毫米波介電體內傳輸裝置及其製造方法、無線傳輸裝置及方法

2023-11-01 07:08:07 2

專利名稱：毫米波介電體內傳輸裝置及其製造方法、無線傳輸裝置及方法
技術領域：
本發明涉及毫米波介電體內傳輸裝置、毫米波介電體內傳輸裝置製造方法、無線 傳輸裝置和無線傳輸方法。例如，本發明涉及如下的一種機構該機構中，用於運載電影圖 像(movie image)、電腦圖像(computer image)等的載波頻率能夠高速地傳輸微波波段或 30GHz 300GHz毫米波波段的信號。
背景技術：
在相關技術中，印刷板已經被用來作為板狀部件且用於實現電氣布線，上述板狀 部件包括裝配在該板狀部件上的諸如電阻器、電容器和半導體集成電路器件等電子部件。 一般地，當構成電子裝置時，在該電子裝置的殼體內平行地設有多個印刷板以有助於該電 子裝置的物理結構或功能結構。另外，已經提出了很多種對殼體內的如下多級結構進行固 定支撐的方法該多級結構是使用設置在各印刷板的四個角處的支撐部件以使各印刷板堆 疊起來而形成的。此外，隨著近年來諸如視頻和圖像等信息量的顯著增大，各種裝置已經被用來高 速傳輸諸如毫米波信號等高頻信號。對於這種高速數據傳輸裝置，必須毫無差錯地傳輸諸 如毫米波信號等高頻信號。圖20是示出了相關技術的高速數據傳輸裝置900的結構示例的透視圖。圖20所 示的高速數據傳輸裝置900具有如下多級結構以便在印刷板1與印刷板2之間高速傳輸數 據該多級結構是使用設置在這兩個印刷板1和2的四個角處的固定件3來使該印刷板1 和2堆疊起來而形成的。在圖20中，高速數據傳輸裝置900包括該兩個印刷板1和2以及 常規支撐用的四個固定件3，並且利用設置在印刷板1和2的四個角處的這些固定件3將印 刷板1和2彼此平行地固定著。根據印刷板1和2的固定方法，在印刷板1和2每一者的 四個角處開設預定形狀的通孔4，將固定件3插入通孔4中，並且固定件3插設在印刷板1 和2之間，由此利用固定件3來保持印刷板1和2。印刷板1的上表面上設有信號處理單元5、連接器7和電氣布線8。印刷板1的電 氣布線8將信號處理單元5連接至連接器7。印刷板2的上表面上設有信號處理單元6、連 接器7和電氣布線8。印刷板2的電氣布線8將連接器7連接至信號處理單元6。根據高 速數據傳輸裝置900，在印刷板1的連接器7與印刷板2的連接器7之間連接有電纜9，使 得能在印刷板1和印刷板2之間高速傳輸數據。同時，為了降低高速數據傳輸裝置900等的成本並提高印刷板1和2的布置效率， 已經嘗試了除去連接器7和電纜9。關於這種類型的高速數據傳輸裝置900的改善對策方 面，專利文獻1公開了一種利用無線通信方法進行數據交換的電子裝置。根據該電子裝置，在殼體中設有裝置結構單元和無線通信單元，並且該無線通信 單元利用UWB無線通信來接替各裝置結構單元之間的數據交換。基於上述事實，在殼體內 設置有無線電波吸收體以吸收如下電磁波該電磁波作為藉助於無線通信單元在各裝置結構單元之間實現的通信的噪聲。當電子裝置按照如上所述構造而成時，無線電波吸收體吸 收殼體內的電磁波，從而抑制殼體內的多路徑定相(multipath phasing)。另外，專利文獻2公開了用於固定多個電路板的固定件和使用這些固定件的模 塊。該模塊設有多個固定件，各固定件設有光波導，在每個固定件的兩個端部處的一個電路 板與另一個電路板之間實現光結合，並且將多個電路板以預定距離彼此間隔開的方式使這 些電路板固定在一起。基於上述事實，光信號利用固定件的光波導而在電路板之間傳播。當 模塊按照如上所述構造而成時，利用光信號作為媒體能夠準確地在電路板之間傳輸信息。引用文件列表專利文獻專利文獻1 日本專利申請公開公報特開第2004-22(^64號(3個權利要求；圖1)專利文獻2 日本專利特許第4077847號(11個權利要求；圖1)

發明內容
所要解決的技術問題近年來，隨著印刷板上的信號處理速度的提高，當構造相關技術的高速數據傳輸 裝置900時，利用採用毫米波段的信號傳輸技術來降低幹擾的高速數據傳輸裝置或其數據 傳輸系統會出現下列問題。i).根據圖20所示的高速數據傳輸裝置900，必須使用連接器7和電纜9來使兩 個印刷板1和2電連接。另外，必須確保殼體內有讓電纜9迂迴用的區域。ii).根據專利文獻1所公開的使用無線通信方法的電子裝置，當殼體被金屬遮 蔽住時，無線電波在殼體中的自由空間內會被反射。殼體中的無線電反射會導致多路幹 涉，從而使數據傳輸性能劣化。因此，為了減少多路幹涉，可以考慮採用多載波調製方法 (multi-carrier modulation method)。然而，這可能會使系統尺寸和電力消耗增大。此外，也可考慮採用使無線通信單元的無線電力的輸出電平降低的方法來限制無 線通信區域。然而，印刷板上的無線通信單元的布置可能會受到限制，並且電子部件的布置 的自由度可能會受到制約。iii).根據專利文獻2所公開的模塊，因為要利用光來傳輸數據，所以必須準備有 發光元件(用於將光發射至固定件的光波導中)、透鏡、反射板和光接收元件等。此外，由於 光軸的定位及光軸的位置偏差的低允許度，因而難以構造出印刷板之間的高速數據傳輸系 統。因此，與固定件進行光結合的信號處理板的結構非常複雜，並且系統尺寸增大，從而導 致了製造成本的增大。鑑於上述問題而做出了本發明，且本發明的目的是提供一種能夠解決至少一個上 述問題的機構。解決技術問題所採取的技術方案為了實現上述目的，本發明的第一個方面提供了一種毫米波介電體內傳輸裝置， 所述毫米波介電體內傳輸裝置包括第一信號處理板，所述第一信號處理板用於處理毫米 波信號；第二信號處理板，所述第二信號處理板與所述第一信號處理板進行信號結合從而 接收所述毫米波信號並對所述毫米波信號進行信號處理；以及支撐部件，所述支撐部件設 在所述第一信號處理板與所述第二信號處理板之間，其中，所述支撐部件構成介電體傳輸路徑並支撐著所述第一信號處理板和所述第二信號處理板。
也就是說，根據本發明的第一個方面，該毫米波介電體內傳輸裝置包括被設置在 用於毫米波信號的第一信號處理板與用於接收毫米波信號並對所述毫米波信號進行信號 處理的第二信號處理板之間的支撐部件，所述支撐部件構成介電體傳輸路徑並支撐著所述 第一信號處理板和所述第二信號處理板，因此，能夠使用所述支撐部件的原本的支撐結構 作為信號傳輸路徑並能夠省掉相關技術中用於將第一信號處理板和第二信號處理板連接 起來的通信電纜和連接器等。
利用這種機構，基於從構成介電體傳輸路徑的支撐部件的一端輻射的毫米波信號 的電磁波可在所述支撐部件的另一端處被接收到。因此，由於可將所述支撐部件的原本的 支撐結構兼作信號傳輸路徑，因而能夠省掉相關技術中用於將第一信號處理板和第二信號 處理板連接起來的通信電纜和連接器等。
本發明的毫米波介電體內傳輸裝置的製造方法包括如下步驟形成第一信號處理 板，所述第一信號處理板用於處理毫米波信號；形成第二信號處理板，所述第二信號處理板 用於從所述第一信號處理板接收所述毫米波信號並對所接收到的毫米波信號進行信號處 理；以及在所述第一信號處理板與所述第二信號處理板之間設置支撐部件，使所述支撐部 件形成介電體傳輸路徑，並使所述第二信號處理板上的所述支撐部件支撐著所述第一信號 處理板和所述第二信號處理板。
在製造本發明的毫米波介電體內傳輸裝置時，能夠製造出這樣的毫米波介電體內 傳輸裝置其中，支撐部件構成介電體傳輸路徑並支撐著第一信號處理板和第二信號處理 板。
為了實現上述目的，本發明的第二個方面提供了無線傳輸裝置和無線傳輸方法。 所述無線傳輸裝置包括第一電路板(發送側電路板)，所述第一電路板包括第一信號轉換 部，所述第一信號轉換部用於把待傳輸信號轉換成具有高頻率(例如，處於毫米波波段或 微波波段)的高頻信號；第二電路板(接收側電路板)，所述第二電路板包括第二信號轉換 部，所述第二信號轉換部接收基於由所述第一信號轉換部產生的所述高頻信號的無線信號 (電磁波)並將該無線信號轉換成所述待傳輸信號；以及支撐部件，所述支撐部件設置在所 述第一電路板與所述第二電路板之間，且支撐著所述第一電路板和所述第二電路板。所述 無線信號不限於毫米波信號。
這裡，在本發明第二個方面中，所述支撐部件構成了將所述無線信號從所述第一 電路板側傳輸至所述第二電路板側的無線信號傳輸路徑。也就是說，在包括多個電路板的 電子裝置中，可以說支撐著各電路板的支撐部件還兼作為無線信號傳輸路徑。在所述支撐 部件中，首先，以包圍著所述傳輸路徑的方式設置有用於阻擋所述無線信號的外部輻射的 遮蔽部件。
根據第一實施方式，所述支撐部件可以是這樣的空腔波導其中，遮蔽部件內的傳 輸路徑為中空的。在此情況下，與本發明的毫米波介電體內傳輸裝置相比，本發明第二個方 面的特徵在於所述支撐部件不是兼作介電體傳輸路徑，而是兼作使所述支撐部件具有中 空結構而由此得到的中空波導。也就是說，使用採用了空腔波導的支撐部件並且所述支撐 部件的內部用於板間傳輸。
此外，根據第二實施方式，在所述支撐部件中，所述遮蔽部件內的所述傳輸路徑可以填充有介電體材料。在此情況下，本發明的第二個方面與本發明的毫米波介電體內傳輸 裝置相比的共同點在於所述支撐部件兼作介電體傳輸路徑。然而，在如下事實方面也存在 差別無線信號不限於毫米波信號。發明的有益效果根據本發明，能夠將基於高頻信號(包括毫米波信號)(該高頻信號與構成無線信 號傳輸路徑(包括介電體傳輸路徑)的支撐部件的一端進行信號結合)的無線信號(電磁 波)傳輸至支撐部件的另一端，並能夠接收與所述另一端進行信號結合的高頻信號(包括 毫米波信號)。因此，由於支撐部件的原本的支撐結構能夠兼作無線信號傳輸路徑，因而可 除去相關技術中用於將第一信號處理板和第二信號處理板連接起來的通信電纜和連接器寸。因為支撐部件的內部作為無線信號的傳輸路徑，所以能夠解決由於殼體內部的自 由空間中的電磁波反射所引起的問題(例如，多路徑幹涉等)。由於支撐部件的內部作為無線信號的傳輸路徑，因而能夠解決當採用專利文獻2 所公開的機構時的問題(與固定件進行光結合的信號處理板的結構複雜等)。


圖1是示出了第一實施例的無線傳輸裝置500的結構示例的透視圖。圖2A是示出了天線結合單元101的結構示例的平面圖。圖2B是沿著線Xl-Xl的截面圖，示出了天線結合單元101的結構示例。圖3是示出了波導513和介電體傳輸路徑終端部30的形狀示例的透視圖。圖4是示出了無線傳輸裝置500的結構示例的框圖。圖5是示出了無線傳輸裝置500的形成例(1)的工序圖。圖6是示出了無線傳輸裝置500的形成例(2)的工序圖。圖7是示出了無線傳輸裝置500的形成例(3)的工序圖。圖8是示出了無線傳輸裝置500的模擬模型示例的透視圖。圖9是示出了無線傳輸裝置500的模擬特性的示例的圖。圖10是示出了第二實施例的毫米波介電體內傳輸裝置200的結構示例的透視圖。圖11是示出了第三實施例中具有多級結構的毫米波介電體內傳輸裝置300的結 構示例的透視圖。圖12是示出了印刷板1的天線結合單元109的結構示例的截面圖。圖13是示出了第四實施例的毫米波介電體內傳輸裝置400的結構示例的透視圖。圖14是示出了天線結合單元101與固定件18結合的示例的截面圖。圖15是示出了固定件18和介電體傳輸路徑終端部30的形狀示例的透視圖。圖16是示出了第五實施例的無線傳輸裝置500的結構示例的透視圖。圖17A是對天線結合單元和波導的細節進行說明的整體圖。圖17B是對天線結合單元和波導的細節進行說明的截面圖。圖17C是天線結合單元的截面圖。圖17D是示出了天線結構的平面圖。圖18是說明第五實施例的模擬特性的示例的圖。
圖19A是說明天線結構的變形例(微帶天線)的圖。圖19B是說明天線結構的變形例(貼片天線)的圖。圖19C是說明天線結構的變形例(倒F天線)的圖。圖19D是說明天線結構的變形例(差分天線)的圖。圖20是示出了相關技術的高速數據傳輸裝置900的結構示例的透視圖。附圖標記列表1 印刷板(第一信號處理板)2 印刷板(第二信號處理板)3、17、19:固定件4、26 通孔5、6、15 信號處理單元8a、m3、8c:電氣布線10a、10b、10c、IOcU IOe :信號生成單元lla、llb、lll、112、113、114、115、116、117、118 傳輸線路12 接觸孔(過孔)13、16、18 構成介電體傳輸路徑的固定件20:導電層21 傳輸線路層22 線路23a、23b 波導24 導體部25:導電層30、34 介電體傳輸路徑終端部30'固定件終端停止部31、35:凸螺紋結構32、37:凹螺紋結構33:間隙部101 109 天線結合單元100、200、300、400 毫米波介電體內傳輸裝置201 信號輸入端子202:調製電路203:頻率轉換電路204 放大器205、207 結合電路208 放大器209:頻率轉換電路210:解調電路211 信號輸出端子500 無線傳輸裝置
501、502 天線結合單元513 波導(構成無線信號傳輸路徑的支撐部件)510:介電體板520 微帶線530B 貼片天線
具體實施例方式下面參照附圖來詳細說明本發明的優選實施例。值得注意的是，在本說明書和附 圖中，功能及結構基本相同的元件由相同的附圖標記表示，並省略重複的說明。另外，按照下面的順序進行說明。1.第一實施例(利用柱狀支撐部件將兩個板堆疊起來，並且在每個板的四個角中 的一個角處設置有兼作介電體傳輸路徑的支撐部件)2.第二實施例(利用柱狀支撐部件將兩個板堆疊起來，並且在四個角處都設置有 兼作介電體傳輸路徑的支撐部件)3.第三實施例(利用柱狀支撐部件將三個板堆疊起來，並且在每個板的四個角中 的兩個角處設置有兼作介電體傳輸路徑的支撐部件)4.第四實施例(並排設置兩個板，這兩個板被基本上呈扁平U形的固定件水平支 撐著，並且在一處設有兼作介電體傳輸路徑的固定件)5.第五實施例(通用結構波導被用來作為兼作無線信號傳輸路徑的支撐部件)第一實施例圖1是示出了第一實施例的毫米波介電體內傳輸裝置100的結構示例的透視圖。 圖1所示的毫米波介電體內傳輸裝置100能夠適用於毫米波視頻數據傳輸裝置和毫米波視 頻數據傳輸系統等，這些裝置和系統等將電影圖像、電腦圖像等的數據轉換成毫米波信號 且高速傳輸該毫米波信號，並且具有用於運載毫米波信號的30GHZ 300GHz載波頻率。毫米波介電體內傳輸裝置100包括第一信號處理板(在下文中，簡稱為印刷板1)、 第二信號處理板(在下文中，簡稱為印刷板幻、多個常規支撐用的固定件3以及兼作介電 體傳輸路徑的支撐部件(在下文中，簡稱為固定件13)，並且在該毫米波介電體內傳輸裝置 100的結構中，印刷板1和2被固定件3和固定件13支撐著。印刷板1將電影圖像、電腦圖像等的數據轉換成毫米波信號。印刷板1的尺寸例 如被限定為長度L、寬度W和厚度t。印刷板1包括第一信號處理單元5、第一信號生成單元 10a、第一傳輸線路Ila和第一天線結合單元101。信號處理單元5基於預定標準對電影圖像、電腦圖像等的數據進行諸如壓縮等處 理從而輸出電信號(在下文中，被稱作輸入信號)。信號處理單元5與諸如布線圖形等電氣 布線8a連接。電氣布線8a與信號生成單元IOa連接。信號生成單元IOa對輸入信號進行 信號處理從而生成毫米波信號。信號生成單元IOa與傳輸線路Ila的一端連接。傳輸線路Ila電連接在信號生 成單元IOa與天線結合單元101之間以傳輸毫米波信號。在本實施例中，傳輸線路Ila 電傳輸構成電影圖像、電腦圖像等的數據的毫米波信號。帶狀線(strip line)、微帶線 (microstrip line)、共面線(coplanar line)和槽線(slot line)等方案適用於印刷板1上的傳輸線路11a。天線結合單元101連結在(設置在)傳輸線路Ila的另一端。天線結合單元101 把經過傳輸線路1la從信號生成單元1Oa傳輸過來的毫米波信號結合至固定件13的一端。 在本實施例中，天線結合單元101將毫米波信號轉換成電磁波，並把該電磁波輻射至構成 介電體傳輸路徑的固定件13內。在雙向數據傳輸時，天線結合單元101在連接至信號生成 單元1Oa的傳輸線路1la與構成介電體傳輸路徑的固定件13之間傳輸毫米波視頻數據。固定件13設置在印刷板1與印刷板2之間且具有預定的介電常數。作為固定件 13，使用至少包含玻璃環氧系、丙烯酸系或聚乙烯系樹脂的介電體材料。在本實施例中，三 個固定件3與一個固定件13 —起被設置在印刷板1和2每一者的四個角處以分擔荷載。固 定件13設置在印刷板1和2每一者的某個角部處，該角部不是常規支撐用的固定件3的布 置位置。固定件13不僅構成介電體傳輸路徑而且還與三個固定件3 —起支撐著印刷板1 和印刷板2。這裡，支撐功能包括印刷板2承載並支撐著印刷板1的情況以及印刷板1被懸 起並支撐著印刷板2的情況。另外，在該支撐機構中，固定件3和13被固定成使得印刷板1和印刷板2在預定方 向上相互組合併保持基本平行的姿態，例如，印刷板1和印刷板2在垂直方向上相互連接。 當以此方式構造出毫米波介電體內傳輸裝置100時，可藉助於固定件3和13在垂直方向上 將印刷板1和印刷板2以棚狀結構穩固地堆疊起來。另外，固定件3例如使用以圓筒狀形 成的樹脂棒部件。當然，除了固定件13之外，固定件3還可使用具有預定形狀的金屬棒部 件。印刷板2由構成介電體傳輸路徑的固定件13的另一端以及常規支撐用的固定件3 支撐著。印刷板2與印刷板1進行信號結合，印刷板2接收毫米波信號並對該毫米波信號 進行信號處理。印刷板2的尺寸與印刷板1的尺寸基本相同。印刷板2包括第二天線結合單元102、第二傳輸線路lib、第二信號生成單元1Ob 和第二信號處理單元6。第二天線結合單元102與構成介電體傳輸路徑的固定件13進行信 號結合，並從固定件13接收電磁波從而輸出毫米波信號。在本實施例中，第二天線結合單 元102將利用固定件13這個介電體傳輸路徑而傳播過來的電磁波轉換成毫米波信號。另 外，第二天線結合單元102的結構與第一天線結合單元101關於板平面是對稱的。傳輸線路lib的一端連結在(設置在)固定件13的另一端。傳輸線路lib電連 接在信號生成單元IOb與天線結合單元102之間，從而把從天線結合單元102輸出的毫米 波信號傳輸至信號生成單元10b。在本實施例中，傳輸線路lib設置在印刷板2的背面上。 另外，印刷板2背面上的傳輸線路lib穿過接觸孔12(過孔)被接線至印刷板2正面上的 信號生成單元10b。在雙向數據傳輸時，天線結合單元102在連接至信號生成單元IOb的傳 輸線路lib與構成介電體傳輸路徑的固定件13之間傳輸毫米波視頻數據。信號生成單元1Ob與傳輸線路lib的另一端連接。信號生成單元IOb對天線結合 單元102中所接收到的毫米波信號進行信號處理從而生成輸出信號。信號生成單元IOb與 諸如布線圖形等電氣布線8b連接。電氣布線8b與信號處理單元6連接。信號處理單元6 基於預定標準對由信號生成單元IOb生成的輸出信號進行諸如擴展(expansion)等處理， 從而得到電影圖像、電腦圖像等的數據。
當以此方式構造出毫米波介電體內傳輸裝置100時，能夠把基於從構成介電體傳 輸路徑的固定件13的一端接收到的毫米波信號的電磁波傳輸至固定件13的另一端，並且 可在印刷板1與印刷板2之間進行毫米波通信處理。另外，在本實施例中，已經說明了所配 置的是毫米波的下行(downlink)數據傳輸路徑的情況。然而，印刷板1的發送功能也可被 提供給印刷板2而印刷板2的接收功能被提供給印刷板1，從而利用天線結合單元101和 102以及構成介電體傳輸路徑的固定件13能夠進行數據發送/接收。根據毫米波的下行數據傳輸路徑，經過信號處理單元5 —信號生成單元IOa —傳 輸線路Ila —天線結合單元101 —固定件13 —天線結合單元102 —傳輸線路lib —信號生 成單元IOb —信號處理單元6來進行利用毫米波信號作為媒體的數據傳輸。根據毫米波的 上行(uplink)數據傳輸路徑，經過信號處理單元6 —信號生成單元IOb —傳輸線路lib — 天線結合單元102 —固定件13 —天線結合單元101 —傳輸線路Ila —信號生成單元IOa — 信號處理單元5來進行利用毫米波信號作為媒體的數據傳輸。圖2A是示出了天線結合單元101的結構示例的平面圖，圖2B是沿著示出了天線 結合單元101的結構示例的圖2A中的線Xl-Xl的截面圖。在本實施例中，微帶線被應用於 與天線結合單元101連接的傳輸線路11a。圖2A所示的天線結合單元101被設置至印刷板1上並且包括第一波導23a、具有 預定形狀的通孔26、以及第一信號轉換部36。波導23a具有圓筒狀，但為了避免與微帶線 接觸，第一波導23a的上部具有馬蹄形狀(大體上為C形)。波導23a把經過傳輸線路Ila 而被電傳輸的毫米波信號轉換成電磁波並把該電磁波傳輸至介電體傳輸路徑。通孔沈是這樣的開口 圖2B所示的構成介電體傳輸路徑的固定件13穿過該開口 而被固定在印刷板1上。在本實施例中，如圖2A所示，通孔沈具有與波導23a的上部相同 的馬蹄形狀。在圖2A和圖2B中，雙點劃線所示的部分表示構成第一固定部件示例的介電 體傳輸路徑終端部30，該第一固定部件將固定件13的端部固定到印刷板1上(參照圖3)。印刷板1包括圖2B所示的絕緣層la。在絕緣層Ia上設有構成接地的導電層20 並且在絕緣層Ia下面還設有構成接地的導電層25。在導電層20上堆疊有具有絕緣性能的 傳輸線路層21，並且在傳輸線路層21上堆疊有具有導電性能的線路22。線路22插入至波 導23a中。傳輸線路Ila(微帶線)包括傳輸線路層21和線路22。例如，在導電層20上 的傳輸線路層21中，如圖2A所示以預定線路寬度對線路22進行圖形化，從而形成微帶線。 在下文中，將該預定線路寬度稱作線路22的線路寬度Wl。在下文中，將圖形化於導電層20 上的傳輸線路層21和線路22的厚度統一地簡稱為膜厚度tl。利用圓筒狀的導體部24，使導電層20和25每一者的端部短路(電導通)，並且導 體部M構成波導23a。利用讓接地用的導電層20和25短路的圓筒狀導體部M，把具有圓 筒狀下部和馬蹄狀上部的波導23a設置在印刷板1的正面與背面之間。導體部M的內側 被構成印刷板1的介電體物質填滿，從而形成介電體傳輸路徑。這裡，將填充有介電體物質 的波導23a的下側表面稱作波導面I，並將填充有介電體物質的波導23a的直徑稱作D1。例如按照如下所述的方式形成波導23a。首先，在形成印刷板1用的母板的一個角 處形成直徑為Dl的開口。接著，在該開口的內壁上設置導電部件從而實現傳導性，利用該 實現傳導性的工序而得到的導體部M使導電層20與導電層25電結合。然後，填充構成印 刷板1的介電體物質。另外，導體部M的內側在形成波導時可以是空心部。
信號轉換部36包括被設成進入(插入)波導23a中的線路22。在本實施例中， 在波導23a的基礎上，波導23a內側的線路22構成信號轉換部36而波導23a外側的線路 22構成傳輸線路11a。信號轉換部36在波導23a中將毫米波信號轉換成電磁波。在波導 23a內，信號轉換部36的從波導23a的中心位置到線路22的端部的距離為D3。線路22從 波導23a的中心位置的左側(紙面上的左側)突出。在本實施例中，圖2A所示的通孔沈被開設在波導23a周圍的印刷板1中，並且固 定件13的端部配合在通孔沈中。根據天線結合單元101，由信號轉換部36轉換的電磁波 被傳輸至構成介電體傳輸路徑的固定件13的一端，並且利用包圍著波導23a的通孔沈將 固定件13的上述一端固定至印刷板1。圖3是示出了固定件13和介電體傳輸路徑終端部30的形狀示例的透視圖。在本 實施例中，固定件13在其前端處具有基本呈C形的結構，這使得固定件13能穿過圖2A所 示的通孔26。已穿過通孔沈的固定件13的端部與圖3所示的介電體傳輸路徑終端部30 結合，從而將固定件13固定至印刷板1。圖3所示的固定件13的端部具有圓筒形狀，並且固定件13在其一部分處具有切 口部37，這樣在該固定件13的前端處基本上為C形結構。切口部37限定了與波導23a橫切 的部分。這裡，固定件13的具有切口部37的那個端部的上表面側將被稱作介電體面III。 本實施例採用了這樣的接觸面結構波導23a的波導面I與固定件13的介電體面III相接 觸。固定件13的端部的圓筒狀部分的外周表面具有凸螺紋結構31。固定件13在其圓筒狀端部處設有構成第一固定部件的介電體傳輸路徑終端部 30。介電體傳輸路徑終端部30具有帶有頂面的覆蓋部件(蓋子、帽子等形狀)，介電體傳輸 路徑終端部30與固定件13的上端部進行螺紋結合從而對從傳輸線路Ila輻射至波導23a 的電磁波進行反射，並將固定件13的上述一端固定至印刷板1。在本實施例中，當將介電體 傳輸路徑終端部30的覆蓋部件內側的上表面定義成頂面表面II時，介電體傳輸路徑終端 部30內壁的整個表面由金屬或鍍有金屬的樹脂製成，並且從波導23a內的線路22輻射的 電磁波被頂面表面II反射。在本實施例中，介電體傳輸路徑終端部30在其內側表面上設置有與圖3中所示的 固定件13的凸螺紋結構31相對應的凹螺紋結構32。介電體傳輸路徑終端部30的凹螺紋 結構32配合在固定件13的凸螺紋結構31周圍。例如，介電體傳輸路徑終端部30的凹螺 紋結構32能夠沿固定件13的凸螺紋結構31旋繞移動，由此利用固定件13來固定圖2A所 示的印刷板1。另外，在介電體傳輸路徑終端部30配合於固定件13周圍時印刷板1與頂面表面 II之間的距離被定義成D2的情況下，距離D2被設成為空氣中毫米波信號的波長λ的1/4 並被調整以使電磁波增強，這能夠將毫米波信號有效地轉換成電磁波。用於固定固定件13 —端的介電體傳輸路徑終端部30具有與切口部37相對應的 第一間隙部33，圖2Α和圖2Β所示的線路22穿過該第一間隙部33橫切波導23a。間隙部 33被設置成在具有馬蹄形狀的波導23a的一端與另一端之間具有預定寬度。在下文中，將 該預定寬度稱作間隙部33的開口寬度W2。具有開口寬度W2的間隙部33被設置為能夠防 止當印刷板1被結合至固定件13時導體部M與線路22發生接觸。另外，天線結合單元 102與天線結合單元101(參照圖5)具有相同的結構。
當以此方式構造出毫米波介電體內傳輸裝置100時，可限制基於構成介電體傳輸 路徑的固定件13中的毫米波信號的電磁波。此外，可在構成介電體傳輸路徑的固定件13 的一端處將毫米波信號轉換成電磁波，並能夠在固定件13的另一端處將電磁波轉換成毫 米波信號。接下來，說明毫米波介電體內傳輸裝置100的電路結構的示例。圖4是示出了毫 米波介電體內傳輸裝置100的結構示例的框圖。圖4所示的毫米波介電體內傳輸裝置100 構成了毫米波的下行數據傳輸路徑的示例，並且是能適用於對具有30GHz 300GHz頻率的 毫米波信號進行高速傳輸的圖像處理裝置等的毫米波視頻數據傳輸裝置。毫米波介電體內傳輸裝置100包括裝配有信號輸入端子201、信號生成單元IOa 和結合電路205的印刷板1 ；與印刷板1結合的固定件13 ；以及裝配有結合電路207、信號生 成單元IOb和信號輸出端子211的印刷板2。結合電路205包括圖1、圖2A、圖2B和圖3所 示的傳輸線路Ila和天線結合單元101，且結合電路207包括圖1、圖2A、圖2B和圖3所示 的傳輸線路lib和天線結合單元102。信號生成單元IOa和信號生成單元IOb包括CMOS-IC 器件。連接至信號輸入端子201的信號生成單元IOa例如包括調製電路202、第一頻率轉 換電路203和放大器204，從而對輸入信號Sin進行信號處理並生成毫米波信號S。調製電 路202與信號輸入端子201連接從而對輸入信號Sin進行調製。例如，將相位調製電路用 作該調製電路202。頻率轉換電路203連接至調製電路202以便對由調製電路202調製的輸入信號 Sin進行頻率轉換並生成毫米波信號S。這裡，毫米波信號S是頻率在30GHz 300GHz範 圍內的信號。放大器204連接至頻率轉換電路203從而放大上述經過頻率轉換後的毫米波 信號S。包括傳輸線路Ila和天線結合單元101的結合電路205與放大器204連接從而將 由信號生成單元IOa生成的毫米波信號S傳輸至具有預定介電常數ε的固定件13的一 端。圖1、圖2Α、圖2Β和圖3中所示的波導23a被設置於結合電路205上從而與具有介電 常數ε的固定件13結合。如果結合電路205具有約10% 約20%的比帶寬(fractional bandwidth)(=信號帶/工作中心頻率)，那麼可以使用共振結構等來容易地形成結合電路 205。在本實施例中，毫米波的電磁波S'通過具有介電常數ε和損失的固定件13而傳播。 由於固定件13的損失較大，因而反射被衰減。構成天線結合單元102示例的結合電路207與固定件13結合從而將從固定件13 另一端接收到的電磁波S'轉換成毫米波信號S。結合電路207設有波導23b (未圖示)。 波導2 與參照圖1、圖2A、圖2B和圖3所示的波導23a具有相同的結構，並且波導2 結 合至具有介電常數ε的固定件13的另一端。除了設有波導23a或23b以外，結合電路207 可由基於毫米波信號S的波長λ具有預定長度(例如，約600 μ m)的天線部件形成。使用 探針天線(偶極天線等)、環形天線或小開口型結合元件(縫隙天線等)作為該天線部件。信號生成單元IOb與結合電路207連接。為了對結合電路207中所接收到的毫米 波信號S進行信號處理並生成輸出信號Sout，信號生成單元IOb例如包括放大器208、第二 頻率轉換電路209和解調電路210。放大器208與結合電路207連接從而放大所接收到的 毫米波信號S。
頻率轉換電路209與放大器208連接從而對放大後的毫米波信號S進行頻率轉換 並輸出經過頻率轉換後的輸出信號Sout。解調電路210與頻率轉換電路209連接從而對經 過頻率轉換後的輸出信號Sout進行解調。上述對輸入信號Sin進行頻率轉換並進行數據傳輸的方法通常用於廣播或無線 通信中。在上述用途中，使用相對複雜的發送器和接收器等來應對諸如下列問題(1)能夠 進行何種程度的通信(相對於熱噪聲的S/N的問題)，(2)如何應對反射和多路徑，以及(3) 怎樣抑制幹擾及跟其他信道的幹涉。由於第一實施例中所使用的信號生成單元IOa和信號生成單元IOb被用於頻率比 通常用於廣播或無線通信的複雜發送器和接收器等中所用的頻率高的毫米波段，並且具有 短的波長λ，因而它們有利於頻率的再利用並適於在鄰近的多個裝置之間進行通信。在本 實施例中，已經說明了毫米波的下行數據傳輸路徑的示例。然而，當構建雙向數據傳輸路徑 時，通過將接收系統提供給圖4所示的毫米波介電體內傳輸裝置100的發送系統而將發送 系統提供給前述接收系統來構建毫米波的上行數據傳輸路徑，使得發送系統和接收系統可 以按照時間分割(time division)的方式進行工作。下面，參照圖5 圖7來說明毫米波介電體內傳輸裝置100的形成例。圖5 圖 7是示出毫米波介電體內傳輸裝置100的形成例(1 幻的工序圖。這些是以製造第一實 施例的毫米波介電體內傳輸裝置100的情況為前提的。首先，在圖5中，為了形成對毫米波信號進行處理的印刷板1而準備了板1'。例 如，作為板1'，可以使用圖2B所示的具有絕緣層Ia以及導電層20和25的雙面銅箔板。 板1'的尺寸例如被限定為長度L、寬度W和厚度t(參照圖1)。在板1'上和板1'中形成電氣布線8a、傳輸線路11a、波導23a和四個通孔沈等。 傳輸線路Ila和波導23a構成天線結合單元101。形成在板1 『的絕緣層Ia兩個表面上的 導電層20和25用作接地圖形。接著，在板Γ的一個角處形成波導23a。在本實施例中， 在其他三個角處可以不形成波導23a。在其他實施例中，在其他三個角處也可以形成有波導
23 ο關于波導23a，在板1'的一個角中開設直徑為Dl的開口。然後，在該開口的內壁 上設置導電部件從而實現傳導性，並且利用該實現傳導性的工序而得到的導體部M使導 電層20與導電層25電結合。按照如下方式來形成導體部M。例如，為了使實現印刷板1 的正面和背面接地(電接地)的導電層20和25相互連接，形成了直徑為Dl的開口。沿著 構成波導23a的圓周來形成該開口。此後，將該開口製成導電的，由此形成了導體部用的接 觸孔(過孔)。在形成波導時，接觸孔具有空心部分。然後，在該空心部分中填充構成印刷 板1的介電體物質。另外，導體部M的內側在形成波導時可具有空心部分。在形成波導23a之後，在導電層20的整個表面上形成具有預定介電常數的絕緣 膜，從而形成厚度為tl的傳輸線路層21。將上述絕緣膜填埋在波導23a中。使用構成印刷 板1的介電體物質作為上述絕緣膜，並在導體部M中填充該介電體物質來形成介電體傳輸 路徑。填有介電體物質的波導23a的下側表面作為波導面I (參照圖2B)。之後，在上述絕緣膜的整個表面上形成導電膜並對該導電膜進行圖形化，從而例 如形成10條電氣布線8a和一條線路寬度為Wl且作為微帶線的傳輸線路11a。傳輸線路 Ila是利用在傳輸線路層21上形成線路寬度為Wl的線路22而得到的。這時，傳輸線路層21被布置成使傳輸線路層21的前端插入波導23a中，並對傳輸線路Ila(線路22)進行圖 形化從而使其從波導23a中心位置延長一距離D3。利用該圖形化，能夠形成包括被設置成 進入(被插入)波導23a中的線路22的信號轉換部36。在波導23a中，信號轉換部36被 配置成將毫米波信號轉換成電磁波。然後，在板Γ的四個角中開設一個具有馬蹄形狀的通孔沈和三個具有馬蹄形 狀的通孔沈'。例如，利用在前端設有大體上呈C形的加工刀具的壓力加工裝置(press machine)來開設通孔沈和沈『。通孔沈用來配合固定件13而通孔沈『用來配合三個固 定件3。除了設有傳輸線路Ila和天線結合單元101以外，在板1'上還裝配有信號處理單 元5和信號生成單元10a。作為信號處理單元5，使用的是例如對電影圖像和電腦圖像等的 數據進行諸如壓縮等信號處理的IC器件。作為信號生成單元10a，使用的是對輸入信號進 行信號處理並生成毫米波信號的信號生成用IC器件。在本實施例中，信號處理單元5和信 號生成單元IOa在板1'上的預定位置處結合，使得利用10條電氣布線8a將信號處理單 元5連接至信號生成單元10a，從而得到將電影圖像和電腦圖像等的數據轉換成毫米波信 號的印刷板1。接著，在圖6中，為了形成從印刷板1接收毫米波信號並對該毫米波信號進行信號 處理的印刷板2而準備了板2'。例如，作為板2'，可以使用圖2B所示的具有絕緣層Ia 以及導電層20和25的雙面銅箔板。板2'的尺寸例如限定為長度L、寬度W和厚度t (參 照圖1)。在板2'上和板2'中形成電氣布線Sb、傳輸線路lib、波導2 和四個通孔沈等。 傳輸線路lib和波導2 構成天線結合單元101。形成在板2'的絕緣層Ib兩個表面上的 導電層20和25用作接地圖形。接著，在板2'的一個角處形成波導23b。在本實施例中， 在其他三個角處可以不形成波導23b。當形成波導23b時，形成接觸孔12從而實現板2' 正面和背面上的傳輸線路lib的連接。關于波導23b，在板2'的一個角中開設直徑為Dl的開口。然後，在該開口的內壁 上設置導電部件從而實現傳導性，並且利用該實現傳導性的工序而得到的導體部M使導 電層20與導電層25電結合。按照與印刷板1中所述相同的方式形成導體部M。關於接觸孔12，在板2'的預定位置中開設具有預定直徑的開口。然後，在該開口 的內壁上設置導電部件從而實現傳導性，並且利用該實現傳導性的工序而得到的接觸孔12 能夠實現板2'正面和背面上的傳輸線路lib的連接。在形成波導2 和接觸孔12之後，在導電層20的除了接觸孔12形成位置之外的 整個表面上形成具有預定介電常數的絕緣膜，從而形成具有厚度tl的傳輸線路層21。在波 導23b中填埋絕緣膜。使用構成印刷板2的介電體物質作為上述絕緣膜，並且把該介電體 物質填充在導體部M中從而形成介電體傳輸路徑。填有介電體物質的波導23b的下側表 面作為波導面I (參照圖2B)。之後，在絕緣膜的整個表面上形成導電膜並對該導電膜進行圖形化，從而例如形 成10條電氣布線8b和一條線路寬度為Wl並作為印刷板2正面側的微帶線的傳輸線路1 Ib。 利用在傳輸線路層21上形成線路寬度為Wl的線路22而得到傳輸線路lib。正面上的傳輸 線路lib與形成在板2'正面內的接觸孔12連接。
另外，在導電層25背面的除了接觸孔12的形成位置之外的整個表面上形成具有 預定介電常數的絕緣膜，從而在印刷板2的背面側上形成具有厚度tl的傳輸線路層21。使 用構成印刷板2的介電體物質作為上述絕緣膜。這時，利用在傳輸線路層21上形成線路寬 度為Wl的線路22來得到背面上的傳輸線路lib。背面上的傳輸線路lib與形成在板2' 背面中的接觸孔12連接。因此，正面上的傳輸線路lib從板2'的正面穿過接觸孔12到達 板2'的背面，並與背面上的傳輸線路lib連接。此外，背面上的傳輸線路lib被布置成使傳輸線路lib的前端插入波導2 中，並 對傳輸線路lib (線路2 進行圖形化從而使其從波導23b中心位置延長一距離D3。利用 該圖形化，能夠形成包括被設置成進入(被插入)波導23b中的線路22的信號轉換部36。 在波導23b中，信號轉換部36被配置成將電磁波轉換成毫米波信號。然後，按照與第一印刷板1中所述相同的方式，在板2'的四個角中開設一個具有 馬蹄形狀的通孔26和三個具有馬蹄形狀的通孔沈『。通孔沈用來配合固定件13而通孔 26'用來配合三個固定件3。除了設有傳輸線路lib和天線結合單元101以外，在板2'上 還裝配有信號處理單元6和信號生成單元10b。作為信號處理單元6，使用的是例如對電影圖像和電腦圖像等的數據進行諸如擴 展等信號處理的IC器件。作為信號生成單元10b，使用的是對毫米波信號進行信號處理並 生成輸出信號的信號生成用IC器件。在本實施例中，信號處理單元6和信號生成單元IOb 在板2'上的預定位置處結合，使得利用10條電氣布線8b將信號處理單元6連接至信號生 成單元10b，從而得到把從印刷板1傳輸過來的毫米波信號轉換成電影圖像和電腦圖像等 的數據的印刷板2。在準備好了上述印刷板1和印刷板2之後，在印刷板1與印刷板2之間設置具有 預定介電常數的固定件13以形成介電體傳輸路徑，並且固定件13支撐著印刷板1和印刷 板2。例如，作為固定件3和固定件13，使用的是對具有預定介電常數的樹脂進行噴射模塑 (injection-molding)而得到的產物，且在固定件13的兩端部處形成有切口部37。作為介電體傳輸路徑終端部30和固定件終端停止部30'，例如，使用的是在對 具有預定介電常數的樹脂進行噴射模塑而得到生成物後，對該生成物執行金屬鍍而得到的 具有圖3所示形狀的產物。當然，也可以使用將金屬棒加工成蓋子形狀然後對該金屬棒的 內表面側進行凹螺紋加工而得到的產物。在本實施例中，印刷板2上的三個固定件3和一個固定件13分別配合在印刷板2 下方的三個固定件終端停止部30'和一個介電體傳輸路徑終端部30中以及印刷板1上的 三個固定件終端停止部30'和一個介電體傳輸路徑終端部30中。例如，三個固定件3從正面側配合到形成於印刷板2中的三個通孔沈中，並且使 用三個固定件終端停止部30'分別將該三個固定件3固定在背面側。另外，一個固定件13 從正面側配合在印刷板2的構成一個天線結合單元102的通孔沈中，並且使用一個介電體 傳輸路徑終端部30將這個固定件13固定在背面側。因此，可將四個固定件3及13配合在 印刷板2上。此外，印刷板2上的三個固定件3從背面側配合到形成於印刷板1中的三個通孔 26'中，並且使用三個固定件終端停止部30'分別將該三個固定件3固定在正面側。另外， 一個固定件13從背面側配合在印刷板1的構成一個天線結合單元101的通孔沈中，並且使用一個介電體傳輸路徑終端部30將這個固定件13固定在正面側。因此，可將印刷板2 上的四個固定件3及13配合在印刷板1上，從而完成了毫米波介電體內傳輸裝置100的製造。如上所述，當形成毫米波介電體內傳輸裝置100以使得印刷板1被印刷板2上的 三個固定件3和一個固定件13支撐時，能夠製造出這樣的毫米波介電體內傳輸裝置100 其中，固定件13構成介電體傳輸路徑，並且基於從固定件13 —端接收到的毫米波的電磁波 能夠被傳輸到固定件13另一端。下面，根據使用CST MW-STUDI0對固定件13的通過特性(損失的大小)和反射特 性進行模擬而得到的結果，來說明由一般塑料材料製成的固定件13被應用至毫米波介電 體內傳輸裝置100的情況。圖8是示出了毫米波介電體內傳輸裝置100的模擬模型示例的 透視圖。假設用普通塑料材料作為固定件13。然而，上述塑料材料包含玻璃環氧系、丙烯酸 系和聚乙烯系樹脂材料。另外，除了不包括導電層20和傳輸線路層21以外，該模擬模型中也不包括印刷板 1的絕緣層Ia以及導電層20和25，因為它們不會顯著影響特性。為了方便起見，使固定件 13、印刷板2和介電體傳輸路徑終端部30透視地(骨架圖)圖示出來。根據圖8所示的毫米波介電體內傳輸裝置100的模擬模型示例，天線結合單元101 和天線結合單元102被配置成利用固定件13而彼此連接。使用圖1和圖3所示的具有波 導23a和信號轉換部36的模型作為天線結合單元101。信號轉換部36在固定件13內將毫 米波信號轉換成電磁波並輻射該電磁波。使用在開設於印刷板2中的通孔沈的內側處且 具有馬蹄形狀的模型作為波導23a。將固定件13模型化成這樣使固定件13配合至開設于波導23a外圍部中的通孔 26中，並且利用介電體傳輸路徑終端部30來固定印刷板1和固定件13的一端。使用在傳 輸線路Ila橫切波導23a的位置處具有間隙部33的模型來作為對固定件13的一端進行固 定用的介電體傳輸路徑終端部30。當如上所述地設置有間隙部33時，能夠避免構成介電體 傳輸路徑的固定件13的一端與傳輸線路Ila發生接觸以及固定件13的另一端與傳輸線路 Ila發生接觸。對天線結合單元101進行模擬使得天線結合單元101在構成介電體傳輸路徑的固 定件13的一端處把毫米波信號轉換成電磁波並將該電磁波輻射至固定件13。例如，天線結 合單元101具有介電體傳輸路徑終端部30，天線結合單元101被構造成用於反射已被信號 轉換部36轉換成毫米波信號但沒有被提供給固定件13 —端的電磁波並用於將固定件13 的上述一端固定至印刷板1。具有第二波導2 和第二信號轉換部36的物體被應用為天線結合單元102。天線 結合單元102的第二信號轉換部36把已通過固定件13而傳播過來的電磁波轉換成毫米波 信號。波導2 被形成為在開設於印刷板2中的通孔沈的內側處具有馬蹄形狀(參照圖 2A和圖2B)。天線結合單元102是這樣的模擬模型其被構造成利用信號轉換部36將已被傳播 至構成介電體傳輸路徑的固定件13的另一端的電磁波轉換成毫米波信號，通過波導2 把 該毫米波信號傳輸至傳輸線路11b，並利用形成波導2 用的通孔沈來固定印刷板2和固 定件13的另一端。
例如，天線結合單元102具有構成第二固定部件示例的介電體傳輸路徑終端部 30，天線結合單元102被構造成用於反射已傳播至固定件13的另一端但還沒有被信號轉換 部36轉換成毫米波信號的電磁波並用於將固定件13的另一端固定至印刷板2。用於固定固定件13另一端的介電體傳輸路徑終端部30在傳輸線路lib橫切波導 23b的位置處(參照圖2B)具有第二間隙部(未圖示)。當如上所述地設置有間隙部時，能 夠避免構成介電體傳輸路徑的固定件13的一端與傳輸線路lib發生接觸以及固定件13的 另一端與傳輸線路lib發生接觸。以此方式，構造了毫米波介電體內傳輸裝置100的模擬 模型。下面，說明為圖8所示的毫米波介電體內傳輸裝置100的模擬模型提供的參數。在 模擬時，參數如下。印刷板1和印刷板2的厚度(在下文中，簡稱為板的厚度t)為1. Omm0 波導23a的直徑Dl為2. 5mm。傳輸線路層21的厚度tl為0. 1mm。印刷板1與頂面表面II 之間的距離D2為1. 25mm。間隙部33的開口寬度W2為0. 8mm。線路22的線路寬度Wl為 0. 2mm。從波導23a的中心位置到線路22端部的距離D3為0. 9mm。當將印刷板1與印刷板 2之間的分隔距離限定為板間距離D4時，該板間距離D4為20mm。當將固定件13的直徑限定為D5時，直徑D5為4. 0mm。印刷板1和印刷板2的具體 介電常數εΓ為3. 5。印刷板1和印刷板2的介電損耗角正切(dielectric loss tangent) tan δ為0.005。δ表示介電體物質的損耗角。固定件13的具體介電常數ε r為3. 0。固 定件13的介電損耗角正切tan δ為0. 003。表1示出了該模擬時的各參數值。表 權利要求
1.一種毫米波介電體內傳輸裝置，其包括第一信號處理板，所述第一信號處理板用於處理毫米波信號； 第二信號處理板，所述第二信號處理板與所述第一信號處理板進行信號結合，由此接 收所述毫米波信號並對所述毫米波信號進行信號處理；以及支撐部件，所述支撐部件設在所述第一信號處理板與所述第二信號處理板之間， 其中，所述支撐部件構成介電體傳輸路徑並支撐著所述第一信號處理板和所述第二信 號處理板。
2.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中， 所述第一信號處理板包括第一信號生成單元，所述第一信號生成單元對輸入信號進行信號處理並生成毫米波信 號；以及第一信號結合單元，所述第一信號結合單元用於把由所述第一信號生成單元生成的所 述毫米波信號結合至所述支撐部件，與所述第一信號處理板一起夾著構成所述介電體傳輸路徑的所述支撐部件的所述第 二信號處理板包括第二信號結合單元，所述第二信號結合單元用於從所述支撐部件接收所述毫米波信 號；以及第二信號生成單元，所述第二信號生成單元對由所述第二信號結合單元接收到的所述 毫米波信號進行信號處理並生成輸出信號。
3.如權利要求2所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述第一信號處理板包括第一傳輸線路，所述第一傳輸線路電連接在所述第一信號 生成單元與所述第一信號結合單元之間並用於傳輸毫米波信號，所述第一信號結合單元包 括第一波導，所述第一波導是利用開設在所述第一信號處理板中且具有預定形狀的通孔 而形成的；以及第一信號轉換部，所述第一信號轉換部被設置成進入所述第一波導內且含有所述第一 傳輸線路，所述第一信號轉換部用於將毫米波信號轉換成電磁波，所述第一信號結合單元把由所述第一信號轉換部轉換得到的所述電磁波傳輸至構成 所述介電體傳輸路徑的所述支撐部件的一端，並且利用具有預定形狀且包圍著所述第一波 導的通孔將所述支撐部件的所述一端與所述第一信號處理板固定在一起，所述第二信號處理板包括第二傳輸線路，所述第二傳輸線路電連接在所述第二信號 生成單元與所述第二信號結合單元之間並用於傳輸毫米波信號，所述第二信號結合單元包 括第二波導，所述第二波導是利用開設在所述第二信號處理板中且具有預定形狀的通孔 而形成的；以及第二信號轉換部，所述第二信號轉換部被設置成進入所述第二波導內且含有所述第 二傳輸線路，所述第二信號轉換部用於把在所述支撐部件內傳播的電磁波轉換成毫米波信 號，所述第二信號結合單元利用所述第二信號轉換部將已傳播至構成所述介電體傳輸路徑的所述支撐部件的另一端的電磁波轉換成毫米波信號，通過所述第二波導將該毫米波信 號傳輸至所述第二傳輸線路，並且利用具有預定形狀且包圍著所述第二波導的通孔將所述 支撐部件的所述另一端與所述第二信號處理板固定在一起。
4.如權利要求3所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述第一信號結合單元包括第一固定部件，所述第一固定部件用於對從所述第一傳輸 線路輻射至所述第一波導的電磁波進行反射，且用於將所述支撐部件的所述一端與所述第 一信號處理板固定在一起，並且所述第二信號結合單元包括第二固定部件，所述第二固定部件用於對已傳播至所述支 撐部件的所述另一端但還未被所述第二信號轉換部轉換成毫米波信號的電磁波進行反射， 且用於將所述支撐部件的所述另一端與所述第二信號處理板固定在一起。
5.如權利要求4所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，固定所述支撐部件的所述一端用的所述第一固定部件在所述第一傳輸線路橫切所述 第一波導的位置處具有第一間隙部，並且固定所述支撐部件的所述另一端用的所述第二固定部件在所述第二傳輸線路橫切所 述第二波導的位置處具有第二間隙部。
6.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述支撐部件是使用介電體 材料製成的，該介電體材料至少包含玻璃環氧系、丙烯酸系或聚乙烯系樹脂。
7.如權利要求2所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，在所述第一信號生成單元上裝配有調製電路和第一頻率轉換電路，所述調製電路用於 調製所述輸入信號，所述第一頻率轉換電路對由所述調製電路調製的所述輸入信號進行頻 率轉換並生成毫米波信號，並且在所述第二信號生成單元上裝配有第二頻率轉換電路和解調電路，所述第二頻率轉換 電路對所述毫米波信號進行頻率轉換並輸出輸出信號，所述解調電路對從所述第二頻率轉 換電路輸出的所述輸出信號進行解調。
8.如權利要求7所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，在所述第一信號生成單元和 所述第二信號生成單元上分別裝配有用於放大毫米波信號的放大器。
9.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述支撐部件被固定成這樣 使得所述第一信號處理板和所述第二信號處理板在預定方向上組合起來並且在保持基本 平行姿態的同時相互連接著。
10.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述支撐部件被固定成這 樣使得所述第一信號處理板和所述第二信號處理板並排設置著並且在保持基本水平狀態 的同時相互連接著。
11.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，在所述第一信號處理板與所 述第二信號處理板之間設有多個構成所述介電體傳輸路徑的支撐部件，每個所述支撐部件 都支撐著所述第一信號處理板和所述第二信號處理板並且傳輸所述毫米波信號。
12.如權利要求11所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，所述第一信號處理板包括第一信號生成單元，所述第一信號生成單元對輸入信號進行信號處理並生成多個毫米 波信號；以及多個第一信號結合單元，各個所述第一信號結合單元把由所述第一信號生成單元生成 的各個所述毫米波信號結合至各個所述支撐部件，與所述第一信號處理板一起夾著所述多個構成所述介電體傳輸路徑的支撐部件的所 述第二信號處理板包括多個第二信號結合單元，各個所述第二信號結合單元用於從各個所述支撐部件接收所 述毫米波信號；以及第二信號生成單元，所述第二信號生成單元對由所述第二信號結合單元接收到的各個 所述毫米波信號進行信號處理並生成輸出信號。
13.如權利要求1所述的毫米波介電體內傳輸裝置，其中，在所述第一信號處理板和所述第二信號處理板至少一者的外側隔著構成介電體傳輸 路徑的第二支撐部件設置有至少一個第三信號處理板，所述第二支撐部件不同於設在所述 第一信號處理板與所述第二信號處理板之間的第一支撐部件，並且所述第二支撐部件構成介電體傳輸路徑、傳輸毫米波信號並且支撐著所述第三信號處理板。
14.一種用於製造毫米波介電體內傳輸裝置的方法，所述方法包括如下步驟 形成第一信號處理板，所述第一信號處理板用於處理毫米波信號；形成第二信號處理板，所述第二信號處理板用於從所述第一信號處理板接收所述毫米 波信號並且對所接收到的毫米波信號進行信號處理；以及在所述第一信號處理板與所述第二信號處理板之間設置支撐部件，使所述支撐部件形 成介電體傳輸路徑，且使所述第二信號處理板上的所述支撐部件支撐著所述第一信號處理 板和所述第二信號處理板。
15.如權利要求14所述的方法，其中，當形成所述第一信號處理板時，在預定板上設置第一信號生成單元和第一信號結合單 元，所述第一信號生成單元用於對輸入信號進行信號處理並生成毫米波信號，所述第一信 號結合單元用於把由所述第一信號處理單元生成的所述毫米波信號結合至所述支撐部件， 並且，當形成所述第二信號處理板時，在預定板上設置第二信號結合單元和第二信號生成單 元，所述第二信號結合單元用於從所述支撐部件接收所述毫米波信號，所述第二信號生成 單元用於對由所述第二信號結合單元接收到的所述毫米波信號進行信號處理並生成輸出 信號。
16. 一種無線傳輸裝置，其包括第一電路板，所述第一電路板包括第一信號轉換部，所述第一信號轉換部用於把待傳 輸信號轉換成具有高頻率的高頻信號；第二電路板，所述第二電路板包括第二信號轉換部，所述第二信號轉換部接收基於由 所述第一信號轉換部產生的所述高頻信號的無線信號並將該無線信號轉換成所述待傳輸 信號；以及支撐部件，所述支撐部件設置在所述第一電路板與所述第二電路板之間，且支撐著所 述第一電路板和所述第二電路板，其中，所述支撐部件構成無線信號傳輸路徑，利用所述無線信號傳輸路徑將所述無線信號從所述第一電路板傳輸至所述第二電路板。
17.如權利要求16所述的無線傳輸裝置，其中，在所述支撐部件中以包圍著傳輸路徑 的方式設置有遮蔽部件，所述遮蔽部件用於阻擋所述無線信號的外部輻射，並且所述遮蔽 部件內的所述傳輸路徑為中空波導。
18.如權利要求16所述的無線傳輸裝置，其中，在所述支撐部件中以包圍著傳輸路徑 的方式設置有遮蔽部件，所述遮蔽部件用於阻擋所述無線信號的外部輻射，並且所述遮蔽 部件內的所述傳輸路徑被填充有介電體材料。
19.如權利要求16所述的無線傳輸裝置，其中，在所述第一電路板上設有第一無線信號結合部，所述第一無線信號結合部用於把由所 述第一信號轉換部產生的所述高頻信號作為所述無線信號而結合至所述支撐部件，並且在所述第二電路板上設有第二無線信號結合部，所述第二無線信號結合部與作為所述 無線信號而被所述支撐部件傳輸的無線信號結合。
20.一種無線傳輸方法，所述方法包括如下步驟提供支撐部件，所述支撐部件設置在發送側電路板與接收側電路板之間，所述支撐部 件被構造成用於支撐著所述發送側電路板及所述接收側電路板且用於構成無線信號傳輸 路徑，利用所述無線信號傳輸路徑將無線信號從所述發送側電路板傳輸至所述接收側電路 板；利用所述發送側電路板將待傳輸信號轉換成具有高頻率的高頻信號； 利用所述支撐部件將基於所述高頻信號的所述無線信號傳輸至所述接收側電路板；以及利用所述接收側電路板將從所述支撐部件接收到的所述無線信號轉換成所述待傳輸信號。
全文摘要
本發明的設有多個電路板的電子裝置使用用於支撐所述多個電路板的支撐部件作為無線信號傳輸路徑。例如，所述電子裝置設有用於處理毫米波信號的第一印刷電路板、與所述第一印刷電路板進行信號結合併接收所述毫米波信號從而對所接收到的信號進行信號處理的第二印刷電路板、以及設置在所述第一印刷電路板與所述第二印刷電路板之間且具有預定介電常數的波導，其中所述波導構成介電體傳輸路徑，並且所述波導也支撐著所述第一印刷電路板及所述第二印刷電路板。該結構使得能夠在構成所述介電體傳輸路徑的所述波導的另一端接收到基於從所述波導的一端輻射的毫米波信號的電磁波。
文檔編號H01P3/16GK102150324SQ20098013573
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月15日 優先權日2008年9月25日
發明者岡田安弘, 河村拓史 申請人:索尼公司