電隔離器及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型主題除其他方面外討論了電隔離器及系統(tǒng)，并且更具體地講，討論了無線電隔離方法和設(shè)備。在一個例子中，電隔離器可包括發(fā)射電路和接收電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射天線，所述接收電路包括接收天線。所述發(fā)射電路可被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用所述發(fā)射天線發(fā)射轉(zhuǎn)接信號。所述接收天線可被配置為接收所述發(fā)射信號并使用解調(diào)時鐘信號解調(diào)和提供來自所述發(fā)射信號的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
【專利說明】電隔離器及系統(tǒng)
[0001]優(yōu)先權(quán)聲明和相關(guān)申請
[0002]本申請要求Philip J.Crawley的提交于2013年2月20日的名稱為“ISOLATIONCOMMUNICATION TECHNOLOGY USING COUPLED OSCILLATORS/ANTENNAS”(使用耦合振蕩器 /天線的隔離通信技術(shù))的美國臨時申請序列號61/767，074的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請全文在此以引用方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實(shí)用新型主題除其他方面外討論了電隔離，并且更具體地講，討論了無線電隔離方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有的用以穿過隔離壁壘通信的技術(shù)包括光耦合器和數(shù)字隔離技術(shù)。光耦合器非常有效并滿足組件級別的隔離測試的要求，但不是特別可靠或快速。此外，光耦合器不具有CMOS技術(shù)所提供的有益效果，借助CMOS技術(shù)，成本和尺寸隨每一代技術(shù)而改善?，F(xiàn)有的數(shù)字隔離器與光耦合器相比可提供提高的速度和可靠性，但不能進(jìn)行對組件級別隔離標(biāo)準(zhǔn)的遵從性的測試。此外，與如下所述的低功率數(shù)字隔離器相比，現(xiàn)有的采用變壓器的隔離器在隔離組件之間傳送大量能量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型主題除其他方面外討論了電隔離，并且更具體地講，討論了無線電隔離方法和設(shè)備。在一個例子中，電隔離器可包括發(fā)射電路(包括發(fā)射天線)和接收電路(包括接收天線)。發(fā)射電路可被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用發(fā)射天線發(fā)射轉(zhuǎn)接信號。接收天線可被配置為接收發(fā)射信號并使用解調(diào)時鐘信號解調(diào)和提供來自發(fā)射信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0006]此概述旨在提供本專利申請主題的非排他性實(shí)用新型內(nèi)容。并非意圖提供本實(shí)用新型的排他性或窮舉性說明。【具體實(shí)施方式】包括在本申請中以提供有關(guān)本專利申請的更多信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖未必按比例繪制，在附圖中，類似的數(shù)字可描述不同視圖中的類似組件。帶有不同字母后綴的類似數(shù)字可表示類似組件的不同情形。附圖總體上以舉例的方式而非限制方式示出了本文中所討論的各種實(shí)施例。
[0008]圖1A總體上示出了示例性數(shù)字隔離器。
[0009]圖1B總體上示出了示例性多通道、雙向數(shù)字隔離器。
[0010]圖2示出了示例性數(shù)字隔離器的俯視圖。
[0011]圖3A示出了示例性數(shù)字隔離器的俯視圖，其中回路天線面向彼此。[0012]圖3B總體上示出了圖3A中所示的回路天線的橫截面。
[0013]圖4總體上示出了示例性調(diào)幅(AM)數(shù)字隔離器。
[0014]圖5示出了示例性AM數(shù)字隔離器，其允許發(fā)射機(jī)在無單獨(dú)的振蕩器的情況下工作。
[0015]圖6總體上示出了集成電路封裝，其包括用于耦合示例性數(shù)字隔離器的隔離組件的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。
[0016]圖7總體上示出了集成電路封裝，其包括示例性曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)。
[0017]圖8總體上示出了示例性數(shù)字隔離器，其包括偶極天線。
[0018]圖9總體上示出了示例性數(shù)字隔離器，其包括末端加載的偶極天線。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本申請除其他方面外討論了用于穿過隔離壁壘通信的方法和設(shè)備，并且更具體地講，討論了用于穿過隔離壁壘通信的方法和設(shè)備:該方法和設(shè)備允許在組件級別測試隔離遵從性，而無需隔離組件之間的大量能量傳送。現(xiàn)有光耦合器技術(shù)允許組件級別的隔離測試，但不是特別可靠或快速。此外，光耦合器技術(shù)不能提供CMOS技術(shù)的有益效果，借助CMOS技術(shù)，成本和尺寸可隨每一代技術(shù)而改善。現(xiàn)有的依賴于電介質(zhì)隔離的數(shù)字隔離器可提供速度和可靠性，但不能提供進(jìn)行對隔離標(biāo)準(zhǔn)的完全組件級別的遵從性的測試的能力。
[0020]本實(shí)用新型的發(fā)明人已認(rèn)識到，可消除對電介質(zhì)隔離裝置(如電容器或變壓器)的需要的電隔離技術(shù)可提供速度和可靠性，并且可提供進(jìn)行對完全組件級別隔離的遵從性的測試的能力。該技術(shù)在某些例子中可用于在系統(tǒng)的高電壓和低電壓部分之間傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如，該技術(shù)可用于在兩個集成電路之間傳送數(shù)據(jù)，除非隔離技術(shù)使這兩個集成電路彼此電隔離。該技術(shù)可包括經(jīng)由耦合振蕩器的無線實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)的發(fā)射可經(jīng)由注入鎖定耦合振蕩器而實(shí)現(xiàn)，其中發(fā)射側(cè)(TX)可經(jīng)由數(shù)字輸入控制被驅(qū)動至已知頻率并且接收側(cè)(RX)可鎖定至已知頻率并可解調(diào)數(shù)據(jù)。在某些例子中，注入鎖定耦合振蕩器可利用CMOS技術(shù)的有益效果，并且仍能夠滿足組件級別的隔離標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)可用于多種應(yīng)用，包括但不限于功率轉(zhuǎn)換、隔離柵極驅(qū)動器、高速數(shù)字隔離器和電流傳感器。
[0021]圖1A總體上示出了示例性數(shù)字隔離器100。數(shù)字隔離器100可包括相隔距離(M)的第一集成電路或芯片101和第二集成電路或芯片102。在某些例子中，第一集成電路芯片101可包括發(fā)射機(jī)電路(TXO)并且第二集成電路芯片102可包括無線接收機(jī)電路(RXO)?？墒褂面i相環(huán)(未示出)將輸入數(shù)字信號(DOin)調(diào)制到第一載波頻率處。在某些例子中，該頻率可在千兆赫范圍內(nèi)，但其他范圍也是可能的，并且可取決于應(yīng)用和所用的技術(shù)。在某些例子中，發(fā)射天線(例如單回路發(fā)射感應(yīng)器103，104)可耦合至發(fā)射機(jī)電路(TXO)，并且接收天線(例如單回路接收感應(yīng)器104)可耦合至接收機(jī)電路(RXO)。在某些例子中，接收機(jī)電路可包括注入鎖定振蕩器(ILO)。
[0022]在某些例子中，數(shù)字隔離器100可用于從第一集成電路向第二集成電路傳送信息。數(shù)字隔離器100的隔離功能對于例如高電壓第一集成電路和第二低電壓集成電路之間的電隔離可非常有用。接收數(shù)據(jù)(DOin)的發(fā)射可經(jīng)由注入鎖定耦合振蕩器實(shí)施，其中發(fā)射機(jī)電路(TXO)經(jīng)由數(shù)字輸入控制被驅(qū)動至預(yù)定頻率，并且接收機(jī)電路(RXO)可鎖定到預(yù)定頻率并解調(diào)輸出數(shù)據(jù)(DOqut)。[0023]圖1B總體上示出了示例性多通道雙向數(shù)字隔離器100。數(shù)字隔離器100可包括相隔距離(M)的第一集成電路芯片101和第二集成電路芯片102。在某些例子中，每個芯片101，102可包括無線發(fā)射機(jī)電路(ΤΧΟ,ΤΧΙ)和無線接收機(jī)電路(RX0，RX1)?？墒褂妹總€發(fā)射機(jī)電路(ΤΧΟ,ΤΧΙ)的鎖相環(huán)將輸入數(shù)字信號(D0in、DIin)調(diào)制到多個頻率(&、f\)處。在某些例子中，這些頻率可在千兆赫范圍內(nèi)，但其他范圍也是可能的，并且可取決于應(yīng)用和所用的技術(shù)。每個接收機(jī)電路(RX0，RX1)和發(fā)射機(jī)電路(ΤΧΟ,ΤΧΙ)可包括天線，例如單回路感應(yīng)器。發(fā)射機(jī)感應(yīng)器與接收機(jī)感應(yīng)器之間的耦合可允許接收機(jī)振蕩器鎖定到發(fā)射機(jī)電路頻率并解調(diào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在某些例子中，數(shù)字隔離器不使用磁耦合單回路天線，而是可使用諧振天線來建立和保持?jǐn)?shù)字隔離器兩側(cè)之間的通信連接。在某些例子中，使用諧振天線可簡化發(fā)射或接收機(jī)電路，免除了一個或多個放大器或?yàn)V波器。在某些例子中，諧振發(fā)射和接收機(jī)電路的復(fù)阻抗可彼此匹配，而非匹配任意標(biāo)準(zhǔn)，例如50Ω終端標(biāo)準(zhǔn)，以提供電路的更有效通信耦合。此類耦合可顯著減少電路的功耗，特別是當(dāng)使用注入鎖定振蕩器方案時，因?yàn)榇祟惙桨覆粫鬏斉c現(xiàn)有變壓器隔離方案那樣多的能量。一些諧振天線的例子在下文討論。
[0024]圖2示出了示例性數(shù)字隔離器200的俯視圖。數(shù)字隔離器200可包括在第一集成電路201的頂表面上的發(fā)射機(jī)單回路感應(yīng)器203和在第二集成電路芯片202的頂表面上的接收機(jī)單回路感應(yīng)器204。圖3Α示出了示例性數(shù)字隔離器300的俯視圖，其中回路天線303，304面向彼此。在某些例子中，數(shù)字隔離器300可包括第一集成電路芯片301和第二集成電路芯片302?；芈诽炀€303，304可制造成每個對應(yīng)芯片的層，使得回路面向彼此以便更直接的耦合。圖3Β總體上示出了圖3Α中所示的回路天線304的橫截面。在某些例子中，數(shù)字隔離器300可包括在第一集成電路芯片301的側(cè)表面上的發(fā)射機(jī)單回路感應(yīng)器303和在第二集成電路芯片302的側(cè) 表面上的接收機(jī)單回路感應(yīng)器304。在某些例子中，單回路感應(yīng)器可提供高自諧振頻率。在一些例子中，狹窄單回路可提供相對于互感較低的自感。在某些例子中，單回路與集成電路芯片的集成制造可利用用于制造集成電路芯片的標(biāo)準(zhǔn)CMOS制造工藝。
[0025]在某些例子中，數(shù)字隔離器的每側(cè)可包括耦合至天線/感應(yīng)器的電壓控制振蕩器(VCO)以調(diào)制在隔離器的不同半部之間傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在某些例子中，可限制數(shù)字隔離器的注入鎖定范圍。在一些例子中，可基于下式限制注入鎖定范圍:
E Δω0
[0026]2Q —---<1,
E1 ω0
[0027]其中E可為自振蕩接收機(jī)回路的電壓，并且E1可為來自發(fā)射天線/感應(yīng)器/線圈的感應(yīng)電壓。在某些例子中，耦合系數(shù)可非常低(如，1_4%)。如果Q=7，對于15千兆赫(GHz)載波而言，鎖定范圍可介于約10兆赫(MHz)與約40MHz之間。在某些例子中，通過鎖相環(huán)(PLL)濾波器可拒斥直流(DC)組件并使其他諧波大幅衰減，從而在鎖定范圍內(nèi)建立非常窄的頻帶系統(tǒng)。在某些例子中，系統(tǒng)可使用調(diào)幅(AM)交換數(shù)據(jù)。在一些例子中，具有與上述FM數(shù)字隔離器相同的頻率選擇性的AM數(shù)字隔離器可包括Q大于500的低噪聲放大器。
[0028]圖4總體上示出了示例性AM數(shù)字隔離器400，其包括發(fā)射機(jī)電路401和接收機(jī)電路402。在某些例子中，發(fā)射機(jī)電路401可包括發(fā)射振蕩器420、調(diào)制開關(guān)421例如晶體管、功率放大器422和天線403或感應(yīng)器。在某些例子中，調(diào)制開關(guān)可由輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Din控制。在某些例子中，接收機(jī)電路402可包括天線404或感應(yīng)器、低噪聲放大器423、非線性濾波器424和功率檢測器425。在某些例子中，低噪聲放大器423可調(diào)成關(guān)于發(fā)射頻率的帶通濾波器。非線性濾波器424可提供DC電平信號，功率檢測器425可使用該信號來提供數(shù)字輸出信息(Dqut)。發(fā)射機(jī)401和接收機(jī)402 (包括天線403，404)可在物理上彼此間隔開以在耦合至發(fā)射機(jī)電路401和接收機(jī)電路402的對應(yīng)電路之間提供電隔離。所示的Imm間隔為間隔距離的一個例子。在某些例子中，間隔距離可比Imm大或小，而不脫離本發(fā)明主題的范圍。在某些例子中，數(shù)字隔離器包括將發(fā)射機(jī)電路401和接收機(jī)電路402密封在一起的密封材料。
[0029]圖5示出了示例性AM數(shù)字隔離器，其允許發(fā)射機(jī)在無單獨(dú)的振蕩器的情況下工作并允許接收機(jī)在無低噪聲放大器的情況下工作。發(fā)射機(jī)可包括用負(fù)阻抗驅(qū)動以保持自激振蕩的阻抗變換電路和天線。自激振蕩的頻率可被設(shè)計(jì)為等于或接近隔離器的最大耦合頻率?？捎脭?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來啟用/禁用負(fù)阻抗。在某些例子中，示例性隔離電路可用更少數(shù)量的部件來實(shí)現(xiàn)。
[0030]圖6總體上示出了集成電路封裝651，其包括用于耦合示例性數(shù)字隔離器的被隔離部件的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)652。波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)652可制造于數(shù)字隔離器的發(fā)射機(jī)集成電路或接收機(jī)集成電路中的一者或多者的側(cè)面或頂部上。在某些例子中，波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)652可包括波導(dǎo)管跡線653以及用于將波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)652稱合至發(fā)射機(jī)電路或接收機(jī)電路的第一端口 654和第二端口 655。波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)具有多匝部件，當(dāng)每匝的長度相對于信號波長是顯著的時，波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的多匝部件可減輕場抵消效應(yīng)，場抵消效應(yīng)在圖2、3A和3B中所示的回路結(jié)構(gòu)中較普遍。接地回路平面(ground return plane)可確保場保持在線圈與該平面之間,其中介電常數(shù)較高，因此波傳播時間較長。在某些例子中，波導(dǎo)管跡線的長度可小于1mm。在一些例子中，波導(dǎo)管跡線的長度可大約為無線信號波長的1/16。在一些例子中，回路末端寬度(Wel)尺寸可為波導(dǎo)管跡線長度(L)的1/20至1/4。
[0031]圖7總體上示出了集成電路封裝751，其包括示例性曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)752，用于耦合示例性數(shù)字隔離器(例如圖1A、1B、4和5的示例性數(shù)字隔離器)的被隔離部件。曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)752可制造于數(shù)字隔離器的發(fā)射機(jī)集成電路或接收機(jī)集成電路中的一者或多者的側(cè)面或頂部上。在某些例子中，曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)752可包括曲折型跡線753以及用于將曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)耦合至發(fā)射機(jī)電路或接收機(jī)電路的第一端口 754和第二端口 755。在某個例子中，可延伸曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)以便當(dāng)波到達(dá)每行末端時實(shí)現(xiàn)發(fā)射波和接收波中較大的相移。在某些例子中，可抵消一行中每個來回的自感。在某些例子中，一階自感可由長度L設(shè)定。越大的相移在一些例子中可實(shí)現(xiàn)越強(qiáng)的互感耦合。在某些例子中，曲折型感應(yīng)器/天線結(jié)構(gòu)732可保持波沿著金屬跡線下面(接地平面上方)傳播以改善耦合。
[0032]圖8總體上示出了示例性數(shù)字隔離器800，其包括偶極天線803，804。在某些例子中，數(shù)字隔離器800可包括絕緣基底810、第一集成電路801和第二集成電路802。在某些例子中，第一集成電路801可包括發(fā)射機(jī)并且第二集成電路802可包括接收機(jī)。通常，根據(jù)本發(fā)明主題的數(shù)字隔離器可用于電子裝置中以在電子裝置的兩個電路或部分之間傳送信息，同時保持這兩個電路或部分之間的電隔離。在某些例子中，偶極天線可與圖1A、1B、4和5的示例性電路一起使用。在一些例子中，偶極天線或諧振偶極天線可形成對應(yīng)通信部件的振蕩器的一部分，例如形成圖1A、1B、4和5的不例性電路的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的一部分。在此類構(gòu)造中，偶極天線可免除與非諧振天線相關(guān)的一些通信部件并且可節(jié)省相當(dāng)多的管芯空間。在某些例子中，偶極天線803，804可具有小于Imm的長度。在一些例子中，偶極天線的長度可為約0.25mm或更短。
[0033]圖9總體上示出了示例性數(shù)字隔離器900，其包括末端加載的偶極天線903，904。在某些例子中，數(shù)字隔離器900可包括基底910、第一集成電路901和第二集成電路902。在某些例子中，第一集成電路801可包括發(fā)射機(jī)并且第二集成電路802可包括接收機(jī)。通常，根據(jù)本發(fā)明主題的數(shù)字隔離器可用于電子裝置中以在電子裝置的兩個電路或部分之間傳送信息，同時保持這兩個電路或部分之間的電隔離。另外，在某些例子中，圖1A、1B、4、5、8和9中所示的數(shù)字隔離器的部件可包括密封材料以密封和保護(hù)數(shù)字隔離器的部件并提供到外部電路的連接端子。在某些例子中，末端加載的偶極天線903，904可與圖1A、1B、4和5的示例性電路一起使用。在一些例子中，末端加載的偶極天線或末端加載的諧振偶極天線可形成對應(yīng)通信部件的振蕩器的一部分，例如形成圖1A、1B、4和5的示例性電路的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的一部分。在此類構(gòu)造中，末端加載的偶極天線可免除與非諧振天線相關(guān)的一些通信部件并且可節(jié)省相當(dāng)多的管芯空間。在某些例子中，偶極天線803，804可具有小于Imm的長度。在一些例子中，偶極天線的長度可為約0.25mm或更短。
[0034]通常，示例性數(shù)字隔離器可制造為系統(tǒng)并且可包括一個或多個發(fā)射機(jī)和一個或多個對應(yīng)的接收機(jī)以形成自備式無線通信系統(tǒng)。此類系統(tǒng)的有益效果是設(shè)計(jì)者能夠使每個接收機(jī)電路與對應(yīng)的發(fā)射機(jī)電路實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，或反之亦然，而不是使發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的阻抗與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)例如50Ω匹配。因此，通信系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成使空間最小化，同時保持速度和可靠性。由于不將數(shù)字隔離器的部件的阻抗限制于具體的終端阻抗，天線可相當(dāng)小并且仍能提供通信所需的性能以及適應(yīng)物理間隔以保持電隔離。
[0035]與對極端溫度敏感的光耦合器不同，示例性數(shù)字隔離器在寬泛的溫度范圍內(nèi)均可提供穩(wěn)固的隔離和數(shù)據(jù)通信。在某些例子中，第一和第二集成電路可形成示例性數(shù)字隔離器。每個集成電路可包括管芯，所述管芯包括電路以及使用絕緣材料(例如聚酰胺)與該電路間隔開的天線。此類結(jié)構(gòu)通過將天線和隔離器電路堆疊在一起而不使用用于天線的管芯空間，從而可節(jié)省管芯空間。
[0036]附加說明
[0037]在實(shí)例I中，電隔離器可包括發(fā)射電路和機(jī)械耦合至發(fā)射電路的接收電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用發(fā)射天線發(fā)射所述發(fā)射信號，所述發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率，所述接收電路包括被配置為接收所述發(fā)射信號的接收天線，所述接收電路被配置為使用解調(diào)時鐘信號從所述發(fā)射信號解調(diào)出所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并提供所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0038]在實(shí)例2中，實(shí)例I的接收電路任選地包括注入鎖定振蕩器，其被配置為接收發(fā)射信號并鎖定到第一標(biāo)稱頻率以提供解調(diào)時鐘信號。
[0039]在實(shí)例3中，實(shí)例1-2中任何一者或多者的注入鎖定振蕩器任選地包括接收天線。
[0040]在實(shí)例4中，實(shí)例1-3中任何一者或多者的發(fā)射天線任選地與接收天線間隔約I毫米或更小。
[0041]在實(shí)例5中,第一集成電路管芯任選地包括實(shí)例1-4中任何一者或多者的發(fā)射電路，第二集成電路管芯任選地包括實(shí)例1-4中任何一者或多者的接收電路，以及
[0042]實(shí)例1-4中任何一者或多者的電隔離器任選地包括單個封裝，所述單個封裝包括第一集成電路管芯和第二集成電路管芯。
[0043]在實(shí)例6中，實(shí)例1-5中任何一者或多者的發(fā)射天線任選地包括單回路感應(yīng)器天線。
[0044]在實(shí)例7中，實(shí)例1-6中任何一者或多者的發(fā)射天線任選地包括偶極天線。
[0045]在實(shí)例8中，實(shí)例1-7中任何一者或多者的發(fā)射天線任選地包括末端加載的偶極天線。
[0046]在實(shí)例9中，實(shí)例1-8中任何一者或多者的發(fā)射電路任選地包括發(fā)射振蕩器，并且發(fā)射振蕩器任選地包括發(fā)射天線。
[0047]在實(shí)例10中，實(shí)例1-9中任何一者或多者的接收天線任選地包括單回路感應(yīng)器天線。
[0048]在實(shí)例11中，實(shí)例1-10中任何一者或多者的接收天線任選地包括偶極天線。
[0049]在實(shí)例12中，實(shí)例1-11中任何一者或多者的接收天線任選地包括末端加載的偶極天線。
[0050]在實(shí)例13中，實(shí)例1-12中任何一者或多者的第一標(biāo)稱頻率任選地大于8千兆赫(GHz)。
[0051]在實(shí)例14中，實(shí)例1-13中任何一者或多者的第一標(biāo)稱頻率任選地介于約8千兆赫(GHz)與約40GHz之間。
[0052]在實(shí)例15中，系統(tǒng)可包括第一電路、與第一電路相鄰且機(jī)械耦合的第二電路、以及電隔離器，所述電隔離器被配置為在第一電路和第二電路之間提供通信路徑并保持第一電路與第二電路之間的電隔離，其中所述電隔離器可包括第一發(fā)射電路和第一接收電路，所述第一發(fā)射電路包括第一發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收來自第一電路的第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制第一發(fā)射信號，并使用第一發(fā)射天線發(fā)射第一轉(zhuǎn)接信號，所述第一發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率，所述第一接收電路包括第一接收天線和第一注入鎖定振蕩器，所述第一接收天線被配置為接收第一發(fā)射信號并使用第一解調(diào)時鐘信號向第二電路解調(diào)和提供第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述第一注入鎖定振蕩器被配置為接收第一發(fā)射信號并鎖定到第一標(biāo)稱頻率以提供第一解調(diào)時鐘信號。
[0053]在實(shí)例16中，實(shí)例1-15中任何一者或多者的電隔離器任選地包括第二發(fā)射電路和第二接收電路，所述第二發(fā)射電路包括第二發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收來自第二電路的第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制第二發(fā)射信號，并使用第二發(fā)射天線發(fā)射所述第二發(fā)射信號，所述第二發(fā)射信號具有第二標(biāo)稱頻率，所述第二接收電路包括第二接收天線和第二注入鎖定振蕩器，所述第二接收天線被配置為接收第二發(fā)射信號并使用第二解調(diào)時鐘信號解調(diào)出所述第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并向第一電路提供所述第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述第二注入鎖定振蕩器被配置為接收第二發(fā)射信號并鎖定到第二標(biāo)稱頻率上以提供第二解調(diào)時鐘信號。
[0054]在實(shí)例17中，第一集成電路管芯可包括第一發(fā)射電路和第二接收電路，第二集成電路管芯可包括第二發(fā)射電路和第一接收電路，并且實(shí)例1-16中任何一者或多者的電隔離器任選地包括單個封裝，所述單個封裝包括第一集成電路管芯和第二集成電路管芯。[0055]在實(shí)例18中，實(shí)例1-17中任何一者或多者的第一發(fā)射天線和第二發(fā)射天線中的至少一個任選地包括末端加載的偶極天線。
[0056]在實(shí)例19中，實(shí)例1-18中任何一者或多者的第一接收天線和第二接收天線中的至少一個任選地包括末端加載的偶極天線。
[0057]在實(shí)例20中，電隔離器可包括發(fā)射電路和接收電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用發(fā)射天線發(fā)射所述發(fā)射信號，所述發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率，所述接收電路包括接收天線，所述接收天線被配置為接收發(fā)射信號，并使用解調(diào)時鐘信號從所述發(fā)射信號解調(diào)出所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并提供所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且其中發(fā)射天線或接收天線中的至少一者包括諧振偶極天線。
[0058]在實(shí)例21中，實(shí)例1-20中任何一者或多者的諧振偶極天線任選地包括末端加載的偶極天線。
[0059]在實(shí)例22中，實(shí)例1-21中任何一者或多者的發(fā)射電路任選地包括調(diào)幅(AM)發(fā)射電路。
[0060]上述【具體實(shí)施方式】包括對附圖的參照，所述附圖構(gòu)成【具體實(shí)施方式】的一部分。附圖以舉例說明的方式示出了可實(shí)施本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。這些實(shí)施例在本文中也稱為“實(shí)例”。本文中提及的所有出版物、專利和專利文檔全文均以引用方式并入本文，如同以引用方式單獨(dú)并入一樣。如果本文與以引用方式并入的那些文件的用法相矛盾，則所并入的參考文獻(xiàn)中的用法應(yīng)視為對本文檔的補(bǔ)充；對于不可調(diào)和的矛盾，則以本文的用法為準(zhǔn)。
[0061]在本文中，術(shù)語“一個”或“一種”的使用如專利文件中所通用，包括一個或不止一個，而與“至少一個”或“一個或多個”的任何其他情況或使用無關(guān)。在本文中，除非另外指明，否則術(shù)語“或”用于表示非排他性的，使得“A或B”包括“A而非B”、“B而非A”和“A和B”。在所附權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”(including)和“其中”(in which)用作各自術(shù)語“包括"(comprising)和“其中”(wherein)的簡明英語等效詞。此外，在下列權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”(including)和“包括”(comprising)是開放式的，也就是說,權(quán)利要求中包括除列于此類術(shù)語后的那些特征外的特征的系統(tǒng)、設(shè)備、制品或方法仍然被視為在該權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，在以下權(quán)利要求書中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)號，并非旨在將數(shù)字要求強(qiáng)加于它們的對象。
[0062]上述說明書旨在示例而非限制。例如，上述實(shí)例(或其一個或多個方面)可彼此結(jié)合使用。其他實(shí)施例可例如由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在審閱上述說明書之后使用。另外，在上述【具體實(shí)施方式】中，各種特征可以組合在一起而使公開內(nèi)容簡化。這不應(yīng)解釋成目的是使不受權(quán)利要求書保護(hù)的公開特征對任何權(quán)利要求必不可少。相反，本實(shí)用新型的主題可體現(xiàn)在少于具體公開的實(shí)施例的所有特征上。因此，以下權(quán)利要求書據(jù)此并入【具體實(shí)施方式】中，其中每項(xiàng)權(quán)利要求作為單獨(dú)的實(shí)施例獨(dú)立存在。本實(shí)用新型的范圍應(yīng)結(jié)合所附權(quán)利要求書以及此類權(quán)利要求書有權(quán)益要求的等同物的全部范圍來確定。
【權(quán)利要求】
1.一種電隔離器，包括: 發(fā)射電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用所述發(fā)射天線發(fā)射所述發(fā)射信號，所述發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率； 機(jī)械耦合至所述發(fā)射電路的接收電路，所述接收電路包括被配置為接收所述發(fā)射信號的接收天線，所述接收電路被配置為使用解調(diào)時鐘信號從所述發(fā)射信號解調(diào)出所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并提供所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述接收電路包括注入鎖定振蕩器，所述注入鎖定振蕩器被配置為接收所述發(fā)射信號并鎖定到所述第一標(biāo)稱頻率上以提供所述解調(diào)時鐘信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電隔離器，其中所述注入鎖定振蕩器包括所述接收天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述發(fā)射天線與所述接收天線間隔至少I毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中第一集成電路管芯包括所述發(fā)射電路； 其中第二集成電路管芯包括所述接收電路；以及 其中所述電隔離 器包括單個封裝，所述單個封裝包括所述第一集成電路管芯和所述第二集成電路管芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述發(fā)射天線包括單回路感應(yīng)器天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述發(fā)射天線包括偶極天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述發(fā)射天線包括末端加載的偶極天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述發(fā)射電路包括發(fā)射振蕩器；以及 其中所述發(fā)射振蕩器包括所述發(fā)射天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述接收天線包括單回路感應(yīng)器天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述接收天線包括偶極天線。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述接收天線包括末端加載的偶極天線。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述第一標(biāo)稱頻率大于8千兆赫(GHz)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電隔離器，其中所述第一標(biāo)稱頻率介于約8千兆赫(GHz)與約40GHz之間。
15.—種系統(tǒng),包括: 第一電路； 與所述第一電路相鄰且機(jī)械耦合的第二電路；以及 電隔離器，所述電隔離器被配置為在所述第一電路和所述第二電路之間提供通信路徑并保持所述第一電路與所述第二電路之間的電隔離； 其中所述電隔離器包括: 第一發(fā)射電路，所述第一發(fā)射電路包括第一發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收來自所述第一電路的第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用所述第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制第一發(fā)射信號，并使用所述第一發(fā)射天線發(fā)射第一轉(zhuǎn)接信號，所述第一發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率；以及第一接收電路，所述第一接收電路包括: 第一接收天線，所述第一接收天線被配置為接收所述第一發(fā)射信號并使用第一解調(diào)時鐘信號向所述第二電路解調(diào)和提供所述第一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 第一注入鎖定振蕩器，所述第一注入鎖定振蕩器被配置為接收所述第一發(fā)射信號并鎖定到所述第一標(biāo)稱頻率上以提供所述第一解調(diào)時鐘信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述電隔離器包括: 第二發(fā)射電路，所述第二發(fā)射電路包括第二發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收來自所述第二電路的第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用所述第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制第二發(fā)射信號，并使用所述第二發(fā)射天線發(fā)射所述第二發(fā)射信號，所述第二發(fā)射信號具有第二標(biāo)稱頻率；以及 第二接收電路，所述第二接收電路包括: 第二接收天線，所述第二接收天線被配置為接收所述第二發(fā)射信號并使用第二解調(diào)時鐘信號解調(diào)出所述第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并向所述第一電路提供所述第二數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 第二注入鎖定振蕩器，所述第二注入鎖定振蕩器被配置為接收所述第二發(fā)射信號并鎖定到所述第二標(biāo)稱頻率上以提供所述第二解調(diào)時鐘信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電隔離器，其中第一集成電路管芯包括所述第一發(fā)射電路和所述第二接收電路； 其中第二集成電路管芯包括所述第二發(fā)射電路和所述第一接收電路；以及 其中所述電隔離器包 括單個封裝，所述單個封裝包括所述第一集成電路管芯和所述第二集成電路管芯。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電隔離器，其中所述第一發(fā)射天線和所述第二發(fā)射天線中的至少一個包括末端加載的偶極天線。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電隔離器，其中所述第一接收天線和所述第二接收天線中的至少一個包括末端加載的偶極天線。
20.—種電隔離器,包括: 發(fā)射電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射天線，所述發(fā)射電路被配置為接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并用所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制發(fā)射信號，并使用所述發(fā)射天線發(fā)射所述發(fā)射信號，所述發(fā)射信號具有第一標(biāo)稱頻率；以及 接收電路，所述接收電路包括接收天線，所述接收天線被配置為接收所述發(fā)射信號，并使用解調(diào)時鐘信號從所述發(fā)射信號解調(diào)出所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并提供所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及 其中所述發(fā)射天線或所述接收天線中的至少一個包括諧振偶極天線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)字隔離器，其中所述諧振偶極天線包括末端加載的偶極天線。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的數(shù)字隔離器，其中所述發(fā)射電路包括調(diào)幅(AM)發(fā)射電路。
【文檔編號】H04B1/16GK203813770SQ201420073953
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】菲利普·J·克勞利 申請人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司