704可以检测由柔 性基板702位移引起的相移和幅移两者。通常，图7部件(例如，部件702、706、710、 720、722、724、728、732、736、740、744、746 和 750)的操作可以类似于图 6 的对应 部件(例如，分别为部件 602、606、610、620、622、624、628、632、636、640、644、 646和650)。然而，在这种情况下，信号处理电路采用混频器718 (代替振幅检测器652) 和相关联的定向耦合器754(例如，缓冲器)，用于检测mm-波电路的mm-波信号的相 移和幅移两者。如上文结合图6提到的，由于柔性基板702的电气性质变化，柔性基板的位移可 以导致信号路径748处mm-波信号的幅移。此外，电气性质中的该变化还可以导致信号 路径748处的mm-波信号的相移。因而，混频器718可以将来自信号路径748的信号 与来自定向耦合器754的参考信号组合，该参考信号对应于向mm-波电路供应的原始波 形。混频器718输出的所得信号将包含如下信号分量，该信号分量涉及两个混频器输入 信号之间的振幅差和两个混频器输入信号之间的相位差。因此，以与图4类似的方式， 可以获得相移信息(即，从包括Φ的乘积项)。另外，振幅信息可以从涉及两个混频器 输入信号振幅的乘积项获得。该信息继而可以由滤波器720、模数转化器722和数字信号处理器724进行处理 以提供关于柔性基板702的角位移的一个或多个指示。也就是说，如上文讨论的，数字 信号处理器724可以生成经检测的相移、经检测的幅移或经估计的角位移中的一个或多 个的指示。现在参考图8，在某些实现中，可以采用时域反射测定法类技术来确定柔性基板 802的位移。例如，脉冲检测器804的信号发生器可以向柔性基板802的电导体806提供 脉冲，由此脉冲检测器804的信号处理电路检测由柔性基板802位移引起的脉冲偏移(例 如，反射脉冲定时和/或形状的改变)。脉冲检测器804的信号发生器包括锁相环或延迟锁定环(以下称为“PLL/ DLL”)808，该PLL/DLL 808生成信号来触发脉冲发生器810。如图8中所示，PLL/ DLL 808可以由晶体812驱动。该PLL/DLL808可以以脉冲重复频率进行操作，该脉冲 重复频率与感测器800多快地检测柔性基板802的位移有关。也就是说，较高的脉冲重 复频率反映较高的检测带宽，而较低的脉冲重复频率反映较低的检测带宽。脉冲发生器810生成向柔性基板端子814提供的脉冲。脉冲沿导体806传播， 该脉冲在导体806的端点816被反射并且通过导体806反射回到端子814。在柔性基板802已经经受了角位移的情况中，该信号路径(例如，mm-波电路) 的电气特性可能改变，由此影响反射脉冲信号的一个或多个特性。因而，脉冲检测器 804的信号处理电路可以被配置用于检测电路中的电气变化，诸如，反射脉冲定时的变化 (例如，脉冲位置改变)和/或反射脉冲形状的变化。图8的信号处理电路包括滤波器824 (例如，低通滤波器)，该滤波器对处于脉冲 检测器804输出级处的所有信号(由α表示)进行滤波。向模数转换器818提供所得的 经滤波的信号。这里，PLL/DLL808被配置用于在适当时间启用模数转换器818，以便 模数转换器818对经反射的脉冲(以及任意发射的脉冲)进行采样。脉冲检测器804可 以采用缓冲器820，该缓冲器820延迟来自PLL/DLL 808的至少一部分信号用于提供期望的采样定时。数字信号处理器822处理来自模数转换器818的数字信号，用于提供关于柔性基 板802位移的指示828。例如，数字信号处理器822可以比较随时间发射的脉冲与接收的 脉冲之间的定时，用于确定该脉冲间定时是否已经变化。备选地或另外，数字信号处理 器822可以比较随时间接收的脉冲的脉冲形状信息(例如，由应用于脉冲信号的积分或某 些其他函数表示)，用于确定该形状信息是否已经变化。以与上文讨论类似的方式，数字 信号处理器822可以获取随时间的脉冲偏移信息来生成如下信息，诸如平均脉冲偏移、 脉冲偏移的标准差、均值脉冲偏移或者某些其他期望的一个或多个参数。以与上文讨论 类似的方式，数字信号处理器822可以输出该脉冲偏移信息作为指示828和/或可以使用 该信息进行随后的处理操作(例如，提供对柔性基板802实际位移的估计)。由模数转换器818生成的数字信号信息可以被缓冲，并且以相对低的频率向数 字信号处理器822提供用于处理。另外，脉冲检测器804的所有闭环可以以相对低的频 率进行操作。因而，根据图8的教导构造的感测设备可以实现为相对低功率的设备。如上文提到的，在某些实现中，检测器部件可以耦合至柔性基板的不同端。例 如，针对图9的感测器900所描绘的，信号发生器904可以耦合至柔性基板902的一端， 而信号处理电路908耦合至柔性基板的另一端。在这种情况下，信号处理电路908可以 基于信号中的所得电气变化来确定柔性基板的角位移，该信号由信号发生器904通过一 个或多个导体906向信号处理电路908发送。例如，针对柔性基板902过长的应用，可 以使用这种实现，由此使得不期望跨过柔性基板902发送信号并返回。在各种实现中，由信号发生器904提供的信号可以柔性基板902的两端之一处发 起。例如，在某些实现中，信号发生器904可以包括如这里所述的锁相环或者压控振荡 器，锁相环压或控振荡器生成通过导体906发送的原始信号。备选地，在某些实现中， 信号处理电路908可以与信号发生器(例如，如上文在图4-8所讨论)共址，该信号发生 器可以包括生成原始信号的锁相环或压控振荡器。在这种情况下，原始信号可以首先通 过导体906的一部分向信号发生器904发送，该信号发生器904包括例如放大器(例如， 缓冲器)或者被配置用于通过导体906的另一部分将接收的信号重传回到信号处理电路 908的某些其他适当的部件。现在参考图IOA-图14C，将讨论柔性基板示例实现的若干方面。具体地，图 IOA-图IOC涉及采用分层导体的实现；图IlA-图13涉及采用多个柔性部件的实现；以 及图14A-图14C涉及采用可折叠结构的实现。图IOA示出了包括耦合至ASIC 1004 (例如，被配置用于提供如这里描述的检测 操作)的柔性基板1002的感测器1000的顶视图。如图IOB和图IOC的剖面侧视图(从 图IOA的视角A-A的透视图)中所示，柔性基板1002包括一个层1002A上的导体1006A 和另一层1002B上的导体1006B。例如，导体1006A可以包括如上文讨论的传输线，并 且导体1006B可以包括接地导体(例如，开槽的接地平面)或者另一传输线(例如，承载 与导体1006A上信号失相的信号)。这里，应当理解针对图IOB和图IOC的每个层1002A 和层1002B示出的阴影块可以是该层的公共导体的部分(例如，如图IOA中所示)。图IOB示出了当柔性基板1002相对扁平时，导体1006A和导体1006B对应部 分的边缘(例如，对应于表现为图IOA中垂直线的部分)实质上是对齐的。因此，在这些导体部分之间存在特定间隔关系，这导致了具有某些电气性质的对应的电气电路(例 如，mm-波电路)。然而，当柔性基板1002经受角位移时，如图IOC中所示柔性基板1002可以变得 扭曲。也就是说，基板1002的某些部分(例如，层)可以经受比柔性基板1002的其他 部分更大的角位移。结果，如间隔1008所指示的，导体1006A和导体1006B对应部分 的边缘可以不再是实质上对齐的。因此，在导体部分之间可以存在不同的(例如，更大) 间隔，从而图IOC的对应电气电路(例如，mm-波电路)可以具有与图IOB的电气电路 不同的电气性质。例如，接地平面1006B “滑动”的一个影响可以是信号传输路径的特 性阻抗产生变化。基于由柔性基板1002角位移引起的这些电气性质变化，ASIC1004可以采用这里 教导的信号检测技术来确定柔性基板的当前角位移。这里，通过使用采用上述配置的柔 性基板，由于不同层的相应导体部分之间的互动，ASIC 1004可以提供更灵敏和更准确的 角位移检测。例如，针对给定的角位移，相比于例如只采用单层构造的柔性基板，在该 类型的柔性基板中提供的电路(例如，mm-波电路)中可以存在更大的电气变化。分层导体可以通过各种方式并入柔性基板。例如，在某些实现中，柔性基板可 以利用多于两个的导体层。另外，柔性基板可以由提供特定扭曲特性(例如，导体位移 VS角位移)的材料构造，由此为角位移检测提供期望的灵敏度和准确度水平。在某些实 现中，分层导体可以实现为相对于彼此滑动的独特部件(由此达到上文的类似结果)。在 这些情况下，部件可以通过导轨、载体或某些其他机械耦合器耦合到一起。图IlA-图13示出了包括子部件(例如，柔性基板本身)的柔性基板的若干示 例。例如，如图IlA的顶视图所示，柔性基板1100(例如，基板子配件)包括子部件 1102和子部件1104。图IlB的侧视图示出了子部件1102的端部位于子部件1104的端部上。位于子 部件1102下面的子部件1104的最左端由图IlA的虚线1106A示出。柔性基板1100的每个子部件1102或子部件1004可以包括一个或多个电导体。 例如，子部件1102包括导体1108A、导体1110A和导体1112A，而子部件1104包括导 体1108B、导体1110B和导体1112B。这里，导体1110A和导体1110B可以包括信号的 传输线，而导体1108A、导体1112A、导体1108B和导体1112B可以包括接地导体。虚 线1114A示出了导体1108B、导体1110B和导体1112B的端部位于子部件1102的端部下 面。这里，可以观察到，在图IlA和图IlB的配置中，一个子部件的导体可以不与其他 子部件的导体重叠。因此在这种情况下，不同子部件的导体之间(例如，导体1108A与 导体1108B之间、导体1110A与导体1110B之间，以此类推)可能存在很少(如果有的 话)的信号(例如，mm-波信号)传导。下面将更加详细地进行讨论，子部件1102和子部件1104以如下方式耦合在一 起，该方式为当柔性基板1100经受角位移时，使得这些子部件能够相对于彼此滑动。例 如，当柔性基板1100转向图IlD所示的较扁平形状时，每个子部件1102或子部件1104 的端可以向其他子部件滑动。因此，在这种情况下，子部件1102和子部件1104的端部 以更大程度重叠，如图IlD所示并且如图IlC的虚线1106B所指示。如图IlC的虚线1114B所示，导体1108B、导体11IOB和导体1112B的端部现在分别位于导体1108A、导体1110A和导体1112A的端部下面。因此，在这种情况下，在 不同子部件的导体之间(例如，导体1108A与导体1108B之间、导体1110A与导体1110B 之间，以此类推)可以存在更好的信号耦合。综上所述，应当理解导体重叠的变化程度可以依赖于柔性基板1100位移的程 度。另外，不同子部件导体之间间隔的对应变化和/或由导体形成的整个传输路径长度 的对应变化可以导致包括这些导体的电气电路(例如，mm-波电路)的电气性质变化。 因此，检测器(未示出)可以采用这里教导的信号检测技术来基于这些变化的电气性质 确定柔性基板1100的当前角位移。有利地，通过使用如这里所描述的滑动和重叠柔性基 板，可以使用相对小的柔性基板、利用相对高的灵敏度来实现位移检测。这种柔性基板 可以在例如可穿戴、弯曲的应用(诸如，基于手套的感测器)中采用。在某些方面，柔性基板的导体可以被配置用于促进检测柔性基板的位移。例 如，如图IlA和图IlC所示，导体1110A可以具有锥形端。与例如导体1110A代之具 有方形端的情况相比，当导体1110A与导体1110B的端彼此接近时，锥形端这种形状因 此可以提供电路的不同的(例如，更加渐进的)电气特性变化。图12A-图12D示出了采用具有不规则形状导体(例如，波导)的柔性基板 1200。以与图IlA-图IlD类似的方式，柔性基板1200包括柔性子部件1202和柔性子 部件1204。柔性子部件1202包括导体1208A、导体1210A和导体1212A，而柔性子部件 1204包括导体1208B、导体1210B和导体1212B。这里，导体1210A和导体1210B (例 如，信号导体)在相应部分1216A和1216B具有不规则形状。当柔性基板1200从图12B的形状转向图12D的较扁平形状时，柔性子部件1202 和柔性子部件1204的端部可以以更大程度重叠，分别由图12A和图12C中的虚线1206A 和虚线1206B指示。因此，如图12C中虚线1214所示，由于端部彼此越过，不规则部 分1216A与1216B可以彼此移动得更近。结果，当柔性基板1200经受某种程度的角位移 时，相关联电路(例如，mm-波电路)的电气特性可能以相对复杂的方式变化。检测器 (例如，数字信号处理器)因此可以被配置用于检测电气特性中的这些复杂变化，以利用 例如比不采用复杂导体的方法更大的准确度和/或更高的灵敏度来表征柔性基板1200的 当前角位移。多子部件柔性基板(例如，上文所述)可以包括机械耦合器或某些其他适当的 机制，用于通过使得子部件能够相对彼此移动而将子部件保持在一起的方式来耦合子部 件。例如，在图3的简化图中，包括子部件1302和子部件1304的柔性基板1300包括 机械耦合器1306，机械耦合器1306用于至少耦合子部件1302和子部件1304的端部。 例如，机械耦合器1306可以包括套筒状结构，该结构包裹子部件1302和子部件1304的 外围，但是允许这些子部件的至少一个沿着柔性基板1300的纵轴以相对线性的方式滑动 (例如，如箭头1308所示)。在某些实现中，机械耦合器1306可以包括柔性张力结构 (未示出)，该结构耦合至子部件1302和子部件1304的每个，这允许某些相对移动但是 约束超过特定点的移动。在某些实现中，柔性基板1300可以被配置用于促进其部件之间的相对移动。例 如，机械耦合器1306以及子部件1302和子部件1304中的一个或多个可以包括涂层、外 层或覆盖层(例如，由特氟龙(Teflon)或某些其他适当的材料制成)，该涂层、外层或覆盖层使得子部件易于靠着另一部件(例如，另一子部件和/或机械耦合器1306)的表面滑 动。备选地，这些部件中的一个或多个可以由此类材料构造(例如，柔性子部件1302和 1304可以使用特氟龙电介质实现)。在某些实现中，柔性基板可以被配置用于当其经受角位移时进行折叠(例如， 通过与手风琴类似的方式)。例如，参考图14A的顶视图，图14A示出了柔性基板1400 的一部分，柔性基板1400被配置用于沿虚线1402A、1402B和1402C折叠。图14B示 出了对应于图14A的侧视图，其中柔性基板1400经受一定量的角位移(例如，柔性基板 1400被弯曲，未示出)。图14C示出了其中柔性基板1400经受较小角位移(例如，柔性 基板1400没有被弯曲)的侧视图。图14A还示出了柔性基板1400的左侧包括导体1404A、导体1406A和导体 1408A，对应于该柔性基板1400右侧的导体1404B、导体1406B和导体1408B。例如，导 体1406A与导体1406B可以包括信号的传输线，而导体1404A、导体1408A、导体1404B 和导体1408B可以包括接地导体。在图14A与图14B的配置中，柔性基板1400左侧和右侧上的导体相对远离。 结果，柔性基板1400左侧和右侧的导体之间(例如，导体1406A与导体1406B之间、导 体1404A与导体1404B之间，因此类推)可以存在很少(如果有的话)的信号(例如， mm-波信号)传导。相反，在图14C的配置中，对应左侧导体和右侧导体的端部彼此更近。因此， 在这种情况下，左侧导体与右侧导体之间(例如，导体1406A与导体1406B之间、导体 1404A与导体1404B之间，以此类推)可以存在更多的信号传导。因此，可以看出，导体重叠或接近变化的程度可以依赖于柔性基板位移的程 度。再次，导体之间的间隔和/或整个传输路径的长度的这种变化可以引起包括这些导 体的电气电路(例如，mm-波电路)的电气性质变化。因而，检测器可以采用这里教导 的信号检测技术，用于基于这些电气性质变化来确定柔性基板的当前角位移。采用如图14中的折叠或弯曲的柔性基板可以通过各种方式实现。例如，柔性基 板可以包括沿其长度的一个系列或多个系列的弯曲(例如，多于三个弯曲)。而且，可以 使用各种技术来形成柔性基板中的弯曲。例如，可以使用激光钻孔或某些其他适当的技 术来沿着期望的折叠线形成一系列的孔。另外，可以通过在期望弯曲的区域中使用更薄 或较不刚性的材料实现弯曲。可以结合这里的教导采用的柔性基板可以采取各种形式。例如，基板可以由各 种材料制成，例如包括聚酰亚胺、液晶聚合物、基于聚酯的电介质或者某些其他适当 的材料。另外，可以使用各种技术来提供基板中的一个或多个导体。例如，导体可以嵌 入至基板中、附接到基板表面或者以某些其他方式与基板耦合。因此，这里描述为具有 多层的基板可以由分离的层构成或者可以形成为单个部件(例如，在不同“层”涉及基 板的不同区域与不同层子部件相对的情况下)。应当理解，基于这里的教导可以将各种修改并入所公开的实施方式。例如，一 幅图中描述的一个或多个部件(例如，晶体、压控振荡器、多导体柔性基板等)可以用于 另一幅图中示出的实现。同样，根据这里的教导，除了上文那些特别提到的，可以采用 各种类型的感测电路、信号发生器电路、柔性基板和电导体。
另外，可以在使用各种频率信号的感测设备中采用这里的教导来。在某些实现 中，柔性基板的角位移可以通过使用50-100GHZ(例如，包括针对点到点无线系统设计的 未授权60GHz频带以及在此范围中的其他无线频带)范围中的信号来确定。在某些实现 中，柔性基板的角位移可以通过使用mm-波范围以下的信号来确定。此外，应当理解，这里教导的感测设备可以被配置用于检测频移或者信号的某 些其他特性的改变。例如，mm-波电路可以包括用于设置信号发生器振荡电路的频率的 电路。在这种情况下，柔性基板的位移可以引起mm-波电路的电气特性(例如，电容 器、电感器和电阻器中的一个或多个)变化。因此，该位移可以引起振荡电路操作频率 中的对应变化。检测器(例如，被配置成频率检测器的检测器电路108)的信号处理电路 继而可以被配置用于检测此类频移。同样，由柔性基板位移引起的电路参数中的变化可以通过各种方式达到。例 如，如上文提到的，柔性基板可以合并机械敏感的电介质，由此柔性基板的位移引起介 电常数变化。同样，柔性基板可以采用根据柔性基板的位移改变信号特性(例如，相位 和/或振幅)的波导图案。例如，这种图案可以放大在柔性基板位移时发生的任何相位差。还应当理解，这里所述的各种结构和功能可以通过各种方式和使用各种设备来 实现。例如，设备可以通过各种硬件组件来实现，诸如，处理器、控制器、状态机、逻 辑或一个或多个这些组件的某些组合。在某些实施方式中，包括指令的代码(例如，软件、固件、中间件等)可以在一 个或多个处理设备上执行来实现一个或多个所描述的功能或组件。代码和相关联的组件 (例如，数据结构和其他代码组件或用来执行代码的组件)可以存储在处理设备可读的适 当数据存储器中(例如，通常称为计算机可读介质)。这里所公开的过程中，框的列举顺序仅是适当方法的示例。因此，与这种框相 关联的操作可以重新排列，同时保持在本公开的范围内。类似地，所附的方法权利要求 呈现了按照样本顺序的操作，并且不必限制于所呈现的特定顺序。这里所述的组件和功能可以通过各种方式连接或耦合。某种程度上，实现此目 的的方式可以部分地依赖于组件是否以及如何与其他组件分离。在某些实施方式中，由 附图中引线表示的某些连接或耦合可以在集成电路中、电路板上或作为分立的导线或以 某些其他方式来实现。这里所讨论的信号可以采取各种形式。例如，在某些实施方式中，信号可以包 括通过导线进行传输的电子信号、通过诸如光纤或空气之类的光学介质进行传输的光脉 冲或通过诸如空中接口之类的介质进行传输的RF波等。另外，这里可以将多个信号共同 称为信号。上述信号还可以采取数据的形式。例如，在某些实施方式中，应用程序可以 向另一应用程序发送信号。可以将这种信号存储在数据存储器中。同样，应该理解此处使用诸如“第一”、“第二”之类指定对元素的任何引用 通常不限制这些元素的数量或顺序。但是，这些指定可以在此处用作在两个或更多元素 或元素实例之间进行区分的简便方法。因此，对第一和第二元素的引用不意味着仅可以 采用两个元素，或者不意味着第一元素必须以某些方式居于第二元素之前。同样，除非 另有说明，元素集合可以包括一个或多个元素。
虽然某些样本实施方式已经在上文详细描述并且在附图中示出，但应该理解这 种实施方式仅仅是对此处教导的说明而不是限制。特别地，应该认识到这里的教导可以 应用于各种各样的设备和方法。因此，将认识到可以对所示出的实施方式和这里所教导 的其他实施方式做出各种修改，而不脱离其中广泛的发明范围。鉴于上文所述，应该理 解这里的教导不限于特定的实施方式或所公开的排列，而是旨在覆盖所附权利要求书范 围中的任何改变、调整或修改。
权利要求
1.一种用于确定角位移的设备，包括 柔性基板；以及信号处理电路，被配置用于基于与所述柔性基板相关联的mm-波电路的电气变化来 生成所述柔性基板角位移的指示。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电气变化涉及mm-波信号的相位变化；以及所述信号处理电路包括相位检测器，所述相位检测器耦合至所述mm-波电路并且被 配置用于提供指示相位变化的输出信号。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述电气变化涉及mm-波信号的振幅变化；以及所述信号处理电路包括振幅检测器，所述振幅检测器耦合至所述mm-波电路并且被 配置用于提供指示振幅变化的输出信号。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述电气变化涉及mm-波信号的频率变化；以及所述信号处理电路包括频率检测器，所述频率检测器耦合至所述mm-波电路并且被 配置用于提供指示频率变化的输出信号。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述电气变化涉及反射脉冲信号的定时和/或形状；以及所述信号处理电路包括脉冲检测器，所述脉冲检测器耦合至所述mm-波电路并且被 配置用于提供指示所述反射脉冲信号的定时和/或形状的输出信号。
6.根据权利要求1所述的设备，其中 所述柔性基板的第一层包括第一导体；所述柔性基板的第二层包括第二导体；以及所述第一导体和所述第二导体在所述柔性基板中定向，使得所述柔性基板的角位移 引起所述第一导体的至少一个边缘相对于所述第二导体的至少一个边缘的位移，由此引 起所述电气变化。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一导体的至少一个边缘包括第一多个边缘； 所述第二导体的至少一个边缘包括第二多个边缘；以及 所述第一多个边缘和所述第二多个边缘实质上平行。
8.根据权利要求6所述的设备，其中所述第一导体的至少一个边缘包括所述第一导体的第一端； 所述第二导体的至少一个边缘包括所述第二导体的第二端；以及 所述第一导体的至少一个边缘的位移包括所述第一端相对于所述第二端、沿着所述 柔性基板的纵轴实质上线性的位移。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述柔性基板包括 第一柔性子部件，包括第一电导体集合；第二柔性子部件，包括第二电导体集合；以及机械耦合器，被配置用于耦合所述第一柔性子部件和所述第二柔性子部件，使得所述第一柔性子部件能够相对于所述第二柔性子部件移动；其中所述第一电导体集合与所述第二电导体集合分别位于所述第一柔性子部件和所 述第二柔性子部件中，用于使得mm-波信号能够从所述第一电导体集合的第一端部耦合 至所述第二电导体集合的第二端部。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述机械耦合器进一步被配置用于允许所述 第一柔性子部件相对于所述第二柔性子部件、沿着所述柔性基板的纵轴实质上线性的位 移。
11.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一电导体集合和所述第二电导体集合的 至少一个导体具有锥形端。
12.根据权利要求1所述的设备，其中 所述柔性基板包括多个电导体；定位所述电导体以使得mm-波信号能够从第一个所述电导体的第一端部耦合至第二 个所述电导体的第二端部；以及与所述第一端部和所述第二端部相邻的柔性基板的至少一部分被配置用于折叠。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一端部和所述第二端部的至少一个具有 不规则形状。
14.根据权利要求1所述的设备，进一步包括信号发生器，被配置用于针对所述 mm-波电路生成mm-波信号。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述信号发生器包括锁定环电路。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述锁定环电路包括晶体驱动的锁相环。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述信号发生器包括自由运行的压控振荡器。
18.根据权利要求14所述的设备，其中所述信号发生器包括定向耦合器，所述定向耦合器被配置用于向所述mm-波电路提 供mm-波信号；以及所述信号处理电路被配置用于检测所述mm-波信号的振幅变化。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述信号处理电路进一步被配置用于检测所述 mm-波信号的相位变化，并且包括混频器，所述混频器耦合用于接收所述mm-波电路的mm-波信号； 耦合用于从另一定向耦合器接收另一 mm-波信号；以及 被配置用于提供指示振幅变化和相位变化的输出信号。
20.根据权利要求1所述的设备，进一步包括脉冲发生器，所述脉冲发生器被配置用 于向所述mm-波电路提供脉冲。
21.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号处理电路包括混频器，所述混频器 耦合用于从所述mm-波电路的第一端子接收第一信号；耦合用于从所述mm-波电路的第二端子接收第二信号；以及 被配置用于提供指示所述第一信号与所述第二信号之间相位差的信号。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述信号处理电路包括滤波器，被配置用于对由所述混频器提供的信号进行滤波以提供经滤波的信号； 模数转换器，被配置用于基于所述经滤波的信号提供数字信号；以及数字信号处理器，被配置用于处理所述数字信号来提供角位移的指示。
23.根据权利要求1所述的设备，进一步包括滤波器，耦合至所述mm-波电路并且被配置用于实质上衰减所述mm-波电路的 mm-波信号并且被配置用于传递功率信号；以及配电电路，耦合至所述滤波器来接收所述功率信号并且被配置用于向所述信号处理 电路分发所述功率信号。
24.根据权利要求1所述的设备，其中 所述柔性基板包括第一端和第二端；所述设备进一步包括信号发生器，所述信号发生器耦合至所述柔性基板的第一端并 且被配置用于向所述mm-波电路提供mm-波信号；以及所述信号处理电路耦合至所述柔性基板的第二端并且被配置用于接收所述mm-波电 路的mm-波信号。
25.—种用于确定角位移的方法，包括检测与柔性基板相关联的mm-波电路的电气变化；以及 基于检测的电气变化来确定所述柔性基板的角位移。
26.根据权利要求25所述的方法，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的相位变化。
27.根据权利要求25所述的方法，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的振幅变化。
28.根据权利要求25所述的方法，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的频率变化。
29.根据权利要求25所述的方法，其中电气变化的检测涉及检测反射脉冲信号的定时 和/或形状。
30.根据权利要求25所述的方法，其中 所述柔性基板的第一层包括第一导体；所述柔性基板的第二层包括第二导体；以及所述第一导体和所述第二导体在所述柔性基板中定向，使得所述柔性基板的角位移 引起所述第一导体的至少一个边缘相对于所述第二导体的至少一个边缘的位移，由此引 起所述电气变化。
31.根据权利要求30所述的方法，其中 所述第一导体的至少一个边缘包括第一多个边缘； 所述第二导体的至少一个边缘包括第二多个边缘；以及 所述第一多个边缘和所述第二多个边缘实质上平行。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述第一导体的至少一个边缘包括所述第一导体的第一端； 所述第二导体的至少一个边缘包括所述第二导体的第二端；以及 所述第一导体的至少一个边缘的位移包括所述第一端相对于所述第二端、沿着所述 柔性基板的纵轴实质上线性的位移。
33.根据权利要求25所述的方法，其中所述柔性基板包括第一柔性子部件，包括第一电导体集合； 第二柔性子部件，包括第二电导体集合；以及机械耦合器，被配置用于耦合所述第一柔性子部件和所述第二柔性子部件，使得所 述第一柔性子部件能够相对于所述第二柔性子部件移动；其中所述第一电导体集合与所述第二电导体集合分别位于所述第一柔性子部件和所 述第二子柔性部件中，以使得mm-波信号能够从所述第一电导体集合的第一端部耦合至 所述第二电导体集合的第二端部。
34.根据权利要求25所述的方法，进一步包括针对所述mm-波电路生成mm-波信号。
35.根据权利要求25所述的方法，进一步包括向所述mm-波电路提供脉冲。
36.根据权利要求25所述的方法，其中电气变化的检测包括将来自于所述mm-波电 路第一端子的第一信号与来自于所述mm-波电路第二端子的第二信号进行混频，用于提 供指示所述第一信号与所述第二信号之间相位差的输出信号。
37.根据权利要求25所述的方法，其中定向耦合器为所述mm-波电路提供mm-波信号；以及 电气变化的检测包括检测检测所述mm-波信号的振幅变化。
38.根据权利要求37所述的方法，其中电气变化的检测进一步包括将所述mm-波 电路的mm-波信号与另一定向耦合器提供的另一 mm-波信号进行混频，用于检测所述 mm-波信号的振幅变化以及用于检测所述mm-波信号的相位变化。
39.根据权利要求25所述的方法，进一步包括 从所述mm-波电路接收信号；对接收的信号进行滤波以衰减mm-波信号并且提供功率信号；以及 向至少一个部件分发所述功率信号。
40.—种用于确定角位移的设备，包括用于检测与柔性基板相关联的mm-波电路的电气变化的装置；以及 用于基于检测的电气变化来确定所述柔性基板的角位移的装置。
41.根据权利要求40所述的设备，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的相位变化。
42.根据权利要求40所述的设备，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的振幅变化。
43.根据权利要求40所述的设备，其中电气变化的检测涉及检测mm-波信号的频率变化。
44.根据权利要求40所述的设备，其中电气变化的检测涉及检测反射脉冲信号的定时 和/或形状。
45.根据权利要求40所述的设备，其中 所述柔性基板的第一层包括第一导体；所述柔性基板的第二层包括第二导体；以及所述第一导体和所述第二导体在所述柔性基板中定向，使得所述柔性基板的角位移 引起所述第一导体的至少一个边缘相对于所述第二导体的至少一个边缘的位移，由此引起所述电气变化。
46.根据权利要求45所述的设备，其中 所述第一导体的至少一个边缘包括第一多个边缘； 所述第二导体的至少一个边缘包括第二多个边缘；以及 所述第一多个边缘和所述第二多个边缘实质上平行。
47.根据权利要求45所述的设备，其中所述第一导体的至少一个边缘包括所述第一导体的第一端； 所述第二导体的至少一个边缘包括所述第二导体的第二端；以及 所述第一导体的至少一个边缘的位移包括所述第一端相对于所述第二端、沿着所述 柔性基板的纵轴实质上线性的位移。
48.根据权利要求40所述的设备，其中所述柔性基板包括 第一柔性子部件，包括第一电导体集合；第二柔性子部件，包括第二电导体集合；以及用于耦合所述第一柔性子部件和所述第二柔性子部件使得所述第一柔性子部件能够 相对于所述第二柔性子部件移动的装置；其中所述第一电导体集合与所述第二电导体集合分别位于所述第一柔性子部件和所 述第二柔性子部件中，用于使得mm-波信号能够从所述第一电导体集合的第一端部耦合 至所述第二电导体集合的第二端部。
49.根据权利要求48所述的设备，其中用于耦合的装置允许所述第一柔性子部件相对 于所述第二柔性子部件、沿着所述柔性基板的纵轴实质上线性的位移。
50.根据权利要求40所述的设备，进一步包括用于针对所述mm-波电路生成mm-波 信号的装置。
51.根据权利要求40所述的设备，进一步包括用于向所述mm-波电路提供脉冲的装置。
52.根据权利要求40所述的设备，其中用于检测的装置包括用于将来自于所述 mm-波电路第一端子的第一信号与来自于所述mm-波电路第二端子的第二信号进行混频 以提供指示所述第一信号与所述第二信号之间相位差的输出信号的装置。
53.根据权利要求40所述的设备，其中定向耦合装置向所述mm-波电路提供mm-波信号；以及 用于检测的装置检测所述mm-波信号的振幅变化。
54.根据权利要求53所述的设备，其中所述用于检测的装置进一步包括用于将所述 mm-波电路的mm-波信号与另一定向耦合装置提供的另一 mm-波信号进行混频以检测 所述波信号的振幅变化以及用于检测所述mm-波信号的相位变化的装置。
55.根据权利要求40所述的设备，进一步包括 用于从所述mm-波电路接收信号的装置；用于对接收的信号进行滤波以衰减mm-波信号并提供功率信号的装置；以及 用于向至少一个部件分发所述功率信号的装置。
56.一种响应于角位移的系统，包括 柔性基板；信号处理电路，被配置用于基于与所述柔性基板相关联的mm-波电路的电气变化来 生成所述柔性基板的角位移的指示；以及处理系统，被配置用于基于所述角位移的指示来执行至少一个操作。
57.根据权利要求56所述的系统，其中所述电气变化包括以下组中的至少一个，所述 组包含相位变化、频率变化、振幅变化或者反射脉冲的定时和/或形状变化。
58.根据权利要求56所述的系统，其中所述柔性基板包括第一层和第二层，所述第一层包括第一电导体，所述第二层包括 第二电导体；以及所述位移使得所述第一电导体相对于所述第二电导体位移，由此引起所述电气变化。
59.根据权利要求56所述的系统，其中所述至少一个操作涉及故障检测、虚拟现实、 视频游戏、生物医学康复、生物力学或机器人学。
全文摘要
基于与柔性基板相关联的mm-波电路的电气变化来确定柔性基板的角位移。该电气变化例如可以涉及相移、幅移、频移或脉冲偏移中的一个或多个。在某些实现中，柔性基板可以包括多层上的导体，由此柔性基板的角位移引起不同层导体之间的相对位移，从而引起mm-波电路的电气变化。
文档编号G01D5/14GK102016512SQ200980116037
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月24日 优先权日2008年4月11日
发明者F·S·李, F·兰布雷特 申请人:拉姆伯斯公司