特許 6161212 非接触コネクタ用導波路構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6161212

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】非接触コネクタ用導波路構造

(51)【国際特許分類】

   H04B 5/00 20060101AFI20170703BHJP

   H01P 3/00 20060101ALI20170703BHJP

   H01P 5/02 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   H04B5/00 Z

   H01P3/00

   H01P5/02 D

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-553299(P2014-553299)

(86)(22)【出願日】2012年12月18日

(65)【公表番号】特表2015-511426(P2015-511426A)

(43)【公表日】2015年4月16日

(86)【国際出願番号】US2012070312

(87)【国際公開番号】WO2013109376

(87)【国際公開日】20130725

【審査請求日】2015年12月1日

(31)【優先権主張番号】61/587,972

(32)【優先日】2012年1月18日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/585,341

(32)【優先日】2012年8月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】399132320

【氏名又は名称】ティーイー・コネクティビティ・コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

(74)【代理人】

【識別番号】000227995

【氏名又は名称】タイコエレクトロニクスジャパン合同会社

(72)【発明者】

【氏名】マッカーシー、ショーン パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ジャッレット、スティーブン アラン

(72)【発明者】

【氏名】ビショップ、ブルース フォスター

(72)【発明者】

【氏名】ヒルティ、ロバート ダニエル

【審査官】 後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０３５５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０３９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４４９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７６７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Marc J. Franco，A High-Performance Dual-Mode Feed Horn for Parabolic Reflectors with a Stepped-Septum Polarizer in a Circular Waveguide，IEEE Antennas and Propagation Magazine，２０１１年，Vol.53 No.3，p.142-146

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ５／００

Ｈ０１Ｐ ３／００

Ｈ０１Ｐ ５／０２

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線高周波信号を送信及び受信の少なくとも一方をするよう構成された第１通信チップと、
無線高周波信号を送信及び受信の少なくとも一方をするよう構成された第２通信チップと、
前記第１通信チップ及び前記第２通信チップ間の導波路構造と
を有し、
前記導波路構造は、前記第１通信チップ及び前記第２通信チップ間で高周波信号を搬送し、
前記導波路構造は、導波路と、前記第１通信チップ及び前記第２通信チップ間の通信リンクを強化する少なくとも１個の受動部品とを具備し、
前記受動部品は、隔壁ポーラライザであることを特徴とする非接触コネクタ。

【請求項2】

前記導波路構造は、導波路、該導波路の一端の第１導波路モジュール、及び前記導波路の他端の第２導波路モジュールを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項3】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の向きを変える少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項4】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号を集める少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項5】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号を一方向に反射する少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項6】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の伝播距離を延長する少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項7】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の伝播方向を変更する少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項8】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の伝播モードを変更する少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項9】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の極性を変更する少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項10】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の複数のモードを組み合わせる少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項11】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号を信号干渉からシールドする少なくとも１個の受動部品とを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項12】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号を集めて所定方向に向ける角アンテナとを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項13】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号の伝播モードを変更したり、前記高周波信号の極性を変更したり、前記高周波信号の複数のモードを組み合わせたりするモードコンバータとを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項14】

前記導波路構造は、導波路と、前記高周波信号を集めて所定方向に向ける角アンテナと、前記高周波信号の伝播モードを変更したり、前記高周波信号の極性を変更したり、前記高周波信号の複数のモードを組み合わせたりするモードコンバータとを具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【請求項15】

前記導波路構造は、前記第１通信チップ及び前記第２通信チップ間の回転移動を可能にするロータリージョイントを有することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波エネルギーを用いた短距離で非接触データ伝送をする非接触コネクタ、及びそのような非接触コネクタ用の導波路構造に関する。

【背景技術】

【0002】

非接触コネクタは、送信器チップ及び受信器チップを具備するのが典型的である。データ流は、60ＧＨｚ等の変調高周波信号を生成する送信器チップに供給される。その信号は、信号を復調して元のデータ流に回復させる受信器チップに短距離で伝播される。これらのチップは、電気的接続や光学的接続を要することなく、コネクタ対間のデータ伝送を可能にするアンテナを有する。複数対の送信器チップ及び受信器チップを用いることにより、複数のチャネルを提供することができる。チャネル間のクロストークを回避するために、各チップ対は、距離又はシールドにより、隣接する対から分離される。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

或る用途では、送信器チップ及び受信器チップによる有効な伝送のために遠過ぎない距離で送信器チップ及び受信器チップの離間が必要になる。さらに、或る用途では、コネクタ部品間の相対移動が必要になる。所定限界内ではチップは性能が殆ど又は全く劣化することなく縦方向に分離できる一方、そのような限界を超えると信号及び性能が落ちる。分離はコネクタキャリアの嵌合位置の精度の低下を可能にし、従順さによってはコネクタキャリアの位置の非整合を可能にさえする。複雑な並進が必要な場合、問題が生ずる。例えば、２方向以上の並進は問題であり、信号劣化や伝送不良を招く。

【0004】

コネクタ部品の十分な離間や移動に対処する非接触コネクタに対するニーズがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、無線高周波信号を送信及び受信の少なくとも一方をするよう構成された第１通信チップと、無線高周波信号を送信及び受信の少なくとも一方をするよう構成された第２通信チップと、第１通信チップ及び第２通信チップ間の導波路構造とを有する非接触コネクタが提供される。導波路構造は、第１通信チップ及び第２通信チップ間で高周波信号を搬送する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタを示す図である。

【0007】

【図2】非接触コネクタを示す図である。

【0008】

【図3】本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタを示す図である。

【0009】

【図4】本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタを示す図である。

【0010】

【図5】本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタを示す図である。

【0011】

【図6】図５に示された非接触コネクタの第１モジュール及び第２モジュールを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。

【0013】

本明細書に記載された実施形態は、データリンクを形成する２個のモジュールを有する非接触コネクタを提供する。データリンクをガイドしシールドするための２個のモジュールを接続する導波路構造が提供される。導波路構造は、特定経路に沿ってエネルギーを向け、２個のモジュール間の通信リンクを強化する。これらのモジュールは、同様のチップ及び送信器や受信器との無線通信の目的のために、チップであってもよい高周波送信器及び高周波受信器である。高周波信号のチップへの送信及びチップからの受信は、導波路構造や送信器、受信器、アンテナ構造、接地プレーン、及び非接触コネクタ内に収容される他の構造の位置及び方向と共に、チップの相対位置に依存する。

【0014】

本明細書に記載された実施形態は、チップの外側にある導波路構造を提供する。導波路構造は、伝播距離を集め、向きを変え、延長し、伝播方向を変更し、伝播モードを変更し、極性を変更し、複数のモードを組み合わせ、送信した信号や受信した信号を信号干渉からシールドする等に用いられる。

【0015】

本明細書に記載された実施形態は、誘電材料、金属化された表面を有する誘電材料、金属板及び金属管、導電性プラスチック、中空金属ガイド、空気等を含む多数の異なる材料で製造されてもよい導波路構造を提供する。導波路構造は、アンテナ、角、又は信号を集めるための他の構造を含んでもよい。導波路構造は、信号経路の伝播の長さの向きを決め、延ばすための導波路を具備してもよい。導波路構造は、導波路モードや極性を変更するためのモードコンバータを具備してもよい。導波路構造は、複数の送信器や複数の受信器から又は複数の送信器や複数の受信器に複数の導波路モードを組み合わせるためのモード結合構造を具備してもよい。導波路構造は、信号を干渉から保護するための金属シールドを具備してもよい。導波路構造は、筒状、矩形であってもよいし、或いは他の形状を有してもよい。

【0016】

本明細書に記載された実施形態は、２個のモジュール間の導波路構造にロータリージョイントを具備してもよい。軸対称のＥＭモードの使用により、信号強度は、第１モジュール及び第２モジュール間の回転の相対角度とは無関係になる。導波路構造は１個以上の間隙を有し、間隙は導波路材料とは異なる材料製であってもよい。例えば、プラスチック製導波路は、空気、水、表皮、真空、ガラス又は他の非金属材料を含む間隙を有してもよい。導波路は、第１チップからの高周波信号の分岐を減少させ、受信チップでの信号強度の容認できるレベルを維持することにより、複数の高周波ベースのチップ間の許容できる分離距離を増大してもよい。導波路は、外部ノイズ源を排除し、所与の分離距離のためにシステムの信号対ノイズ比を改善してもよい。

【0017】

本明細書に記載された実施形態は、信号伝送線のみを有するモジュールを具備してもよい。例えば、第１モジュールは単一の送信専用チップを含み、第２モジュールは単一の受信専用チップを含み、単方向信号チャネルの通信チャネルを形成してもよい。他の実施形態では、両モジュールは単一の送受信チップを含み、各チップは固定された機能（例えば、送信又は受信）に設定されて単方向信号チャネルの通信チャネルを形成してもよい。通信チャネルの方向は、各チップの機能を逆にすることにより、任意に設定してもよい。他の実施形態では、両モジュールは、単一の送受信チップを含んでもよい。本明細書に記載された実施形態は、複数の伝送線を有するモジュールを具備してもよい。例えば、システムは、２組以上の高周波ベースチップを有するモジュールからなることができる。実施形態は、２チャネルの単方向システム用に、２個の送信チップを有する第１モジュール、及び２個の受信チップを有する第２モジュールを提供してもよい。他の実施形態は、２チャネルの双方向システム（例えば、全二重通信）を形成するために各モジュール内に１個の送信チップ及び１個の受信チップを提供してもよい。他の実施形態は、複数の送受信チップを有してもよい。

【0018】

図１は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタ１００を示す。コネクタ１００は、第１モジュール１０２と、高周波エネルギーを用いて短距離での非接触データ伝送をする第２モジュール１０４とを具備する。伝播経路は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間に形成され、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間に高周波エネルギー用に形成された伝送経路を提供する。典型的な一実施形態において、伝播経路は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間の所定経路に沿って高周波エネルギーをガイドする導波路構造１０６を具備する。導波路構造１０６は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間の経路の一部のみに沿って延びてもよい。導波路構造１０６は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間の空隙を含む任意のタイプの伝播経路であってもよい。導波路構造１０６は、非連続であってもよく、異なるインタフェースや材料を橋渡ししてもよい。

【0019】

図示の実施形態において、導波路構造１０６は、第１端１１０及び第２端１１２間を延びる導波路１０８により形成される。第１端１１０及び第２端１１２は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４に隣接して配置される。任意であるが、導波路１０８はロータリージョイントを有してもよい。ロータリージョイントは、そのジョイントでの相対回転や直線的並進を可能にする。

【0020】

典型的な一実施形態において、第１モジュール１０２は送信器（や受信器）を形成し、第２モジュール１０４は、送信器が発した高周波エネルギーを受信するための受信器（や送信器）を形成する。第１モジュール１０２は、以下では送信器１０２と称することがある。第２モジュール１０４は、以下では受信器１０４と称することがある。別の一実施形態において、第１モジュール１０２は受信器を形成し、第２モジュール１０４は送信器を形成する。任意であるが、第１モジュール１０２は送信器及び受信器の双方を形成し、第２モジュール１０４も送信器及び受信器の双方を形成してもよい。第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４は、単方向通信を可能にしてもよいし、双方向通信を可能にしてもよい。

【0021】

典型的な一実施形態において、コネクタ１００は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間の二重通信を可能にしてもよい。複数の送信及び受信対は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４間の導波路構造１０６を介して複数通信チャネルを生成してもよい。各チャネルは、明確で分離可能な極性を用いて、様々な通信チャネルの高周波信号間に分離を提供してもよい。

【0022】

典型的な一実施形態において、第１モジュール１０２は、表面に１個以上の電気部品１１６を有する回路基板１１４を具備する。第１モジュール１０２は、高周波信号を発する第１通信チップ１１８を具備する。第１モジュール１０２は２個以上の通信チップを有してもよいし、通信チップは送信器チップ、受信器チップ、又は送信及び受信の双方が可能なトランシーバチップを形成してもよい。第２モジュール１０４は、表面に１個以上の電気部品１２２を有する回路基板１２０を具備する。第２モジュール１０４は、高周波信号を受ける第２通信チップ１２４を具備する。第２モジュール１０４は２個以上の通信チップを有してもよいし、通信チップは送信器チップ、受信器チップ、又は送信及び受信の双方が可能なトランシーバチップを形成してもよい。これらのチップ１１８，１２４は、高周波信号を送信したり受信したりするためのアンテナを有してもよい。アンテナはチップに一体化されてもよいし、或いはチップに接続された別体の部品であってもよい。

【0023】

高周波信号は、第１モジュール１０２から導波路構造１０６内に高周波エネルギーとして放出される。導波路構造１０６は、第２モジュール１０４に高周波信号を搬送する。第１モジュール１０２は信号を高周波データ伝送信号として送り、導波路構造１０６は高周波データ伝送信号を第２モジュール１０４に搬送する。第２モジュール１０４は、導波路構造１０６からの高周波データ伝送信号を受信し、高周波データ伝送信号を回復させる。典型的な一実施形態において、複数の高周波データ伝送信号は、異なる伝播モードを有する導波路構造１０６により搬送され、このような信号が同一スペース内に搬送されることを可能にし、このような信号が分離可能となることを可能にしてもよい。

【0024】

図２は、第１モジュール１０２及び第２モジュール１０４の第１通信チップ１１８及び第２通信チップ１２４間の導波路構造１０６を示す非接触コネクタ１００の図である。回路基板１１４，１２０（図１参照）は、明瞭にするために除去されている。

【0025】

導波路構造１０６は、導波路１０８、導波路１０８の第１端１１０に位置する第１導波路モジュール１３０、及び導波路１０８の第２端１１２に位置する第２導波路モジュール１３２を具備する。第１導波路モジュール１３０及び第２導波路モジュール１３２は、チップ１１８，１２４から又はチップ１１８，１２４に、及び導波路１０８から又は導波路１０８に高周波信号を向ける。別の実施形態では、導波路構造１０６は、導波路１０８の一端又は両端で導波路モジュール無しで用いられてもよい。

【0026】

導波路１０８は、第１端１１０及び第２端１１２間を延びる導波路本体１３４を有する。導波路１０８は、所定の経路に沿って高周波信号を向けることにより、より長い経路長通信を促進する。任意であるが、導波路本体１３４は、信号干渉をシールドしてもよい。導波路本体１３４は、銅管等の中空の金属管であってもよい。導波路本体１３４は、プラスチック、セラミック、ガラス又は他の本体でもよい。導波路１３４は、複数の部品から製造されてもよい。これらの部品は、互いに対して移動可能であってもよい。別の実施形態では、導波路本体１３４は、筒状であってもよいし、他の形状を有してもよい。導波路本体１３４は、縦軸に沿って延びてもよいし、湾曲経路又は斜めの経路に沿って延びてもよい。

【0027】

第１導波路モジュール１３０は、第１通信チップ１１８及び導波路１０８間に１個以上の受動部品１４０を有する。受動部品１４０は、第１通信チップ１１８から無線高周波伝送信号を受信し、導波路１０８に高周波信号を搬送する。任意であるが、受動部品１４０は、互いに一体であってもよい。任意であるが、受動部品１４０は、導波路１０８と一体であってもよい。例えば、受動部品１４０は、一体成形され、押し出し成形され、機械加工され、或いは他の方法で互いに又は導波路１０８と同時に形成されてもよい。別の実施形態では、受動部品１４０は、互い又は導波路１０８とは別体であってもよい。このような実施形態において、受動部品１４０は、互いに又は導波路１０８に隣接して配置されてもよい。受動部品１４０は、互いに又は導波路１０８に当接してもよい。受動部品１４０は、互いに又は導波路１０８に近接して配置されてもよい。

【0028】

受動部品１４０は、第１通信チップ１１８及び第２通信チップ１２４間の通信リンクを強化する。受動部品１４０は、高周波信号を強化する特定の方法で高周波信号に影響を与える所望の特性を有してもよい。例えば、受動部品１４０は、第１通信チップ１１８から高周波信号を集めることに用いられてもよい。受動部品１４０は、所定経路に沿って又は或る向きに高周波信号の向きを変えることに用いられてもよい。受動部品１４０は、高周波信号の伝播距離を延長することに用いられてもよい。例えば、受動部品１４０は、それらが無い場合よりも長い距離を検出可能なレベルで十分な強度で信号を維持してもよい。受動部品１４０は、高周波信号の伝播方向を変更することに用いられてもよい。受動部品１４０は、高周波信号の伝播モードを変更することに用いられてもよい。受動部品１４０は、高周波信号の極性を変更することに用いられてもよい。受動部品１４０は、高周波信号の複数のモードを組み合わせる（又は抽出する）ことに用いられてもよい。受動部品１４０は、高周波信号を信号干渉からシールドすることに用いられてもよい。

【0029】

図示の実施形態において、受動部品１４０は、第１通信チップ１１８から高周波信号を集めることに用いられる角アンテナ１４２を具備する。角アンテナ１４２は、高周波信号を或る方向に向ける。角アンテナ１４２は、送信された信号を集めてより長い経路長通信を容易にする。角アンテナ１４２は、長辺がチップ１１８を向き、短辺が他の受動部品１４０や導波路１０８を向く台形形状を有する。別の実施形態では、角アンテナ１４２は別の形状を有してもよい。別の実施形態では、他のタイプのアンテナ、ポーラザイザ、リフレクタ又は別の構造等の他のタイプのコレクタやディレクタを用いてもよい。図示の実施形態において、角アンテナ１４２は導波路１０８にほぼ直交する方向を向くが、別の実施形態では他の方向性も可能である。

【0030】

図示の実施形態では、受動部品１４０はモードコンバータ１４４を具備する。モードコンバータ１４４は、一伝播モードから別の伝播モードに電磁エネルギーを変化させる。モードコンバータ１４４は、信号の電場や磁場に影響を与える。モードコンバータ１４４は、伝播経路の方向を変更する。図示の実施形態において、モードコンバータ１４４はＴ字状部及び缶部を具備するが、別の実施形態では他のタイプのモードコンバータを使用してもよい。モードコンバータ１４４は、縦軸の回りの導波路１０８の自由な回転を可能にするよう極性変更を容易にしてもよい。例えば、モードコンバータ１４４は隔壁（septum）ポーラライザであってもよい。モードコンバータ１４４は、複数の送信器や受信から又はそれらへの複数の導波路モードを組み合わせるためのモード結合を容易にしてもよい。

【0031】

任意であるが、第１導波路モジュール１３０は、受動部品１４０に加えて１個以上の能動部品を有してもよい。能動部品は、増幅器、フィルタ、モードコンバータ、或いは信号や第１導波路モジュール１３０の動作を強化、変更、又は他に影響を与える別のタイプの能動部品を具備してもよい。

【0032】

第２導波路モジュール１３２は、第２通信チップ１２４及び導波路１０８間に１個以上の受動部品１５０を有する。受動部品１５０は、導波路１０８から無線高周波伝送信号を受信し、第２通信チップ１２４に高周波信号を搬送する（第２通信チップ１２４が送信器として作動する際は向きが逆になる）。任意であるが、受動部品１５０は、互いに一体であってもよい。任意であるが、受動部品１５０は、導波路１０８と一体であってもよい。例えば、受動部品１５０は、一体成形され、押し出し成形され、機械加工され、或いは他の方法で互いに又は導波路１０８と同時に形成されてもよい。別の実施形態では、受動部品１５０は、互い又は導波路１０８とは別体であってもよい。このような実施形態において、受動部品１５０は、互いに又は導波路１０８に隣接して配置されてもよい。受動部品１５０は、互いに又は導波路１０８に当接してもよい。受動部品１５０は、互いに又は導波路１０８に近接して配置されてもよい。

【0033】

受動部品１５０は、第１通信チップ１１８及び第２通信チップ１２４間の通信リンクを強化する。受動部品１５０は、高周波信号を強化する特定の方法で高周波信号に影響を与える所望の特性を有してもよい。例えば、受動部品１５０は、第２通信チップ１２４に高周波信号を向けることに用いられてもよい。受動部品１５０は、所定経路に沿って又は或る向きに高周波信号の向きを変えることに用いられてもよい。受動部品１５０は、高周波信号の伝播距離を延長することに用いられてもよい。例えば、受動部品１５０は、それらが無い場合よりも長い距離を検出可能なレベルで十分な強度で信号を維持してもよい。受動部品１５０は、高周波信号の伝播方向を変更することに用いられてもよい。受動部品１５０は、高周波信号の伝播モードを変更することに用いられてもよい。受動部品１５０は、高周波信号の極性を変更することに用いられてもよい。受動部品１５０は、高周波信号の複数のモードを組み合わせる（又は抽出する）ことに用いられてもよい。受動部品１５０は、高周波信号を信号干渉からシールドすることに用いられてもよい。

【0034】

図示の実施形態において、受動部品１５０は、第２通信チップ１２４に高周波信号を向けることに用いられる角アンテナ１５２を具備する。角アンテナ１５２は、高周波信号を或る方向に向ける。角アンテナ１５２は、長辺がチップ１２４を向き、短辺が他の受動部品１５０や導波路１０８を向く台形形状を有する。別の実施形態では、角アンテナ１５２は別の形状を有してもよい。別の実施形態では、他のタイプのアンテナ、ポーラザイザ、リフレクタ又は別の構造等を用いてもよい。図示の実施形態において、角アンテナ１５２は導波路１０８にほぼ直交する方向を向くが、別の実施形態では他の方向性も可能である。

【0035】

図示の実施形態では、受動部品１５０はモードコンバータ１５４を具備する。モードコンバータ１５４は、一伝播モードから別の伝播モードに電磁エネルギーを変化させる。モードコンバータ１５４は、信号の電場や磁場に影響を与える。モードコンバータ１５４は、伝播経路の方向を変更する。図示の実施形態において、モードコンバータ１５４はＴ字状部及び缶部を具備するが、別の実施形態では他のタイプのモードコンバータを使用してもよい。モードコンバータ１５４は、縦軸の回りの導波路１０８の自由な回転を可能にするよう極性変更を容易にしてもよい。例えば、モードコンバータ１５４は隔壁ポーラライザであってもよい。モードコンバータ１５４は、複数の送信器や受信から又はそれらへの複数の導波路モードを組み合わせるためのモード結合を容易にしてもよい。

【0036】

任意であるが、第２導波路モジュール１３２は、受動部品１５０に加えて１個以上の能動部品を有してもよい。能動部品は、増幅器、フィルタ、モードコンバータ、或いは信号や第２導波路モジュール１３２の動作を強化、変更、又は他に影響を与える別のタイプの能動部品を具備してもよい。

【0037】

図３は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された別の非接触コネクタ２００を示す。コネクタ２００は、第１モジュール２０２と、高周波エネルギーを用いて短距離での非接触データ伝送をする第２モジュール２０４とを具備する。伝播経路は、第１モジュール２０２及び第２モジュール２０４間に形成され、第１モジュール２０２及び第２モジュール２０４間に高周波エネルギー用に形成された伝送経路を提供する。典型的な一実施形態において、伝播経路は、第１モジュール２０２及び第２モジュール２０４間の所定経路に沿って高周波エネルギーをガイドする導波路構造２０６を具備する。

【0038】

導波路構造２０６は、第１モジュール２０２の第１通信チップ２１２をカバーする第１リフレクタ２１０と、第２モジュール２０４の第２通信チップ２１６をカバーする第２リフレクタ２１４とを具備する。これらのリフレクタ２１０，２１４は、伝播経路に沿って高周波エネルギーを向ける。伝播経路は、第１モジュール２０２及び第２モジュール２０４間に導波路構造２０６の空隙形成部分を有する。この空隙は、第１モジュール２０２及び第２モジュール２０４間の相対移動を可能にする。

【0039】

リフレクタ２１０，２１４は、互いに向かって高周波エネルギーを向ける。リフレクタ２１０，２１４は、高周波エネルギーを反射する１個以上の金属又は金属化面を具備してもよい。リフレクタ２１０，２１４は、高周波信号を集めて、高周波信号を所望の向きに変える。リフレクタ２１０，２１４は、信号干渉からシールドする。リフレクタ２１０，２１４は、第１通信チップ２１２及び第２通信チップ２１６間の通信リンクを強化する受動部品である。リフレクタは、第１通信チップ２１２及び第２通信チップ２１６への外部構造である。リフレクタ２１０，２１４は、別のリフレクタ２１０，２１４に向かって適当な向きに高周波エネルギーを向ける傾斜面を有する。導波路構造２０６は、リフレクタ２１０，２１４及びその間の空隙により形成される。

【0040】

図４は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された別の非接触コネクタ３００を示す。コネクタ３００は、高周波エネルギーを用いて短距離での非接触データ伝送をする第１モジュール３０２を具備する。伝播経路は、第１モジュール３０２により形成され、第１モジュール３０２から及び第１モジュール３０２への高周波エネルギー用に形成された伝送経路を提供する。典型的な一実施形態において、伝播経路は、所定経路に沿って高周波エネルギーをガイドする導波路構造３０６を具備する。

【0041】

導波路構造３０６は、第１モジュール３０２の第１通信チップ３１２に近接して設けられたリフレクタ３１０を具備する。リフレクタ３１０は、通信チップ３１２への又は通信チップ３１２からの伝播経路に沿って高周波エネルギーを向ける。伝播経路は、導波路構造３０６の空隙形成部分を有してもよい。

【0042】

リフレクタ３１０は、ほぼ所望の向きに高周波エネルギーを向ける。リフレクタ３１０は、高周波エネルギーの向きを変更する湾曲面３１４を有する。湾曲面３１４は、高周波エネルギー用の反射面である。リフレクタ３１４は、高周波エネルギー用の他の反射面を具備してもよい。湾曲面３１４は、リフレクタ３１０の外面を金属化することにより形成されてもよい。リフレクタ３１０は、信号干渉からシールドする。リフレクタ３１０は、通信リンクを強化する受動部品である。

【0043】

図５は、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された別の非接触コネクタ４００を示す。コネクタ４００は、第１モジュール４０２と、高周波エネルギーを用いて短距離での非接触データ伝送をする第２モジュール４０４とを具備する。図６は、互いに同様であり同様の部品を具備してもよい第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４を示す。伝播経路は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間に形成され、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間に高周波エネルギー用に形成された伝送経路を提供する。典型的な一実施形態において、伝播経路は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間の所定経路に沿って高周波エネルギーをガイドする導波路構造４０６を具備する。導波路構造４０６は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間の経路の一部のみに沿って延びてもよい。導波路構造４０６は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間の空隙を含む任意のタイプの伝播経路であってもよい。

【0044】

図示の実施形態において、導波路構造４０６は、空隙４１２により分離された第１導波路４０８及び第２導波路４１０により形成される。第１導波路４０８及び第２導波路４１０は互いに整列する。第１導波路４０８及び第２導波路４１０は、それらの間の相対回転や直線的並進を可能にする。

【0045】

典型的な一実施形態において、第１モジュール４０２は送信器（や受信器）を形成し、第２モジュール４０４は、送信器が発した高周波エネルギーを受信するための受信器（や送信器）を形成する。任意であるが、第１モジュール４０２は送信器及び受信器の双方を形成し、第２モジュール４０４も送信器及び受信器の双方を形成してもよい。第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４は、単方向通信を可能にしてもよいし、双方向通信を可能にしてもよい。

【0046】

図６に示されるように、第１モジュール４０２は、高周波信号を発する第１通信チップ４１６及び第２通信チップ４１８を有する回路基板４１４を具備する。通信チップ４１６，４１８は、送信器チップ、受信器チップ、又は送信及び受信の双方が可能であるトランシーバチップを形成してもよい。図５に示されるように、回路基板４１４は、電気シールドを与える金属製ハウジング等のハウジング４２０内に保持されてもよい。

【0047】

導波路構造４０６は、一端に第１導波路モジュール４３０を、他端に第２導波路モジュール４３２を具備する。第１導波路モジュール４３０及び第２導波路モジュール４３２は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４のチップ４１６，４１８から又はチップ４１６，４１８に高周波信号を向ける。導波路４０８は第１導波路モジュール４３０の一部であり、導波路４１０は第２導波路モジュール４３２の一部である。導波路４０８，４１０は、信号干渉からシールドしてもよい。導波路本体４０８，４１０は、銅管等の中空の金属管であってもよい。導波路本体４０８，４１０は、プラスチック、セラミック、ガラス又は他の本体でもよい。別の実施形態では、導波路本体４０８，４１０は、筒状であってもよいし、他の形状を有してもよい。導波路本体４０８，４１０は、縦軸に沿って延びてもよいし、湾曲経路又は斜めの経路に沿って延びてもよい。

【0048】

第１導波路モジュール４３０は、通信チップ４１６，４１８及び導波路４０８間に１個以上の受動部品４４０を有する。図示の実施形態において、受動部品４４０は、隔壁ポーラライザにより代表される。受動部品４４０は、約60ＧＨｚ等の特定周波数又は周波数範囲で動作するよう設計される。受動部品４４０は、特定の向き及びモードで高周波エネルギーを伝播するよう設計される。典型的な一実施形態において、受動部品４４０は、導波路構造４０６が一挙に複数のモードを通すことができるように、異なるモードを形成する。受動部品４４０は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間の通信リンクを強化する。

【0049】

第２導波路モジュール４３２は、通信チップ４１６，４１８及び導波路４１０間に１個以上の受動部品４５０を有する。図示の実施形態において、受動部品４５０は、隔壁ポーラライザにより代表される。受動部品４５０は、約60ＧＨｚ等の特定周波数又は周波数範囲で動作するよう設計される。受動部品４５０は、特定の向き及びモードで高周波エネルギーを伝播するよう設計される。典型的な一実施形態において、受動部品４５０は、導波路構造４０６が一挙に複数のモードを通すことができるように、異なるモードを形成する。受動部品４５０は、第１モジュール４０２及び第２モジュール４０４間の通信リンクを強化する。

【符号の説明】

【0050】

１００ 非接触コネクタ
１０６ 導波路構造
１０８ 導波路
１１０ 第１端
１１２ 第２端
１１８ 第１通信チップ
１２４ 第２通信チップ
１３０ 第１導波路モジュール
１３２ 第２導波路モジュール
１４０ 受動部品
１４２ 角アンテナ
１４４ モードコンバータ
１５０ 受動部品
１５２ 角アンテナ
１５４ モードコンバータ
２００ 非接触コネクタ
２０６ 導波路構造
２１２ 第１通信チップ
２１６ 第２通信チップ
３００ 非接触コネクタ
３０６ 導波路構造
４００ 非接触コネクタ
４０６ 導波路構造
４０８ 導波路
４１０ 導波路
４１６ 第１通信チップ
４１８ 第２通信チップ
４３０ 第１導波路モジュール
４３２ 第２導波路モジュール
４４０ 受動部品
４５０ 受動部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】