无线通信系统和无线通信装置制造方法

无线通信系统和无线通信装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信系统和无线通信装置。第一通信设备包含第一耦合元件并且第二通信设备包含第二耦合元件。该第一通信设备和第二通信设备被配置成在所述第一通信设备和第二通信设备之间，通过在所述第一耦合元件和第二耦合元件之间的非接触耦合，同时传输差模信号和共模信号。
【专利说明】无线通信系统和无线通信装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明是基于2012年9月7提交的日本专利申请N0.2012-197768并且要求其优先权的权益，其公开通过引用整体并入本文。
【背景技术】[0003]使用非接触耦合的近场无线通信技术是已知的。非接触耦合的示例包括电感耦合和电容耦合。使用非接触耦合的近场无线通信具有能够在有限的传输距离(例如，数十微米至若干厘米)中实现高比特率的优势。N.Miura等人(“A High-Speed Inductive-CouplingLink With Burst Transmission”^IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS”卷44，N0.3，2009.3,947-955 页)、T.Takeya 等人(“A12Gb/sNon_Contact Interface with CoupledTransmission Lines，，，IEEE International Solid-State Circuits Conference,技术论文文摘，2011,492-494 页)以及 Y.Yoshida 等人(“A2Gb/s B1-Directional Inter-ChipData Transceiver With Differential Inductors for High Density Inductive ChannelArray”，IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS卷 43，N0.11，2008.11，2363-2369 页)每个公开了一种通信系统，其中，通过一对电感器之间的电感耦合传输基带信号。此外，N.Miura等人、T.Takeya等人以及Y.Yoshida等人每个公开了一种配置,其中，部署多个电感器对以便执行同时使用多个信号的单向或双向通信。
[0004]日本未审查专利申请公开N0.2002-204272公开了一种双线通信系统，其能够将差模信号和共模信号同时传输至一对信号线路(即，双线传输线路)。应注意的是，JP2002-204272A意在用于数字视频接口(DVI)、低压差分信号(LVDS)等。即，在JP2002-204272A中，通过使用一对信号线路传输的差模信号和共模信号均是未调制基带信号。

【发明内容】

[0005]本发明人已经发现了一个问题，即在N.Miura等人、T.Takeya等人以及Y.Yoshida等人公开的近场无线通信系统需要多个电感器对以便执行单向或双向多信道通信。例如，部署多个电感器对能够导致封装尺寸的增加。
[0006]此外，可以想象的是，使用诸如时分复用以及频分复用的复用技术，以便执行单向或双向多信道通信。然而，存在一种可能，即其中各个信道排他地使用诸如时隙和频率的资源的这种复用技术的使用可能是阻碍高比特率通信的一个因素，因为可用于一个信道的资源受限。
[0007]本发明其他待解决的问题和创新特征将从下文对本说明书的描述和附图中变得
更明显。
[0008]在一个实施例中，第一和第二通信设备被配置成在第一和第二通信设备之间通过第一和第二耦合元件的非接触耦合，同时无线传输差模信号和共模信号。
[0009]根据上述实施例，在使用耦合元件对的非接触耦合的无线通信系统中，能够执行单向或双向多信道通信，而不需要使用多个耦合元件对并且不需要诸如时分复用和频分复用的资源划分。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]上述和其他方面、优势及特征将从下文结合附图的对某些实施例的描述中变得更加明显，其中:
[0011]图1示出了根据第一实施例的无线通信系统的配置示例；
[0012]图2A是用于解释根据第一实施例的通过一对耦合元件的差模传输的图；
[0013]图2B是用于解释根据第一实施例的通过一对耦合元件的共模传输的图；
[0014]图3A是用于解释根据第一实施例的通过一对耦合元件的差模传输的图；
[0015]图3B是用于解释根据第一实施例的通过一对耦合元件的共模传输的图；
[0016]图4示出了根据第一实施例的耦合元件的配置示例；
[0017]图5是示出了根据第一实施例的一对耦合元件的差模增益(Sdd21)和共模增益(Scc21)的示例的曲线图；
[0018]图6示出了根据第一实施例的无线通信系统的配置示例；
[0019]图7示出了根据第一实施例的共模发射机的一个配置示例；
[0020]图8示出了根据第一实施例的共模发射机的其他配置示例；
[0021]图9示出了根据第一实施例的共模接收机的一个配置示例；
[0022]图10示出了根据第一实施例的共模接收机的其他配置示例；
[0023]图11示出了根据第一实施例的无线通信系统的应用示例；
[0024]图12A和12B示出了根据第一实施例的无线通信系统的应用示例；
[0025]图13示出了根据第一实施例的无线通信系统的应用示例；
[0026]图14示出了根据第二实施例的无线通信系统的一个配置示例；
[0027]图15示出了根据第二实施例的无线通信系统的一个配置示例；
[0028]图16示出了根据第二实施例的无线通信系统的一个配置示例；
[0029]图17示出了根据第二实施例的无线通信系统的一个配置示例；
[0030]图18A至18D示出了根据第二实施例的通信设备的配置示例；
[0031]图19示出了根据第三实施例的无线通信系统的一个配置示例；
[0032]图20是示出根据第三实施例的传输功率控制过程的示例的序列图；
[0033]图21示出了根据第四实施例的无线通信系统的配置示例；
[0034]图22是示出根据第四实施例的用于发起通信的过程的示例的序列图；
[0035]图23示出了根据第四实施例的无线通信系统的配置示例；
[0036]图24是示出根据第四实施例的用于发起通信的过程的示例的序列图；
[0037]图25示出了根据第四实施例的通信设备的配置示例；
[0038]图26示出了根据第五实施例的无线通信系统中以差模传输的传输数据和以共模传输的载波之间的关系；
[0039]图27示出了根据第五实施例的无线通信系统中以差模传输的传输数据和以共模传输的载波之间的关系；
[0040]图28示出了根据第五实施例的无线通信系统中以差模传输的传输数据和以共模传输的载波之间的关系；
[0041]图29示出了根据第六实施例的无线通信系统的配置示例；以及
[0042]图30示出了根据第六实施例的无线通信系统的配置示例。
【具体实施方式】
[0043]下文结合附图详细解释具体实施例。在全部附图中，为相同或相对应元件分配了相同符号，并且为了明确解释，必要时省略了对它们的重复解释。
[0044]第一实施例
[0045]图1示出了根据该实施例的无线通信系统I的配置示例。无线通信系统I包括两个通信设备2和3。通信设备2包括差模发射机(DMTX)21、信号线对22、耦合元件23、以及共模接收机(CMRX) 24。通信设备3包括差模接收机(DMRX) 31、信号线对32、耦合元件33、以及共模发射机(CMTX) 34。信号线对22被连接到耦合元件23两端的端口 PlA和P1B，并且信号线对32被连接到耦合元件33两端的端口 P2A和P2B。将在下文解释耦合元件23和33的细节。
[0046]通信设备2和3被配置成通过在一对耦合元件23和33之间形成的非接触耦合无线地同时传输差模信号和共模信号。这对耦合元件23和33用作用于传输差模信号的传输和接收耦合器(或天线)和用于传输共模信号的传输和接收耦合器(或天线)。差模信号和共模信号的传输方向可以是相同方向或相反方向。因此，无线通信系统I通过该对耦合元件23和33的非接触耦合，可以执行同时使用多个信道的单向或双向通信。
[0047]在图1中示出的示例中，差模信号和共模信号的传输方向是相反方向。即，将差模信号从通信设备2传输到通信设备3，并且将共模信号从通信设备3传输到通信设备2。图1中示出的DMTX21通过数据信号Dl编码成的差模信号，驱动信号线对22和耦合元件23。DMRX31通过耦合元件33和信号线对32接收差模信号，并且恢复数据信号Dl。CMTX34通过数据信号D2编码成的共模信号，驱动信号线对32和耦合元件33。CMRX24通过耦合元件23和信号线对22接收共模信号，并且恢复数据信号D2。图1示出的信号波形A至D分别表示将要传输的数据信号D1、被接收的数据信号D1、将要传输的数据信号D2、和被接收的数据信号D2的信号波形的具体示例。
[0048]图1中示出的配置示例仅为一个实例。即，如上文所述，差模信号和共模信号的传输方向可以是相同方向。此外，无线通信系统I可以包括用于差模传输的多对DMTX和DMRX,并且可以包括用于共模传输的多对CMTX和CMRX。
[0049]接下来，在下文将详细解释通过该对耦合元件23和33执行的无线传输以及该对耦合元件23和33的配置示例。耦合元件23和33依据直流电(DC)被分离，并且通过非接触耦合可以传输能量(或信号)。换言之，耦合元件23和33依据交流电(AC)被耦合，并且通过AC耦合可以传输能量。耦合元件23和33之间的非接触耦合包括电感耦合和电容耦合至少之一，并且更优选的是，包括电感耦合和电容耦合两者。如下文所描述，可以认为，当通过差模信号和共模信号同时驱动耦合元件23和33时，耦合元件23和33之间的非接触耦合展现了电感耦合和电容耦合两者的特性。
[0050]在形成电感耦合的耦合元件之间，流过耦合元件之一(例如，耦合元件23)的电流周围产生磁场(或磁感应强度)有利于能量传输。也可以将电感耦合称为磁场耦合或磁耦合。具体而言，当通过差模信号驱动耦合元件之一(例如，耦合元件23)时，从而在一个耦合元件(例如，耦合元件23)周围产生根据流过一个耦合元件(例如，耦合元件23)的差模信号随着时间而变化的电流和随着时间而变化的磁场。然后，通过在这个时间变化的磁场中部署其他耦合元件(例如，耦合元件33)，在其他耦合元件(例如，耦合元件33)中产生反应差模信号的感应电动势。结果，差模信号从一个耦合元件(例如，耦合元件23)传输到其他耦合元件(例如，耦合元件33)。例如，当将要传输的差模信号是诸如非归零(NRZ)信号和归零(RZ)信号的差分基带信号(即，脉冲波信号)时，基于流过一个耦合元件(例如，耦合元件23)的差分基带信号根据AC电流的时间导数，在其他耦合元件(例如，耦合元件33)中激发脉冲电压变化。在该情形下，DMRX31通过检测被激发的脉冲电压变化，可以恢复被传输的带宽信号(例如，NRZ信号)。
[0051]与之形成对比，在形成电容耦合的耦合元件之间，在两个空间上分离的导体(gp，两个稱合兀件之间)之间产生的电场有利于能量传输。电容稱合也称为电场稱合。具体而言，通过信号线对(例如，信号线对32)，由共模信号驱动耦合元件之一(例如，耦合元件33)。应该注意的是，确信提供有共模信号的信号线对(例如，信号线对32)表现得好像其为一个信号线。在根据共模信号的耦合元件(例如，耦合元件33 )之一中的电压变化，通过静电感应引起其他耦合元件(例如，耦合元件23)中的交流电压。结果，将共模信号传输到其他耦合元件(例如，耦合元件23)。例如，当将要被传输的共模信号是调制的载波信号时，在其他耦合元件(例如，耦合元件23)上的共模电压根据该调制的载波信号变化。在该情形下，CMRX24可以检测由其他耦合元件(例如，耦合元件23)接收到的共模电压，然后通过对接收到的载波信号执行解调处理恢复该数据信号。
[0052]根据上述定性考虑所理解的，差模信号主要通过耦合元件23和33之间的电感耦合被传输，而共模信号主要通过耦合元件23和33之间的电容耦合被传输。因此，期望耦合元件23和33的特定形式和布置被确定成使得有效地形成用于差模传输的电感耦合和用于共模传输的电容耦合。将在下文解释适合根据该实施例的无线通信系统I的耦合元件23和33的形式和布置的具体示例。
[0053]在示例中，如图2A和2B中所示，耦合元件23和33的每一个可以是包括导电环的电感器，更确切地说，可以是线圈。图2A和图2B示出了其中在相同方向上传输差模信号和共模信号的示例。关于差模传输，如图2A中所示，通过耦合元件23和33形成变压器式结构。具体而言，通过具有相互反相并组成差模信号的两个信号，驱动耦合元件23的两端部的端口 PlA和PlB (S卩，导电环或线圈)。应该注意的是，其中端口 PlA和PlB被用作混合端口的端口称为“P1”。图2A中示出的信号波形A和B表示将要输入到端口 Pl的差模信号。以该种方式，穿过导电环或线圈的磁场H (或磁通密度B)产生，然后在耦合元件33 (B卩，导电环或线圈)的两端部的端口 P2A和P2B之间产生感应电动势，以便阻止基于差模信号根据该电流发生的磁场H (磁通量)的变化。应该注意的是，其中端口 P2A和P2B被用作混合端口的端口被称为“P2”。图2A中示出的信号波形C和D代表从端口 P2输出的差模信号。
[0054]关于共模传输，通过具有同相位和组成共模信号的两个信号，驱动耦合元件23两端的端口 PlA和P1B，如图2B中所示。图2B中所示的信号波形A和B代表将要输入到端口Pl的共模信号。以该种方式，耦合元件23的电压根据共模信号而变化，并且耦合元件33的电压也根据共模信号而变化。图2B中示出的信号波形C和D代表从端口 P2输出的共模信号。因此，可以从耦合元件33两端的端口 P2A和P2B提取共模信号。
[0055]在另一示例中，如图3A和3B中所示，耦合元件23和33中的每一个可以是包括导电环的电感器，并且被布置成使得它们的导电环彼此面对。在图3A和图3B中，耦合元件23和33的每个可以被认为是单匝线圈。如根据图3A所理解的，通过两个导电环的相对布置，由流过耦合元件23的电流产生的磁场H (或磁通量)有效地通过耦合元件33的导电环，因此有利于从耦合元件23至耦合元件33的差模增益(或传递系数)的改善。此外，如根据图3B所理解的，通过将组成耦合元件23和33的两个导电环布置成以相等距离彼此面对，可以增加耦合元件23和33之间的电容耦合系数。
[0056]更确切地说，在图3A和3B中示出的示例中每个导电环具有轴对称形状。轴对称形状有利于差模信号和共模信号的传输质量的改进。即，通过采用轴对称形状，可以提高差模信号的对称性和共模信号的对称性。因此例如，即使当以高比特率执行通信时，也能高精确性地传输数据。
[0057]此外，在图3A和图3B中示出的示例中，两个导电环(耦合元件23和33)被布置成使得包含导电环之一的对称轴的平面与包含其他导电环的对称轴的平面平行。利用这样的布置，可以传递磁能，具体而言，有效地利于差分传输的磁能。
[0058]此外，在图3A和3B中示出的示例中，两个导电环(即，耦合元件23和33)具有相同形状。通过采用相同形状，当通信设备2和3的每一个具有发射机和接收机时，具有相同特性的发射机和接收机可以用于通信设备2和3。因此，存在可以使用公共设备配置的优点。与之相比，当两个耦合器(即，两个导电环)具有不同形状时，耦合器上的负载彼此不同。因此，通信设备2和3需要装备有彼此不同的发射机以便驱动不同耦合器，并且也装备有用于接收具有不同振幅或不同脉冲波形的彼此不同的接收机。因此，当两个耦合器(即，两个导电环)具有不同形状时，通信设备2和3的每个需要以定制化方式设计。
[0059]通过在配线板上的印刷配线、在半导体封装内的引线框(B卩，内部框)或者在半导体基板上的配线层，可以形成用作电感器的图3A和3B中示出的耦合元件23和33的每个。配线板可以是刚性配线板或柔性配线板。当通过半导体封装内的内部框形成耦合元件23和33的每个时，如图4中所示可以形成耦合元件23和33的每个。图4示出了包括本
【发明者】已经发明的引线框耦合器(即，引线框电感器)的半导体封装的配置。为了示出封装内的引线框形状，省略填充树脂70的图示。此外，也省略了连接安装在下垫板77上的半导体芯片78和引线79的键合线的图示。在图4中示出的示例中，通过由填充树脂70密封在封装内部的框架构件71至76形成引线框耦合器(S卩，导电环)。引线框耦合器两端的框架元件71和76通过键合线连接到半导体芯片78。框架元件71上的键合线的连接点与耦合元件23 (或者耦合元件33)的端口之一相对应，S卩，端口 PlA (或者端口 P2A)，并且框架元件76上的键合线的连接点与耦合元件23 (或，耦合元件33)的另一端口相对应，S卩，端口 PlB (或端口 P2B)。半导体芯片78包括DMTX和DMRX至少之一和CMTX和CMRX至少之一，并且通过使用由框架元件71至76形成的引线框耦合器，传输或接收差模信号和共模信号。通过将每个具有图4中示出的配置的两个半导体封装紧密地部署在一起，在它们的引线框耦合器之间形成非接触耦合，并且因此使得可以在两个半导体封装之间传输差模信号和共模信号。
[0060]图5是示出其中耦合元件23和33是图4中示出的引线框耦合器(即，引线框电感器)情形下差模增益(即，传送系数)Sdd21和共模增益(即，传送系数)Scc21模拟结果的示例的曲线图。图5通过混合模式散射参数示出了差模增益(传送系数)和共模增益(传送系数)。Sdd21表示差模信号从耦合器的混合端口 Pl至混合端口 P2的传输特性，在图2和图3中对其指配这些符号。此外，Scc21表示共模信号从耦合器的混合端口 Pl至混合端口 P2的传输特性。更确切地说，Sdd21表示应用到混合端口 Pl和传输到混合端口 P2的差模信号的增益，并且Scc21表示应用到混合端口 Pl和传输到混合端口 P2的共模信号的增益。
[0061]基于包括图5中示出的模拟结果，本
【发明者】已经发现，在包含接近OHz范围宽带上，差模增益Sdd21相对高于共模增益。本
【发明者】也发现，与此相反，共模增益Sdd21在包含接近OHz范围的宽带上是不足的，虽然共模增益Sdd21在高频带(图5中大概2至5GHz)的部分高频带中展现出较高值。
[0062]图5也不出了表不差模信号和共模信号之间的模式转换量的Sdc21和Scd21的模拟结果。从这些结果很明显看出，因为引线框耦合器具有彼此对称的形状并且布置成彼此面对，所以与模式转换相对应的Sdc21和Scd21的增益足够小，以致于是可忽略的。可以看出，当耦合元件23和33是图4中示出的引线框耦合器(即，引线框电感器)时，Scd21卿，当应用共模信号时对差模信号的影响)和Sdc21 (即，当应用差模信号时对共模信号的影响)的增益足够小，以致于是可忽略的。
[0063]基于这些发现，作为优选的方面，本发明人已经做到的一个方面是，诸如NRZ信号的基带信号(即，脉冲波信号)作为差模信号被传输，并且共模载波信号作为共模信号被传输。换言之，以差模方式执行基带传输，并且以共模方式执行载波带传输(或者通带传输)。调制通常是使用正弦波作为载波的正弦波调制。调制技术的示例包括开关键控(00K)、振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)、相移键控(PSK)以及正交调幅(QAM)。应用于基带信号的线编码的示例包括偶极NRZ编码、偶极RZ编码、双极(信号交替反转码(AMI))NRZ编码、双极RZ代码和双相位编码。此外，在通过电感耦合的差模传输中，在传输侧上的电流变化主要导致信号传送。因此，DMTX可以产生作为传输基带信号的差分电压信号(例如，双极脉冲信号或曼彻斯特代码信号)，用于获取期望的电流脉冲波形(例如，高斯脉冲波形)。基带信号的频谱包含接近OHz的频率分量。与此相反，在调制的载波信号的频谱中，中心频率移位至载波的频率。因此，通过在其中共模增益较高的频率范围中设定载波的频率，可以在用作电感器的耦合元件的23和33之间，以有效方式执行共模传输。
[0064]此外，在共模载波传输中，期望的是，通过使用适当的低通滤波器(例如，奈奎斯特滤波器、余弦滚降滤波器或升余弦滤波器)，限制用于载波调制的基带信号的带。通过这种方式，正弦调制的载波信号的占用带限于最大为符号率的两倍。因此，可以有效使用其中共模增益较高的频带。此外，为了符合与每个国家中涉及无线设备的辐射功率的法律法规，应在被称为“工业、科学和医疗(ISM)带)的带中，理想地设定上述载波的频带。ISM带包括，例如，从2.4GHz至2.5GHz的带。
[0065]从使用图2至5的解释中能够理解的是，可以通过差模信号和共模信号同时驱动耦合元件23和33，通过每个是电感器的耦合元件23和33对的非接触耦合，同时传输差模信号和共模信号。此外，在一个优选的方面，共模信号时调制的载波信号。通过这种方式，可以有效地使用其中共模增益对于共模传输较高的频率范围。差模信号可以是非调制基带信号。在使用无载波的基带传输中，较之载波传输，实现高比特率通常更容易。因此，如图I中所示的信号波形A至D所示，通过差模信号传输的数据信号Dl的比特率可以被设定为比通过共模信号传输的数据信号D2的值更高的值。
[0066]接下来，下文结合图6至8，解释执行共模方式的载波传输和差分基带传输的无线通信系统I的具体配置示例。图6示出了以与图1相比较的更具体的方式图示的无线通信系统I的配置示例。在图6所示的示例中，DMTX21包含差分驱动器211。差分驱动器211接收数据信号(即，基带信号)D1，产生差分基带信号，然后通过信号线对22驱动耦合元件23。由于在本实施例中假定同时传输差模信号和共模信号，所以期望的是，能够抑制由差分驱动器211所导致的共模噪声。因此，差分驱动器211的最后级可以被配置为共源共栅放大器。
[0067]图6中所示的DMRX31包含差分放大器311和磁滞比较器312。差分放大器311接收通过耦合元件33接收到的差模信号和在信号线对32中由CMTX34所叠加的共模信号。差分放大器311放大并输出差模信号，同时消除共模信号。即，差分放大器311能够被视为共模信号消除电路。磁滞比较器312接收差分基带信号(B卩，差分脉冲信号)，并且输出差分脉冲信号的两个信号电压之间的比较结果。磁滞比较器312的输出指示恢复的数据信号D1。
[0068]CMTX34包含调制电路341、单端驱动器342和343以及AC耦合电容器CCl和CC2。调制电路341通过待被传输的数据信号D2调制载波，并从而产生调制的载波信号。调制电路341执行正弦调制。单端驱动器342和343通过AC耦合电容器CCl和CC2，将调制的载波信号提供给组成信号线对32的两个信号线。即，单端驱动器342和343将共模信号提供给信号线对32和耦合元件33。例如，单端驱动器342和343中的每一个可以是互补金属氧化物半导体(CMOS)推挽电路。
[0069]图6中所示的CMRX24包含差模信号消除电路241和解调电路242。差分信号消除电路241接收由耦合元件23接收到的共模信号，以及在信号线对中由DMTX21叠加的差模信号，消除差模信号，并且将共模信号提供给解调电路242。通过提取组成信号线对22的两个信号线之间的中点电压，能够实施差模信号的消除。具体而言，如图6中所示，电阻器R可以与信号线对22的两个信号线的每个平行连接，并且解调电路242可以被连接到在这两个电阻器R之间的中点电压点。解调电路242执行用于接收到的共模信号的解调处理，并从而恢复数据信号D2。
[0070]应注意的是，在图6中，终接网络的图示被省略。终接元件可以被适当地部署在DMTX21的输出端、DMRX31的输入端、CMTX34的输出端以及CMRX24的输入端。例如，CMTX34的最后级可以被配置为电流模式逻辑(CML)，并且CML的负载电阻可以被用作对于共模信号的匹配电路。替代地，终接电阻器可以与信号线对22和23的每个平行连接。此外，在图6中，省略了偏置电路的图示。可以提供偏置电路，以将偏置电压提供给CMRX24，以备用于当DMTX21处于关闭状态的同时驱动CMRX24的情况。
[0071]图7是示出图6中所示的CMTX34的配置示例的框图。图7中所示的示例示出了其中通过ASK或OOK调制载波的示例。即，调制电路341包含混合器3411和振荡器3412。振荡器3412产生具有频率Fe的载波信号。混合器3411将传输数据信号D2与载波混合，从而产生调制的载波信号。图7中所示的信号波形A表示数据信号D2的信号波形的特定示例。虽然图7中省略了该图示，但是可以部署用于形成数据信号(S卩，基带信号)D2的带宽限制滤波器(例如，余弦滚降滤波器)，以便抑制通过耦合元件23和33之间的非接触耦合在窄带共模传输的符号间干扰。通过单端驱动器342和343，将调制的载波信号提供给耦合元件33。图7中所示的信号波形B代表了提供给耦合元件33的调制的载波信号的信号波形的特定示例。
[0072]图7中所示的单端驱动器342和343被配置成使得它们能够通过改变驱动器和电容器的尺寸来改变提供给信号线对32的共模信号(即，调制的载波信号)的振幅。具体而言，图7中所示的单端驱动器342和343中的每个具有包含放大器AMPO和放大器AMPl至AMP4的两级配置。通过开关SI至S4的开/关操作，选择性地使用多个放大器AMPl至AMP4和电容器Cl至C4。可以通过将共模信号的振幅减少到必要并充分的水平来减少信号线对32上的共模噪声。
[0073]图9是示出在图6中所示的CMRX24的配置示例的框图。图9中所示的示例解调了已经通过ASK或OOK调制的载波，并且恢复接收符号(即，接收数据)。更具体地说，解调电路242包含包络检测器2421和比较器2422。包络检测器2421包含例如整流元件和低通滤波器，并且输出跟随接收到的共模信号的信号(即，包络信号)。比较器2422将包络信号与参考电压VREF比较，并且输出表示数据信号D2的比较结果。图9中所示的信号波形A至C分别代表接收到的共模信号的信号波形、从风波检测器2421输出的包络信号以及由比较器2422获取的数据信号D2的具体示例。
[0074]图10是示出CMRX24的更详细配置示例的电路图。为了使得可以在CMRX24中设定任意偏置电压，将CMRX24通过AC耦合电容器CC3和CC4连接到耦合元件23。在图10所示的配置示例中，差分放大器2423和2424接收并且差分放大从差模信号消除电路提供的单端信号以及任意偏置电压。然后，包络检测器2421接收由差模放大器2423和2424产生的差分信号。图10中所示的包络检测器2421包含差分晶体管对，并且也包含电流源(在图10中图示为晶体管，对其提供了作为电流源的用于操作其的适当偏置)以及电容器。电流源和电容器并行连接在差分晶体管对的源和地电压之间。通过这种方式，从差分晶体管对的源输出包络信号。此外，在图10所示的配置示例中，由复制路径2425产生参考电压VREF。通过RC低通滤波器2426和2427，将包络检测器2421和复制路径2425的输出提供给比较器2422。此外，如图10中所示，CMRX24可以包含可变电源2428和2429，作为电压水平调整机构。将电源2428和2429的可变电流源并行连接到包络检测器2421和复制路径2425的输出。
[0075]如上所述，根据本实施例的无线通信系统I进一步通过共模信号驱动耦合元件23和33，耦合元件23和33用于通过电感耦合的差模信号的传输。通过这种方式，无线通信系统I能够通过耦合元件23和33的所述对的非接触耦合，同时传输差模信号和共模信号。结果，无线通信系统I能够执行单向或双向多信道通信，而不需要使用多个耦合元件对，并且不需要诸如时分复用和频率复用的资源划分。
[0076]此外，在本实施例的特定示例中，差模信号是非调制基带信号，并且共模信号是调制的载波信号。通过这种方式，可以有效使用其中耦合元件23和33之间的共模增益较高的频带。此外，可以通过执行差模基带传输来实现高比特率通信。存在使用载波的共模传输的比特率低于执行基带传输的差模传输的比特率。因此，根据比特率的差异，可以确定共模传输和差模传输的每个的目的用途。例如，通过差模传输可以传输高比特率视频信号，并且通过共模传输可以传输控制信号。[0077]上文所做的解释中示出了使用正弦波调制的示例。然而，应用于共模传输的调制可以是使用矩形波作为载波的脉冲调制(或者矩形波调制)。例如，通过使用ASK或OOK的数据信号，可以调制脉冲波的振幅。图8是示出通过OOK执行脉冲调制的CMTX34的配置示例的框图。在图8中，图7中所示的CMTX34的调制电路341由环形振荡器344和反相器345所取代。
[0078]环形振荡器344包含一个“与非(NAND)”电路3411和两个反相器(B卩，“非(NOT)”电路)3442和3443。环形振荡器344包含“与非”电路3411，其可操作用于根据对于“与非”电路3411的信号输入，产生脉冲波并接通/关闭脉冲波的振荡。通过使用数据信号D2(SP，调制信号)作为对于“与非”电路3411的输入信号，环形振荡器344可操作用于通过OOK调制脉冲信号。较之LC-VC0，环形振荡器344的使用具有能够缩小电路尺寸的优势，因为环形振荡器344不需要片上电感器元件。
[0079]反相器345将环形振荡器344的输出信号反相，并且将反相信号供给至单端驱动器342和343。图8中所示的单端驱动器343和343中的每个具有包含反相器INVO和反相器INVl至INV4的两级配置。与图7中所示的示例类似，多个反相器INVl至INV4和电容器Cl至C4通过开关SI至S4的开/关操作而被选择性的使用。结果，可以将共模信号的振幅减少到必要并充分的水平，并从而减少信号线对32上的共模噪声。
[0080]即使当振荡器(例如，环形振荡器344)如在图8所示的示例中产生调制脉冲波信号时，供应到耦合元件33的共模信号波形也最终具有与正弦波相似的波形。这是因为，即使当耦合元件33被由环形振荡器344产生的脉冲波等驱动时，由于晶体管的性能以及诸如包含信号线对32和耦合元件33的负载的其他因素，该信号波形被取整(即，经过带限制)。结果，供给至耦合元件33的信号的波形变成与正弦波相似的波形，而非与脉冲波相似。换言之，作为共模信号被传输的正弦波信号可以是由诸如环形振荡器的脉冲产生电路原始产生为矩形波信号的信号，但是经过了带限制。
[0081]应注意的是，在图8所示的示例中，提供反相器345，使得逻辑变得一致。因此，例如，可以将反相器345部署在环形振荡器344内。
[0082]此外，虽然通过使用其中AC耦合电容器CCl和CC2被包含在CMTX34中的配置解释了图6至8所示的示例，但电容器CCl和CC2可以被部署在单端驱动器342和343与信号线对32的输出之间的任何位置。
[0083]接下来，下文中解释了根据本实施例的无线通信系统I的若干应用示例。图11示出了将无线通信系统I用于半导体封装(即，半导体芯片)之间通信的示例。在图11所示的示例中，通信设备2和3分别被合并到半导体封装700A和700B中。半导体封装700A和700B被部署在彼此邻近的位置，例如，相互间具有O至IOmm的间隔。如果通信设备2和3的耦合元件被布置成避免彼此短路，则半导体封装700A和700B可以彼此接触(S卩，具有O晕米的间隔)。
[0084]首先，解释通信设备2的配置。DMTX21和CMRX (或CMTX) 24形成在半导体封装700A中密封地含有的半导体芯片78A内。半导体芯片78A包含用于接收数据信号Dl的衬垫701A和用于传输或接收数据信号D2的衬垫702A。此外，半导体芯片78A包含连接到用作电感器的耦合元件23的衬垫703A和704A。接下来，解释通信设备3。DMRX31和CMTX (或CMRX) 34形成于在半导体封装700B中密封地包含的半导体芯片78B中。半导体芯片78B包含用于传输数据信号Dl的衬垫701B和用于接收或传输数据信号D2的衬垫702B。半导体芯片78A也包含连接到用作电感器的耦合元件33的衬垫703B和704B。
[0085]在图11中，数据信号D2的比特率是，例如，200Mbit/s，并且因此，低于数据信号Dl的比特率(例如，5Gb/s)。图11中所示的DMTX21和DMRX31传输/接收具有5Gb/s的比特率的数据信号D1，同时，保持数据信号Dl作为基带信号。与此相反，CMRX (CMTX) 24和CMTX(CMRX) 34通过具有200Gb/s比特率的数据信号D2调制载波，并且传输/接收该调制的载波信号。载波信号的中心频率可以在耦合元件23和33之间的共模增益较高的频率范围内设定。应注意的是，根据本发明人的考虑，仿真结果表明，当作为共模信号被传输的数据信号D2的比特率小于500Mb/s时，能够执行适当的操作。S卩，能够满足USB (通用串行总线)
2.0的标准等。因此，应用于那些标准是可能的。
[0086]图12A和12B示出了其中将无线通信系统I用于电子装置之间的通信的示例。在图12A和12B中，将通信设备2部署在电子装置12中，并且将通信设备3部署在电子装置13中。电子装置12是，例如，图像传输装置或用于汽车控制的电子控制单元(EOT)。电子装置13是，例如，图像显示装置。
[0087]通信设备2被包含在电子装置12的壳体120所形成的空腔121中。类似的是，通信设备3被包含在由电子装置13的壳体130所形成的空腔131中。壳体120和130的每个的至少部分由电磁波可穿透的材料形成，例如，由诸如树脂的电介质材料形成，用于通信设备2和3之间的无线通信。在图12A和12B所示的示例中，由树脂制成的窗口 122和132被分别部署在壳体120和130的部分中。除了壳体120和130的窗口 122和132的部分可以由例如金属材料形成。通过将电子装置12和13部署在彼此邻近的位置，通信设备2和3能够通过在耦合元件23和33的所述对之间形成的非接触耦合，执行无线通信。
[0088]如图12B中所示，电子装置13可以被配置成其位置或姿势可以通过可移动机构而被改变。例如，电子装置13可以被配置成能够以与汽车导航系统的显示单元相似的方式倾斜。例如，当耦合元件23和33的每个是具有如图3A和3B或图4所示的导电环的电感器时，当其导电环被布置成彼此相对时，通信设备2和3能够获得最高的通信质量。然而，当电子装置12或13的位置可改变时，存在通信质量依据电子装置12和13之间的位置关系而变化的可能。例如，图12B中所示的布置比用于图12A所示的布置具有通信质量可能下降的更高可能性。这是因为，当耦合元件23和33中的每一个是具有导电环的电感器时，两个导电环的表面彼此不平行。
[0089]为了防止在图12B中所示的布置中的通信质量下降，使窗口 122和132至少之一更大。通过这种方式，能够防止电磁波被壳体120或130阻挡。此外，电子装置12和13可以被配置成使得通信设备2和3的至少之一能够根据电子装置12和13之间的位置关系变化而被移动。例如，电子装置12和13可以以下面这样的方式被配置:通信设备2和3的至少之一能够被移动，使得通信设备2和3 (S卩，耦合元件23和33的导电环表面)变得彼此平行，即使在图12B中所示的布置中也是如此。
[0090]图13示出了其中无线通信系统I被用于电子装置之间通信的另一示例。在图13中，将通信设备2部署在电子装置12中，并且将通信设备3部署在电子装置14中。电子装置12和14的每个是例如用于汽车控制的E⑶。在图13中，通信设备2被包含在由电子装置12的壳体120所形成的空腔121中，并且通信设备3被包含在由电子装置14的壳体140所形成的空腔141中。通过将电子装置12和14部署成彼此邻近，通信设备2和3通过窗口 122和142彼此相对。在壳体120和140中提供的窗口 122和142由诸如树脂的电介质材料形成。通过该方式，通信设备2和3能够通过在耦合元件23和33的所述对之间形成的非接触耦合来执行无线通信。
[0091]第二实施例
[0092]在本实施例中，解释了上述第一实施例的修改示例。在第一实施例中，示出了其中共模信号是调制的载波信号的示例。在本实施例中，示出了其中在相同方向上传输差模信号和共模信号并且该共模信号是“未调制正弦波信号”的示例。例如，将该正弦波信号用作时钟信号，用于指定接收差模信号的DMRX中的比特检测定时。
[0093]图14是示出了根据本实施例的无线通信系统4的配置示例的框图。在图14所示的示例中，通信设备42传输差模信号和共模信号，并且通信设备43通过耦合元件23和33之间的非接触耦合，接收差模信号和共模信号。通信设备42包含信号线对22、耦合元件23、DMTX421、CMTX424和锁相环(PLL)425。通信设备43包含信号线对32、耦合元件33、DMRX431和CMRX434。信号线对22被连接到耦合元件23两端的端口 PlA和P1B，并且信号线对32被连接到耦合元件33两端的端口 P2A和P2B。DMTX421以及DMRX431的配置和操作可以与图1或图6中所示的DMTX21和DMRX31的配置和操作类似。
[0094]PLL425根据传输数据信号Dl的边缘定时，调整电压控制振荡器(VCO)的振荡频率和相位，并且从而产生跟随传输数据信号Dl的频率和相位的正弦波时钟信号。图14中示出的信号波形C表示正弦波时钟信号的具体示例。由PLL425产生的正弦波时钟信号的频率可以与数据信号Dl (例如，图14中所示的波形A和B)的基础频率基本相等。当数据信号Dl为NRZ信号时，数据信号Dl的基础频率是数据信号Dl的比特率的一半(B卩，Rb/2 [Hz])。另一方面，正弦波时钟信号的频率可以是通过乘或除数据信号Dl的基础频率所获得的频率。在这种情形下，优选的是，在耦合元件23和33之间的共模增益较高的频带内选择正弦波时钟信号的频率。这样一来，可以防止由于共模传输所导致的正弦波时钟信号的衰减。
[0095]CMTX424通过由PLL425产生的正弦波时钟信号驱动信号线对22的两个信号线。S卩，CMTX424将该正弦波时钟信号用作共模信号。CMTX424不一定必须具有调制功能。CMRX434通过耦合元件33和信号线对32接收共模信号，并且恢复该时钟信号。应注意的是，如图14中所示，CMRX434可以恢复矩形波时钟信号，而非正弦波时钟信号。这是因为，矩形波时钟信号适合于同步数字电路(例如，D锁存器和寄存器)的操作。图14中所示的信号波形代表了由CMRX434所恢复的矩形波时钟信号的具体示例。此外，如有必要，CMRX434可以乘或除恢复时钟信号的频率。
[0096]图15是示出根据本实施例的无线通信系统的其他配置示例的框图。在图15所示的无线通信系统4的其他配置示例中，部署在图14所示的无线通信系统4中的PLL425由振荡器424所取代。此外，在图15所示的差模信号中，将用于跟随差模信号的频率和相位的相位插入器(PI)部署在接收侧上。图15中所示的其他元件的配置和操作可以与由图14中相同符号所表示的元件的配置和操作类似。
[0097]振荡器426产生正弦波信号。图15中所不的信号波形C表不由振荡器426所产生的正弦波信号的特定示例。如从先前关于图14的解释中所理解的，由振荡器426所产生的正弦波信号的频率可以与数据信号Dl (例如，图15中所示的信号波形A和B)的基础频率基本相等，或者可以与数据信号Dl的基础频率不同。CMTX424通过由振荡器426所产生的正弦波时钟信号驱动信号线对22的两个信号线。CMRX434接收共模信号，并且恢复正弦波时钟信号或矩形波时钟信号。PI435从由CMRX434恢复的时钟信号产生多相位时钟信号，并且基于接收到的差模信号(脉冲电压改变)的边缘定时来选择最优时钟相位。图15中所示的信号波形D代表了从PI435所输出的矩形波时钟信号的具体示例。
[0098]图16和17是示出根据本实施例的无线通信系统4的其他配置示例的框图。图16和17示出了由CMRX434所接收到的时钟信号的使用的具体示例。如从图16和14的比较中所显而易见的是，图16中所示的配置与图14中所示的配置的不同之处在于将由CMRX434所恢复的时钟信号供给至在DMRX431中部署的前馈均衡器(FFE) 436。除了图16中所示的FFE436以外的元件的配置和操作可以与图14中相同符号所表示的元件的配置和操作类似。FFE436是包含延迟元件的有限冲激响应(FIR)滤波器，并且形成了接收到的差模信号的波形。例如，将时钟信号用于在FFE436内部部署的延迟元件等的操作。寄存器437将抽头系数提供给FFE436。可以适当地调整FFE436的抽头系数。
[0099]图17中所示的示例与图14中所示的示例的不同之处在于由CMRX434恢复的时钟信号被提供给在DMRX431中部署的判定反馈均衡器(DFE) 438。除了在图17中所示的DFE438以外的元件的配置和操作可以与由图14中相同符号所表示的元件的配置和操作类似。DFE438包含用于形成接收到的差模信号的波形的FIR滤波器、对形成的波形采样的采样电路以及确定FIR滤波器的抽头系数的调整电路。例如，时钟信号用于在DFE438中部署的RIF滤波器、采样电路等的操作。寄存器439将抽头系数供给至DFE438。可以适当调整DFE438的抽头系数。
[0100]图18A至18D是示出根据本实施例的通信设备42的其他配置示例的框图。图18A至18D中所示的通信设备42的配置示例是图15至17中所示的通信设备42的修改示例。图15至17中所示的通信设备42从PLL425中的差模信号(即，数据信号Dl)再现时钟信号，并且传输来自CMTX424的与差模信号同步的时钟信号，作为共模信号。与此相反，在图18A至18D所示的配置示例中，通信设备42将数据信号Dl与外部供给的基准时钟RCLK同步，并且传输彼此同步的基准时钟RCLK和数据信号Dl。
[0101]图18A中所示的配置示例不包含PLL425，其被包含在图15至17的通信设备中，但是包含触发器427。在图18A所示的示例中，基准时钟RCLK被提供给CMTX424和触发器427。触发器427接收数据信号Dl并且输出与该基准时钟RCLK同步的数据信号D1。通过这种方式，数据信号Dl与基准时钟信号RCLK同步。图18A中所示的其他元件的配置和操作可以与图15、16或17中相同参考符号所表示的元件的配置和操作类似。
[0102]在图18B所示的配置示例中，图18A中所示的数据信号Dl从串行数据变成并行数据。为了将并行数据转换成串行数据，图18中所示的配置示例包含取代了触发器427的复用器428。在图18B所示的配置示例中，复用器428接收基准时钟RCLK，并且输出已经与基准时钟RCLK串行化并同步的数据信号D1。通过这种方式，将串行化数据信号Dl与基准时钟RCLK同步。图18B中所示的其他元件的配置和操作可以与图15、16或17中相同符号所表示的元件的配置和操作类似。
[0103]图18C示出了图18A中所示的配置示例的修改示例，并且包含除了图18A中所示的配置示例以外的PLL429。PLL429接收基准时钟RCLK，并且产生通过将基准时钟RCLK的频率倍增而获得的时钟信号。将由PLL429产生的频率倍增时钟信号提供给CMTX424和触发器427。众所周知，当待在半导体设备中产生高速时钟信号时，常见的是将低速之中信号提供给半导体设备，然后通过部署在半导体设备内部的PLL产生频率倍增的高速时钟信号。图18C不出了这种配置。
[0104]图18D示出了图18B中所示的配置示例的修改示例，并且包含用于如在图18C的情况下产生频率倍增时钟信号的PLL429。将在图18D中所示的PLL429所产生的频率倍增时钟信号提供给CMTX424和复用器428。
[0105]如上所述，在图18A至18D所示的配置示例中，数据信号Dl与基准时钟RCLK或其频率倍增时钟同步。因此，从图18A至18D中所示的通信设备42传输的作为共模信号的时钟信号可以被用作用于如图16和17所示的FFE436或DFE438的操作的时钟信号。
[0106]与使用脉冲调制(矩形波调制)取代正弦波调制的第一实施例中所描述的示例类似，在本实施例中，时钟信号不必是精确的正弦波信号。即，时钟信号可以是由诸如环形振荡器的脉冲产生电路原始产生为矩形波信号但经过了带限制的信号。换言之，作为共模信号被传输的正弦波时钟信号可以是由诸如环形振荡器的脉冲产生电路原始产生为矩形波时钟信号但经过了带限制的信号。
[0107]第三实施例
[0108]在本实施例中，解释了上文描述的第一实施例的修改示例。具体而言，在本实施例中，解释了使用差模信号和共模信号的双向通信用于差模信号的传输功率控制序列。图19是示出根据本实施例的无线通信系统的配置示例的框图。在示例19中，通信设备52包含信号线对22、耦合元件23、DMTX521、CMRX524和控制逻辑525。通信设备53包含信号线对32、耦合元件33、DMRX531、CMTX534及控制逻辑535。将信号线对22连接到在耦合元件23两端的端口 PlA和P1B，并且将信号线对32连接到在耦合元件33两端的端口 P2A和P2B。DMTX52U CMRX524, DMRX531以及CMTX534的配置和操作可以与根据第一实施例的DMTX21、CMRX24、DMRX31及CMTX34的配置和操作类似。
[0109]通信设备53被配置成，通过使用共模信号，传输用于通信设备52中的差模信号的传输功率调整的控制数据C。此外，通信设备52被配置成，根据从通信设备53传输的控制数据，调整由DMTX521产生的差模信号的传输功率。例如，考虑到功耗的减少，通信设备52和53可以执行控制，使得尽可能减少差模信号的传输功率。考虑到差模信号的恒定接收质量，通信设备52和53可以执行控制，以增加/减少DMTX521的传输功率，使得在DMRX531的差模信号的接收水平被保持在预定范围中。
[0110]在图19所示的示例中，提供控制逻辑525和535，以调整DMTX521的传输功率。部署在通信设备53中的控制逻辑535基于在DMRX531的差模信号的接收功率水平(例如，接收振幅)产生控制数据C，并且将控制数据C通过CMTX534传输至通信设备52。在通信设备中部署的控制逻辑525通过CMRX524从通信设备53接收控制数据C，并且基于控制数据C调整DMTX521的传输功率。控制数据C只需要包含能够被用作传输功率调整的索引的信息。控制数据C可以包括，例如，指示DMTX521的传输功率的控制信息或者指示DRMX531的接收功率水平的测量信息。当执行所谓的内环传输功率控制时，控制数据C可以包含指示对于传输功率的增加请求和降低请求的控制信息。
[0111]图20示出了根据本实施例的传输功率控制序列的示例。在步骤S51中，通信设备52传输差模信号。在步骤S52中，通信设备53获取在DMRX531中接收到的差模信号的接收功率。在步骤S53中，通信设备53基于差模信号的接收功率产生控制数据C，并且传输控制数据所编码成的共模信号。在步骤S54中，通信设备52从通信设备53接收共模信号，并且根据控制数据C，调整由DMTX521产生的差模信号的传输功率。在步骤S55中，通信设备52传输其传输功率被调整了的差模信号。
[0112]如上所述，根据本实施例的无线通信系统5可操作用于通过使用差模信号和共模信号的双向传输是可能的这一事实，调整由DMTX521产生的差模信号的传输功率。结果，可以防止由差模信号的过度传输功率所导致的功耗的增加、通信质量的下降、泄露电磁场的增加等。
[0113]此外，就共模信号和差模信号的传输距离而言，用于控制差模传输(例如，传输功率调整)的差模信号的使用也是有效的。如已经描述的，认为差模信号主要通过耦合元件23和33之间的电感稱合(磁场稱合)而被传输。由于电感稱合(磁场稱合)利用流过传输侧的耦合元件的电流周围产生的螺旋(旋转)磁场，随着距离传输侧上的耦合元件的距离增力口，电感耦合(磁场耦合)的耦合强度呈指数下降。因此，差模信号的最大传输距离非常短。与此相反，认为共模信号主要通过稱合兀件23和33之间的电容稱合(电场稱合)而被传输。由于电容I禹合(电场I禹合)利用与在传输侧上的充电I禹合兀件分离的电场，所以其I禹合强度仅与距离传输侧上的耦合元件的距离成比例地下降。因此，通过适当设定耦合元件23和33的具体形式和布置以及共模信号和差模信号每个的传输功率，较之差模信号的最大传输距离，可以使得共模信号的最大传输距离更大。因此，即使当耦合元件23和33之间的距离如此之大，以致于差模信号的传输不能充分执行时，通信设备52和53也能够通过使用共模信号来控制差模传输。
[0114]通信设备53 (S卩，控制逻辑535)也可以基于在DMRX531中的差模信号的接收功率水平，调整CMTX534的传输功率。这样一来，可以防止由共模信号的过度传输功率所导致的功耗增加、通信质量下降、泄露电磁场增加等。
[0115]在本实施例中所解释的差模信号和共模信号的角色可以互换。即，通信设备52可以通过使用差模信号将基于在CMRX524的共模信号的接收功率水平的控制数据反馈至通信设备53。然后，通信设备53可以根据在DMRX531中接收到的控制数据，调整CMTX534的传输功率。
[0116]第四实施例
[0117]在本实施例中，解释上述第一或第三实施例的修改示例。具体而言，本实施例描述一个示例，其中，将共模传输用于检测待通信的相对应设备的存在，并且响应于该检测，唤醒DMRX或DMTX。图21是示出根据本实施例的无线通信系统6的配置示例的框图。在图21中所示的示例中，通信设备62包含信号线对22、耦合元件23、DMTX621、CMRX624以及控制逻辑626。此外，通信设备63包含信号线对32、耦合元件33、DMRX631以及CMTX634。信号线对22被连接到在耦合元件23的两端的端口 PlA和P1B，并且信号线对32连接到在耦合元件33的两端的端口 P2A和P2B。DMTX621、CMRX624、DMRX631以及CMTX634的配置和操作与根据第一实施例的DMTX21、CMRX24、DMRX31和CMTX34的配置和操作类似。
[0118]通信设备62被配置成，响应于从通信设备63成功接收共模信号，唤醒DMTX621，用于差模信号传输。控制逻辑626响应于CMRX624的共模信号的接收，唤醒DMTX621。[0119]图22示出了根据本实施例的DMTX621的唤醒序列的示例。在步骤S61中，通信设备62暂停DMTX621的操作(例如，停止向DMTX621供电)，并且连续或间歇地操作CMRX624。在步骤S62中，通信设备62接收在CMRX624中从通信设备63传输的共模信号。在步骤S63中，响应于共模信号的接收，通信设备62将电力供给至DMTX621，并且从而开始DMTX62的操作。在步骤S64中，通信设备62传输来自DMTX621的差模信号。
[0120]如图22中所示，在唤醒DMTX621之后，通过与在第三实施例(图20)中所解释的流程相似流程，可以调整差模信号的传输功率。应注意的是，图2中的步骤S52至S55仅是本实施例的一种选项。此外，在本实施例中，通信设备62和63可以在唤醒DMTX621之后，调整共模信号的传输功率。
[0121]在上文所做的解释中，解释了在通信设备62中的DMTX621的唤醒。与此类似，响应于共模信号的成功接收，可以唤醒通信设备63中的DMRX631。为此目的，控制器636可以被部署在通信设备63中，如图23所示。此外，为了可以将共模信号从通信设备62传输至通信设备63，可以在通信设备62中部署第二 CMTX625，以及在通信设备63中部署第二CMRX635。控制器636响应于由第二 CMRX635接收共模信号，唤醒DMRX631。图23中所示的其他元件的配置和操作可以与图21中相同符号所表示的那些元件的配置和操作类似。
[0122]图24示出了用于响应于共模信号的成功传输，唤醒DMTX621和DMRX631两者的序列的示例。图24中的步骤S61至S63的操作与图22中的步骤S61至S63中的操作类似。在步骤S74中，通信设备62传输来自第二 CMTX625的共模信号。该共模信号用作触发信号，用于催促在通信设备63中的DMRX631的醒来。在步骤S75中，响应于第二 CMRX635中的共模信号的接收，通信设备63唤醒DMRX631。在步骤S76中，通信设备62和63通过使用DMTX621和DMRX631来传输/接收差模信号。
[0123]根据本实施例，DMTX或DMRX的操作可以被停止，直到共模信号的传输成功。因此，可以减少用于DMRX或DMRX的功耗。此外，如在第三实施例中所述的，通过适当设定耦合元件23和33的特定形式和布置以及共模信号和差模信号中的每个的传输功率，较之差模信号的最大传输距离，可以使得共模信号的最大传输距离更大。因此，通过使用共模信号，可以快速检测相对应设备的存在，并且从而启动DMTX或DMRX。这在其中通信设备62和63的布置和/或通信设备之间的距离变化的应用中是有效的。例如，可想而知的是，将无线通信系统6应用于便携装备和支架之间的通信、便携装备和店前站(例如，信报亭终端)之间的通信等。根据本实施例，随着通信设备62和63空间上逐渐接近，响应于通信设备62和63之间的成功共模传输，用于差模传输的DMTX或DMRX被唤醒。因此，根据本实施例，当通信设备62和63进一步接近至它们能够执行差模传输的距离时，通信设备62和63能够没有任何延迟地开始差模传输。
[0124]此外，在该实施例中，通信设备62和63中的至少一个可以显示关于在差模信号上的通信是否是可能的信息。例如，当差模信号的接收质量不足时(例如，当接收质量低于预定阈值时)，换言之，当基于共模信号的接收质量推测差模信号的接收质量不足时，通信设备62和63的至少之一可以显示用于催促用户调整通信设备的布置的信息。此外，在开始差模信号的传输/接收之后，通信设备62和63的至少一个可以响应于差模信号接收质量不足(例如，接收质量低于预定阈值)的检测，显示用于催促用户调整通信设备的布置的信息。通信设备63可以通过使用共模信号，将指示差模信号接收质量不足的指示传输至通信设备62。显示的信息可以包括用于催促用户将通信设备(例如，便携装备)之一更近地移向其他通信设备(例如，支架或店前站)的图形或文本。此外，为了显示该信息，通信设备62和63的至少之一可以包含如图25中所示的显示设备627。显示设备627的示例包含液晶显示器、有机电致发光显示设备以及使用诸如发光二极管(LED)的发光元件的显示设备。
[0125]第五实施例
[0126]关于其中以差模传输基带信号并且以共模传输调制的载波信号的通信，本实施例描述了以差模传输的基带信号的比特率Rb (或者基础频率)与以共模传输的载波信号的频率之间的关系。应注意的是，在NRZ信号的情况下，基带信号的基础频率是比特率Rb的一半(即，Rb/2[Hz])。
[0127]图26示出了差模的基带信号的比特率Rb (或者基础频率)与共模的载波频率之间的关系。在图26所示的示例中，共模的载波频率是差模的基带信号的比特率Rb的一半(SP，Rb/2[Hz])。如果共模的载波频率是任意确定的频率，则由共模信号在差模信号上所导致的抖动量波动。与此相反，在图26所示的示例中，由共模信号在差模信号上所示导致的抖动量基本不变。因此，易于确保差模传输的通信质量。
[0128]应注意的是，共模的载波频率应是Rb/2[Hz]。因此，可以任意确定基带信号和载波信号之间的相位关系。例如，可以如图27中所示地设置基带信号和载波信号之间的相位关系。在图26中，共模的载波信号的相位从差模载波基带信号的相位移位90电角度。与此相反，在图27中，共模载波的相位与差模基带信号的相位一致。然而，将图26中所示的示例优选作为基带信号和载波信号之间的相位关系。这是因为，当共模信号在差模信号的边缘位置广泛改变时，由共模信号导致并且叠加在差模信号上的噪声变得更大，并且从而可能在差模信号上导致抖动。为了避免这一点，优选的是，将变化最小的共模信号中的点(即，共模载波的差分系数最小的点)与差模信号的边缘点对准。与此相反，在图27中，将差模信号的边缘位置与共模信号的边缘位置对准。在这种情形下，较之图26中所示的示例，由共模信号在差模信号上导致的抖动增加。然而，如果抖动量处于仍然能保证适当的通信质量的水平上，也可以使用如图27中所示示例的相位关系。即使在这种情形下，由于差模信号和共模信号的相位关系事先是已知的，所以设计者能够估计差模信号上的抖动量。
[0129]此外，共模的载波频率可以是Rb/2 (Hz)的整数倍。图28示出了其中共模载波频率为Rb[Hz]的情形。即使在这种情形下，由于由共模信号在差模信号上导致的抖动量不变，所以易于保证差模传输的通信质量。
[0130]第六实施例
[0131]在本实施例中，解释上述第一或第二实施例的修改示例。具体而言，本实施例描述了其中将共模传输用于电功率传输的示例。DMRX整流接收到的共模信号，并从而将该接收到的共模信号提取为电功率。由DMRX提取的电功率被提供给负载(例如，其他电路块或充电电池)。
[0132]图29是示出根据本实施例的无线通信系统7的配置示例的框图。在图29所示的示例中，通信设备72传输差模信号和共模信号，并且通信设备73通过耦合元件23和33之间的非接触耦合，接收该差模信号和共模信号。通信设备72包含信号线对22、耦合元件23、DMTX72UCMTX724和PLL725。此外，通信设备73包含信号线对32、耦合元件33、DMRX731、CMRX734以及负载737。信号线对22连接到在耦合元件23两端的端口 PlA和P1B，并且信号线对32连接到在耦合元件33两端的端口 P2A和P2B。
[0133]DMTX721和DMRX731的配置和操作与图1或图6中所示的DMTX21和DMRX31的配置和操作类似。CMTX724和PLL725的配置和操作可以与图14中所示的CMTX424和PLL425中的配置和操作类似。当使用限于功率传送时，CMTX724不一定必须具有调制功能。例如，CMTX724可以包含如图29中所示的单端驱动器726和727、以及AC耦合电容器CCl和CC2。单端驱动器726和727通过AC耦合电容器CCl和CC2，将PLL725的输出信号供应到组成信号线对32的两个信号线。
[0134]图29中所示的CMRX734包含差模信号消除电路735和整流器736。差模信号消除电路735将差模信号从由耦合元件33接收到的接收信号中消除，并且仅将共模信号提供给整流器736。与图6中所示的差模信号消除电路241类似，通过提取在组成信号线对32的两个信号线之间的中点电压，可以实现差模信号消除电路735。整流器736整流共模信号，并且将DC功率提供给负载737。例如，负载737是其他电路块或充电电池。
[0135]在整流器736和负载737之间可以部署用于将DC电压转换成用于负载737的适当电压的DC-DC转换器卿，电压调节器)，虽然在图29中省略了其图示。此外，虽然在图29中不出了其中在相同方向上传输共模信号和差模信号的配置不例，但是可以在相反方向上传输共模信号和差模信号。
[0136]此外，虽然在图29中示出了其中被用作电功率信号的共模信号是正弦波信号的情况，但是该共模信号不必是精确的正弦波信号。例如，该共模信号可以是最初由诸如环形振荡器的脉冲产生电路产生的矩形波信号但经过了带限制的信号。
[0137]此外，图29中所示的配置包含PLL725。这是因为，用于图14中所示的时钟信号传输的配置被用于电功率传输。根据使用图29中所示的PLL725的配置，由于数据信号Dl和功率信号能够被轻易地同步化，所以能够实现在第五实施例中描述的抖动减少效应。然而，因为数据信号Dl和功率信号之间的同步在电功率传输中是不可缺少的，所以可以省略PLL725。因此，根据本实施例的无线通信系统7可以进行如图30所示的修改。在图30所示的示例中，提供振荡器728，以取代PLL725。由振荡器728所产生的正弦波信号通过CMTX724被提供给信号线对22，作为共模信号。应注意的是，振荡器728的输出信号不必是精确的正弦波信号。例如，振荡器728可以是诸如环形振荡器的脉冲产生电路。即，提供给信号线对22的功率信号和耦合元件23可以是限带矩形波信号，更确切地说，是其带宽较之数据信号Dl (即，基带信号)受限的矩形波信号。
[0138]在本实施例中，在其中耦合元件23和33之间的共模增益较高的频带内，优选地选择用作交流信号的共模信号频率。这样一来，可以以高效率传输共模信号的电功率。
[0139]其他实施例
[0140]上述第一至第六实施例可以根据需要进行组合。
[0141]虽然已经结合若干实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将承认的是，可以在随附权利要求的精神和范围内，对本发明做出各种修改，并且本发明不限于上述示例。此夕卜，权利要求的范围不受上述实施例限制。此外，应注意的是， 申请人:的目的是包含所有权利要求元素的等效内容，即使后来在起诉期间作了修改。
[0142]例如，由本发明人获得的技术思想包括下文所示的实施例Al至A46。
[0143]例如，实施例Al、A2、A6 至 A12、A17、A18、A22 至 A28、A33 至 A34 以及 A38 至 A42对应于上述第一实施例。
[0144]例如，实施例A3、A19和A35对应于上述第二实施例。
[0145]例如，实施例A14、A30和A44对应于上述第三实施例。
[0146]例如，实施例A13、A15、A29、A31和A45对应于上述第四实施例。
[0147]例如，实施例A4、A5、A20、A21、A36和A37对应于上述第五实施例。
[0148]例如，实施例A16、A32和A46对应于上述第六实施例。
[0149](实施例Al)
[0150]一种无线通信系统包括:
[0151]第一和第二通信设备；
[0152]通过第一信号线对连接到第一通信设备的第一耦合元件；以及
[0153]通过第二信号线对连接到第二通信设备的第二耦合元件，其中，
[0154]第一和第二通信设备被配置成通过在第一和第二耦合元件之间的非接触耦合，在第一和第二通信设备之间同时传输差模信号和共模信号。
[0155](实施例A2)
[0156]在实施例Al中描述的无线通信系统，其中，
[0157]差模信号是基带信号，以及
[0158]共模信号是调制的载波信号。
[0159](实施例A3)
[0160]在实施例Al中所描述的无线通信系统，其中，
[0161]差模信号是基带信号，以及
[0162]共模信号是正弦波信号、或者其带宽较之基带信号的带宽受限的限带矩形波信号。
[0163](实施例A4)
[0164]在实施例A2或A3中所描述的无线通信系统，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的中心频率基本等于基带信号的比特率的一半，或者基本等于基带信号的比特率一半的整数倍。
[0165](实施例A5)
[0166]在实施例A4中所描述的无线通信系统，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的相位从基带信号的相位移位90电角度。
[0167](实施例A6)
[0168]在实施例Al至A5的任一项中所描述的无线通信系统，其中，
[0169]第一通信设备包含将差模信号供应到第一信号线对的差模发射机，
[0170]第二通信设备包含通过第一和第二耦合元件接收差模信号的差模接收机，
[0171]第一和第二通信设备之一包含将共模信号提供给第一或第二信号线对的共模发射机，以及
[0172]第一和第二通信设备的另一个包含通过第一和第二耦合元件接收共模信号的共模接收机。
[0173](实施例A7)
[0174]在实施例Al至A6的任一项中所描述的无线通信系统，其中，[0175]第一稱合兀件包含第一电感器，该第一电感器包含第一导电环，
[0176]第二耦合元件包含第二电感器，该第二电感器包含第二导电环，以及
[0177]第一和第二耦合元件被布置成使得第一和第二导电环彼此相对，并且从而形成非接触耦合。
[0178](实施例A8)
[0179]在实施例A7中所描述的无线通信系统，其中，
[0180]第一通信设备被配置成通过具有相反相位并且组成差模信号的两个信号，驱动第一导电环的两端，以及
[0181]第一或第二通信设备被配置成通过具有相同相位并且组成共模信号的两个信号，驱动第一或第二导电环的两端。
[0182](实施例A9)
[0183]在实施例A7或AS中所描述的无线通信系统，其中，通过在配线板上的印刷配线、在半导体封装内部的引线框、或者在半导体基板上的配线层，形成第一和第二电感器中的每个。
[0184](实施例A10)
[0185]在实施方式A7至A9的任一项中所描述的无线通信系统，其中，
[0186]第一和第二导电环中的每个具有轴对称形状，以及
[0187]第一和第二电感器被布置成使得包含第一导电环的对称轴的平面与包含第二导电环的对称轴平面平行。
[0188](实施例Al I)
[0189]在实施例10中所描述的无线通信系统，其中，第一导电环具有与第二导电环相同的形状。
[0190](实施例A12)
[0191]在实施例Al至All的任一项中所描述的无线通信系统，其中，
[0192]非接触耦合包含电感耦合和电容耦合，
[0193]主要通过第一和第二I禹合兀件之间的电感I禹合，传输差模信号，以及
[0194]主要通过第一和第二耦合元件之间的电容耦合，传输共模信号。
[0195](实施例A13)
[0196]在实施例Al至A12的任一项中所描述的无线通信系统，其中，第一和第二通信设备中的至少一个被配置成，响应于共模信号的成功传输，唤醒用于传输或接收差模信号的电路。
[0197](实施例A14)
[0198]在实施例Al至A3的任一项中所描述的无线通信系统，其中，第二通信设备被配置成，通过使用共模信号，传输在第一通信设备中用于差模信号的传输功率调整的控制数据。
[0199](实施例A15)
[0200]在实施例Al至A4的任一项中所描述的无线通信系统，其中，第一和第二通信设备中的至少一个被配置成，响应于共模信号或差模信号接收质量不足，在显示设备上显示用于催促用户调整第一通信设备和第一耦合元件的布置或者第二通信设备和第二耦合元件的布置的信息。[0201](实施例A16)
[0202]根据实施例A6中所描述的无线通信系统，其中，共模接收机包含整流通过共模接收机接收到的共模信号的整流器。
[0203](实施例A17)
[0204]一种无线通信装置包括:
[0205]第一通信设备；以及
[0206]通过第一信号线对连接到第一通信设备的第一耦合元件，其中，
[0207]第一通信设备被配置成，通过在其他无线通信装置中提供的第一耦合元件和第二耦合元件之间的非接触耦合，执行与所述其他无线通信装置的差模信号和共模信号的同时无线传输。
[0208](实施例A18)
[0209]实施例A17所描述的无线通信装置，其中，
[0210]差模信号是基带信号，以及
[0211]共模信号是调制的载波信号。
[0212](实施例A19)
[0213]实施例A17中所描述的无线通信系统，其中，
[0214]差模信号是基带信号，以及
[0215]共模信号是正弦波信号、或者其带宽较之基带信号的带宽受限的限带矩形信号。
[0216](实施例A20)
[0217]实施例A18或A19中所描述的无线通信装置，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的中心频率基本等于基带信号的比特率的一半，或者基本等于基带信号的比特率一半的整数倍。
[0218](实施例A21)
[0219]实施例A20中所描述的无线通信装置，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的相位从基带信号的相位移位90电角度。
[0220](实施例A22)
[0221]在实施例A17至A21的任一项中所描述的无线通信装置，其中，该第一通信设备包括:
[0222]将差模信号提供给第一信号线对的差模发射机和从该第一信号线对接收差模信号的差模接收机的至少之一；以及
[0223]将共模信号提供给第一信号线对的共模发射机和从该第一信号线对接收共模信号的共模接收机的至少之一。
[0224](实施例A23)
[0225]在实施例A17至A22的任一项中所描述的无线通信装置，其中，
[0226]第一稱合兀件包含第一电感器，第一电感器包含第一导电环，
[0227]第二耦合元件包含第二电感器，第二电感器包含第二导电环，
[0228]将第一耦合元件部署成使得第一和第二导电环彼此相对，并且从而形成非接触耦
八
口 ο
[0229](实施例A24)[0230]实施例23中所描述的无线通信装置，其中，
[0231]第一通信设备被配置成，通过具有相反相位并且组成差模信号的两个信号驱动第一导电环的两端，或者被配置成从第一导电环的两端接收差模信号，以及
[0232]第一通信设备被进一步配置成，通过具有相同相位并组成共模信号的两个信号，驱动第一导电环的两端，或者被配置成从第一导电环的两端接收共模信号。
[0233](实施例A25)
[0234]在实施例A23或A24中所描述的无线通信装置，其中，通过在配线板上的印刷配线、半导体封装内部的引线框或者半导体基板上的配线层，形成第一电感器。
[0235](实施例A26)
[0236]在实施例A23至A25的任一项中所描述的无线通信装置，其中，
[0237]第一和第二导电环的每个具有轴对称形状，以及
[0238]第一电感器被布置成使得包含第一导电环的对称轴的平面与包含第二导电环的对称轴平面平行。
[0239](实施例A27)
[0240]在实施例A26所描述的无线通信装置，其中，第一导电环具有与第二导电环相同的形状。
[0241](实施例A28)
[0242]在实施例A17至A27的任一项中所描述的无线通信装置，其中，
[0243]非接触耦合包含电感耦合和电容耦合，
[0244]主要通过第一和第二耦合元件之间的电感耦合，传输差模信号，以及
[0245]主要通过在第一和第二耦合元件之间的电容耦合，传输共模信号。
[0246](实施例A29)
[0247]在实施例A17至A28的任一项中所描述的无线通信装置，其中，第一通信设备被配置成，响应于共模信号的成功传输，唤醒用于传输或接收差模信号的电路。
[0248](实施例A30)
[0249]在实施例A 17至A29的任一项中所描述的无线通信装置，其中，第一通信设备被配置成，通过使用共模信号，传输或接收用于差模信号的传输功率调整的控制数据。
[0250](实施例A31)
[0251 ] 在实施例A17至A30的任一项中所描述的无线通信装置，其中，该无线通信装置被配置成，响应于共模信号或差模信号的接收质量不足，在显示设备上显示用于催促用户调整该无线通信装置的布置或其他无线通信装置的布置的信息。
[0252](实施例A32)
[0253]在实施例A22中所描述的无线通信装置，其中，共模接收机包含整流由共模接收机接收到的共模信号的整流器。
[0254](实施例A33)
[0255]一种无线通信方法，包括:
[0256]布置第一和第二无线通信装置，使得在第一无线通信装置中的第一耦合元件以及在第二无线通信装置中的第二耦合元件形成非接触耦合；以及
[0257]通过非接触耦合，在第一和第二无线通信装置之间同时无线传输差模信号和共模信号。
[0258](实施例A34)
[0259]在实施例A33中所描述的无线通信方法，其中，
[0260]差模信号是基带信号，以及
[0261]共模信号是调制的载波信号。
[0262](实施例A35)
[0263]在实施例A33中所描述的无线通信方法，其中，
[0264]差模信号是基带信号，以及
[0265]共模信号是正弦波信号、或者其带宽较之基带信号的带宽受限的限带矩形波信号。
[0266](实施例A36)
[0267]在实施例A34或A35中所描述的无线通信方法，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的中心频率基本等于基带信号的比特率的一半，或者基本等于基带信号的比特率一半的整数倍。
[0268](实施例A37)
[0269]在实施例A36中所描述的无线通信方法，其中，载波信号、正弦波信号或者限带矩形波信号的相位从基带信号的相位移位90电角度。
[0270](实施例A38)
[0271]在实施例A33至A37的任一项中所描述的无线通信方法，其中，
[0272]第一稱合兀件包含第一电感器，该第一电感器包含第一导电环，
[0273]第二耦合元件包含第二电感器，该第二电感器包含第二导电环，以及
[0274]所述布置包括布置第一和第二无线通信装置，使得第一和第二导电环彼此相对。
[0275](实施例A39)
[0276]在实施例A33至A38的任一项中所描述的无线通信方法，其中，该无线传输包括:
[0277]由第一无线通信装置将差模信号提供给第一电感器的两个端口 ；以及
[0278]由第一或第二无线通信装置将共模信号传输至第一或第二电感器的两个端口。
[0279](实施例A40)
[0280]在实施例A38或A39中所描述的无线通信方法，其中，
[0281]第一和第二导电环中的每个具有轴对称形状，以及
[0282]所述布置包括布置第一和第二无线通信装置，使得包含第一导电环的对称轴的平面与包有第二导电环的对称轴的平面平行。
[0283](实施例A41)
[0284]在实施例40中所描述的无线通信方法，其中，第一导电环具有与第二导电环相同的形状。
[0285](实施例A42)
[0286]在实施例A33至A41的任一项中所描述的无线通信方法，其中，
[0287]非接触耦合包括电感耦合及电容耦合，
[0288]主要通过在第一和第二耦合元件之间的电感耦合传输差模信号，以及
[0289]主要通过在第一和第二耦合元件之间的电容耦合，传输共模信号。[0290](实施例A43)
[0291]在实施例A33至A42的任一项中所描述的无线通信方法，进一步包括响应于共模信号的成功传输，通过第一和第二无线通信装置的至少之一，唤醒用于传输或接收差模信号的电路。
[0292](实施例A44)
[0293]在实施例A33至A43的任一项中所描述的无线通信方法进一步包括:通过使用共模信号，在第一和第二无线通信装置之间传输用于差模信号的传输功率调整的控制数据。
[0294](实施例A45)
[0295]在实施例A33至A44的任一项中所描述的无线通信方法进一步包括:响应于共模信号或差模信号接收质量不足，在显示设备上显示用于催促用户调整第一或第二无线通信装置的布置的信息。
[0296](实施例A46)
[0297]在实施例A33至A45的任一项中所描述的无线通信方法进一步包括:在已经接收到共模信号的第一或第二无线通信装置上利用整流器整流共模信号。
【权利要求】
1.一种无线通信系统，包括: 第一通信设备和第二通信设备； 第一耦合元件，所述第一耦合元件通过第一信号线对来连接到所述第一通信设备；以及 第二耦合元件，所述第二耦合元件通过第二信号线对来连接到所述第二通信设备，其中 所述第一通信设备和所述第二通信设备被配置成，通过在所述第一耦合元件和所述第二耦合元件之间的非接触耦合来在所述第一通信设备和所述第二通信设备之间同时无线地传输差模信号和共模信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中， 所述差模信号是基带信号，并且 所述共模信号是调制的载波信号。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中， 所述差模信号是基带信号，并且 所述共模信号是正弦波信号或限带矩形波信号，与所述基带信号的带宽相比，所述限带矩形波信号的带宽被限制。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中， 所述第一稱合兀件包括第一电感器，所述第一电感器包含第一导电环， 所述第二耦合元件包括第二电感器，所述第二电感器包含第二导电环，并且所述第一耦合元件和所述第二耦合元件被布置为使得所述第一导电环和所述第二导电环彼此相对，并且从而形成所述非接触耦合。
5.一种无线通信装置，包括: 第一通信设备；以及 第一耦合元件，所述第一耦合元件通过第一信号线对来连接到所述第一通信设备，其中， 所述第一通信设备被配置成，通过在所述第一耦合元件和第二耦合元件之间的非接触耦合来执行与其他无线通信装置的差模信号和共模信号的同时无线传输，所述第二耦合元件被设置在所述其他无线通信装置中。
6.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中， 所述差模信号是基带信号，并且 所述共模信号是调制的载波信号。
7.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中， 所述差模信号是基带信号，并且 所述共模信号是正弦波信号或限带矩形波信号，与所述基带信号的带宽相比，所述限带矩形波信号的带宽被限制。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其中，所述载波信号、所述正弦波信号或者所述限带矩形波信号的中心频率基本上等于所述基带信号的比特率的一半，或者基本上等于所述基带信号的比特率的一半的整数倍。
9.根据权利要求8所 述的无线通信装置，其中，所述载波信号、所述正弦波信号或者所述限带矩形波信号的相位相对于所述基带信号的相位被移位了 90电角度。
10.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中，所述第一通信设备包括: 差模发射机和差模接收机中的至少一个，所述差模发射机将所述差模信号供应到所述第一信号线对，所述差模接收机从所述第一信号线对接收所述差模信号；以及 共模发射机和共模接收机中的至少一个，所述共模发射机将所述共模信号供应到所述第一信号线对，所述共模接收机从所述第一信号线对接收所述共模信号。
11.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中， 所述第一稱合兀件包括第一电感器，所述第一电感器包含第一导电环， 所述第二耦合元件包括第二电感器，所述第二电感器包含第二导电环，并且所述第一耦合元件被部署为使得所述第一导电环和所述第二导电环彼此相对，并且从而形成所述非接触耦合。
12.根据权利要求11所述的无线通信装置，其中， 所述第一通信设备被配置成通过具有彼此相反的相位并且组成所述差模信号的两个信号来驱动所述第一导电环的两端，或者被配置成从所述第一导电环的两端接收所述差模信号，并且 所述第一通信设备进一步被配置成通过具有相同相位并且组成所述共模信号的两个信号来驱动所述第一导电环的两端，或者被配置成从所述第一导电环的两端接收所述共模信号。
13.根据权利要求11`所述的无线通信装置，其中，所述第一电感器通过配线板上的印刷配线、在半导体封装内部的引线框或者在半导体基板上的配线层来形成。
14.根据权利要求11所述的无线通信装置，其中， 所述第一导电环和所述第二导电环中的每一个具有轴对称形状，并且所述第一电感器被布置为使得包含所述第一导电环的对称轴的平面与包含所述第二导电环的对称轴的平面平行。
15.根据权利要求14所述的无线通信装置，其中，所述第一导电环具有与所述第二导电环相同的形状。
16.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中， 所述非接触耦合包含电感耦合和电容耦合， 所述差模信号主要通过在所述第一耦合元件和所述第二耦合元件之间的电感耦合来进行传输，并且 所述共模信号主要通过在所述第一耦合元件和所述第二耦合元件之间的电容耦合来进行传输。
17.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中，所述第一通信设备被配置成，响应于所述共模信号的成功传输，唤醒用于传输或接收所述差模信号的电路。
18.根据权利要求5所述的无线通信装置，其中，所述第一通信设备被配置成，通过使用所述共模信号来传输或接收控制数据，所述控制数据用于所述差模信号的传输功率调MiF.0
19.根据权利要求17所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置被配置成，响应于所述共模信号或所述差模信号的不足够的接收质量，在显示设备上显示用于促使用户调整所述无线通信装置的布置或所述其他无线通信装置的布置的信息。
20.根据权利要求10所述的无线通信装置，其中，所述共模接收机包括整流器，所述整流器对由所述共 模接收机所接收到的所述共模信号进行整流。
【文档编号】H04B5/00GK103686867SQ201310404400
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】肱冈健一郎, 山口晃一, 松平将治 申请人:瑞萨电子株式会社