無線電通信設備、旋轉結構和電子設備的制作方法

文檔序號：6949093閱讀：126來源：國知局

專利名稱：無線電通信設備、旋轉結構和電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線電通信設備、旋轉結構和電子設備，并且具體涉及用于在采用其中第一通信塊和第二通信塊相互相對旋轉的結構的同時，通過無線電執(zhí)行第一通信塊和第二通信塊之間的信號傳輸的機制。
背景技術：
例如，日本專利公開No. 2007-201576 (下文中稱為專利文獻1)公開了用于在采用其中第一通信塊和第二通信塊相互相對旋轉的結構的同時，通過無線電執(zhí)行第一通信塊和第二通信塊之間的信號傳輸的機制。

發(fā)明內容
專利文獻1提出形成無限(endless)相機設備，其執(zhí)行無限旋轉和使用無線電數據傳輸的大容量傳輸，使得無線電部分提供到固定單元和可移動單元的每一個，各無線電單元通過其中傳播無線電波的波導相互耦合，并且使得波導的波導路徑與可移動單元的旋轉軸的中心一致。例如，在專利文獻1的第34和35段中，存在關于傳播通過波導的無線電波的波長和頻率的描述。例如，描述包括“例如，大約1GHz到60GHz的頻率可用作在此情況下使用的毫米波段的頻率。在本實施例中，將對例如使用2. 4GHz的毫米波的情況進行描述。”順便提及，精確地說，30GHz到300GHz的范圍是毫米波段，而認為“大約1GHz到60GHz的頻率”作為“毫米波段的頻率”是不精確的。另一方面，專利文獻1沒有包括關于通過波導傳播的偏振波的描述。從圖2中示出的無線電部分的結構的圖判斷，沒有選擇只能理解使用線偏振波。例如，第30到33段包括關于在介電板203和223上形成條線(strip line) 208和228以形成用于毫米波段的天線的效果的描述。條線208和228經由布線206和226連接到半導體電路元件部分202和 222。盡管存在關于“可以從形成天線的條線208和228取出高頻信號到波導212”的效果的描述，但是圖2B僅示出線狀條線208垂直于圓形波導126插入的狀態(tài)。在這樣的結構中，從條線208和228到波導212(波導126)傳輸和接收線偏振波。然而，在采用進行旋轉(典型地無限旋轉)的結構的情況下，存在由僅應用條線 208和228到固定單元和可移動單元兩者并且通過波導(波導212)傳播線偏振波導致的不便。例如，當在可移動單元側的條線208通過線偏振波執(zhí)行傳輸時，線偏振波進行無限旋轉。不能接收這樣的線偏振波，而沒有在固定單元側通過條線228接收線偏振波的不便?？?以說可以僅在具有條線208和228兩者的方向相互一致的位置作為中心的有限區(qū)域中執(zhí)行傳輸和接收。已經鑒于上述情況做出本發(fā)明。希望提供一種機制，用于在采用其中第一通信塊和第二通信塊相互相對旋轉的結構的同時，通過無線電比專利文獻1更穩(wěn)定地執(zhí)行第一通信塊和第二通信塊之間的信號傳輸。根據本發(fā)明的無線通信設備、旋轉結構和電子設備的一個模式包括第二通信塊，提供來以便相對于第一通信塊可關于旋轉軸旋轉；以及無線電信號傳輸線，能夠在第一通信塊和第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸。然后，在第一通信塊和第二通信塊之間，要傳輸的信號轉換為圓偏振波的無線電信號，并且經由無線電信號傳輸線傳輸圓偏振波的無線電信號?；旧?，在經由無線電信號傳輸線通過圓偏振波執(zhí)行傳輸時可以采用以下三種模式。順便提及，為了便利描述的理解，將進行以下情況的描述，其中第一通信塊安裝在固定單元中，第二通信塊安裝在可移動單元中，并且形成安裝有第二通信塊的可移動單元，以便相對于安裝有第一通信塊的固定單元可關于旋轉軸旋轉。1)在固定單元和可移動單元的兩個通信塊中使用用于圓偏振波的天線(圓偏振波探測器(probe))。在此情況下，不需要對于無線電信號傳輸線的特別規(guī)定。例如，在從固定單元到可移動單元的傳輸的情況下，從固定單元側的通信塊的圓偏振波探測器到無線電信號傳輸線通過圓偏振波執(zhí)行傳輸。在可移動單元側的通信塊的圓偏振波探測器可以接收通過無線電信號傳輸線傳播的圓偏振波，而即使在可移動單元正進行旋轉(包括無限旋轉)的時也沒有任何問題?？梢灶愃频乜紤]在從可移動單元到固定單元的相反方向上傳輸的情況。2)在固定單元和可移動單元中的一個的通信塊中使用用于線偏振波的天線(線偏振波探測器)，并且在固定單元和可移動單元中的另一個的通信塊中使用用于圓偏振波的天線(圓偏振波探測器)。在此情況下，無線電信號傳輸線是波導結構，并且提供用于執(zhí) 行圓偏振波和線偏振波之間轉換的偏振波轉換單元。例如，將對線偏振波探測器提供到固定單元側的通信塊，并且圓偏振波探測器提供到可移動單元側的通信塊的情況進行描述。在從固定單元到可移動單元的傳輸的情況下，從固定單元側的通信塊的線偏振波探測器到無線電信號傳輸線通過線偏振波執(zhí)行傳輸。通過提供到無線電信號傳輸線(波導)的偏振波轉換單元將線偏振波轉換為圓偏振波。轉換的圓偏振波傳播通過無線電信號傳輸線，并且到達在可移動單元側的通信塊的圓偏振波探測器。因此，可以接收通過無線電信號傳輸線傳播的圓偏振波，而即使在可移動單元正進行旋轉(包括無限旋轉)的時也沒有任何問題。在從可移動單元到固定單元的傳輸的情況下，從可移動單元側的通信塊的圓偏振波探測器到無線電信號傳輸線通過圓偏振波執(zhí)行傳輸。通過提供到無線電信號傳輸線(波導)的偏振波轉換單元將圓偏振波轉換為線偏振波。轉換后的線偏振波傳播通過無線電信號傳輸線，并且到達在固定單元側的通信塊的線偏振波探測器。因此，即使在可移動單元正進行旋轉(包括無限旋轉)時，通過無線電信號傳輸線傳播的圓偏振波也可以通過偏振波轉換單元轉換為圓偏振波而沒有任何問題，并且可以在固定單元側接收線偏振波而沒有任何問題?？梢灶愃频乜紤]圓偏振波探測器提供到在固定單元側的通信塊，并且線偏振波探測器提供到在可移動單元側的通信單元的情況。3)在固定單元和可移動單元的兩個通信塊中使用用于線偏振波的天線(線偏振波探測器)。在此情況下，無線電信號傳輸線是波導結構，并且在偶數級中提供用于在圓偏振波和線偏振波之間執(zhí)行轉換的偏振波轉換單元。也就是說，提供用于將線偏振波轉換為圓偏振波的第一偏振波轉換單元和用于將由第一偏振波轉換單元轉換的圓偏振波轉換 (返回)為線偏振波的第二偏振波轉換單元。因為滿足該關系足夠，所以可以存在多對第一和第二偏振波轉換單元。在從固定單元到可移動單元的傳輸的情況下，從固定單元側的通信塊的線偏振波探測器到無線電信號傳輸線通過線偏振波執(zhí)行傳輸。通過提供到無線電信號傳輸線(波導)的第一偏振波轉換單元將線偏振波轉換為圓偏振波。轉換的圓偏振波通過提供到無線電信號傳輸線(波導)的第二偏振波轉換單元進一步轉換(返回)為線偏振波。由第二偏振波轉換單元轉換的線偏振波傳播通過無線電信號傳輸線，并且到達在可移動單元側的通信塊的線偏振波探測器。因此，即使在可移動單元正進行旋轉(包括無限旋轉)時，通過無線電信號傳輸線從一個通信塊傳播的線偏振波也可以由第一偏振波轉換單元轉換為圓偏振波而沒有任何問題，圓偏振波可以由第二偏振波轉換單元進一步轉換為線偏振波而沒有任何問題，并且線偏振波可以由另一通信塊的線偏振波探測器接收而沒有任何問題。根據本發(fā)明的一個模式，通過由圓偏振波在第一通信塊和相對于第一通信塊可關于旋轉軸旋轉的第二通信塊之間執(zhí)行無線電傳輸，即使當采用其中第二通信塊相對于第一通信塊進行旋轉(該旋轉包括無限旋轉)的結構時，從一個通信塊發(fā)射的無線電信號也可以由另一通信塊接收而沒有任何問題。

圖1A到1D是示出根據本實施例的無線電通信設備的基礎的一般視圖；圖2是輔助說明根據本實施例的無線電通信設備的構成元件的組合的圖；圖3A到3F是輔助說明由根據本實施例的無線電通信設備使用的傳輸和接收天線的圖；圖4A到4C是輔助說明第一示例中的偏振波轉換單元的圖；圖5A到50是輔助說明第二示例和第三示例中的偏振波轉換單元的圖；圖6A和6B是輔助說明根據第一實施例的無線電通信設備的圖；圖7A到7C是輔助說明根據第二實施例的無線電通信設備的圖；圖8A到8D是輔助說明根據第三實施例的無線電通信設備的圖；圖9是輔助說明無線電傳輸系統(tǒng)的信號接口的功能配置的圖；圖10A到10C是輔助說明無線電傳輸系統(tǒng)中的信號復用的圖；圖11A到11C是輔助說明調制功能部分和解調功能部分的基本配置的示例的圖；圖12A和12B是輔助說明對其應用注入鎖定系統(tǒng)(injection lockingsystem)的發(fā)射機側的配置示例的圖；圖13是輔助說明對其應用注入鎖定系統(tǒng)的接收機側的配置示例的圖；圖14是輔助說明根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)的應用的第一示例的圖；圖15是輔助說明根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)的應用的第二示例的圖；圖16A和16B是輔助說明應用旋轉結構的電子設備的第一產品示例(監(jiān)視相機) 的圖；以及
圖17是輔助說明應用旋轉結構的電子設備的第二產品示例(三維圖像再現設備) 的圖。
具體實施例方式下文中將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。當通過實施例區(qū)分功能元件時，功能元件將由如A、B、C...等的大寫英文參考標號標識，而當描述功能元件而不用特別地相互區(qū)分時，將在省略參考標號的情況下描述。對于附圖同理。順便提及，將以以下順序進行描述。1.結構基本構造2.傳輸和接收天線(線偏振波探測器和圓偏振波探測器)3.偏振波轉換器(開槽的(grooved)圓形波導的圓偏振波發(fā)生器、金屬突出物、以及電介質)4.結構第一實施例(圓偏振波探測器+圓偏振波探測器)5.結構第二實施例(線偏振波探測器+圓偏振波探測器)6.結構第三實施例(線偏振波探測器+線偏振波探測器)7.通信處理系統(tǒng)基礎8.通信處理系統(tǒng)調制和解調(基本構造和注入鎖定系統(tǒng))9.通信處理系統(tǒng)應用的第一示例10.通信處理系統(tǒng)應用的第二示例11.應用旋轉結構的電子設備(監(jiān)視相機和三維圖像再現設備)<結構基本構造>圖1A到1D和圖2是輔助說明應用到根據本實施例的電子設備的旋轉結構的無線電通信設備1000 (無線電通信設備)的基礎的圖。圖1A到1D是示出根據本實施例的無線電通信設備1000的基礎的一般視圖。圖2是輔助說明根據本實施例的無線電通信設備 1000的構成元件的組合的圖。[一般視圖]
如圖1A和1B所示，應用到根據本實施例的無線電通信設備1000的旋轉結構1001 包括用作支撐單元的固定單元1002、用作旋轉單元的可移動單元1004、以及在固定單元 1002和可移動單元1004之間插入并且形成傳輸線(波導)的管狀波導1012和1014，無線電波通過所述傳輸線傳播。在圖中示出的示例中，在固定單元1002側的波導1012具有比在可移動單元1004側的波導1014更長的管長度。順便提及，固定單元1002和可移動單元1004是這樣的結構是足夠的，使得可移動單元1004可相對于固定單元1002旋轉，這不意味著固定單元1002固定在絕對位置。固定單元1002和可移動單元1004可以是這樣的結構，使得固定單元1002也旋轉，并且進一步可移動單元1004關于旋轉的固定單元1002旋轉。順便提及，兩個通信塊的整體不必是可相對旋轉的結構。簡而言之，在兩個通信塊的傳輸和接收傳輸線耦合部分的附近可相對旋轉是足夠的。關于如何建立旋轉部分和非旋轉部分的連接已知多種方法。這些多種機制可應用于本實施例。對于稍后要描述的每個示例同理。波導1012和1014相互耦合，并且整體地用作一個波導。形成用于驅動可移動單元1004的旋轉的旋轉驅動單元1060，以便可連接到可移動單元1004。旋轉結構1001可連接到旋轉驅動單元1060是足夠的。旋轉結構1001可以是包括旋轉驅動單元1060的分布式的，或者可以是不包括旋轉驅動單元1060的分布式的。波導1012和1014固定到固定單元1002。波導1012和1014的橫截面形狀最優(yōu)為圓形(標準圓)，但是不限于此。波導1012和1014的橫截面形狀接近圓形是足夠的，并且波導1012和1014的橫截面形狀可以是橢圓或多邊形(具有相對大數目的角，如例如八邊形或十二邊形)。然而，具有小數目的角的多邊形(例如三角形和四邊形)大大不同于圓形，因此不是希望的。波導1012和1014的內部用作無線信號傳輸線。波導1012和1014的內部可以是空的(也就是說，內部存在空氣)。具體地，波導1012和1014可以是形成無線電信號傳輸線(例如毫米波信號傳輸線)的空的波導，提供用于抑制無線電信號(無線電波)的外部輻射的屏蔽材料(例如金屬材料)以便圍繞傳輸線，并且屏蔽材料內部的傳輸線是空的。然而，波導1012和1014的內部希望用介電材料填充。介電材料的填充可以抑制波導內的多次反射，并且減小波導的橫截面尺寸(管直徑)。例如，當波導1012和1014是圓形波導時，并且填充的電介質的介電常數是￡，波導的直徑可以減小為空波導的直徑的大約1/ V e倍。此外，由于傳輸(接收)端口的失配的反射分量可能導致波導內的多次反射，并且不利地影響傳輸(接收)端口。當波導內部存在空氣時，通過損失幾乎不出現，并且多次反射不削弱功率電平，并且具有很大的不利影響。另一方面，當填充損耗電介質時，削弱了反射波的功率電平，因此抑制了不利影響。即使在波導1012和1014填充有介電材料的情況下，在波導1012和1014的外圍的部件也希望是金屬材料。簡而言之，用于傳輸電磁波的信號的信號傳輸線可以是空氣(所謂的自由空間)，但是希望具有傳輸電磁波同時將電磁波限制在傳輸線中的結構。順便提及，當通過填充介電材料制造其中插入電介質的波導1012和1014時，金屬材料的管狀部件的內部可以用電介質填充，或者可以執(zhí)行用金屬材料的薄膜涂覆介電材料的外圍以便覆蓋介電材料的外圍的表面處理(稱為金屬電鍍)。其中在介電材料的外圍執(zhí)行金屬電鍍的結構不但可以最小化，而且比金屬材料的外殼的內部用電介質填充的情況具有更輕的重量。另一方面，其中金屬材料的管狀部件的內部用介電材料填充的結構比金屬電鍍的情況具有更高的強度。固定單元1002附接(固定)到例如臺、墻或天花板?？梢苿訂卧?004是在旋轉軸上旋轉的部件?？梢苿訂卧?004通過圖中未示出的耦合軸可旋轉地耦合到固定單元1002，該耦合軸布置在波導1012和1014內。例如，盡管圖中未示出，但是外殼經由軸承耦合到耦合軸，并且形成以便能夠在旋轉驅動單元1060的驅動下無限旋轉(無限軌道旋轉)。優(yōu)選地，使得波導1012和1014的中心與可移動單元1004的旋轉軸的中心一致。順便提及，在圖中所示的構造示例中，波導1014、板1202、微條線(microstrip line) 1024和終止部件 1090是形成可移動單元1004的部件，并且包括這些部件和圖中未示出的一個通信塊的整體相對于包括另一通信塊的固定單元1002旋轉。固定單元1002和可移動單元1004具有安裝有電路部分的板1102和1202。板 1102和1202安裝有包括傳輸單元和接收單元的通信設備(通信塊和無線電通信設備)，用于將要傳輸的信號通過無線電(例如微波波段或毫米波波段)傳輸到另一個。稍后將描述通信設備的電路配置。板1102和1202提供有傳輸線耦合部分1108和1208，其包括微條線1022和1024 作為電連接到圖中未示出的傳輸單元和接收單元的線的示例。例如，提供用于提供電磁波到波導1012和1014或從波導1012和1014接收電磁波的傳輸線耦合部分1108和1208到波導1012和1014側的端部。固定單元1002和可移動單元1004的波導1012和1014的端部部分可以由終止部件1090 (短塊)終止。當使用終止部件1090時，由終止部件1090反射的波也可以用于傳輸和接收，因此改進靈敏度。然而，由于管內多次反射造成的波導1012和1014內不希望的駐波的出現可能是問題。波導1012和1014的端部部分可以保持開放(opened)，或者用于吸收從傳輸線耦合部分1108和1208和波導1012和1014輻射的無線電信號的吸收部件(無線電波吸收器 1092)可以布置在波導1012和1014的端部部分附近，同時波導1012和1014的端部部分開放。當無線電波吸收器1092用在開放端時，反射波不能用于傳輸或接收，但是從端部部分泄漏的無線電波可以被吸收。因此，可以避免外部泄漏，并且可以降低波導1012和1014內多次反射的水平。傳輸線耦合部分1108和1208具有天線結構。天線結構指耦合到波導1012和1014 內形成的信號傳輸線的部分中的結構。天線結構將微波波段或毫米波波段的電信號耦合到信號傳輸線是足夠的，并且天線結構不僅僅意味著天線本身。例如，天線結構包括天線端子、微條線和天線。稍后將描述傳輸線耦合部分1108和1208的細節(jié)。在根據本實施例的無線電通信設備1000中，在波導1012和1014內使用圓偏振波執(zhí)行無線電傳輸。優(yōu)選地，毫米波波段用作傳輸頻帶(載波頻帶)。例如，當波導1012和1014是圓形波導時，毫米波波段通過基本模式(TE11 模式)中的截止頻率Fc = c*l. 814/(2* Ji*a) [Hz]給出，其中“c”是光速，其是 2.99792458*10~8[m/S]，并且“a”是波導的半徑[m]。例如，當a = 1. 75mm時，毫米波波段在Fc = 49. 458 [GHz]和更高處可用?？梢苿訂卧?004從而可以相對于固定單元1002執(zhí)行無限旋轉。也就是說，因為在波導1012和1014中使用圓偏振波，所以即使當執(zhí)行在旋轉側的波導的中心軸上的無限旋轉時，通信也是可能的。通過使用毫米波波段，存在能夠最小化結構的另一優(yōu)點。在波導1012和1014中使用圓偏振波時，可能采用為傳輸線耦合部分1108和1208 使用圓偏振波探測器的方法，以及在為傳輸線耦合部分1108和1208使用線偏振波探測器的同時，在波導1012和1014中提供用于在線偏振波和圓偏振波之間執(zhí)行轉換的功能部分 (偏振波轉換單元和圓偏振波發(fā)生器)的方法。還可以是這些方法的組合。例如，傳輸線耦合部分1108和1208可以采用三種模式，也就是說，其中傳輸線耦合部分1108和1208兩者提供作為線偏振波的電磁波到波導1012和1014或從波導1012 和1014接收作為線偏振波的電磁波的模式，其中傳輸線耦合部分1108和1208兩者提供作為圓偏振波的電磁波到波導1012和1014或從波導1012和1014接收作為圓偏振波的電磁波的模式，以及其中傳輸線耦合部分1108和1208之一提供作為線偏振波的電磁波到波導 1012或1014或從波導1012或1014接收作為線偏振波的電磁波，并且傳輸線耦合部分1108 和1208的另一個提供作為圓偏振波的電磁波到波導1012或1014或從波導1012或1014接收作為圓偏振波的電磁波的模式。在線偏振波的情況下，線偏振波發(fā)生器(線偏振波探測器1070 圖1C)用作傳輸線耦合部分1108和1208的線偏振波天線。在圓偏振波的情況下，圓偏振波發(fā)生器(圓偏振波探測器1080 圖1D)用作傳輸線耦合部分1108和1208的圓偏振波天線。當應用線偏振波時，提供用于在線偏振波和圓偏振波之間執(zhí)行轉換的偏振波轉換單元1030 (偏振波轉換設備所謂的起偏器)到波導1012和1014。圖1A示出在稍后描述的第一示例中要用作波導1012側的偏振波轉換單元1030的偏振波轉換單元1030A。盡管圖中未示出，但是偏振波轉換單元1030的布置容易進行各種修改，如改變波導1012和1014的劃分位置和將偏振波轉換單元1030布置在波導1014側，提供偏振波轉換單元1030到波導1012和1014兩者等。[組合的示例]圖2是上面各元件的表格概述組合。從該表格理解可應用為根據本實施例的無線電通信設備1000的組合和不可應用為根據本實施例的無線電通信設備1000的組合。在圖中“端部部分”的項目中，“短的”代表使用終止部件1090的情況，并且“開放的”代表開放端部部分的情況。順便提及，如上所述，在“開放的”端部部分的情況下，無線電波吸收器 1092希望布置在端部部分附近?！岸痰?開放的)”代表是短的或開放的情況，并且“開放的(短的)”代表是開放的或短的情況。進行組合使得當一個是短的時，另一個是開放的，并且使得當一個是開放的時，另一個是短的。在圖中的“探測器”的項目中，“圓的”代表使用圓偏振波探測器1080的情況，并且 “線的”代表使用線偏振波探測器1070的情況。“線的(圓的)”代表使用線偏振波探測器 1070或圓偏振波探測器1080的情況，并且“圓的(線的)”代表使用圓偏振波探測器1080 或線偏振波探測器1070的情況。進行組合使得當一個使用線偏振波探測器1070時，另一個使用圓偏振波探測器1080，并且使得當一個使用圓偏振波探測器1080時，另一個使用線偏振波探測器1070。在“評價”的項目中，以“A”到“E”的順序提供等級。“A”是最優(yōu)組合，并且以 B — C — D — E的順序，不希望的問題變得更加明顯。例如，對于固定單元1002和可移動單元1004兩者使用圓偏振波探測器1080，并且具有布置在固定單元1002和可移動單元1004兩者的端部部分的終止部件1090的構造的第一示例不需要在波導1012或1014上的偏振波轉換單元1030，并且具有簡單結構。因此，構造的第一示例被認為是最希望的模式，并且因此給出“A”。在此情況下，在對于由終止部件1090反射的電磁波不存在漏出的同時，電磁波作為圓偏振波傳播。因此，即使當在波導 1012和1014中出現多次反射時，也存在不希望的駐波出現的低可能性。然而，存在缺點在于由固定單元1002和可移動單元1004兩者使用的圓偏振波探測器1080比線偏振波探測器1070更難以設計。其中一個使用線偏振波探測器1070并且另一個使用圓偏振波探測器1080，并且終止部件1090布置在固定單元1002和可移動單元1004兩者的端部部分的構造的第四示例需要在波導1012和1014之一上的偏振波轉換單元1030，并且具有比構造的第一示例更復雜的結構。因此，構造的第四示例給出“B”。在此情況下，即使當圓偏振波的軸比(axial ratio)劣化時，另一個也是線偏振波。因此，在軸比特性方面，構造的第四示例與構造的第一示例相比具有優(yōu)勢。存在另一優(yōu)點是能夠對于固定單元1002和可移動單元1004之一使用線偏振波探測器1070，其比圓偏振波探測器1080更易于設計。此外，在對于由終止部件1090反射的電磁波不存在漏出的同時，插入偏振波轉換單元1030。因此，即使當在波導 1012和1014中出現多次反射時，也存在不希望的駐波出現的低可能性。其中兩者是“線的”并且在波導1012或1014中不存在偏振波轉換單元1030的構造的第十到第十二示例是不適于作為根據本實施例的無線電通信設備1000的組合，因此給出“E”。這是因為構造的第十到第十二示例是這樣的情況，其中電磁波從固定單元1002 側入射在可移動單元1004側，同時電磁波保持在線偏振波的狀態(tài)，或者電磁波從可移動單元1004側作為線偏振波發(fā)射，然后入射在固定單元1002側，落入其中無限旋轉是不可能的除非使用線偏振波的情況。構造的第七示例不能說是希望的組合，其中兩者是“線的”，偏振波轉換單元1030 存在于波導1012中，但是偏振波轉換單元1030不存在于波導1014中，并且提供終止部件 1090到固定單元1002和可移動單元1004兩者的端部部分。因此，構造的第七示例給出 “E”。這是因為對于由終止部件1090反射的電磁波不存在漏出，并且由波導1012和1014 中的多次反射導致的不希望的駐波可能顯著出現。另一方面，在其中兩者是“線的”，但是偏振波轉換單元1030存在于波導1012和 1014兩者中的構造的第十三到第十五示例中，其中終止部件1090布置在固定單元1002和可移動單元1004兩者的端部部分的構造的第十三示例具有比構造的第一示例更復雜的結構，因此給出“B”，如在構造的第四示例的情況。在此情況下，即使當圓偏振波的軸比劣化時，另一個也是線偏振波。因此，在軸比特性方面，構造的第十三示例與構造的第一示例相比具有優(yōu)勢。然而，構造的第十三示例具有增加的波導的總長度的缺點。另一方面，構造的第十三示例具有優(yōu)點在于固定單元1002和可移動單元1004兩者可以使用線偏振波探測器 1070，其比圓偏振波探測器1080易于設計。此外，在對于由終止部件1090反射的電磁波不存在漏出的同時，插入偏振波轉換單元1030。因此，即使當在波導1012和1014中出現多次反射時，也存在不希望的駐波出現的低可能性。順便提及，端部部分的一個或兩個是開放端的情況不如其中終止部件1090布置在固定單元1002和可移動單元1004兩者的端部部分的構造的第十三示例，并且與構造的第二和第三示例相比具有增加的波導的總長度的缺點，因此給出“D”?！磦鬏敽徒邮仗炀€〉圖3A到3F是輔助說明由根據本實施例的無線電通信設備1000使用的傳輸和接收天線的圖。圖3A示出線偏振波探測器1070的構造示例。圖3B到3F示出圓偏振波探測器1080的構造示例。作為傳輸和接收天線，線偏振波探測器1070具有被插入以便在管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014的底端側部分中垂直于波導1012或1014的桿形(bar-shaped)部件 1072。如從線偏振波探測器1070的結構清楚的，與稍后描述的圓偏振波探測器1080相比，線偏振波探測器1070非常簡單。盡管圖中未示出，如在稍后描述的圓偏振波探測器1080 的情況下，波導1012或1014的端部部分提供有終止部件1090，是開放端，或在無線電波吸收器1092布置在波導1012或1014的端部部分附近的情況下是開放端。例如，在形成被插入以便垂直于波導1012或1014的桿形部件1072的狀態(tài)時，通過如所謂蝕刻等的手段，通過在由介電材料(絕緣材料)形成的扁平形板1102或1202的一個主平面部分上，以用于形成銅或其它導體的桿形部件1072的箔膜的形式線狀地放置和形成導體圖案(conductor pattern)，形成被插入以便垂直于波導1012或1014的桿形部件1072的狀態(tài)。也就是說，因為在板1102或1202的一個平面上形成由導體圖案形成的桿形部件1072，所以線偏振波探測器1070在厚度上可以減小，并且具有簡化的構造。這種結構的線偏振波探測器1070(線偏振波發(fā)生器)可以用作線偏振波傳輸天線。具體地，從發(fā)送和接收端子1076給線偏振波探測器1070提供有線偏振波狀態(tài)接收信號，從而在垂直于板1102或1202的主平面部分的方向(即，在波導1012或1014的前端部側的方向)經由桿形部件1072輻射線偏振波。此外，線偏振波探測器1070還可以用作線偏振波接收天線。具體地，當線偏振波探測器1070用作線偏振波接收天線時，線偏振波探測器1070通過桿形部件1072接收從波導1012或1014的前端部側在垂直方向入射在板 1102或1202的主平面上的線偏振波，并且輸出線偏振波作為來自發(fā)送和接收端子1076的線偏振波狀態(tài)接收信號。另一方面，作為傳輸和接收天線，圓偏振波探測器1080具有通過多個被插入以便在管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014的底端側部分中垂直于波導1012或1014的線狀部件的組合形成的曲柄形(crank-shaped)部件1082。假設例如曲柄形部件1082通過第一到第六線狀部件1082_1到1082_6的組合形成曲柄形部件1082。這樣結構的圓偏振波探測器1080例如在日本專利公開No. Hei 05-283902中公開。在形成被插入以便垂直于波導1012或1014的曲柄形部件1082的狀態(tài)時，例如，通過在由介電材料(絕緣材料)形成的扁平形板1102或1202的一個主平面部分上，以形成曲柄形部件1082的曲柄的形式形成導體圖案，實現被插入以便垂直于波導1012或1014 的曲柄形部件1082的狀態(tài)。形成曲柄形的線狀部件1082_1到1082_6每個的尺寸(線狀部件1082_1到1082_6 每個的導體圖案)根據波長、設置如下。假設在用于在線狀部件1082_1的底端側上發(fā)送和接收波長、的電磁信號的發(fā)送和接收端子1086(接收端子或傳輸端子)的情況下，第一線狀部件1082_1具有大約3/8 A的長度。發(fā)送和接收端子延伸并連接到在板1102或1202 上形成的微條線1022或1024。假設使得第二線狀部件1082_2從第一線狀部件1082_1的頂端部分與第一線狀部件1082_1連續(xù)，在垂直于第一線狀部件1082_1的一側方向延伸，并且具有大約1/8入的長度。假設使得第三線狀部件1082_3從第二線狀部件1082_2的頂端部分與第二線狀部件 1082_2連續(xù)，與第一線狀部件1082_1平行在第一線狀部件1082_1的頂端側部分的方向延伸，并且具有大約1/4 A的長度。假設使得第四線狀部件1082_4從第三線狀部件1082_3的頂端部分與第三線狀部件1082_3連續(xù)，在垂直于第三線狀部件1082_3的另一側方向延伸，并且具有大約1/4 X的長度。假設使得第五線狀部件1082_5從第四線狀部件1082_4的頂端部分與第四線狀部件1082_4連續(xù)，與第一線狀部件1082_1平行在第一線狀部件1082_1 的頂端側部分的方向延伸，并且具有大約1/4X的長度。假設使得第六線狀部件1082_6 從第五線狀部件1082_5的頂端部分與第五線狀部件1082_5連續(xù)，在垂直于第五線狀部件 1082_5的一側方向延伸，并且具有大約1/8 X的長度。也就是說，用具有關于第四線狀部件1082_4相互旋轉對稱的位置和形狀的第二線狀部件1082_2和第六線狀部件1082_6以及具有關于第四線狀部件1082_4相互旋轉對稱的位置和形狀的第三線狀部件1082_3和第五線狀部件1082_5形成曲柄形部件1082。因此，通過如所謂蝕刻等的手段，通過在板1102或1202上順序提供第一到第六線狀部件1082_1到1082_6，通過以銅或其它導體的箔膜的形式放置和形成導體圖案以便基本上形成曲柄形，形成圓偏振波探測器1080?？紤]信號傳輸損失，形成曲柄形部件1082的導體圖案(第一到第六線狀部件 1082_1到1082_6)的寬度根據波長\設為預定寬度。在該示例中，一側方向是面對板1102 或1202的右側方向，并且另一側方向是面對板1102或1202的左側方向。具有這樣結構的曲柄形部件1082的圓偏振波探測器1080在布置在波導1012或 1014中的狀態(tài)下使用。也就是說，布置板1102或1202，使得具有其中形成的導體圖案的部分位于板1102或1202中。在形成曲柄形部件1082的導體圖案(第一到第六線狀部件 1082_1到1082_6)位于其前端部側打開并且其后端部側關閉的管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014中的狀態(tài)下，在板1102或1202的主平面部分垂直于波導1012或1014的中心的情況下，板1102或1202布置在波導1012或1014中。板1102或1202的一部分抽出到波導1012或1014的外部。在抽出到波導1012或1014的外部的板1102或1202的部分上形成微條線1022或1024。在第四線狀部件1082_4作為中心的情況下，其內部直徑在圖3B中由箭頭D指示的波導1012或1014的內部直徑至少大約是這樣的直徑，以便能夠覆蓋曲柄形部件1082 (導體圖案第一到第六線狀部件1082_1到1082_6)。其上放置和形成第一到第六線狀部件1082_1到1082_6的主平面部分的板1102 或1202的一個主平面部分面對波導1012或1014的前端部側。例如，在板1102或1202插入波導1012或1014的前端部側和后端部側之間的情況下，終止部件1090布置在波導1012 或1014的后端部側。板1102或1202支撐在這樣的位置，使得從板1102或1202到波導 1012或1014的后端部部分的距離(該距離由圖3C中的箭頭H指示)是大約1/4 X。也就是說，終止部件1090的深度設為大約1/4入。當然，如圖3D所示，波導1012或1014的后端部部分側可以是開放端，或者如圖3E所示，在無線電波吸收器1092布置在開放端附近的情況下，波導1012或1014的后端部部分側可以是開放端。這種結構的圓偏振波探測器1080(圓偏振波發(fā)生器)可以用作圓偏振波傳輸天線。具體地，圓偏振波探測器1080提供有來自發(fā)送和接收端子1086的線偏振波狀態(tài)接收信號，從而在垂直于板1102或1202的主平面部分的方向(即，在波導1012或1014的前端部側的方向)經由曲柄形部件1082輻射圓偏振波。此外，圓偏振波探測器1080還可以用作圓偏振波接收天線。具體地，當圓偏振波探測器1080用作圓偏振波接收天線時，圓偏振波探測器1080通過曲柄形部件1082接收從波導1012或1014的前端部側在垂直方向入射在板1102或1202的主平面上的圓偏振波，并且輸出圓偏振波作為來自發(fā)送和接收端子1086 的線偏振波狀態(tài)接收信號。順便提及，當圓偏振波的行進方向是Z軸時，圓偏振波在X軸方向的電場的振幅和在Y軸方向的電場的振幅之間具有1/4X (90° )的相移。取決于在X軸方向的電場的振幅相對于在Y軸方向的電場的振幅的相位是領先或延遲，圓偏振波包括右旋偏振波和左旋偏振波。圖3B中示出的圓偏振波探測器1080_1的曲柄形部件1082具有用于傳輸和接收右旋偏振波的特性。當曲柄形部件1082形成為這樣的形狀，以便是圖3B的圓偏振波探測器1080_1的鏡像圖像時，如在圖3F的圓偏振波探測器1080_2中，曲柄形部件1082具有用于傳輸和接收左旋偏振波的特性。也就是說，為了傳輸和接收左旋偏振波，曲柄形部件1082 期望形成有設為面向板1102或1202的左側方向的一側方向和有設為面向板1102或1202 的右側方向的另一側方向。因此，當用于右旋偏振波和左旋偏振波的任一的這種結構的圓偏振波探測器1080 提供有來自作為第一線狀部件1082_1的底端側的發(fā)送和接收端子1086的波長\的電磁信號時，曲柄形部件1082(第一到第六線狀部件1082_1到1082_6)在垂直于板1102或1202 的方向輻射圓偏振波。當使得圓偏振波在垂直于板1102或1202的方向入射在圓偏振波探測器1080上時，曲柄形部件1082 (第一到第六線狀部件1082_1到1082_6)接收圓偏振波，并且從發(fā)送和接收端子1086輸出線偏振波狀態(tài)接收信號。因為在一個平面上形成由導體圖案形成的曲柄形部件1082 (第一到第六線狀部件1082_1到1082_6)，所以圓偏振波探測器1080在厚度上可以減小，并且具有簡化的構造。盡管特性圖未示出，但是圓偏振波探測器1080具有極好的接收特性，也就是說，低傳輸損失和極好的軸比(交叉偏振區(qū)分)特性。布置在板1102或1202上的每個導體圖案用極好的接收特性接收圓偏振波，從而接收的信號可以經由發(fā)送和接收端子1086發(fā)送到隨后級中的電路。順便提及，在傳輸側和接收側成對使用右旋偏振波和左旋偏振波。也就是說，當在傳輸側使用用于傳輸右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1時，在接收側使用用于接收右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1。當在傳輸側使用用于傳輸左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2時，在接收側使用用于接收左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2。此外，一個(例如固定單元1002)可以提供有用于傳輸右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1和用于傳輸左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2，并且另一個(例如可移動單元1004)可以提供有用于傳輸右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1和用于傳輸左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2。在此情況下，兩個偏振波的共享，或者傳輸(或接收)右旋偏振波和傳輸(或接收)左旋偏振波是可能的。通過使用交叉偏振(右旋圓偏振波和左旋圓偏振波)，可以在使用同一載波頻率的同時傳輸雙重信息，而不應用頻分復用或其它復用方法?！雌癫ㄞD換單元〉圖4A到4C和圖5A到50是輔助說明由根據本實施例的無線電通信設備1000使用的偏振波轉換單元1030的圖。圖4A是透視圖，圖4B是底視圖，并且圖4C是偏振波轉換單元1030A的側視圖。圖4A到4C中示出的第一示例中的偏振波轉換單元1030A是作為在波導1012或 1014上形成的單開槽圓形波導的示例的圓偏振波發(fā)生器，并且使用例如在Naofumi Yoneda 等人的“Mono-Grooved Circular WaveguidePolarizers,"2002 IEEE MTT-S Digest, WE2C-4第821到824頁(下文中稱為參考文獻1)中描述的機制。通過以在管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014的外表面上的矩形平行六面體的形式提供邊槽(side groove) 1032，形成第一示例中的偏振波轉換單元1030A。以下將對這樣的情況進行描述，其中圓形波導的基本模式(TE11模式)的無線電波從波導1012或 1014的輸入端輸入，該無線電波形成關于通過邊槽1032的中心的平面(圖4B中的虛線) 傾斜45°的線偏振波。
由于邊槽1032的影響，入射無線電波關于通過邊槽1032的中心的平面(虛線)產生水平偏振波分量和垂直偏振波分量之間的相位差。此時，當相對于波導1012或1014的橫截面尺寸(例如，在圓形波導的情況下的直徑9)適當地設計邊槽1032的尺寸(寬度W、深度D和長度L)時，如在參考文獻1中所述的，基本模式的無線電波是某一(希望)頻帶中的圓偏振波，該無線電波在波導1012或1014的輸入端的相對側從波導1012或1014的輸出端輸出。這意味著即使當具有關于通過邊槽1032的中心的平面(虛線)的水平偏振波的基本模式或具有關于通過邊槽1032的中心的平面(虛線)的垂直偏振波的基本模式通過時，反射也幾乎不出現，并且在水平偏振波和垂直偏振波之間的通過相位中的相對差是“基本上90度”。圖5A到5E和圖5F到5J中示出的第二示例中的偏振波轉換單元1030B是通過在管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014中的內表面上提供階梯式板形(stepped plated-shaped)金屬突出物1034(金屬塊)形成的。金屬突出物1034是具有小于波導 1012或1014的內部直徑的一半的寬度的板。金屬突出物1034在波導1012或1014的縱向方向具有階梯式橫截面形狀，縱向方向是波導1012或1014的軸向方向，并且金屬突出物 1034布置在波導1012或1014的內壁。一個金屬突出物1034可以布置在波導1012或1014的一側，如圖5A到5E所示，或者兩個金屬突出物1034可以對角地布置在波導1012或1014上，如圖5F到5J所示。當應用第二示例中的偏振波轉換單元1030B時，組合具有被插入以便垂直于波導 1012或1014的桿形部件1072的線偏振波探測器1070，并且在波導1012或1014的底端側部分中使用。第二示例中的偏振波轉換單元1030B和線偏振波探測器1070組合用作圓偏振波傳輸和接收天線。例如，圓偏振波從波導1012或1014的開放的頂端側入射在由第二示例中的偏振波轉換單元1030B和線偏振波探測器1070組合形成的圓偏振波傳輸和接收天線上，如由圖 5A和圖5F中的箭頭所示，在垂直于金屬突出物1034的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量通過波導1012或1014并且到達桿形部件1072，而不受金屬突出物1034的影響。另一方面，在沿著金屬突出物1034的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量由于通過金屬突出物1034而在行進速度上減慢，并且到達桿形部件1072。當到達桿形部件1072時，通過金屬突出物1034的圓偏振波的電場振幅分量設計為具有對應于1/4 X的延遲。因此，在垂直于金屬突出物1034的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量和在沿著金屬突出物1034的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量相互同時到達桿形部件1072，并且經由桿形部件1072輸出為接收信號。當由第二示例中的偏振波轉換單元1030B和線偏振波探測器1070組合形成的圓偏振波傳輸和接收天線傳輸來自桿形部件 1072的無線電波時，由于金屬突出物1034的影響，圓偏振波傳輸和接收天線可以用作用于傳輸圓偏振波到波導1012或1014的頂端部分的圓偏振波發(fā)生器。在此情況下，金屬突出物1034和桿形部件1072以如下安排關系設置。順便提及，將描述無線電波的方向是從紙面后面到紙面前面的情況。首先，如圖5C到5E和圖5H到5J 所示，通過相對于線偏振波探測器1070的桿形部件1072關于波導1012或1014的中心軸 (水平方向是軸X-X’并且垂直方向是軸Y-Y’)順時針偏移45度、135度、225度和315度獲得的位置分別設為1、2、3和4。
金屬突出物1034布置在“1和3、僅1或僅3”的任一(描述為安排模式A)。這些位置以這樣的關系，以便傳輸相同的偏振波到線偏振波探測器1070(桿形部件1072)和從線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)接收相同的偏振波?？商娲?，金屬突出物1034布置在“2和4、僅2或僅4”的任一(描述為安排模式B)。這些位置以這樣的關系，以便傳輸相同的偏振波到線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)和從線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)接收相同的偏振波。安排模式A和安排模式B是交叉偏振的關系。取決于到布置線偏振波探測器 1070 (桿形部件1072)的位置的關系，傳輸或接收右旋偏振波，或者傳輸或接收左旋偏振波。例如，當金屬突出物1034布置在“1和3、僅1或僅3”的任一時，當線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)在軸X-X’時，傳輸或接收右旋偏振波，并且當線偏振波探測器 1070 (桿形部件1072)在軸Y-Y’時，傳輸或接收左旋偏振波。也就是說，如圖5C和圖5H所示，當線偏振波探測器1070在軸X-X’時(可以布置在X和X’的任一側)，可以傳輸(或接收)右旋偏振波。如圖5D和圖51所示，當線偏振波探測器1070在軸Y-Y’時(可以布置在Y和Y’的任一側)，可以傳輸(或接收)左旋偏振波。順便提及，在傳輸側和接收側成對使用右旋偏振波和左旋偏振波。也就是說，當一個(例如固定單元1002)使用圖5C或圖5H的模式時，另一個(例如可移動單元1004)使用用于接收(傳輸)右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1。當一個(例如固定單元1002) 使用圖5D或圖51的模式時，另一個(例如可移動單元1004)使用用于接收(傳輸)左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2。此外，如圖5E和圖5J所示，當桿形部件1072_1和1072_2之一(桿形部件1072_1) 布置在軸X-X’ (可以布置在X和X’的任一側)，并且另一個(桿形部件1072_2)布置在軸 Y-Y'(可以布置在Y和Y’的任一側)時，兩個偏振波的共享，或者通過桿形部件1072_1傳輸(或接收)右旋偏振波和通過桿形部件1072_2傳輸(或接收)左旋偏振波是可能的。通過使用交叉偏振(右旋圓偏振波和左旋圓偏振波)，可以在使用同一載波頻率的同時傳輸雙重信息，而不應用頻分復用或其它復用方法。通過在管狀(優(yōu)選地圓柱形)波導1012或1014中的內表面上提供楔形和盤形感應對象板(inducing object plate) 1036，形成圖5K到50中示出的第三示例的偏振波轉換單元1030C。感應對象板1036是具有等于波導1012或1014的內部直徑的寬度的平板。感應對象板1036的縱向方向是波導1012或1014的軸向方向。感應對象板1036布置在波導1012或1014的軸上。當應用第三示例中的偏振波轉換單元1030C時，組合具有被插入以便垂直于波導 1012或1014的桿形部件1072的線偏振波探測器1070，并且在波導1012或1014的底端側部分中使用。第三示例中的偏振波轉換單元1030C和線偏振波探測器1070組合用作圓偏振波傳輸和接收天線。例如，圓偏振波從波導1012或1014的開放的頂端側入射在由第三示例中的偏振波轉換單元1030C和線偏振波探測器1070組合形成的圓偏振波傳輸和接收天線上，如由圖 5K中的箭頭所示。在垂直于感應對象板1036的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量通過波導1012或1014并且到達桿形部件1072，而不受感應對象板1036的影響。另一方面，在沿著感應對象板1036的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量由于通過感應對象板1036在行進速度上減慢，并且到達桿形部件1072。當到達桿形部件1072時，通過感應對象板1036的圓偏振波的電場振幅分量設計為具有對應于1/4 λ的延遲。因此，在垂直于感應對象板1036的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量和在沿著感應對象板1036的主平面的方向的圓偏振波的電場振幅分量相互同時到達桿形部件1072，并且經由桿形部件1072輸出為接收信號。當由第三示例中的偏振波轉換單元1030C和線偏振波探測器1070組合形成的圓偏振波傳輸和接收天線傳輸來自桿形部件 1072的無線電波時，由于感應對象板1036的影響，圓偏振波傳輸和接收天線可以用作用于傳輸圓偏振波到波導1012或1014的頂端部分的圓偏振波發(fā)生器。在此情況下，感應對象板1036和桿形部件1072以如下安排關系設置。順便提及，將描述無線電波的方向是從紙面后面到紙面前面的情況。首先，如圖5Μ到50所示，通過相對于線偏振波探測器1070的桿形部件1072關于波導1012或1014的中心軸(水平方向是軸Χ-Χ’并且垂直方向是軸Υ-Υ’ )順時針偏移45度、135度、225度和315度獲得的位置分別設為1、2、3和4。感應對象板1036布置在“1和3的方向”(描述為安排模式Α)和“2和4的方向”(描述為安排模式B)之一。安排模式A和安排模式B是交叉偏振的關系。取決于到布置線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)的位置的關系，傳輸或接收右旋偏振波，或者傳輸或接收左旋偏振波。例如，當感應對象板1036布置在“1和3、僅1或僅3”的任一時，當線偏振波探測器1070 (桿形部件1072)在軸Χ-Χ’時，傳輸或接收右旋偏振波，并且當線偏振波探測器1070(桿形部件1072)在軸Υ-Υ’時，傳輸或接收左旋偏振波。也就是說，如圖5Μ 所示，當桿形部件1072布置在軸Χ-Χ’時(可以布置在X和X’的任一側)，可以傳輸(或接收)右旋偏振波。如圖5Ν所示，當桿形部件1072布置在軸Υ-Υ’時(可以布置在Y和Y’ 的任一側)，可以傳輸(或接收)左旋偏振波。順便提及，在傳輸側和接收側成對使用右旋偏振波和左旋偏振波。也就是說，當一個(例如固定單元1002)使用圖5Μ的模式時，另一個(例如可移動單元1004)使用用于接收(傳輸)右旋偏振波的圓偏振波探測器1080_1。當一個(例如固定單元1002)使用圖 5Ν的模式時，另一個(例如可移動單元1004)使用用于接收(傳輸)左旋偏振波的圓偏振波探測器1080_2。此外，如圖50所示，當桿形部件1072_1和1072_2之一(桿形部件1072_1)布置在軸x-x’ (可以布置在X和X’的任一側)，并且另一個(桿形部件1072_2)布置在軸Υ-Υ’ (可以布置在Y和Y’的任一側)時，兩個偏振波的共享，或者通過桿形部件1072_1傳輸(或接收)右旋偏振波和通過桿形部件1072_2傳輸(或接收)左旋偏振波是可能的。通過使用交叉偏振(右旋圓偏振波和左旋圓偏振波)，可以在使用同一載波頻率的同時傳輸雙重信息，而不應用頻分復用或其它復用方法。〈結構第一實施例〉圖6Α和6Β是輔助說明根據第一實施例的無線電通信設備1000Α和旋轉結構 1001Α的圖。圖2中示出的組合模式的構造的第一示例應用于根據第一實施例的無線電通信設備1000Α (旋轉結構1001Α)。在固定單元1002側的波導1012具有比在可移動單元1004側的波導1014更長的管長度。波導1014、板1202、微條線1024和終止部件1090是形成可移動單元1004的部件，并且包括這些部件和圖中未示出的一個通信塊的整體相對于包括另一通信塊的固定單元1002旋轉。首先，無線電通信設備1000A(旋轉結構1001A)使用用于固定單元1002和可移動單元1004兩者的傳輸線耦合部分1108和1208的圓偏振波探測器1080。偏振波轉換單元 1030不應用于波導1012和1014。波導1012和1014不需要偏振波轉換單元1030，因此具有簡單結構。為了在行進方向上有效地傳輸從圓偏振波探測器1080輻射的無線電波，具有大約λ/4 (λ 波長)的高度H的終止部件1090安裝在波導1012和1014的固定單元1002 側和可移動單元1004側的端部部分。例如，當在作為毫米波波段的示例的60-GHz波段中做出實施例時，并且當波導 1012和1014是圓形波導時，波導1012和1014的半徑是例如1. 75mm。當a = 1. 75mm時，基本模式(TEl 1模式)的Fc = 49. 458 [GHz]。波導1012和1014可在60_GHz波段中使用。從傳輸側的微條線1022或1024輸出的信號經由圓偏振波探測器1080轉換為圓偏振波，然后傳輸到波導1012和1014的內部。在接收側的圓偏振波探測器1080通過曲柄形部件1082接收圓偏振波信號，并且從發(fā)送和接收端子1086發(fā)送線偏振波狀態(tài)接收信號到接收側的微條線1022或1024。從而，接收的信號可以傳送到圖中未示出的高頻電路?！唇Y構第二實施例〉圖7A到7C是輔助說明根據第二實施例的無線電通信設備1000B和旋轉結構 1001B的圖。圖2中示出的組合模式的構造的第四示例應用于根據第二實施例的無線電通信設備1000B (旋轉結構1001B)。一個使用線偏振波探測器1070，并且另一個使用圓偏振波探測器1080，并且終止部件1090布置在兩者的端部部分，并且此外偏振波轉換單元1030 應用到波導1012或1014。在圖7B所示的第一示例中，無線電通信設備1000B(旋轉結構1001B)對于在固定單元1002側的傳輸線耦合部分1108使用線偏振波探測器1070，并且對于在可移動單元 1004側的傳輸線耦合部分1208使用圓偏振波探測器1080。在圖7C所示的第二示例中，無線電通信設備1000B(旋轉結構1001B)對于在可移動單元1004側的傳輸線耦合部分1208 使用線偏振波探測器1070，并且對于在固定單元1002側的傳輸線耦合部分1108使用圓偏振波探測器1080。在固定單元1002側的波導1012具有比在可移動單元1004側的波導1014更長的管長度。波導1014、板1202、微條線1024和終止部件1090是形成可移動單元1004的部件，并且包括這些部件和圖中未示出的一個通信塊的整體相對于包括另一通信塊的固定單元1002旋轉。

如圖7A所示，無線電通信設備1000B(旋轉結構1001B)使用作為僅在波導1012 和1014之一上(在圖中的示例中在波導1012側)的單開槽圓形波導示例的第一示例中的一個偏振波轉換單元1030A，作為偏振波轉換單元1030。如上所述，因為偏振波轉換單元 1030 (在此情況下的偏振波轉換單元1030A)用在波導1012和1014之一上，所以無線電通信設備1000B(旋轉結構1001B)具有比根據第一實施例的無線電通信設備1000A(旋轉結構1001A)更復雜的結構。另一方面，無線電通信設備1000B(旋轉結構1001B)具有優(yōu)點在于另一個(第一示例中的固定單元1002或第二示例中的可移動單元1004)可以使用簡單結構的線偏振波探測器1070。
作為根據第一實施例的無線電通信設備1000A，為了在行進方向上有效地傳輸從線偏振波探測器1070和圓偏振波探測器1080輻射的無線電波，具有大約λ/4(λ 波長) 的高度H的終止部件1090安裝在波導1012和1014的固定單元1002側和可移動單元1004 側的端部部分。同樣在此情況下，例如，當在作為毫米波波段的示例的60-GHz波段中做出實施例時，并且當波導1012和1014是圓形波導時，波導1012和1014的半徑是例如1. 75mm。當a =1. 75mm 時，基本模式(TEl 1 模式)的 Fc = 49. 458 [GHz]。波導 1012 和 1014 可在 60_GHz 波段中使用。將首先對圖7B所示的第一示例進行描述，其中線偏振波探測器1070用在固定單元1002側，并且圓偏振波探測器1080用在可移動單元1004側。當固定單元1002在傳輸側，并且可移動單元1004在接收側時，從在傳輸側的固定單元1002的微條線1022輸出的信號作為線偏振波經由線偏振波探測器1070傳輸到波導1012和1014的內部。作為波導 1012和1014中的線偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段)內的無線電波通過偏振波轉換單元1030A轉換為圓偏振波，然后傳輸到可移動單元1004側。作為接收側的可移動單元 1004的圓偏振波探測器1080接收在毫米波波段(60-GHz波段)中的無線電波，該無線電波通過曲柄形部件1082轉換為圓偏振波，并且將來自發(fā)送和接收端子1086的線偏振波狀態(tài) 接收信號發(fā)送到微條線1024。從而，接收的信號可以傳送到圖中未示出的高頻電路。當可移動單元1004在傳輸側，并且固定單元1002在接收側時，從在傳輸側的可移動單元1004的微條線1024輸出的信號作為圓偏振波經由圓偏振波探測器1080傳輸到波導1012和1014的內部。作為波導1012和1014中的圓偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段)中的無線電波通過偏振波轉換單元1030A轉換為線偏振波，然后傳輸到固定單元1002 側。作為接收側的固定單元1002的線偏振波探測器1070接收在毫米波波段(60-GHz波段)中的無線電波，該無線電波被轉換為線偏振波，并且可以經由微條線1022將接收的信號傳送到圖中未示出的高頻電路。接下來將對圖7C所示的第二示例進行描述，其中線偏振波探測器1070在可移動單元1004側使用，并且圓偏振波探測器1080在固定單元1002側使用。當可移動單元1004 在傳輸側并且固定單元1002在接收側時，從在傳輸側的可移動單元1004的微條線1024輸出的信號作為線偏振波經由線偏振波探測器1070傳輸到波導1012和1014的內部。波導 1012和1014中的作為線偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段)的無線電波通過偏振波轉換單元1030A轉換為圓偏振波，然后傳輸到固定單元1002側。作為接收側的固定單元1002 的圓偏振波探測器1080接收在毫米波波段(60-GHz波段)的無線電波，該無線電波通過曲柄形部件1082轉換為圓偏振波，并且將來自發(fā)送和接收端子1086的線偏振波狀態(tài)接收信號發(fā)送到微條線1022。從而，接收的信號可以傳送到圖中未示出的高頻電路。當固定單元1002在傳輸側，并且可移動單元1004在接收側時，從在傳輸側的固定單元1002的微條線1022輸出的信號作為圓偏振波經由圓偏振波探測器1080傳輸到波導 1012和1014的內部。波導1012和1014中的作為圓偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段) 的無線電波通過偏振波轉換單元1030A轉換為線偏振波，然后傳輸到可移動單元1004側。作為接收側的可移動單元1004的線偏振波探測器1070接收在毫米波波段(60-GHz波段) 的無線電波，該無線電波被轉換為線偏振波，并且可以經由微條線1024將接收的信號傳送到圖中未示出的高頻電路。
〈結構第三實施例〉圖8A到8D是輔助說明根據第三實施例的無線電通信設備1000C和旋轉結構 1001C的圖。圖2中示出的組合模式的構造的第十三到第十五示例應用于根據第三實施例的無線電通信設備1000C(旋轉結構1001C)，其中固定單元1002和可移動單元1004兩者使用線偏振波探測器1070，并且偏振波轉換單元1030應用到波導1012和1014兩者。在固定單元1002側的波導1012和在可移動單元1004側的波導1014設為基本相同的管長度。波導1014、板1202、微條線1024和終止部件1090是形成可移動單元1004的部件，并且包括這些部件和圖中未示出的一個通信塊的整體相對于包括另一通信塊的固定單元1002旋轉。圖8A到8D示出構造的第十三實施例。為了在行進方向上有效地傳輸從線偏振波探測器1070輻射的無線電波，具有大約λ/4(λ 波長)的高度H的終止部件1090安裝在波導1012和1014的固定單元1002側和可移動單元1004側的端部部分。在此情況下，無線電通信設備1000C(旋轉結構1001C)不同于第二實施例在于偏振波轉換單元1030應用到波導1012和1014的每個。如圖8Β的透視圖所示，使用金屬突出物1034的第二示例中的偏振波轉換單元1030Β用作用于各個波導1012和1014的每個的偏振波轉換單元1030。如上所述，因為偏振波轉換單元1030 (該情況下的偏振波轉換單元 1030Β)用于波導1012和1014的每個，所以結構比根據第一實施例的無線通信設備1000Α 的結構更復雜，并且因為偏振波轉換單元1030用于波導1012和1014的每個(也就是說，使用兩個偏振波轉換單元1030)，所以結構比根據第二實施例的無線通信設備1000Β(旋轉結構1001Β)的結構更復雜。另一方面，存在優(yōu)點在于簡單結構的線偏振波探測器1070可以用在固定單元1002和可移動單元1004兩者中。根據第三實施例的無線電通信設備1000C(旋轉結構1001C)在線偏振波探測器 1070和偏振波轉換單元1030 (在示例中的偏振波轉換單元1030Β)作為一組的情況下，具有通過安裝上下兩組形成的結構。例如，當在作為毫米波波段的示例60-GHz波段中做出實施例時，并且當波導1012 和1014是圓形波導時，波導1012和1014的半徑是例如1. 75mm。當a = 1. 75mm時，基本模式(TE11模式)的Fc = 49. 458 [GHz]。波導1012和1014可在60-GHz波段中使用。
將首先對固定單元1002在傳輸側并且可移動單元1004在接收側的情況進行描述。在此情況下，從在傳輸側的固定單元1002的微條線1022輸出的信號作為線偏振波經由線偏振波探測器1070_1傳輸到波導1012的內部。波導1012中的作為線偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段)的無線電波通過偏振波轉換單元1030B_1轉換為圓偏振波，然后傳輸到波導1014側。布置在波導1014側的偏振波轉換單元1030B_2將在毫米波波段(60-GHz 波段)的、由布置在波導1012側的偏振波轉換單元1030B_1轉換為圓偏振波的無線電波轉換為線偏振波(將圓偏振波返回線偏振波)，并且將該線偏振波傳輸到可移動單元1004 側。在接收側的可移動單元1004的傳輸線耦合部分1208的線偏振波探測器1070_2接收在毫米波波段(60-GHz波段)的、轉換為線偏振波的無線電波，并且可以經由接收側的微條線1024將接收的信號傳送到圖中未示出的高頻電路。接下來將對可移動單元1004在傳輸側并且固定單元1002在接收側的情況進行描述。在此情況下，從在傳輸側的可移動單元1004的微條線1024輸出的信號作為線偏振波經由線偏振波探測器1070_2傳輸到波導1014的內部。波導1014中的作為線偏振波的在毫米波波段(60-GHz波段)的無線電波通過偏振波轉換單元1030B_2轉換為圓偏振波，然后傳輸到波導1012側。布置在波導1012側的偏振波轉換單元1030B_1將在毫米波波段 (60-GHz波段)的、由布置在波導1014側的偏振波轉換單元1030B_2轉換為圓偏振波的無線電波轉換為線偏振波(將圓偏振波返回線偏振波)，并且將該線偏振波傳輸到固定單元 1002側。在接收側的固定單元1002的傳輸線耦合部分1108的線偏振波探測器1070_1接收在毫米波波段(60-GHz波段)的、轉換為線偏振波的無線電波，并且可以經由接收側的微條線1022將接收的信號傳送到圖中未示出的高頻電路。〈通信處理系統(tǒng)基礎〉圖9和圖IOA到IOC是輔助說明在應用旋轉結構1001的示例中，應用根據上述第一到第三實施例的無線電通信設備1000的無線電傳輸系統(tǒng)1的圖。圖9是從功能配置的方面輔助說明無線電傳輸系統(tǒng)1(即，無線電通信設備1000)的信號接口的圖。圖IOA到IOC 是輔助說明無線電傳輸系統(tǒng)1中的信號復用的圖。順便提及，將進行毫米波波段用作載波頻率的情況的描述。[功能配置]如圖9所示，配置無線電傳輸系統(tǒng)1，使得作為第一無線電設備的示例的第一通信塊100和作為第二無線電設備的示例的第二通信塊200經由毫米波信號傳輸線9相互耦合，并且使得在毫米波波段執(zhí)行信號傳輸。毫米波信號傳輸線9是無線電信號傳輸線的示例。要傳輸的信號頻率轉換為適于寬帶傳輸的毫米波波段，然后傳輸。關于根據上述到旋轉結構1001的第一到第三實施例的無線電通信設備1000，例如考慮第一通信塊100布置在固定單元1002中，并且第二通信塊200布置在可移動單元 1004是足夠的。當然，相反是可能的。此外，考慮在波導1012和1014中形成毫米波信號傳輸線9是足夠的。第一通信塊(第一毫米波傳輸設備)和第二通信塊(第二毫米波傳輸設備)形成了無線電傳輸系統(tǒng)。在相互以相對短的距離布置的第一通信塊和第二通信塊之間，要傳輸的信號轉換為毫米波信號，然后經由毫米波信號傳輸線傳輸毫米波信號。本實施例中的“無線電傳輸”指要傳輸的信號通過毫米波而不是電布線的傳輸?！跋鄬Χ叹嚯x”指與在廣播或普通無線電通信中使用的通信設備之間的距離相比的短距離。傳輸范圍為大約基本可識別為封閉空間的范圍是足夠的。例如，電子設備的外殼中的各板之間的通信、同一板上各芯片之間的通信、或者在集成狀態(tài)(如一個電子設備安裝在另一電子設備等中的狀態(tài))下的多個電子設備之間的通信對應于在相對短距離的
通{曰。在每個通信設備中，傳輸單元和接收單元成對組合和布置，所述通信設備提供有在通信設備之間插入的毫米波信號傳輸線。一個通信設備和另一通信設備之間的信號傳輸可以是單向(一個方向)傳輸或雙向傳輸。例如，當第一通信塊是傳輸側并且第二通信塊是接收側時，傳輸單元布置在第一通信塊中，并且接收單元布置在第二通信塊中。當第二通信塊是傳輸側并且第一通信塊是接收側時，傳輸單元布置在第二通信塊中，并且接收單元布置在第一通信塊中。
假設傳輸單元例如包括在傳輸側的信號生成部分(用于將要傳輸的電信號轉換為毫米波信號的信號轉換部分)和在傳輸側的信號耦合部分，所述在傳輸側的信號生成部分用于使要傳輸的信號經歷信號處理，并且生成毫米波信號，所述在傳輸側的信號耦合部分用于將由在傳輸側的信號生成部分生成的毫米波信號耦合到用于傳輸毫米波信號的傳輸線(毫米波信號傳輸線)。在傳輸側的信號生成部分優(yōu)選地與用于生成要傳輸的信號的功能部分集成。例如，在傳輸側的信號生成部分具有調制電路，并且調制電路調制要傳輸的信號。在傳輸側的信號生成部分通過頻率轉換由調制電路調制之后的信號，生成毫米波信號。原理上，要傳輸的信號可以直接轉換為毫米波信號。在傳輸側的信號耦合部分將由在傳輸側的信號生成部分生成的毫米波信號提供到毫米波信號傳輸線。
另一方面，假設接收單元例如包括在接收側的信號耦合部分和在接收側的信號生成部分(用于將毫米波信號轉換為要傳輸的電信號的信號轉換部分)，所述在接收側的信號耦合部分用于接收經由毫米波信號傳輸線傳輸的毫米波信號，所述在接收側的信號生成部分用于使得由在接收側的信號耦合部分接收的毫米波信號(輸入信號)經歷信號處理，并且生成普通電信號(要傳輸的信號)。在接收側的信號生成部分優(yōu)選地與用于接收要傳輸的信號的功能部分集成。例如，在接收側的信號生成部分具有解調電路。通過頻率轉換毫米波信號生成輸出信號。解調電路此后解調輸出信號，從而生成要傳輸的信號。原理上，可以執(zhí)行從毫米波信號到要傳輸的信號的直接轉換。也就是說，在提供信號接口時，要傳輸的信號以非接觸的方式或無線方式通過毫米波信號傳輸(不是通過電布線傳輸)。優(yōu)選地，通過毫米波信號至少執(zhí)行信號傳輸(特別是要求高速傳輸的圖像拾取信號和高速主時鐘信號)。簡而言之，迄今通過電布線執(zhí)行的信號傳輸在本實施例中通過毫米波信號執(zhí)行。通過在毫米波波段執(zhí)行信號傳輸，可能實現在Gbps的量級的高速信號傳輸，容易限制由毫米波信號覆蓋的范圍，并且獲得由于該特性的效果。在此情況下，允許第一通信塊和第二通信塊經由毫米波信號傳輸線傳輸毫米波信號的每個信號耦合部分是足夠的。例如，每個信號耦合部分可以具有天線結構(天線耦合部分)，或者可以提供耦合而不用具有天線結構?！坝糜趥鬏敽撩撞ㄐ盘柕暮撩撞ㄐ盘杺鬏斁€”可以是空氣(air)(所謂的自由空間)，但是優(yōu)選地具有在將毫米波信號限制在傳輸線中的同時傳輸毫米波信號的結構。通過積極地利用該特性，毫米波信號傳輸線的路徑例如可以如通過電布線任意確定。這種結構的毫米波信號傳輸線例如優(yōu)選地是由能夠進行毫米波信號傳輸的介電材料形成的毫米波信號傳輸線(該傳輸線將被稱為介電傳輸線或毫米波內介電傳輸線)，或者是由形成傳輸線的空波導形成的毫米波信號傳輸線，該空波導提供有用于抑制毫米波信號的外部輻射的屏蔽材料，使得屏蔽材料包圍傳輸線，屏蔽材料的內部是空的。毫米波信號傳輸線可以通過將柔性賦予介電材料和屏蔽材料來走線(route)。順便提及，在空氣(所謂的自由空間)的情況下，每個信號耦合部分采用天線結構，并且通過天線結構執(zhí)行用于短距離的空間中的信號傳輸。另一方面，當通過介電材料形成毫米波信號傳輸線時，每個信號耦合部分可以采用天線結構，但這不是必須的。以下將具體描述根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1 (無線電通信設備1000)的機制。第一通信塊100具有能夠進行毫米波波段通信的半導體芯片103。第二通信塊200 也具有能夠進行毫米波波段通信的半導體芯片203。在本實施例中，要在毫米波波段中通信的信號僅是對其要求高速特性或高容量特性的信號，而低速或低容量足夠的其它信號和可以視為直流電的信號(如功率)等不設為要轉換為毫米波信號的對象。對于不設為要轉換為毫米波信號的對象的信號(包括功率)，通過類似于現有技術中的機制的機制建立各板間的信號連接。當考慮應用到進行無限旋轉的旋轉結構1001時，希望使用通過固定導體和旋轉導體(或旋轉刷)形成的滑動環(huán)機制。順便提及，在轉換為毫米波之前要傳輸的原始電信號將統(tǒng)稱為基帶信號。[第一通信塊]第一通信塊100包括在板102 (對應于上述板1102)上的能夠進行毫米波波段通信的半導體芯片103和傳輸線耦合部分108 (對應于上述傳輸線耦合部分1108)。半導體芯片103是通過集成LSI (大規(guī)模集成電路)功能部分104和信號生成部分107 (毫米波信號生成部分)形成的系統(tǒng)LSI。盡管圖中未示出，但是可以進行這樣的配置，其中不集成 LSI功能部分104和信號生成部分107。當LSI功能部分104和信號生成部分107相互分離時，存在擔心由LSI功能部分104和信號生成部分107之間通過電布線的信號傳輸導致的問題。因此，LSI功能部分104和信號生成部分107希望相互集成地形成。信號生成部分107和傳輸線耦合部分108配置為具有數據雙向性。因此，信號生成部分107提供有傳輸側的信號生成部分和接收側的信號生成部分。盡管傳輸線耦合部分 108可以具有在傳輸側和接收側的分離部分，但是假設在此情況下傳輸線耦合部分108對于傳輸和接收兩者共享。順便提及，在此情況下示出的“雙向通信”是單核心雙向通信，其中作為毫米波傳輸信道的毫米波信號傳輸線9是一個系統(tǒng)(一個核心)。為了實現此，應用對其應用時分復用(TDD 時分雙工)、頻分復用(FDD 頻分雙工圖I OA到10C)等的半雙工系統(tǒng)。在時分復用的情況下，基于時分執(zhí)行傳輸和接收的分離，因此不執(zhí)行其中同時執(zhí) 行從第一通信塊100到第二通信塊200的信號傳輸和從第二通信塊200到第一通信塊100 的信號傳輸的“雙向通信的同時發(fā)生(單核心同時雙向傳輸)”。通過頻率復用實現單核心同時雙向傳輸。然而，因為如圖IOA所示，頻分復用使用用于傳輸和接收的不同頻率，所以毫米波信號傳輸線9的傳輸帶寬需要加寬。代替將半導體芯片103直接安裝在板102上，通過將半導體芯片103安裝在插入器板并且通過樹脂(例如環(huán)氧樹脂)模鑄半導體芯片103形成的半導體封裝可以安裝在板 102上。也就是說，插入器板形成用于芯片安裝的板，并且半導體芯片103布置在插入器板上。使用通過組合例如具有一定范圍(大約2到10)的相對介電常數的熱硬化樹脂和銅箔形成的薄片部件作為插入器板是足夠的。半導體芯片103連接到傳輸線耦合部分108。例如，包括天線耦合部分、天線端子、微條線、天線等的天線結構應用到傳輸線耦合部分108。順便提及，還可以通過應用將天線直接形成在芯片上的技術將傳輸線耦合部分108并入半導體芯片103中。LSI功能部分104執(zhí)行第一通信塊100的主要應用控制。LSI功能部分104例如包括用于處理希望傳輸到其它設備的各種信號的電路和用于處理從其它設備接收的各種信號的電路。信號生成部分107 (電信號轉換部分)將來自LSI功能部分104的信號轉換為毫米波信號，并且經由毫米波信號傳輸線9執(zhí)行信號傳輸控制。具體地，信號生成部分107具有傳輸側信號生成部分110和接收側信號生成部分 120。傳輸側信號生成部分110和傳輸線耦合部分108形成傳輸單元。接收側信號生成部分120和傳輸線耦合部分108形成接收單元。傳輸側信號生成部分110具有復用處理部分113、并-串轉換部分114、調制部分 115、頻率轉換部分116和放大部分117，用于使輸入信號經歷信號處理，并且生成毫米波信號。順便提及，調制部分115和頻率轉換部分116可以集成到所謂的直接轉換系統(tǒng)中。接收側信號生成部分120具有放大部分124、頻率轉換部分125、解調部分126、串-并轉換部分127和簡化處理部分128，用于使通過傳輸線耦合部分108接收的毫米波電信號經歷信號處理，并且生成輸出信號。頻率轉換部分125和解調部分126可以集成到所謂的直接轉換系統(tǒng)中。在使用用于并行傳輸的多個信號的并行接口規(guī)范的情況下，當本發(fā)明不適用時，提供并_串轉換部分114和串-并轉換部分127。在串行接口規(guī)范的情況下，并_串轉換部分114和串-并轉換部分127是不必要的。當在來自LSI功能部分104的信號中存在多種(N種)要在毫米波波段通信的信號時，復用處理部分113通過執(zhí)行如時分復用、頻分復用、碼分復用等的復用處理，將多種信號集成到一個系統(tǒng)的信號中。在此情況下，希望具有高速特性和高容量特性的多種信號設為要通過毫米波傳輸的對象，并且集成到一個系統(tǒng)的信號中。在時分復用或碼分復用的情況下，在并_串轉換部分114的前一級中提供復用處理部分113，并且提供一個系統(tǒng)的集成信號到并-串轉換部分114是足夠的。在時分復用的情況下，提供用于精細劃分用于多種信號是1到N)的時間并且提供信號到并_串轉換部分114的選擇器開關是足夠的。另一方面，在頻分復用的情況下，需要通過執(zhí)行通過分離的載波頻率的調制和到各個不同頻帶F_@的范圍中的頻率的轉換來生成毫米波信號，并且在相同方向或相反方向使用分離的載波頻率傳輸毫米波信號。因此，例如當如圖IOB所示，在相同方向傳輸毫米波信號時，希望為多種信號的每個提供并-串轉換部分114、調制部分115、頻率轉換部分 116和放大部分117，并且提供加法處理部分作為在每個放大部分117之后的級中的復用處理部分113。然后，提供頻率復用處理之后的頻. . +F_N中的毫米波電信號到傳輸線耦合部分108是足夠的。當如圖IOB所示，在相同方向傳輸使用各個分離載波頻率的毫米波信號時，使用所謂的耦合器作為加法處理部分是足夠的。如從圖IOB理解的，傳輸帶寬需要在將多個系統(tǒng)的信號集成到一個系統(tǒng)中的頻分復用中加寬。如圖IOC所示，在使用通過頻分復用將多個系統(tǒng)的信號集成到一個系統(tǒng)和使用用于傳輸和接收的不同頻率的全雙工系統(tǒng)兩者的情況下，傳輸帶寬需要進一步加寬。并-串轉換部分114將并行信號轉換為串行數據信號，并且提供串行數據信號到調制部分115。調制部分115調制要傳輸的信號，并且提供調制信號到頻率轉換部分116。調制部分115調制要傳輸信號的幅度、頻率和相位的至少一個是足夠的，并且可以采用使用其任意組合的系統(tǒng)。例如，模擬調制系統(tǒng)包括幅度調制(AM)和矢量調制。矢量調制包括頻率調制(FM)和相位調制(PM)。數字調制系統(tǒng)例如包括幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)和調制幅度和相位的幅相移鍵控(APSK)。正交幅度調制(QAM)代表幅相移鍵控。頻率轉換部分116通過頻率轉換由調制部分115調制之后的要傳輸的信號，生成毫米波電信號，然后將毫米波電信號提供到放大部分117。毫米波電信號指近似地在30GHz 到300GHz范圍中的某一頻率的電信號。基于頻率大約為這樣的頻率以便提供毫米波通信的效果是足夠的、下限不限于30GHz并且上限不限于300GHz的事實，使用措詞“近似地”。頻率轉換部分116可以采用多種電路配置。然而，例如，頻率轉換部分116采用包括混頻電路(混頻器電路)和本地振蕩器的配置是足夠的。本地振蕩器生成用于調制的載波(載波信號或參考載波)?；祛l電路通過將由本地振蕩器生成的毫米波波段中的載波乘以(調制)來自并-串轉換部分114的信號，生成毫米波波段中的調制信號?；祛l電路然后將調制信號提供到放大部分117。根據前述第一到第三實施例的無線電通信設備1000(旋轉結構1001)連接到傳輸側的放大部分117。放大部分117放大頻率轉換之后的毫米波電信號，然后將放大的毫米波電信號提供到傳輸線耦合部分108。放大部分117經由圖中未示出的天線端子連接到雙向傳輸線耦合部分108。傳輸線耦合部分108將通過傳輸側信號生成部分110生成的毫米波信號傳輸到毫米波信號傳輸線9，并且從毫米波信號傳輸線9接收毫米波信號，并且將毫米波信號輸出到接收側信號生成部分120。傳輸線耦合部分108通過天線耦合部分形成。天線耦合部分形成傳輸線耦合部分 108 (信號耦合部分)的示例或一部分。天線耦合部分狹義上指用于將半導體信號中的電子電路耦合到芯片中或芯片外部布置的天線的部分，天線耦合部分廣義上指用于半導體信號到毫米波信號傳輸線9的信號耦合的部分。例如，天線耦合部分至少具有天線結構。當通過時分復用執(zhí)行傳輸和接收時，傳輸線耦合部分108提供有天線切換部分(天線雙工機)。天線結構指耦合到毫米波信號傳輸線9的部分中的結構。天線結構將毫米波波段中的電信號耦合到毫米波信號傳輸線9是足夠的，并且天線結構不僅意味著天線本身。例如，天線結構包括天線端子、微條線和天線。當在同一芯片中形成天線開關部分時，不包括天線開關部分的微條線和天線端子形成傳輸線耦合部分108。傳輸側的天線將基于毫米波信號的電磁波輻射到毫米波信號傳輸線9。在接收側的天線從毫米波信號傳輸線9接收基于毫米波信號的電磁波。微條線建立天線端子和天線之間的連接。微條線將傳輸側的毫米波信號從天線端子傳輸到天線，并且將接收側的毫米波信號從天線傳輸到天線端子。順便提及，在應用根據前述第一到第三實施例的無線電通信設備1000時，線偏振波探測器1070或圓偏振波探測器1080用作天線。當對于傳輸和接收共享天線時，使用天線切換部分。例如，當毫米波信號傳輸到作為另一設備的第二通信塊200側時，天線切換部分將天線連接到傳輸側信號生成部分110。當從作為另一設備的第二通信塊200側接收毫米波信號時，天線切換部分將天線連接到接收側信號生成部分120。與半導體芯片103分離地在板102上布置天線切換部分，但是不限于此。天線切換部分可以布置在半導體芯片103中。當相互分離地提供用于傳輸的天線和用于接收的天線時，可以省略天線切換部分。
假設作為毫米波傳播路徑的毫米波信號傳輸線9可以是自由空間傳輸線，并且優(yōu) 選地通過波導、傳輸線、電介質線、電介質中的波導結構等形成，并且毫米波信號傳輸線9 具有有效地傳輸毫米波波段中的電磁波的特性。例如，毫米波信號傳輸線9優(yōu)選地是電介質傳輸線9A，其形成為包括具有一定范圍中的相對介電常數和一定范圍中的介電損耗因數 (loss tangent)的介電材料。介電材料的相對介電常數和介電損耗因數的“一定范圍”使得可以獲得本實施例的效果的范圍是足夠的，并且一定范圍是預定值的范圍只要可以獲得本實施例的效果是足夠的。也就是說，介電材料能夠傳輸具有使得可以獲得本實施例的效果的特性的毫米波是足夠的。不能通過介電材料本身確定介電材料的相對介電常數和介電損耗因數，并且可能不必明確確定，因為介電材料的相對介電常數和介電損耗因數還具有與傳輸線的長度和毫米波的頻率的關系。然而，作為示例，介電材料的相對介電常數和介電損耗因數如下。對于在電介質傳輸線9A中的毫米波信號的高速傳輸，希望介電材料的相對介電常數為大約2到10 (優(yōu)選地3到6)，并且介電材料的介電損耗因數為大約0. 00001到 0. 01 (優(yōu)選地0. 0001到0. 001)。例如，由丙烯酸樹脂基、聚氨酯樹脂基、環(huán)氧樹脂基、硅樹脂基、聚酰亞胺基和腈基丙烯酸酯樹脂基形成的介電材料可以用作滿足這種條件的介電材料。介電材料的相對介電常數和介電損耗因數的這種范圍在本實施例中是相同的，除非另外指定。順便提及，形成的以便將毫米波信號限制在傳輸線中毫米波信號傳輸線9不但可以是電介質傳輸線9A，而且可以是空的波導，傳輸線的外圍由屏蔽材料包圍，并且傳輸線的內部是空的。傳輸線耦合部分108與接收側信號生成部分120連接。接收側信號生成部分120 具有放大部分124、頻率轉換部分125、解調部分126、串-并轉換部分127、以及簡化處理部分128，用于使通過傳輸線耦合部分108接收的毫米波電信號經歷信號處理，并且生成輸出信號。頻率轉換部分125和解調部分126可以集成到所謂的直接轉換系統(tǒng)中。接收側的放大部分124與根據前述第一到第三實施例的無線電傳輸設備1000(旋轉結構1001)連接。在本配置中，放大部分124還包括在作為半導體集成電路的示例的半導體芯片103中。放大部分124連接到傳輸線耦合部分108。放大部分124放大通過天線接收之后的毫米波電信號，然后將放大的毫米波電信號提供到頻率轉換部分125。頻率轉換部分125頻率轉換放大之后的毫米波電信號，然后將頻率轉換之后的信號提供到解調部分 126。解調部分126解調頻率轉換之后的信號，從而獲得基帶信號，然后將基帶信號提供到串-并轉換部分127。串-并轉換部分127將串行接收數據轉換為并行輸出數據，然后將并行輸出數據提供到簡化處理部分128。簡化處理部分128對應于復用處理部分113。簡化處理部分128將集成在一個系統(tǒng)中的信號分離為多種信號是1到N)。例如，簡化處理部分128將集成在一個系統(tǒng) 的信號中的多個數據信號分離為每個分開的數據信號，然后將每個分開的數據信號提供到 LSI功能部分104。順便提及，當通過頻分復用將信號集成到一個系統(tǒng)中時，頻分復用處理之后的頻 ......的毫米波電信號需要被接收，分離為每個毫米波電信號，在相同方向
傳輸，并且在分離的頻帶F_@中處理。因此，如圖IOB所示，希望提供分別用于多種信號_b的放大部分224、頻率轉換部分225、解調部分226和串-并轉換部分227，并且提供頻率分離部分作為每個放大部分224前一級中的簡化處理部分128。然后，將分離之后的每個頻帶F_b中的毫米波電信號提供到相應的頻帶F_b的系統(tǒng)是足夠的。當如圖IOB所示，從每個分離的載波頻率的毫米波信號的復用得到的信號分離為每個分離的毫米波信號時，使用所謂的分配器(distributor)作為頻率分離部分是足夠的。順便提及，以圖IOB所示的頻分復用系統(tǒng)的使用形式，使用多組傳輸單元和接收單元，并且在各個組中使用分離的載波頻率，并且在相同方向傳輸。然而，頻分復用系統(tǒng)的使用形式不限于此。例如，在圖9中，可以執(zhí)行全雙工雙向通信，其中第一通信塊100的傳輸側信號生成部分110和第二通信塊200的接收側信號生成部分220的一組使用第一載波頻率，第一通信塊100的接收側信號生成部分120和第二通信塊200的傳輸側信號生成部分210的一組使用第二載波頻率，并且各組在相互相反方向同時執(zhí)行信號傳輸。在此情況下，使用能夠進行同時信號傳輸的所謂循環(huán)器(circulator)到兩側作為圖9中傳輸線耦合部分108和208的天線切換部分是足夠的。此外，可以采用這樣的模式，其中使用更多組的傳輸單元和接收單元，每組使用不同的載波頻率，并且相同方向和方向反向相互組合。在此情況下，使用復用處理部分113和 213和簡化處理部分128和228，同時使用圖IOB中的傳輸線耦合部分108和208中的循環(huán) 器是足夠的。當如此形成半導體芯片103時，通過使輸入信號經歷并-串轉換，然后將輸入信號傳輸到半導體芯片203側，并且使從半導體芯片203側接收的接收信號經歷串_并轉換，減少要經歷毫米波轉換的信號的數目。當第一通信塊100和第二通信塊200之間的原始信號傳輸是串行形式時，不需要提供并-串轉換部分114和串-并轉換部分127。[第二通信塊]第二通信塊200具有基本與第一通信塊100的功能配置類似的功能配置。每個功能部分通過具有數字2作為第三位的參考符號標識，并且與第一通信塊100的那些功能部分類似的和同樣的功能部分通過具有與第一通信塊100中相同的第二和第一位的參考符標識。傳輸側信號生成部分210和傳輸線耦合部分208形成傳輸單元。接收側信號生成部分220和傳輸線耦合部分208形成接收單元。LSI功能部分204執(zhí)行第二通信塊200的主要應用控制。LSI功能部分204例如包括用于處理希望傳輸到其它設備的各種信號的電路和用于處理從其它設備接收的各種信號的電路。順便提及，當旋轉結構1001分發(fā)為包括無線電通信設備1000的模塊而沒有并入電子設備時，例如在圖9中的LSI功能部分104和用于布置在固定單元1002側的第一通信塊100的信號生成部分107之間提供連接連接器109，在連接連接器109的部分將板102劃分為兩個板(見圖中的點線)，并且通過連接連接器109將在LSI功能部分104側的板連接到在信號生成部分107和傳輸線耦合部分108側的板是足夠的。同樣在可移動單元1004側，LSI功能部分204可以從信號生成部分207和傳輸線耦合部分208側分離。具體地，在圖9中的LSI功能部分204和用于布置在可移動單元1004 側的第二通信塊200的信號生成部分207之間提供連接連接器209，在連接連接器209的部分將板202劃分為兩個板(見圖中的點線)，并且通過連接連接器209將在LSI功能部分 204側的板連接到在信號生成部分207和傳輸線耦合部分208側的板是足夠的。[連接和操作]在廣播和無線電通信中通常使用頻率轉換輸入信號和執(zhí)行信號傳輸的方法。在這些應用中，例如使用相對復雜的發(fā)射機和接收機等，其能夠處理以下問題α)可以獲得多遠的通信(關于熱噪聲的S/N的問題)，β )如何處理反射和多個路徑，以及Y )如何抑制與其它信道的干擾和擾動。另一方面，在本實施例中使用的信號生成部分107和207用在比在廣播和無線電通信中通常使用的復雜發(fā)射機和接收機的可用頻率更高頻帶的毫米波波段中。因為短波長λ，所以容易進行頻率再用，并且使用適于在許多相鄰設備之間執(zhí)行通信的信號生成部分。不像現有技術中使用電布線的信號接口，本實施例通過在如上所述的毫米波波段執(zhí)行信號傳輸，靈活地提供高速特性和高容量。例如，僅僅希望具有高速特性和高容量特性的信號設為用于毫米波波段中通信的對象，并且通信塊100和200在其一部分中具有使用用于低速和低容量信號和用于電源的現有技術的電布線的接口(通過端子或連接器的連接)。信號生成部分107通過使從LSI功能部分104的輸入的輸入信號經歷信號處理，生成毫米波信號。信號生成部分107通過傳輸線(例如，如微條線、帶線、共面線或槽線) 連接到傳輸線耦合部分108。生成的毫米波信號經由傳輸線耦合部分108提供到毫米波信號傳輸線9。傳輸線耦合部分108具有天線結構。傳輸線耦合部分108具有將傳輸的毫米波信號轉換為電磁波，并且發(fā)出電磁波的功能。傳輸線耦合部分108耦合到毫米波信號傳輸線 9。通過傳輸線耦合部分108轉換的電磁波提供到毫米波信號傳輸線9的一個端部部分。在第二通信塊200側的傳輸線耦合部分208耦合到毫米波信號傳輸線9的另一端部部分。通過在第一通信塊100側的傳輸線耦合部分108和第二通信塊200側的傳輸線耦合部分208 之間提供毫米波信號傳輸線9，毫米波波段中的電磁波傳播通過毫米波信號傳輸線9。在第二通信塊200側的傳輸線耦合部分208耦合到毫米波信號傳輸線9。傳輸線耦合部分208接收傳輸到毫米波信號傳輸線9的另一端的電磁波，將電磁波轉換為毫米波信號，然后將毫米波信號提供到信號生成部分207 (基帶信號生成部分)。信號生成部分207 使轉換的毫米波信號經歷信號處理，從而生成輸出信號(基帶信號)，然后將輸出信號(基帶信號)提供到LSI功能部分204。已經對從第一通信塊100到第二通信塊200的信號傳輸的情況進行了上面的描述。然而，類似地考慮將來自第二通信塊200中的LSI功能部分204的信號傳輸到第一通信塊100的情況是足夠的。毫米波信號可以雙向傳輸。經由電布線執(zhí)行信號傳輸的信號傳輸系統(tǒng)具有以下問題。i)盡管希望傳輸數據的更高的容量和更高速度，但是對于電布線的傳輸速度和傳輸容量存在限制。ii)為了處理增加傳輸數據的速度的問題，通過增加布線的條數并且因此實現信號并行化，可以減少每條信號線的傳輸速度。然而，該措施導致輸入和輸出端子的增加。結果，例如要求印刷板和纜線布線的復雜化、連接器部分和電接口的物理尺寸的增加等，并且出現如這些部分的形狀的復雜化、部分的可靠性的劣化、以及成本增加的問題。iii)由于隨著電影視頻、計算機圖像等的信息量的膨脹，基帶信號的頻帶加寬，電磁兼容性(EMC)的問題變得更加明顯。例如，當使用電布線時，布線變?yōu)樘炀€，并且對對應于天線的調諧頻率的信號干擾。此外，由于布線的阻抗的失配等的反射和諧振是假輻射的原因。諧振和反射趨于伴隨輻射，并且使得EMI (電磁干擾)的問題嚴重。電子設備的配置復雜化以針對這樣的問題采取措施。iv)除了 EMC和EMI，當存在反射時，由于在接收側碼元之間的干擾導致的傳輸誤差和由于擾動的跳變(jump in)導致的傳輸誤差變?yōu)閱栴}。另一方面，根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1執(zhí)行通過毫米波而不是電布線的信號傳輸。從LSI功能部分204到LSI功能部分104的信號轉換為毫米波信號，并且經由毫米波信號傳輸線9在傳輸線耦合部分108和208之間傳輸毫米波信號。因為無線電通信，所以不需要關心布線的形狀和連接器的位置，因此不出現對于布局的特別限制。可以省略由通過毫米波的信號傳輸代替的用于信號的布線和端子，使得解決了 EMC和EMI的問題。通常，在通信塊100和200中不存在使用毫米波波段中的頻率的其它功能部分，因此容易實現針對EMC和EMI的措施。因為在第一通信塊100和第二通信塊200相互鄰近的狀態(tài)下執(zhí)行無線電傳輸，并且在固定位置之間和以已知的位置關系執(zhí)行信號傳輸，所以獲得以下優(yōu)點。1)容易適當地設計傳輸側和接收側之間的傳播信道(波導結構)。2)通過設計密封傳輸側和接收側以及傳播信道的傳輸線耦合部分的介電結構 (毫米波信號傳輸線的波導結構)，使得比自由空間具有更高可靠性的極好傳輸成為可能。3)不像普通無線電通信，用于管理無線電傳輸的控制器(本示例中的LSI功能部分104)的控制不需要動態(tài)地或與高頻自適應地執(zhí)行，使得與普通無線電通信相比可以減小控制開銷。結果，可以實現小型化、更低功耗和更高速度。4)當在制造時或在設計時校準無線電傳輸環(huán)境時，并且掌握了各個變化等，通過參照和傳輸數據，使得高質量的通信成為可能。5)即使當存在反射時，反射也是固定反射，使得反射的影響可以通過接收側的小均衡器容易地消除。均衡器的設置可以通過預設或靜態(tài)控制進行，因此可以容易地獲得。
此外，毫米波通信提供以下優(yōu)點。a)因為毫米波通信提供寬通信波段，所以可以容易地實現高數據速率。b)用于傳輸的頻率可以從其它基帶信號處理的頻率分離，因此毫米波和基帶信號的頻率之間的干擾不容易出現。c)因為毫米波波段具有短波長，所以可以使得根據波長確定的天線和波導結構更小。此外，因為大的距離衰減和毫米波波段的小衍射，所以容易提供電磁屏蔽。d)關于載波的穩(wěn)定性，存在對于普通室外無線電通信的嚴格規(guī)定以避免干擾等。為了實現這樣的高穩(wěn)定性的載波，使用高穩(wěn)定性的外部頻率參考部分、乘法電路、PLL(鎖相環(huán)電路)等，因此增加了電路規(guī)模。然而，在毫米波的情況下(特別當結合固定位置之間或以已知位置關系的信號傳輸使用時)，可能容易地屏蔽毫米波，避免毫米波泄漏到外部，使用低穩(wěn)定性的載波用于傳輸，因此避免電路規(guī)模的增加。適當地采用注入鎖定系統(tǒng)來解調由接收側的小電路通過不嚴格穩(wěn)定性的載波傳輸的信號。
順便提及，在本實施例中，執(zhí)行毫米波波段中的通信的系統(tǒng)已經說明為其中根據第一到第三實施例的無線電通信設備1000應用到旋轉結構1001的無線電通信系統(tǒng)的示例。然而，本申請的范圍不限于執(zhí)行毫米波波段中的通信的系統(tǒng)。低于毫米波波段的頻帶中或相反高于毫米波波段的頻帶中的通信可以應用于旋轉結構1001。例如，可以應用微波波段。<通信處理系統(tǒng)調制和解調>圖IlA到IlC是輔助說明在傳輸側提供的調制功能部分8300 (調制部分115和 215以及頻率轉換部分116和216)和在接收側提供的解調功能部分8400 (頻率轉換部分 125和225以及解調部分126和226)的基本配置的示例。[調制功能部分基本配置]圖IlA示出在傳輸側提供的調制功能部分8300的基本配置的示例。要傳輸的信號(例如12位圖像信號)通過并_串轉換部分8114轉換為高速串行數據串。串行數據串提供到調制功能部分8300。調制功能部分8300根據調制系統(tǒng)可以采用多種電路配置。然而，例如在調制幅度和相位的系統(tǒng)的情況下，調制功能部分8300采用包括混頻電路8302 (混頻器電路)和傳輸側本地振蕩器8304的配置是足夠的。傳輸側本地振蕩器8304生成用于調制的載波(載波信號或參考載波)?；祛l電路8302通過將由傳輸側本地振蕩器8304生成的毫米波波段中的載波乘以(調制)來自并-串轉換部分8114(對應于并-串轉換部分114)的信號，生成毫米波波段中的調制信號。混頻電路8302然后將調制信號提供到放大部分8117 (對應于放大部分117)。通過放大部分8117放大調制信號，然后從天線8136 (之前示例中的線偏振波探測器1070或圓偏振波探測器1080)輻射。[解調功能部分第一基本配置]圖IlB示出在接收側提供的解調功能部分8400的基本配置的第一示例。盡管解調功能部分8400可以采用對應于傳輸側的調制系統(tǒng)的范圍內的多種電路配置，但是以下將對其中調制幅度和相位的系統(tǒng)進行描述，以便對應于上面調制功能部分8300的描述。第一示例中的解調功能部分8400_1具有兩輸入型混頻電路8402 (混頻電路)，并且使用提供與接收的毫米波信號的幅度的平方(包絡)成比例的檢測輸出的平方律 (square-law)檢測電路。在圖中示出的示例中，在混頻電路8402以后的級中提供濾波處理部分8410和時鐘再現電路8420 (CDR 時鐘數據恢復)以及串-并轉換部分8127 (對應于串_并轉換部分127)。例如，在濾波處理部分8410中提供低通濾波器(LPF)。通過天線8236(之前示例中的線偏振波探測器1070或圓偏振波探測器1080)接收的毫米波接收信號輸入到可變增益型放大部分8224 (對應于放大部分224)，以便調整幅度，并且此后提供到解調功能部分8400_1。調整幅度的接收信號同時輸入到混頻電路8402 的兩個輸入端子，其中生成平方信號。平方信號提供到濾波處理部分8410。通過濾波處理部分8410的低通濾波移除由混頻電路8402生成的平方信號的高頻分量，從而生成從傳輸側傳輸的輸入信號(基帶信號)的波形。基帶信號提供到時鐘再現電路8420。時鐘再現電路8420基于基帶信號再現采樣時鐘，并且通過用再現的采樣時鐘采樣基帶信號，生成接收數據串。生成的接收數據串提供到串-并轉換部分8227，其中再現并行信號(例如12位圖像信號)。盡管時鐘再現系統(tǒng)包括多種系統(tǒng)，但是例如采用碼元同步系統(tǒng)。[解調功能部分第二基本配置]圖IlC示出在接收側提供的解調功能部分8400的基本配置的第二示例。在第二示例中，采用注入鎖定系統(tǒng)。當通過頻分復用系統(tǒng)實現多信道時，使用第一示例中的平方律檢測電路的系統(tǒng) 具有以下困難。首先，在使用第一示例中的平方律檢測電路實現多信道時，用于接收側頻率選擇的帶通濾波器需要布置在平方律檢測電路前一級中，但是不容易以小尺寸實現陡的 (steep)的帶通濾波器。此外，第一示例中的平方律檢測電路在靈敏度方面是不利的。振蕩電路還具有以下困難。例如，在戶外通信中實現多信道時，產生載波的頻率變化分量的影響，因此對于傳輸側的載波的穩(wěn)定性也要求嚴格的規(guī)范。當如在戶外無線電通信中使用的普通方法用在通過毫米波傳輸數據時的傳輸側和接收側時，要求載波的穩(wěn)定性，并且要求其頻率穩(wěn)定性在PPm(每百萬的各部分)的量級的高穩(wěn)定毫米波振蕩器。當要在硅集成電路(CMOS:互補金屬氧化物半導體)上實現高穩(wěn)定性的毫米波振蕩器時，因為在普通CMOS中使用的硅基底具有低絕緣質量，所以不能容易地形成高Q諧振電路(tank circuit)，并且不容易實現高穩(wěn)定性的毫米波振蕩器。例如，當在CMOS芯片上形成電感時， Q是大約30到40。因此，通常，為了實現如在無線電通信中要求的高穩(wěn)定性振蕩器，別無選擇只能采用在形成振蕩電路的CMOS外部通過晶體振蕩器形成高Q諧振電路，影響在低頻的振蕩，倍增振蕩輸出，并且從而將振蕩輸出升高到毫米波波段的方法。然而，在通過毫米波的信號傳輸的情況下，為了實現通過用于LVDS (低電壓差分信令)等的布線代替信號傳輸的功能，不希望提供這樣的外部振蕩回路(tank)到所有芯片。當使用如OOK(開關鍵控)等的調制系統(tǒng)時，在接收側執(zhí)行包絡檢測是足夠的。因此，消除了對于振蕩器的需要，并且可以減少諧振電路的數目。然而，存在缺點在于，由于加長了信號傳輸距離，信號失真產生影響。例如還存在這樣的問題，如難以實現多信道或全雙工雙向性以實現外殼內的多個自由的獨立通信，以及難以通過正交化調制信號提高數據傳輸速率。此外，當考慮載波的容忍頻率變化時，在實際情況中，調制系統(tǒng)限于調制幅度的系統(tǒng)(例如如OOK等的ASK)，其中可以忽視頻率變化的系統(tǒng)影響，并且難以采用調制相位和頻率的系統(tǒng)。作為針對這樣的問題的措施，第二示例中的解調功能部分8400_2采用注入鎖定系統(tǒng)。當采用注入鎖定系統(tǒng)時，希望避免調制信號分量存在于載波頻率的附近，并且通過在抑制(截斷)包括要調制的信號的DC(直流)的低頻分量之后執(zhí)行調制，使得接收側的注入鎖定容易。例如，在模擬調制系統(tǒng)的情況下，希望對要調制的信號執(zhí)行高通濾波處理(或帶通濾波處理)。在數字調制系統(tǒng)的情況下，希望執(zhí)行8-9轉換代碼、8-10轉換代碼等的無 DC編碼。連同來自傳輸側的調制為毫米波波段的信號，還希望發(fā)出參考載波信號，其對應于用于調制的載波信號，并且用作用于接收側的注入鎖定的參考。盡管可以考慮通過混頻電路8302僅發(fā)出調制為毫米波波段的調制信號，但是是否可以在接收側實現注入鎖定與是否執(zhí)行無DC的處理、注入水平、調制系統(tǒng)、數據速率、載波頻率等有關，并且存在對于應用范圍的限制。例如，Tarar，M. A. ；Zhizhang Chen,"A Direct Down-Conversion Receiver for CoherentExtraction of Digital Baseband Signals Using the Injection Locked Oscillators,，，Radio and Wireless Symposium,2008 IEEE, Volume, Issue,2008 年 1 月 22-24日，57到60頁(下文中稱為參考文獻2)公開了其中通過PSK系統(tǒng)調制的調制信號本身用于注入鎖定的示例。
參考載波信號典型地是用于調制的載波信號本身，但是不限于此。參考載波信號可以是例如與用于調制的載波信號同步的另一頻率的信號(例如，諧波信號)。取決于調制系統(tǒng)和調制電路，載波信號包括在調制電路的輸出本身中(例如，標準幅度調制、ASK等)，或者載波被抑制(載波抑制系統(tǒng)的幅度調制、ASK、PSK等)。當載波信號包括在調制電路的輸出本身中時，不需要額外發(fā)送參考載波信號到接收側。然而，在其中載波信號不包括在調制電路的輸出本身中的情況下，希望執(zhí)行“還發(fā)送參考載波信號”的操作。在接收側提供接收側本地振蕩器8404。傳輸的參考載波信號分量注入鎖定到接收側本地振蕩器8404中?；祛l電路8402使用接收側本地振蕩器8404的輸出信號(振蕩輸出信號)解調傳輸的毫米波調制信號，從而重建傳輸對象信號。例如，接收信號輸入到接收側本地振蕩器8404，并且與參考載波信號同步。參考載波信號和接收信號輸入混頻電路 8402以生成倍增信號。通過濾波處理部分8410移除倍增信號的高頻分量，從而獲得從傳輸側傳輸的輸入信號(基帶信號)的波形。剩下與第一示例中相同。通過如此使用注入鎖定，在接收側的接收側本地振蕩器8404可以具有低Q，并且可以放松對于傳輸側的參考載波信號的穩(wěn)定性的要求規(guī)范。因此，即使在高載波頻率的情況下，也可以簡單地實現接收功能。接收側本地振蕩器8404再現與傳輸側的參考載波同步的信號，并且將信號提供到混頻電路8402。然后執(zhí)行同步檢測。因此，如圖IlC所示，不需要在混頻電路8402的前一級提供帶通濾波器(頻率選擇濾波器)。此外，在接收機側，可以通過在半導體芯片上提供諧振電路而沒有在CMOS配置的半導體芯片外部使用諧振電路，實現接收側本地振蕩器8404。使用通過將從傳輸側傳輸的參考載波信號分量提供到接收側本地振蕩器8404，從而注入鎖定從傳輸側傳輸到接收側本地振蕩器8404的參考載波信號分量所獲得的輸出信號，解調傳輸的毫米波調制信號，使得可以重建傳輸的輸入信號。以下將對在從第一通信塊100側到第二通信塊200側傳輸毫米波信號的情況下，采用注入鎖定系統(tǒng)時傳輸側(傳輸側信號生成部分110)和接收側(接收側信號生成部分 220)的細節(jié)進行描述。[注入鎖定系統(tǒng)傳輸側的配置示例]圖12A和12B是輔助說明對其應用注入鎖定系統(tǒng)的傳輸側(傳輸側信號生成部分 110)的配置示例的圖。以下將對應用數字調制系統(tǒng)的情況進行描述。順便提及，參考符號 “_1”附加到第一示例中的調制功能部分8300，并且參考符號“_2”附加到第二示例中的調制功能部分8300。當進行描述而不用相互區(qū)分調制功能部分8300_1和8300_2時將省略參
考符號。傳輸側信號生成部分110包括在圖中未示出的并_串轉換部分8114和調制功能部分8300之間的編碼部分8322、復用部分8324和波形整形部分8326。不必具有這些功能部分，并且當功能部分的功能需要時提供功能部分是足夠的。傳輸側信號生成部分110包括用于控制每個功能部分的控制器部分8340。盡管不必具有控制器部分8340，但是控制器部分8340的功能通常存在于CMOS芯片或多種新近系統(tǒng)的板上?？刂破鞑糠?340例如具有以下功能設置編碼和復用、設置波形整形、設置調制模式、設置振蕩頻率、設置參考載波信號的相位和幅度、設置放大部分8117的增益和頻率特性、以及設置天線特性。每塊設置信息提供到相應的功能部分?；趤碜钥刂破鞑糠?340的編碼模式設置信息，編碼部分8322使通過圖中未示出的并-串轉換部分8114轉換為串行形式的數據經歷編碼處理，如錯誤校正等。此時，編碼部分8322應用8-9轉換代碼、8-10轉換代碼等的無DC編碼，以便防止調制信號分量存在于載波頻率附近，并且使得接收側的注入鎖定容易。復用部分8324分組化數據。當接收側的注入鎖定檢測部分配置為通過已知模式的相關檢測注入鎖定時，基于來自控制器部分8340的對于用于同步檢測的分組的設置信息，復用部分8324周期性地插入已知的信號波形或已知的數據模式(例如，偽隨機信號PN 信號)?；趤碜钥刂破鞑糠?340的對于波形整形的設置信息，波形整形部分8326執(zhí)行波形整形處理，如頻率特性校正、預強調、頻帶限制等。除了混頻電路8302 (調制電路)和傳輸側本地振蕩器8304 (傳輸側振蕩器)之外，調制功能部分8300包括相位和幅度調整電路8306和信號合成電路8308。圖12A中示出的第一示例中的傳輸側本地振蕩器8304使用CMOS芯片上的諧振電路生成用于CMOS芯片上調制的參考載波信號。順便提及，圖12B中示出的第二示例是當可用作參考的時鐘信號存在于第一通信塊100中時的配置示例。調制功能部分8300_2包括傳輸側本地振蕩器8304前一級中的倍增(multiplying)電路8303。倍增電路8303倍增“可用作參考的時鐘信號”，該時鐘信號從圖中未示出的時鐘信號生成部分提供，然后將倍增信號提供到傳輸側本地振蕩器8304。第二示例中的傳輸側本地振蕩器8304是同步振蕩器電路。第二示例中的傳輸側本地振蕩器 8304與倍增信號同步地生成用于調制的參考載波信號。混頻電路8302用來自波形整形部分8326的處理的輸入信號調制由傳輸側本地振蕩器8304生成的參考載波信號。混頻電路8302然后將調制的參考載波信號提供到放大部分8117。基于來自控制器部分8340的相位和幅度設置信息，相位和幅度調整電路8306設置要傳輸的參考載波信號的相位和幅度。當存在一個天線8136并且存在一個天線8236時，提供信號合成電路8308來將參考載波信號與調制到毫米波波段中的調制信號一起發(fā)送到接收側。當由混頻電路8302生成的調制信號和由傳輸側本地振蕩器8304生成的參考載波信號通過各個分離的天線傳輸時，不需要信號合成電路8308。當參考載波信號與調制到毫米波波段中的調制信號一起發(fā)送到接收側時，信號合成電路8308使通過混頻電路8302調制到毫米波波段中的調制信號和來自相位和幅度調整電路8306的參考載波信號經歷合成處理，然后發(fā)送結果到放大部分8117。當僅通過混頻電路8302調制到毫米波波段中的調制信號發(fā)送到接收側時，信號合成電路8308不執(zhí)行合成處理，而是僅發(fā)送通過混頻電路8302調制到毫米波波段中的調制信號到放大部分8117。放大部分8117根據需要在傳輸輸出幅度和頻率特性上調整從信號合成電路8308接收的毫米波信號，然后將毫米波信號提供到天線8136 (之前示例中的線偏振波探測器1070或圓偏振波探測器1080)。天線8136經由波導1012和1014將毫米波信號(調制信號和參考載波信號)傳輸到接收側。如從上面描述理解的，當參考載波信號與調制到毫米波波段的信號一起發(fā)送到接收側時，信號合成電路8308是否起作用與混頻電路8302的電路配置和調制系統(tǒng)有關。取決于混頻電路8302的電路配置和調制系統(tǒng)，參考載波信號也可以與調制到毫米波波段的信號一起發(fā)送到接收側，而不用使得信號合成電路8308起作用。在幅度調制或ASK中，混頻電路8302可以主動地設為載波抑制系統(tǒng)的調制電路，并且通過傳輸側本地振蕩器8304生成的參考載波信號可以與調制電路的輸出一起發(fā)送。在此情況下，用于調制的載波信號的諧波可以用于參考載波信號，并且調制信號和參考載波信號可以分開地在幅度上調整。也就是說，放大部分8117進行關注調制信號的幅度的增益調制。此時，參考載波信號的幅度也同時調整。只有參考載波信號的幅度可以在相位和幅度調整電路8306中調整，以便是關于注入鎖定的希望幅度。[注入鎖定系統(tǒng)接收側的配置示例]圖13是輔助說明對其應用注入鎖定系統(tǒng)的接收側(接收側信號生成部分220)的配置示例的圖。接收側信號生成部分220包括用于控制每個功能部分的控制器部分8440。盡管不必具有控制器部分8440，但是控制器部分8440的功能通常存在于CMOS芯片或多種新近系統(tǒng)的板上，如同控制器部分8340。控制器部分8440例如具有以下功能設置放大部分 8224的增益和頻率特性、設置接收的參考載波信號的相位和幅度、設置振蕩頻率、設置調制模式、設置濾波器和均衡器、以及設置編碼和復用。每塊設置信息提供到相應的功能部分。除了混頻電路8402 (解調電路)和接收側本地振蕩器8404 (接收側振蕩器)之外，解調功能部分8400包括相位和幅度調整電路8406、直流分量抑制電路8407、以及注入鎖定檢測電路8408。順便提及，用于僅提取參考載波信號分量的電路(帶通濾波器等)可以布置在注入信號到接收側本地振蕩器8404的一側(例如在相位和幅度調整電路8406前一級中)。從而，調制信號分量和參考載波信號分量從接收的毫米波信號分離，僅僅參考載波信號分量提供到接收側本地振蕩器8404，因此容易實現注入鎖定?；趤碜钥刂破鞑糠?440的相位和幅度設置信息，相位和幅度調整電路8406設置接收的參考載波信號的相位和幅度。盡管圖13示出其中相位和幅度調整電路8406布置在用于輸入注入信號到接收側本地振蕩器8404的端子側的配置，但是相位和幅度調整電路8406可以布置在接收側本地振蕩器8404和混頻電路8402之間的信號路徑上，或者兩個相位和幅度調整電路8406可以相互結合使用。直流分量抑制電路8407抑制包括在混頻電路8402的輸出中的不需要的直流分量 (直流偏置分量)。例如，當參考載波信號與來自傳輸側的調制信號一起傳輸到接收側時，取決于調制信號和參考載波信號之間的相位關系，可能出現大的直流偏置分量。直流分量抑制電路8407用于移除直流偏置分量。注入鎖定檢測電路8408基于通過混頻電路8402獲得的基帶信號確定注入鎖定的狀態(tài)，并且將確定的結果通知控制器部分8440。盡管圖13示出其中注入鎖定檢測電路8408感測直流分量抑制電路8407的輸出信號的配置，但是注入鎖定檢測電路8408可以感測直流分量抑制電路8407的輸入側?！白⑷腈i定的狀態(tài)”是從接收側本地振蕩器8404輸出的再現參考載波信號(該參考載波信號將稱為再現的參考載波信號)是否與傳輸側的參考載波信號(該參考載波信號將稱為傳輸的參考載波信號)同步。其中傳輸的參考載波信號與再現的參考載波信號同步的狀態(tài)將稱為“實現注入鎖定”的狀態(tài)。為了實現注入鎖定，接收側信號生成部分120控制傳輸側本地振蕩器8304的自由運行振蕩頻率和到接收側本地振蕩器8404的接收信號的注入幅度和注入相位的至少一個。要控制哪個元素取決于接收側本地振蕩器8404的電路配置。不是所有元素必須需要控制。例如，為了實現注入鎖定，控制器部分8440經由相位和幅度調整電路8406控制接收側本地振蕩器8404的自由運行振蕩頻率，并且控制到接收側本地振蕩器8404的接收信號的注入幅度和注入相位，以此方式以便與注入鎖定檢測電路8408的檢測結果互鎖。例如，首先，經由毫米波信號傳輸線9 (波導1012和1014)從傳輸側發(fā)送的毫米波信號(調制信號和參考載波信號)通過天線8236，然后通過放大部分8224放大。一部分放大的毫米波信號在相位和幅度調整電路8406中在幅度和相位上調整，并且此后注入接收側本地振蕩器8404?；祛l電路8402通過來自接收側本地振蕩器8404的輸出信號(再現的參考載波信號)，將來自放大部分8224的毫米波信號頻率轉換到基帶信號。一部分轉換的基帶信號輸入到注入鎖定檢測電路8408。通過注入鎖定檢測電路8408獲得用于確定接收側本地振蕩器8404是否與傳輸側的參考載波信號同步的信息，并且通知控制器部分8440。例如，當調制系統(tǒng)是應用OOK的ASK時(對于BPSK同樣適用)，輸入信號的碼元時間(symbol time) (T)需要比 l/(2Afomax)短一余量(margin)。Afomax 是接收側本地振蕩器8404的最大牽入頻率(pull-in frequency)范圍寬度。當碼元時間(T)長于1/ (2 Δ fomax)時，接收側本地振蕩器8404運行在放大模式，并且不能充分地輸出解調所需的參考載波信號分量。優(yōu)選這樣的短碼元時間的事實在針對高速數據傳送的本實施例的應用中是方便的。牽入頻率范圍可以從進入接收側本地振蕩器8404的注入電壓Vi、自由運行振蕩電壓Vo、自由運行振蕩頻率fo、以及諧振電路的Q值表示為等式(A)。因此，Δ f0max可以通過控制輸入電壓Vi來控制。Δfomax = fo/(2*Q)*(Vi/Vo)*l/sqrt(1_(Vi/Vo)"2) · · · (A)基于來自注入鎖定檢測電路8408的關于“注入鎖定的狀態(tài)”的信息，控制器部分 8440確定是通過以下兩種方法之一還是相互結合使用兩種方法實現同步。1)在接收側獲得重建波形和已知信號波形或已知數據模式之間的相關，并且當獲得強相關時確定實現同步。2)監(jiān)視在接收側解調的基帶信號的直流分量，并且當直流分量穩(wěn)定時確定實現同
步ο盡管可以為上面1)和2)的機制構思多種方法，但是這里將省略其細節(jié)的描述。當確定沒有實現同步時，控制器部分8440改變用于接收側本地振蕩器8404的振蕩頻率設置信息和用于相位和幅度調整電路8406的幅度和相位設置信息，以便根據預定過程在用于傳輸側調制的載波頻率信號和從接收側本地振蕩器8404輸出的振蕩輸出信號之間實現同步?？刂破鞑糠?440此后再次重復確定注入鎖定的狀態(tài)的過程，直到實現好的同步。該系統(tǒng)在功耗和抗干擾方面具有缺點，因為不能在接收側實現注入鎖定，除非毫米波信號(具體地，參考載波信號分量)以一定強度傳輸，但是該系統(tǒng)具有能夠僅在接收側處理的優(yōu)點。此外，沒有對于在接收側規(guī)定的限制，控制信息可以發(fā)送到傳輸側，以便調整傳輸側的傳輸側本地振蕩器8304的振蕩頻率(也就是說，參考載波信號的頻率)、毫米波的傳輸幅度(具體地，參考載波信號的傳輸幅度)、以及參考載波信號的相位。不必通過毫米波從接收側到傳輸側傳輸控制信息，并且可以采用任意系統(tǒng)，不管有線或無線電?？刂苽鬏攤?的系統(tǒng)需要從接收側到傳輸側傳輸控制信息，但是具有例如能夠傳輸具有最小功率的毫米波，從而能夠減小功耗，并且改進抗干擾的優(yōu)點，其中可以利用該最小功率在接收側實現注入鎖定。適當地執(zhí)行接收側本地振蕩器8404的注入鎖定，并且通過混頻電路8402頻率轉換的基帶信號提供到濾波處理部分8410。除了低通濾波器8412外，濾波處理部分8410包括均衡器8414。例如，均衡器8414具有均衡器(也就是說，波形均衡)濾波器，用于添加減小量的增益到接收信號的高頻帶以減小碼元間干擾。低通濾波器8412移除基帶信號的高頻分量。均衡器8414校正基帶信號的高頻分量。時鐘再現電路8420具有碼元同步電路8422、解碼部分8424和解復用部分8426。解碼部分8424對應于編碼部分8322。解復用部分8426對應于復用部分8324。解碼部分 8424和解復用部分8426每個執(zhí)行傳輸側的相反處理。在碼元同步電路8422中實現碼元同步之后，時鐘再現電路8420基于來自控制器部分8440的編碼模式設置信息和復用設置重建原始輸入信號。CMOS小型化將在未來進一步進步，并且CMOS的運行頻率將進一步增加。希望高載波頻率用于實現更高頻帶的小傳輸系統(tǒng)。本示例中的注入鎖定系統(tǒng)可以放松對于振蕩頻率穩(wěn)定性的要求規(guī)范，因此使得可能容易使用更高的載波頻率。如從等式(A)清楚的，注入鎖定側的接收側本地振蕩器8404需要具有低Q，以便跟隨傳輸側的變化。當在CMOS上形成接收側本地振蕩器8404時，這是有利的。<通信處理系統(tǒng)應用的第一示例>
圖14是輔助說明根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1的第一應用示例的圖。根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1的第一應用示例是這樣的配置，其中當固定單元1002和可移動單元1004之一設為傳輸側、并且另一個設為接收側并且在同一方向執(zhí)行傳輸時，在傳輸側安排N組(N是2或更大的正整數)傳輸單元，在接收側也安排N組接收單元，并且各組傳輸單元和接收單元使用各個分離的載波頻率。圖14示出固定單元1002設為傳輸側、可移動單元1004設備接收側并且N = 2的情況。上述注入鎖定系統(tǒng)應用到傳輸單元和接收單元的每個。例如，第一通信塊100 (第一和第二傳輸側信號生成部分110_1和110_2)布置在固定單元1002中，并且第二通信塊200 (第一和第二接收側信號生成部分220_1和220_2)布置在可移動單元1004中。假設第一傳輸側信號生成部分110_1和第一接收側信號生成部分220_1的組使用第一載波頻率Π，并且第二傳輸側信號生成部分110_2和第二接收側信號生成部分220_2的組使用第二載波頻率f2(興fl)。例如，假設圓偏振波探測器1080 用作傳輸線耦合部分108和208的天線。通過各個傳輸側信號生成部分110_1和110_2生成的載波頻率fl和f2的毫米波信號通過作為復用處理部分113的示例的耦合器集成到一個系統(tǒng)中，然后經由傳輸線耦合部分108的圓偏振波探測器1080作為圓偏振波傳輸到波導1012和1014內部。在接收側的圓偏振波探測器1080接收波導1012和1014中的圓偏振波的毫米波信號，通過作為簡化處理部分228的示例的分配器將圓偏振波的毫米波信號分離為兩個系統(tǒng)，然后將信號提供到各個接收側信號生成部分220_1和220_2。接收側信號生成部分220_1生成以用于通過傳輸側信號生成部分110_1的調制的載波頻率Π注入鎖定的再現的載波信號，并且解調接收的毫米波信號。接收側信號生成部分220_2生成以用于通過傳輸側信號生成部分110_2 的調制的載波頻率f2注入鎖定的再現的載波信號，并且解調接收的毫米波信號。在應用的第一示例中，在這樣的機制的情況下，使用兩組載波頻率fl和f2，可以實現在同一方向傳輸不同信號的頻分復用傳輸而不導致干擾問題。<通信處理系統(tǒng)應用的第二示例>圖15是輔助說明根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1的第二應用示例的圖。根據本實施例的無線電傳輸系統(tǒng)1的第二應用示例是這樣的配置，其中在固定單元1002和可移動單元1004的每個中安排傳輸單元和接收單元，各組傳輸單元和接收單元使用各個分離的載波頻率，并且執(zhí)行全雙工雙向通信。圖15示出在固定單元1002和可移動單元1004的每個中安排一個傳輸單元和一個接收單元的情況。上述注入鎖定系統(tǒng)應用于傳輸單元和接收單元的每個。例如，第一通信塊100 (傳輸側信號生成部分110和接收側信號生成部分120)布置在固定單元1002中，并且第二通信塊200(傳輸側信號生成部分210和接收側信號生成部分220)布置在可移動單元1004中。為了實現全雙工雙向通信，不同的頻率分配為到各組執(zhí)行信號傳輸的傳輸單元和接收單元的每個的參考載波信號。例如，假設傳輸側信號生成部分110和接收側信號生成部分220的組使用第一載波頻率Π，并且傳輸側信號生成部分210和接收側信號生成部分120的組使用第二載波頻率f2 (興f 1)。例如，假設圓偏振波探測器1080用作傳輸線耦合部分108和208的天線。通過在固定單元1002側的傳輸側信號生成部分110生成的載波頻率Π的毫米波信號，經由作為傳輸線耦合部分108的天線切換部分的示例的循環(huán)器傳送到圓偏振波探測器1080_1，然后作為圓偏振波傳輸到波導1012和1014內部。作為接收側的可移動單元 1004上的圓偏振波探測器1080_2接收波導1012和1014中的圓偏振波的毫米波信號，然后經由作為傳輸線耦合部分208的天線切換部分的示例的循環(huán)器將毫米波信號提供到接收側信號生成部分220。接收側信號生成部分220生成以用于通過傳輸側信號生成部分110 的調制的載波頻率Π注入鎖定的再現的載波信號，并且解調接收的毫米波信號。相反，通過在可移動單元1004側的傳輸側信號生成部分210生成的載波頻率f2 的毫米波信號，經由作為傳輸線耦合部分208的天線切換部分的示例的循環(huán)器傳送到圓偏振波探測器1080_2，然后作為圓偏振波傳輸到波導1012和1014內部。作為接收側的固定單元1002上的圓偏振波探測器1080_1接收波導1012和1014中的圓偏振波的毫米波信號，然后經由作為傳輸線耦合部分108的天線切換部分的示例的循環(huán)器將毫米波信號提供到接收側信號生成部分120。接收側信號生成部分120生成以用于通過傳輸側信號生成部分210調制的載波頻率f2注入鎖定的再現的載波信號，并且解調接收的毫米波信號。在應用的第二示例中，在這樣的機制的情況下，在使用兩組載波頻率fl和f2的頻分復用的應用中，可以實現在相互相反方向上傳輸不同信號的全雙工雙向通信而不導致干擾問題。<應用旋轉結構的電子設備>應用到上述旋轉結構1001的無線電通信設備1000可以分發(fā)為包括無線電通信設備1000的旋轉結構1001 (模塊形式，其可以包括旋轉驅動單元1060)，或者可以以產品形式分發(fā)，其中無線電通信設備1000安裝在包括旋轉結構1001的電子設備中。以下將進行這樣的電子設備的一些產品示例的描述。[第一產品示例]圖16A和16B是輔助說明應用旋轉結構1001的電子設備的第一產品示例的圖。第一產品示例是到監(jiān)控相機的應用示例。如圖16A所示，監(jiān)控相機2000有包括固定單元 2002(對應于固定單元1002)和可移動單元2004(對應于可移動單元1004)的旋轉結構 1001。固定單元1002例如固定到天花板2003 (或墻壁)?？梢苿訂卧?004具有在外殼 2008的部分中提供的開放部分中的圖像拾取模塊2050。如圖16B所示，例如，可移動單元2004在由圓頂形保護蓋2009覆蓋的狀態(tài)下使用，該圓頂形保護蓋2009由透明或半透明玻璃或樹脂形成。保護蓋2009固定到固定單元 2002?？梢苿訂卧?004的外殼2008通過耦合軸2010可旋轉地耦合到固定單元2002。具體地，外殼2008經由軸承2012耦合到耦合軸2010，并且被形成以便能夠通過旋轉驅動部分 2060 (對應于旋轉驅動部分1060)無限旋轉(無限軌道旋轉)。監(jiān)控相機2000例如提供有監(jiān)控其中許多和未指定的人進出的公共建筑物和地點、醫(yī)院、銀行和商店(如超市等)、以及禁止進入的區(qū)域(水壩、基地、機場等)上的侵入者或侵入對象的目的。監(jiān)控相機2000例如被引入遠程監(jiān)控系統(tǒng)。為了設置寬的監(jiān)控范圍，監(jiān)控相機2000使用可移動單元2004在搖動(pan)方向 (水平方向)和傾斜方向(仰角的方向)驅動圖像拾取模塊2050，以改變監(jiān)控相機2000的視場的范圍到寬的范圍。特別地，在本構造中，在搖鏡頭方向采用無限軌道旋轉(無限旋轉)，以便覆蓋寬的監(jiān)視范圍。圖像拾取模塊2050具有圖像拾取鏡頭部分2052和使用CXD(電荷耦合器件)、 CMOS等作為圖像拾取器件的圖像拾取部分2054。圖像拾取鏡頭部分2052優(yōu)選地具有變焦機制。無線電通信部分2100、信號處理部分2110和電源部分2120提供在固定單元2002 的外殼2006中。關于圖9，無線電通信部分2100對應于信號生成部分107和傳輸線耦合部分108，并且信號處理部分2110對應于LSI功能部分104。信號處理部分2110連接到控制信號輸入_輸出端子2152和視頻信號輸入-輸出端子2154。電源部分2120連接到電源輸入端子2156。提供到控制信號輸入-輸出端子2152的控制信號如下。例如，輸入控制信號包括用于進行圖像拾取模塊2050的光學系統(tǒng)的變焦調整、在搖動和傾斜方向上的調整等的輸入控制信號。輸出控制信號包括關于通過每個輸入控制信號的控制結果的信息，例如關于光學系統(tǒng)的變焦倍率的值、搖動和傾斜設置角度等的信息。在可移動單元2004的外殼2008中提供無線電通信部分2200、信號處理部分 2210、驅動控制部分2220、屏蔽管2230和滑動環(huán)機制2240。關于圖9，無線電通信部分2200 對應于信號生成部分207和傳輸線耦合部分208，并且信號處理部分2210和驅動控制部分 2220對應于LSI功能部分204。對應于無線電通信設備1000的波導1012和1014的波導2300布置在無線電通信部分2100和無線電通信部分2200之間。波導2300固定到固定單元2002。無線電波通過波導2300的內部傳播。滑動環(huán)機制2240具有固定導體2242和旋轉導體2244(旋轉刷)。滑動環(huán)機制2240允許固定導體2242和旋轉導體2244之間的不通過無線電波傳輸的信號和通過接觸的功率的電連接。驅動控制部分2220驅動和控制圖像拾取模塊2050。此外，驅動控制部分2220控制圖像拾取模塊2050的搖動方向和傾斜方向。信號處理部分2210適當地處理通過圖像拾取模塊2050的圖像拾取獲得的視頻信號，并且將視頻信號傳輸到無線電通信部分2200。無線電通信部分2200將來自信號處理部分2210的視頻信號轉換為微波波段或毫米波波段中的載波頻率的調制信號，然后提供調制的信號到波導2300。屏蔽管2230用于避免無線電波的泄漏。在這樣配置的監(jiān)控相機2000中，功率經由滑動環(huán)機制2240從固定單元2002提供到可移動單元2004。另一方面，大量數據(如通過圖像拾取模塊2050獲得的視頻信號、控制可移動單元2004側的各個部分的或者在可移動單元2004側獲得的各種控制信息等)經由波導2300通過微波波段或毫米波波段中的無線電傳輸。如關于無線電通信設備1000所述，通過圓偏振波執(zhí)行波導2300中的無線電傳輸。從而，即使當使得可移動單元2004關于固定單元2002執(zhí)行無限旋轉(無限軌道旋轉)時，也可以傳輸高分辨率和高圖像質量的圖像信號和控制信息而沒有任何問題?？梢栽诠潭▎卧?002和執(zhí)行360度無限旋轉的可移動單元2004之間實現高速無線電數據傳輸。例如，在固定單元2002中，功率從電源部分2120提供到無線電通信部分2100和信號處理部分2110。此外，功率從電源部分2120經由可移動單元2004中的滑動環(huán)機制 2240的固定導體2242和旋轉導體2244提供到旋轉驅動部分2060、圖像拾取模塊2050、無線電通信部分2200、信號處理部分2210和驅動控制部分2220。通過圖像拾取模塊2050的圖像拾取獲得的視頻信號在信號處理部分2210中經歷圖像拾取信號處理，然后提供到無線電通信部分2200。無線電通信部分2200通過載波頻率信號調制視頻信號，然后將調制的信號經由波導2300傳輸到固定單元2002側的無線電通信部分2100。無線電通信部分2100將接收的調制信號轉換為基帶信號，然后將基帶信號提供到信號處理部分2210。信號處理部分2210執(zhí)行視頻信號處理，此后從視頻信號輸入_輸出端子2154發(fā)出信號到隨后級中的傳輸線，或在圖中未示出的顯示設備(監(jiān)視器)上顯示監(jiān)控視頻。例如，當來自監(jiān)控中心的控制信號輸入到控制信號輸入-輸出端子2152時，控制信號通過信號處理部分2110適當地處理，然后提供到無線電通信部分2100。無線電通信部分2100通過載波頻率信號調制對應于控制信號的控制信息，并且將調制的信號經由波導 2300傳輸到可移動單元2004側的無線電通信部分2200。無線電通信部分2200將接收的調制信號轉換為基帶信號，然后將基帶信號提供到信號處理部分2210。信號處理部分2210分離控制信號，并且控制圖像拾取模塊2050 (圖像拾取鏡頭部分2052和圖像拾取部分2054)。一部分控制信號提供到驅動控制部分2220。驅動控制部分2220控制圖像拾取模塊2050 的搖動方向和傾斜方向。此外，一部分控制信號提供到旋轉驅動部分2060。旋轉驅動部分 2060控制可移動單元2004的整體的搖動方向。[第二產品示例]圖17是輔助說明應用旋轉結構1001的電子設備的第二產品示例的圖。第二產品示例是到三維圖像再現設備的應用示例。如圖17所示，三維圖像再現設備3000有包括固定單元3002 (對應于固定單元1002)和可移動單元3004 (對應于可移動單元1004)的旋轉結構1001。例如，固定單元3002安裝和固定在圖中未示出的臺上?？梢苿訂卧?004的外殼3008可旋轉地形成，并且用作旋轉屏幕。通過執(zhí)行無限旋轉，可移動單元3004顯示虛擬空間中的彩色立體圖像(三維圖像)。可以通過普通的兩眼觀看(裸眼)觀察立體圖像，而不用佩戴特殊眼鏡。這里將省略顯示立體圖像的具體機制的描述。在三維圖像再現設備3000中，即使當使得可移動單元3004關于固定單元3002執(zhí) 行無限旋轉(無限軌道旋轉)時，也可以傳輸圖像信號和用于立體圖像再現的控制信息而沒有任何問題?？梢栽诠潭▎卧?002和執(zhí)行360度無限旋轉的可移動單元3004之間實現高速無線電數據傳輸。要注意的是，盡管已經說明監(jiān)控相機2000和三維圖像再現設備3000作為應用旋轉結構1001的電子設備的產品示例，但是應用旋轉結構1001的電子設備不限于這些產品示例。在任何電子設備的情況下，通過采用根據本實施例的無線電通信設備1000的機制，可以在固定單元和執(zhí)行360度無限旋轉的可移動單元之間實現高速無線電數據傳輸。本申請包含涉及于2009年7月30日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP 2009-177563中公開的主題，在此通過引用并入其全部內容。本領域的技術人員應該理解，取決于設計要求和其它因素，可以出現各種修改、組合、子組合和替換，只要它們在權利要求或其等價物的范圍內。
權利要求
一種無線電通信設備，包括第一通信塊；第二通信塊，可相對于所述第一通信塊關于旋轉軸旋轉；以及無線電信號傳輸線，能夠在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸；其中在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間，將要傳輸的信號轉換為圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸圓偏振波的無線電信號。
2.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間將要傳輸的第一信號轉換為右旋圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸右旋圓偏振波的無線電信號；并且將要傳輸的第二信號轉換為左旋圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸左旋圓偏振波的無線電信號。
3.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中在所述無線電信號傳輸線的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的每個端部布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分具有用于傳輸作為圓偏振波的無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收作為圓偏振波的無線電信號的圓偏振波探測器。
4.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中在所述無線電信號傳輸線的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的端部中的一個布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分具有用于傳輸作為線偏振波的無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收作為線偏振波的無線電信號的線偏振波探測器，在所述無線電信號傳輸線中布置偏振波轉換單元，其配置為將所述線偏振波轉換為圓偏振波，并且在所述無線電信號傳輸線的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的端部中的另一個布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分具有用于傳輸作為圓偏振波的無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收作為圓偏振波的無線電信號的圓偏振波探測器。
5.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中在所述無線電信號傳輸線的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的每個端部布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分具有用于傳輸作為線偏振波的無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收作為線偏振波的無線電信號的線偏振波探測器，并且所述無線電信號傳輸線具有第一偏振波轉換單元和第二偏振波轉換單元，所述第一偏振波轉換單元配置為將所述線偏振波轉換為圓偏振波，并且所述第二偏振波轉換單元配置為將通過所述第一偏振波轉換單元獲得的圓偏振波轉換為線偏振波。
6.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中布置用于將所述第一通信塊連接到所述第二通信塊的波導，并且在所述波導內形成所述無線電信號傳輸線。
7.如權利要求6所述的無線電通信設備，其中所述波導內部填充有介電材料。
8.如權利要求7所述的無線電通信設備，其中通過執(zhí)行應用金屬材料的薄膜的涂層以便覆蓋所述介電材料的外圍的表面處理，形成所述波導。
9.如權利要求6所述的無線電通信設備，其中在所述波導的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的每個端部布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分配置為傳輸無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收無線電信號，以及在所述端部中的至少一個布置終止部件，用于將無線電信號反射到所述傳輸線耦合部分側。
10.如權利要求6所述的無線電通信設備，其中在所述波導的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的每個端部布置傳輸線耦合部分，所述傳輸線耦合部分配置為傳輸無線電信號到所述無線電信號傳輸線和從所述無線電信號傳輸線接收無線電信號，在所述波導的所述第一通信塊側和所述第二通信塊側的每個端部是開放端，并且接近所述端部的開放端的至少一個布置吸收部件，用于吸收從所述傳輸線耦合部分和所述波導輻射的所述無線電信號。
11.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中所述第一通信塊和所述第二通信塊的每個具有改變部分，配置為改變基于時分的傳輸和接收定時，并且使用一個系統(tǒng)的所述無線電信號傳輸線執(zhí)行半雙工雙向傳輸。
12.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中所述第一通信塊和所述第二通信塊使得用于傳輸的無線電信號的頻率和用于接收的無線電信號的頻率相互不同，并且使用一個系統(tǒng)的所述無線電信號傳輸線執(zhí)行全雙工雙向傳輸。
13.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中所述第一通信塊和所述第二通信塊具有復用處理部分和簡化處理部分，所述復用處理部分配置為通過時分處理將要傳輸的多個信號集成為一個系統(tǒng)，并且在用作傳輸側的部分中執(zhí)行傳輸，所述簡化處理部分配置為將一個系統(tǒng)的無線電信號劃分為用作接收側的部分中的每個系統(tǒng)，所述無線電信號經由所述無線電信號傳輸線接收。
14.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中所述第一通信塊和所述第二通信塊具有復用處理部分和簡化處理部分，所述復用處理部分配置為使得無線電信號具有用于要傳輸的多個信號的不同頻率，并且在用作傳輸側的部分中通過一個系統(tǒng)的所述無線電信號傳輸線執(zhí)行傳輸，所述簡化處理部分配置為將一個系統(tǒng)的無線電信號劃分為用作接收側的部分中的每個系統(tǒng)，所述無線電信號經由所述無線電信號傳輸線接收。
15.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中形成所述第二通信塊，以便能夠進行相對于所述第一通信塊的無限軌道旋轉。
16.如權利要求1所述的無線電通信設備，其中在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間，將要傳輸的信號轉換為作為圓偏振波的毫米波段中的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸所述無線電信號。
17.一種旋轉結構，包括第一通信塊；第二通信塊，可相對于所述第一通信塊關于旋轉軸旋轉；以及無線電信號傳輸線，能夠在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸，其中形成配置為驅動所述第二通信塊相對于所述第一通信塊的旋轉的旋轉驅動單元，以便可連接，并且在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間，將要傳輸的信號轉換為圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸圓偏振波的無線電信號。
18. 一種電子設備，包括第一通信塊；第二通信塊，可相對于所述第一通信塊關于旋轉軸旋轉；無線電信號傳輸線，能夠在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸；旋轉驅動單元，配置為驅動所述第二通信塊相對于所述第一通信塊的旋轉；以及信號處理部分，配置為將要傳輸的信號處理為在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸的對象，其中在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間，將要傳輸的信號轉換為圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸圓偏振波的無線電信號。
全文摘要
在此公開了一種無線電通信設備，包括第一通信塊；第二通信塊，可關于相對于所述第一通信塊的旋轉軸旋轉；以及無線電信號傳輸線，能夠在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間通過無線電進行信息傳輸；其中在所述第一通信塊和所述第二通信塊之間，要傳輸的信號轉換為圓偏振波的無線電信號，并且經由所述無線電信號傳輸線傳輸圓偏振波的無線電信號。
文檔編號H01P3/10GK101989674SQ20101023735
公開日2011年3月23日申請日期2010年7月23日優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者三保田憲人, 岡田安弘申請人:索尼公司

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