CN106059634B - 可扩展的高带宽连通性 - Google Patents

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Abstract

用于便携式储存装置和内存模块的可扩展的高带宽连通性架构可以利用安装在印刷电路板等平坦表面上的多种二维配置和三维配置中的EHF通信链路芯片封装。分布在卡状装置的主表面上的装置之间的多个电磁通信链路可以配备有在每个装置上分别对齐的多对通信单元。印刷电路板上的邻近的通信单元可以对具有线性极化或椭圆极化等不同极化的电磁辐射进行发射或接收。通信装置之间的电力和通信都可以是无线地提供的。

Description

可扩展的高带宽连通性
本申请是申请日为2012年5月14日、于2014年1月10日进入中国国家阶段、国家申请号为“201280034365.5”、发明名称为“可扩展的高带宽连通性”的PCT申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于EHF通信(包括与模块化且便携式的内存装置相关联的通信)的***和方法。
背景技术
半导体制造以及电路设计技术方面的进展确保了具有不断提高的操作频率的集成电路(integrated circuit，IC)的研发和生产。继而，并入了此类集成电路的电子产品和***与前几代产品相比能够提供更好的功能性。此种额外的功能性通常包括以不断提高的速度处理越来越多的数据。
许多电子***包括多个印刷电路板(PCB)，在所述印刷电路板上安装有这些高速IC，并且通过所述印刷电路板多种信号路由到IC或者从IC进行路由。在具有至少两个PCB且需要在这些PCB之间进行信息交流的电子***中，已研发出多种连接器和底板架构，以促进所述板之间的信息流。连接器和底板架构向信号路径引入了多种阻抗不连续性，从而导致了信号质量或完整性的降低。通过传统的构件，例如，载有信号的机械连接器，连接到所述板上通常会引起不连续性，因此需要昂贵的电子设备来处理此问题。传统的机械连接器也会随着时间的推移而磨损，需要精确的对齐以及制造方法，并且易于受到机械碰撞。
发明内容
在一个实例中，电子储存装置可以包括：介电客户端衬底、安装到客户端衬底的用于储存数字信息的第一数据储存单元，以及具有第一天线的第一客户端EHF通信单元。安装到客户端衬底的第一客户端通信单元可以与第一数据储存单元通信。这可以有助于含有数字信息的由第一天线传导的EHF电磁信号与由第一数据储存电路传导的数据信号之间的转换。
在另一实例中，IC封装组件可以具有第一介电衬底部分、第二介电衬底部分以及中间介电衬底部分。第一EHF通信链路芯片可以安装到第一介电衬底部分，其中第一天线安装到第一介电衬底部分且可操作地耦合到第一EHF通信链路芯片。第二EHF通信链路芯片可以安装到第二介电衬底部分，并且第二天线安装到第二衬底部分且可操作地耦合到第二EHF通信链路芯片。第一EHF通信链路芯片和第一天线可以配置成发射器。第二EHF通信链路芯片和第二天线可以配置成接收器。第二天线可以相对于第一天线进行设置以接收由第一天线发射的辐射。中间介电衬底部分可以在第一天线与第二天线之间延伸。
在另一实例中，用于电磁通信的具有主机的数据装置可以包括至少一个数据储存单元以及与所述至少一个数据储存单元通信的至少一个EHF通信单元。EHF通信单元可以经构造以经由电磁通信与主机进行通信。所述至少一个数据储存单元以及所述至少一个EHF通信单元可以耦合到一个扩展部分。
在另一实例中，用于与主机进行电磁通信的数据卡可以包含卡主体，所述卡主体包括外表面和内部扩展部分。所述内部扩展部分可以包括多个数据储存单元。所述主体可以经由电磁通信与主机进行通信。
在另一实例中，用于在第一通信设备与第二通信设备之间传送EHF电磁信号的***可以包括第一通信设备。第一通信设备可以包括印刷电路板(PCB)以及设置在PCB上的第一EHF通信单元。第一EHF通信单元可以包括具有集成电路(IC)的芯片、与所述IC通信的天线，以及将IC和天线保持在PCB上的固定位置中的绝缘材料。所述IC可以可操作地耦合到天线并且可以包含发射器电路和接收器电路中的至少一者，所述发射器电路将基带数据信号变换成EHF电信号并且将变换后的EHF电信号传导到天线，用于作为用数据编码的EHF电磁信号进行传输，所述接收器电路从天线接收EHF电信号(所述EHF电信号作为用数据编码的EHF电磁信号由天线接收)，并且将接收到的EHF电信号变换成基带数据信号。第一通信设备也可以包括由PCB支持的数据储存单元，用于储存数据并且与EHF通信单元传送基带数据信号。第一通信设备还可以包括电感式电力接收器，用于将接收到的电感能量转换为用于操作第一EHF通信单元和数据储存单元的电力。
在另一实例中，用于无线地传输数据和电力的***可以包括客户端通信设备。客户端通信设备可以包括客户端数据电路、客户端EHF通信单元，以及客户端电感式电力线圈。客户端数据电路可以配置用于处理数据。客户端EHF通信单元可以耦合到客户端数据电路，以在客户端EHF通信单元与客户端数据电路之间传导的第一数据信号中传送数据。客户端电感式电力线圈可以将接收到的电感能转换为用于操作客户端EHF通信单元与客户端数据电路的电力。所述***也可以包括主机通信设备，所述主机通信设备包括主机数据电路、主机EHF通信单元，以及电源。主机数据电路可以处理数据。主机EHF通信单元可以耦合到主机数据电路，以在主机EHF电磁通信单元与主机数据电路之间传导的第二数据信号中传送数据。主机EHF通信单元可以与客户端EHF通信单元电磁式地通信。当客户端通信设备放置成靠近主机通信设备时，电源可以将电感能提供给客户端电感式电力线圈。
在含有数据储存的便携式装置中对数据进行管理和同步的示例性方法可以包括提供一种便携式装置，所述便携式装置包括数据储存单元、与数据储存单元通信的第一EHF通信单元、电力储存装置，以及经配置以向电力储存装置提供电力的电感式电力接收器。也可以提供对接站，所述对接站包括具有用于支持便携式储存装置、第二EHF通信单元、数字电路，以及电源的尺寸和形状的外壳。便携式装置可以放置在对接站的表面上，其中第一EHF通信单元靠近第二EHF通信单元，且电源靠近电感式电力接收器。将装置放置成比较靠近可以通过电源为便携式装置中的电感式电力接收器供电，从而为电力储存装置充电，并且从电力储存装置将电力提供到数据储存单元和第一EHF通信单元。数据可以在数字电路与数据储存单元之间电磁式地传输，方法是在数字电路与第一EHF通信单元之间传输数据、在第一EHF通信单元与第二EHF通信单元之间传输电磁信号，并且在第二EHF通信单元与数据储存单元之间传输数据。
在其他实例中，EHF通信单元可以包括具有发射器电路和接收器电路的裸片。第一天线可以可操作地连接到发射器电路。第二天线可以可操作地连接到接收器电路。介电材料可以按照相对间隔的关系对第一天线、第二天线，以及裸片进行包封和固定。第一天线和第二天线可以对具有各自不同极化特征的电磁辐射进行发射和接收。
在另一实例中，***可以包括第一通信装置和第二通信装置。第一通信装置可以包括第一EHF电磁通信链路芯片，所述芯片具有配置为发射器的第一天线以及配置为接收器的第二天线。第二通信装置可以包括第二EHF通信链路芯片，所述芯片具有配置为发射器的第三天线以及配置为接收器的第四天线。第一天线可以经配置以发射具有第一极化特征的电磁辐射，且第四天线可以经配置以接收具有第一极化特征的电磁辐射。第三天线可以经配置以发射具有第二极化特征的电磁辐射，且第二天线可以经配置以接收具有第二极化特征的电磁辐射，第二极化特征不同于第一极化特征。第一装置和第二装置可以通过配置，使得当第一装置放置成靠近第二装置并且与第二装置横向对齐时，第一天线与第四天线对齐并且面朝第四天线，而第二天线与第三天线对齐并且面朝第三天线。
在另一实例中，芯片组件可以具有第一EHF通信链路芯片、可操作地耦合到第一EHF通信链路芯片的第一天线、第二EHF通信链路芯片、可操作地耦合到第二EHF通信链路芯片的第二天线，以及以相对于第二天线的间隔关系固定第一天线的介电衬底。第一EHF通信链路芯片和第一天线可以配置为对具有第一极化特征的电磁辐射进行发射的发射器。第二EHF通信链路芯片和第二天线可以配置为对具有与第一极化特征不同的第二极化特征的电磁辐射进行接收的接收器。
在考虑附图和具体实施方式之后将更易于理解此类***和方法的优点。
附图说明
图1示出了包括裸片和天线的集成电路(IC)封装的第一实例的简化示意性俯视图。
图2示出了包括IC封装和印刷电路板(PCB)的示例性通信装置的示意性侧视图。
图3示出了包括具有外部电路导体的IC封装的另一示例性通信装置的等距视图。
图4示出了图3的示例性通信装置的仰视图。
图5示出了说明性便携式存储卡的侧视图。
图6示出了图5的携式存储卡的平面图。
图7示出了含有IC封装的便携式装置的说明性布置，所述便携式装置与含有对应IC封装的主机装置进行EHF通信。
图8示出了两个说明性板的等距视图，所述板上安装有多种说明性IC封装，用于在所述板之间进行通信。
图9示出了两个说明性安装的IC封装的侧视图，所述IC封装布置成通过介于中间的平坦结构中的非金属化窗口进行通信。
图10是描述了说明性双装置无线对接***的方框图。
图11是描述了另一说明性双装置无线对接***的方框图。
图12示出了IC封装以及说明性对接装置的初级线圈部分的说明性布置的分解图。
图13示出了图12的对接装置的组装图。
图14是处于对接对齐的两个说明性便携式数据储存装置的等距视图。
图15是处于对接对齐的两个说明性便携式数据储存装置的侧视图。
图16是描绘了用于对便携式储存装置中的数据进行管理和同步的说明性方法的方框图。
图17是具有多条天线的说明性IC封装的俯视图。
图18是具有布置成弯管配置的多条天线的说明性IC封装的俯视方框图。
图19是具有说明性通路栅栏的说明性多天线型IC封装的俯视图。
图20是图18的IC封装和通路栅栏的截面侧视图。
图21是具有通路栅栏的说明性IC封装的等距侧视图。
图22示出了设置成相互叠放的两个说明性多天线型IC封装。
图23示出了多个单天线型IC封装的说明性布置。
图24示出了说明性的多个单天线型IC封装的阵列。
图25至图27示出了单个封装中的多个单天线型芯片的说明性布置。
图28示出了两个说明性装置，所述每个装置具有彼此通信的两个IC封装。
图29示出了两个装置的另一实例，所述每个装置具有彼此通信的两个IC封装。
具体实施方式
无线通信可以用于在装置上的部件之间提供信号通信，或者可以在装置之间提供通信。无线通信提供了一种不会受到机械降级和电降级的界面。在芯片之间采用无线通信的***的实例揭示于第5,621,913号美国专利以及第2010/0159829号美国公开专利申请案中，这些专利和申请案的揭示内容均出于各种目的以引用方式全文并入本文中。
在一个实例中，可以采用紧密耦合的发射器/接收器对，其中发射器设置在第一传导路径的终端部分而接收器设置在第二传导路径的终端部分。取决于传输能量的强度，发射器和接收器可以设置成非常靠近彼此，而第一传导路径和第二传导路径可以是相对于彼此不连续的。在一些实例中，发射器和接收器可以设置在单独的电路载体上，定位成与发射器/接收器对的天线非常靠近。
如上文所述，发射器和/或接收器可以配置为IC封装，在所述封装中一根或多根天线可以定位成靠近裸片并且由介电包封或绝缘包封或者接合材料固定在合适的位置。天线也可以由引线框架衬底固定在合适的位置。在附图中示出了嵌入IC封装中的EHF天线的实例，并且将在下文中对其进行描述。应注意IC封装也可以称作EHF IC封装或简单地称作封装，并且是不同地称作EHF通信单元、通信单元、通信装置、通信链路芯片封装，以及/或者通信链路封装的无线通信单元的实例。
图1示出了示例性IC封装，通常表示为10。IC封装10包括芯片或裸片12、提供电信号与电磁(EM)信号之间的转换的变换器14，以及导电连接器16，例如，将变换器电连接到接合衬垫22、24的接合线18、20，所述接合衬垫连接到包括在裸片12中的发射器或接收器电路。IC封装10进一步包括围绕裸片和/或变换器的至少一部分形成的包封材料26。在此实例中，包封材料26覆盖了裸片12、导电连接器16以及变换器14，并且以虚线示出，因此裸片和变换器的细节可以用实线来说明。
裸片12包括配置成适当的裸片衬底上的小型化电路的任何适当结构，并且在功能上与也被称作芯片或集成电路(IC)的部件等效。裸片衬底可以是任何适当的半导体材料；例如，裸片衬底可以为硅。裸片12可以具有长度和宽度尺寸，长度和宽度中的每一者可以为大约1.0mm至大约2.0mm，且优选地为大约1.2mm至大约1.5mm。裸片12可以安装有另外的电导体16，例如，引线框架(未在图1中示出)，以提供到外部电路的连接。以虚线示出的变压器28可以在裸片12上的电路与变换器14之间提供阻抗匹配。
变换器14可以采用折叠偶极子或环形天线30的形式，可以配置成在EHF频谱等无线电频率下操作，并且可以配置成传输和/或接收电磁信号。天线30是与裸片12分离的但是通过适当的导体16可操作地连接到裸片12，并且位于邻近裸片12的位置处。
天线30的尺寸适用于在电磁频谱的EHF带内操作。在一个实例中，天线30的环形配置包括放置在1.4mm长且0.53mm宽的环中的0.1mm的材料带，其中在所述环的开口处具有0.1mm的间隙，且所述环的边缘距离裸片12的边缘近似为0.2mm。
包封材料26用于协助将IC封装10的多个部件保持在固定的相对位置。包封材料26可以是任何适当的材料，所述材料经配置以为IC封装10的电气部件和电子部件提供电绝缘和物理保护。例如，也被称作绝缘材料的包封材料26可以是模塑化合物(mold compound)、玻璃、塑料或陶瓷。包封材料26也可以形成任何适当的形状。例如，包封材料26可以采用矩形块的形式，从而包封除了将裸片连接到外部电路的导体16的未连接端部之外的IC封装10的所有部件。可以与其他电路或部件形成外部连接。
图2示出了包括倒装式安装到示例性印刷电路板(PCB)54上的IC封装52的通信装置50的代表性侧视图。在此实例中，可以看到IC封装52包括裸片56、接地平面57、天线58、将裸片连接到天线上的包括接合线60的接合线。裸片、天线，以及接合线安装在封装衬底62上并且包封在包封材料64中。接地平面57可以安装到裸片56的下表面上，并且可以是经配置以为裸片提供电接地的任何适当的结构。PCB 54可以包括具有主面或表面68的顶部介电层66。IC封装52利用附接到金属化图案(未图示)的倒装式安装突起部70而倒装式安装到表面68。
PCB 54可以进一步包括由导电材料制成的与表面68隔开的层72，所述导电材料形成PCB 54内的接地平面。PCB接地平面可以是经配置以为PCB 54上的电路和部件提供电接地的任何适当的结构。
图3和图4说明了另一示例性通信装置80，所述通信装置80包括具有外部电路导体84和外部电路导体86的IC封装82。在此实例中，IC封装82可以包括裸片88、引线框架90、采用接合线形式的导电连接器92、天线94、包封材料96，以及其他未图示以简化说明的部件。裸片88可以安装成与引线框架90进行电通信，所述引线框架可以经配置以允许一个或多个其他电路可操作地与裸片90连接的电导体或引线98的任何适当的布置。天线94可以构建为生产引线框架90的制造工艺的一部分。
引线98可以嵌入或者固定在与封装衬底62对应的虚线所示的引线框架衬底100中。引线框架衬底可以是经配置以大体上将引线98保持在预定布置中的任何适当的绝缘材料。裸片88与引线框架90的引线98之间的电通信可以通过使用导电连接器92的任何适当方法来实现。如上文所述，导电连接器92可以包括接合线，所述接合线将裸片88的电路上的终端与对应的引线导体98电连接。例如，导体或引线98可以包括电镀引线102，所述电镀引线形成于引线框架衬底100的上表面上；通路104延伸穿过所述衬底；倒装式安装突起部106将IC封装82安装到PCB等基底衬底(未图示)上的电路。基底衬底上的电路可以包括外部导体，例如外部导体84，所述外部导体例如，可以包括将突起部106连接到延伸穿过基底衬底的另一通路110上的条带导体108。其他通路112可以延伸穿过引线框架衬底100，并且可以存在延伸穿过基底衬底的额外通路114。
在另一实例中，如上文所述，裸片88可以倒转且导电连接器92可以包括突起部，或者裸片焊球，其可以经配置以将裸片88的电路上的点直接电连接到通常称为“倒装芯片(flip chip)”布置中的对应引线98上。
第一IC封装10和第二IC封装10可以共同位于单个PCB上，并且可以提供PCB内部的通信。在其他实例中，第一IC封装10可以位于第一PCB上且第二IC封装10可以位于第二PCB上，并且因此可以提供PCB间的通信。一个此种PCB可以是数据储存装置的一部分，所述装置包括具有数据储存能力的任何装置。数据储存装置也可以是便携式的。
例如，图5和图6示出了说明性的钱包卡大小的便携式储存装置120，所述装置可以包括IC封装10(例如，IC封装122)、内存芯片124、控制器芯片126，和/或电源128的多个实例，它们全部以预先选定的阵列安装在介电衬底或便携式储存装置120内的扩展部分130中。
数据储存装置(例如便携式储存装置120)可以包括数据储存单元，所述数据储存单元继而可以包括一个或多个内存装置，例如并入内存芯片124中的内存装置，并且可以包括相关联的内存支持电路***，例如，在控制器芯片126中体现的控制器。内存芯片124、控制器芯片126，以及电感型或非接触型电源128等部件可以是通常发现于“智能卡”或类似者中的常规类型的部件。无线通信电路，例如，IC封装122，可以与这些部件并排设置且进行电通信，并且经配置以提供多个部件之间的通信。在其他实例中，IC封装122的芯片可以嵌入内存芯片124和/或控制器芯片126中，例如安装在这些部件的封装中。每个内存芯片可以与通信电路中的对应一者相关联，并且可能存在不与内存芯片相关联的通信电路，这对于特定的应用而言是恰当的。电源128可以包括，例如，电感线圈131以及电源接口电路133。
介电衬底或扩展部分130可以具有一个主表面以及形成外周的多个边缘。多个IC封装122可以围绕并且从介电衬底或扩展部分130的外周间隔开来，并且可以经配置以提供所述卡上的部件之间的通信，例如内存芯片124之间的通信。如图7所示，IC封装122还可以经配置以提供便携式储存装置120与配置有一个或多个对应IC封装134的主机装置132之间的通信。便携式储存装置也可以被称作客户端装置，尤其是与主机装置相关的。主机和客户端可以在某些交互配置中最佳地进行通信，例如通过将装置放置成客户端与主机的主表面面对彼此，其中无线通信装置处于适当的对齐状态以使相互通信有效。
覆盖物136可以用于密封和/或包住数据储存装置或卡120的部件。通过由介电材料或者大体上对EHF范围内的EM辐射透明的其他材料制成，覆盖物136可以容纳电磁(EM)通信。类似地，覆盖物138可以覆盖主机装置132的部件。
主机装置132是具有能够与数据储存装置(例如，装置120)上的一个或多个IC封装122进行通信的变换器的任何装置，并且可以包括，例如，个人计算机、电话、照相机、ATM，或者销售装置(未图示)的电子点等装置。通过这种方式，可以在密封的加固装置中实现高带宽EHF通信，并且可以通过零***力、不腐蚀的、不磨损的接口用主机完成高速数据传输。另外，较小尺寸下的不严格的对齐公差以及改进的信号完整性提高了可制造性和便携性。
图8和图9说明了针对使用安装在多个PCB上的多个通信IC封装的便携式储存装置和内存模块的高带宽可扩展架构。在一些实例中，IC封装140可以经配置以进行定向通信或半球状通信。一对IC封装，例如，IC封装142和IC封装144可以设置成在单独的PCB上面朝彼此，例如，在图8所示的PCB 146和PCB 148上。IC封装142可以配置成在IC封装144的方向上发射或者接收EHF信号，以及/或者反之亦然，从而提供链路以允许IC封装142与IC封装144之间的EHF通信。
使用一种堆叠的PCB配置提供了可扩展架构，其中IC封装以此方式在堆叠“层”之间进行通信，该架构能够允许显著的通信和容量增长，而不会改变装置的覆盖区。可以提供具有层间通信的多个层。还可以观察到由于IC封装传输的相对较宽的辐射图案，PCB 146和PCB 148可以在一定程度上在X轴、Y轴，和/或Z轴上是未对齐的，而不会实质上影响IC封装之间的通信链路。
在一些实例中，可以使用相关的方法和配置以提供图9所示的架构灵活性。由于成对的IC封装不需要物理连接来使通信有效，因此可以将一个或多个非导电窗口150配置在导电层152等介入层中，以在通信组件158的非邻近层上允许IC封装之间的通信，例如，IC封装154与IC封装156。窗口150可以配置为介入层152中的孔或间隙。在其他实例中，由于介电材料基本上对EHF辐射是透明的，因此窗口150可以配置成层152中的某个区域，该区域不含金属组分但仍然含有介电层压层等材料。这种构造方法可以允许在设计堆叠的装置架构时提高可扩展性和灵活性。应理解所述组件可以包含单独的装置160和装置162，所述装置160和装置162含有安装在对应的PCB 164和PCB 166上的IC封装154和IC封装156。作为另一实例，层152可以是PCB 164和PCB 166的任一者的一部分。在又另一实例中，层152和IC封装154以及IC封装156可以安装在单个PCB组件168中。
下面将描述并入上文所论述的IC封装的无线对接***。无线对接***可以启用基站上的便携式装置的无需连接器的对接，并且可以提供同时的无线数据传输和无线充电。
图10是描述了无线对接***200的一个实例的方框图。无线对接***200可以包括便携式装置202与基底单元204。便携式装置202可以是经配置以使用电感式电力***进行无线供电且还使用IC封装等一个或多个无线通信单元进行无线通信的任何装置。便携式装置202可以包括EHF通信电路208、数据储存单元210、局部电力储存装置212，以及/或者电感式电力接收器214。便携式装置202的部件可以包含在壳体中(未图示)。便携式装置202也可以是便携式媒体装置，例如，其可以采用蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、MP3播放器、笔记本计算机，或者平板计算机的形式。
EHF通信电路208可以经配置以使用一个或多个IC封装或通信单元进行无线通信的任何电路。例如，EHF通信电路208可以包括两个IC封装，一个配置为发射器，而另一个配置为接收器。这些IC封装可以配置成与其他装置中的其他IC封装进行通信，而不是与相同装置中的其他此类封装进行通信。
EHF通信电路208可以与数字数据储存单元210进行电通信。数据储存单元210可以是能够读取和写入数据的任何适当的数据储存单元。例如，数据储存单元210可以是IC芯片、卡、盘，或者固态驱动器(SSD)。在典型的操作中，EHF通信电路208可以运行以在数据储存单元210与外部装置之间传输数据。
EHF通信电路208还可以从局部电力储存装置212中接收电力。电力储存装置212可以是经配置以储存电能供未来使用的任何适当装置。例如，电力储存装置212可以是锂离子电池、燃料电池、超级电容器等电容器，或者可以进行充电和放电的任何其他类似电池的装置。
电感式电力接收器214可以与局部电力储存装置212进行电通信，并且可以运行以对电力储存装置212充电。电感式电力接收器214可以是能够从电源接收无线能量传输的任何适当的装置。例如，电感式电力接收器214可以包括次级线圈220，在所述次级线圈中电流可以由位于基底单元204等单独的充电装置中的初级线圈222感生。已经研发出了针对这种电感式充电的全球开放性标准。例如，由无线电力协会(Wireless Power Consortium)制定的“Qi”标准已经开始应用于商业产品中。
基底单元204可以是经配置以与便携式装置202进行无线通信且无线地为便携式装置202提供电力的任何适当的装置。例如，基底单元204可以包括包围电感式电源224、主机控制器226，以及/或者EHF通信电路228的外壳。注意在一些实例中，所述两个装置的至少一部分作用是可以逆转的。因此，主机控制器226可以位于便携式装置202中，且基底单元204可以包括储存单元，例如，储存单元210。在其他实施例中，这两个装置都可以包括主机控制器226以及/或者储存单元210的实例，从而能够确保装置对装置的数据复制等功能性。
电感式电源224可以是经配置以向电感式电力接收器214无线地提供电力的任何适当的装置。如上文所述，电感式电源224可以包括初级线圈222。
主机控制器226可以是经配置以对总体的无线对接***200的电子活动进行控制的任何适当的装置或部件。例如，主机控制器226可以是通过软件和/或固件进行配置的个人计算装置，以对便携式装置202与个人计算机之间的数据的同步进行协调。在其他实例中，主机控制器226可以包括以下部分中的任何一个或者全部：视频播放器；音频播放器；安全***；显示***；音乐、视频，和/或有声读物整理器；数据备份储存***；便携式电话管理器等。
如上文所述，主机控制器226可以包括在便携式装置202中而非基底单元204中。例如，便携式装置202可以对某种事务进行控制，其中在便携式装置202上播放或可用的视频可以呈现在包含大屏幕视频显示器的基底单元204上。此事务可以完全地由便携式装置进行控制。
基底单元204也可以包括EHF通信电路228，所述通信电路可以包括一个或多个IC封装或者经配置以与便携式装置202中的IC封装来回传输信息的其他通信单元。对于配置为便携式装置202中的发射器的每个IC封装，配置为接收器的对应IC封装可以提供在基底单元204中。通过类似的方式，便携式装置202中的接收器可以具有位于基底单元204中的对应发射器。为了有助于数据传输，可以对所得的发射器-接收器对进行设置，使得所述装置的合适的大体上对齐也可以使所有的发射器-接收器对对齐。
或者，一些发射器-接收器对可以在便携式装置和基站放置在第一配置中时对齐，而其他的发射器-接收器对可以在所述两个装置放置在第二配置时对齐。例如，基底单元204可以在接口表面上提供两组标记。一组标记可以指示出确保数据同步的便携式装置202的放置位置，而另一组标记可以指示出确保音乐重放或者一些其他功能性的便携式装置202的放置位置，并且这两个位置都能够同时进行电池充电。
图11是描绘无线对接***300的一个实例的方框图，其中便携式装置302具有EHF通信电路308、数字储存装置310、局部电力储存312，以及电感式电力接收器314，所有这些都类似于无线对接***200中的便携式储存装置202。基底单元304可以包括EHF通信电路328以及电感式电源324，这些也与***200的基底单元204类似。然而，在无线对接***300中，便携式装置302可以包括主机/装置控制器316，且基底单元304也可以包括主机控制器326。如上文所述，这种布置确保了额外的功能性。在其他实例中，两个便携式装置可以用于完成数据传输或复制。在这种情况下，所述便携式装置可以依赖于局部电力储存，例如，一个或多个电池，而不是电感式电力。
图12和图13描绘了类似于基底单元204和基底单元304的说明性基底单元400的各部分。在此实例中，初级线圈402设置在安装表面404上，其中IC封装406也共同位于由初级线圈402围绕的表面404上，并且电连接到EHF通信电路(未图示)。初级线圈402和IC封装406可以被封装在采用圆柱形块408形式的塑料或者另外的介电质中。块408也可以采用任何其他适当的形状。具有基本上平坦的上表面的介电块对线圈和IC封装进行防护，同时还提供了用于防护便携式装置的定位的稳定表面。在其他实例中，在块408的上表面上可以提供标记以及/或者可以提供形状配合的凹口以协助便携式装置202或便携式装置302等便携式装置的放置。
图14是对接对齐的两个说明性便携式数据储存装置420和420'的各部分的透视图，而图15是其侧视图。装置420和420'是类似于先前描述的便携式装置202和302的实例。如上文所述，两个启用数据储存的便携式装置可以经配置以实现驱动器到驱动器的直接对接。此处，第一装置420包括数据储存单元422以及至少一个IC封装424。第二装置420'具有类似的部件，所述部件由对应的底漆的参考标号表示。在此实例中，两个IC封装用于每个装置中，其中一个IC封装被配置成发射器，而另一个被配置成接收器。在其他实例中，单个IC封装也可以被配置成收发器。
在每个装置中电力可以由电力储存装置提供，例如，可由电感式电力接收器428(428')再充电的电池426(426')，所述电感式电力接收器包括次级线圈430(430')。如先前所述，对接站或基底单元可以用于提供电感式电力。当从便携式装置对接到便携式装置时，每个装置上的部件可以由各自的电池供电。在其他实例中，可以使用超级电容器或者其他电力储存装置。
图16示出了用于为便携式储存装置充电以及在便携式储存装置与主机装置、基站或对接站之间同步数据的方法450。方法450的步骤452可以包括对齐便携式装置202或便携式装置302等便携装置，所述便携式装置位于基站204或基站304或基站400等对接站的对接表面上或者与所述对接表面机械接触，使得各个便携式装置的EHF通信单元与基站足够的靠近以允许进行通信。方法450的步骤454可以包括由基站中的电感式电源为便携式装置中的电感式电力接收器供电，从而为电力储存装置充电并且从电力储存装置向便携式装置中的数据储存单元以及EHF IC封装提供电力。应注意电力储存单元可以，例如，包括电池或超级电容器。
方法450的步骤456可以包括在基站中的数字电路与便携式装置中的一个或多个数据储存单元之间电磁式地传输数据，方法是在数字电路与主机EHF通信单元之间传输数据、在主机EHF通信单元与客户端EHF通信单元之间传输电磁信号，以及在客户端EHF通信单元与数据储存单元之间传输数据。方法450的可选步骤458可以包括在可操作地耦合到便携式装置的数据储存单元的输出装置上输出音频信号或视频信号。音频信号或视频信号可以是数字信号或者模拟信号，只要适合用于输出装置即可。方法450的另一可选步骤460可以包括通过包括在便携式装置中的主机控制器来对主机/基站中的数字电路的运行进行控制。方法452的另一可选步骤462可以包括在便携式装置与基站的每一者中的两个EHF通信单元，一个配置成发射器，而另一个配置成接收器，使得信息能够经由耦合的发射器/接收器对在两个方向上同时通过便携式装置与基站之间。
单个IC封装10可以配置成收发器500，方法是将各条天线连接到裸片12上的发射器电路和接收器电路这两者上。图17是包括具有多条天线的裸片504的说明性IC封装502的俯视图。多天线型IC封装502包括发射器电路和接收器电路，并且进一步包括可操作地连接到发射器电路的第一天线506以及可操作地连接到接收器电路的第二天线508。应理解，第一天线可以替代地连接到接收器电路，而第二天线可以替代地连接到发射器电路。第一天线506和第二天线508是变换器14的实例，并且可以按照与单天线型IC封装10的构造类似的方式通过包封材料510而与裸片504保持隔开的关系。
第一天线506和第二天线508可以是彼此正交定向的偶极子或折叠偶极子天线，以充分利用传输的EHF信号的极化。与由设置成其他角度的天线产生的信号的相互作用相比，正交信号可以具有减少的干扰。这种现象是由于EHF通信链路芯片上的偶极子天线产生了线性极化的EM辐射这一事实引起的。因此，将两根天线定位在矩形裸片504的邻近侧允许利用所述信号的这一方面。
虽然在图17中示出了天线位于沿着裸片504的宽度或长度的端口处，但是天线606和天线608也可以位于靠近裸片604的两个角落处或者位于裸片604的两个角落处，如同在图18的示例性多天线型封装602中所描绘的，在这种情况下它们设置成靠近相对的角落以提供增大的空间分离。然而，为了获得在这种相对于裸片604的配置中的天线的改进结果，已发现可以相对于裸片将封装接地平面609制造得更大。此外，如图18所示，裸片604可以通过某种方式相对于接地平面609发生偏移，使得天线沿着各自的封装边缘并且沿着各自的接地平面侧位于中心。
在其他实例中，类似于下文中参考图22至图26的进一步讨论，与IC封装相关联的EHF天线可以包括其他适当的天线，以充分利用其他极化方法。例如，圆极化或椭圆极化可以位于左手边或右手边，引起左手边极化EM波与右手边极化EM波之间的干扰的减少，无论当邻近的天线由相对的极化驱动时的取向如何都是如此。应注意圆极化是椭圆极化的一个特例。产生线性极化、圆极化、椭圆极化的其他适当的天线可以包括螺旋天线、贴片天线，以及/或者三角形天线。
虽然正交取向可以减少偶极子天线506与偶极子天线508之间的干扰，但是与第二装置通信的质量得益于两根天线的一些横向空间分离，从而在两个装置同时通信时进一步减少干扰。此距离的变化可以通过改变裸片的尺寸来实现，从而改变天线的相关联的间隔。具体而言，通过将天线设置成靠近裸片的各个侧面的中间，较大的裸片带来了天线之间的较大分离。间隔的改变也可以通过沿着裸片的各侧调节天线的位置来实现，如图18所示。
还发现在芯片封装502中的衬底512上安装多天线型裸片504会在第一天线与第二天线之间穿过衬底本身形成了辐射传播路径。例如，通过将天线放置在裸片的邻近的各侧上，形成了在天线之间围绕裸片的角落延伸穿过衬底的传播路径。为了降低辐射沿着传播路径穿过衬底传播的强度，可以在传播路径中构建EHF阻断结构610。
此种结构的一个实例描绘于图19至图21中。如同所描绘的，通路栅栏700的创建可以通过以下方式来实现：在横跨IC封装714的天线710和天线712与裸片716之间的传播路径的一条线中穿过衬底704形成电镀通路702。导电材料的条带706可以放置于衬底的上表面上，且通路702可以电连接导电条带706以及下层封装接地平面708。在一些实例中，多个通路702可以尽可能的以间隔较近的方式形成，并且优选地位于电路操作频率的波长正下方的间隔处。
图22示出了分别安装在示例性装置721和721'上的第一多天线型IC封装720和第二多天线型IC封装720'，所述封装彼此叠放以示出可以如何对封装进行配置以确保装置或***之间的通信。如图22所示，可以对封装进行配置使得当两个装置721、721'横向对齐或者邻近对齐时装置721上的发射器天线722与装置721'上的接收器天线724'对齐，且装置721上的接收器天线724与装置721'上的发射器天线722'对齐。这种布置可以允许两个装置之间同时进行发射和接收，其中封装作为收发器。
已发现多种其他布置，其中可以采用多根天线以用于在一个或多个通信通道上同时进行发射和/或接收。下面将对这些布置的实例进行详细描述。
图23示出了具有安装在公用PCB上的相关联的天线的两个离散型IC封装的实例。具体而言，图23说明了具有安装在其上的离散型IC封装732和离散型IC封装734的PCB 730，其中天线736和天线738是正交地设置的。在图23的实例中，且通常在图23至图26的实例中，每个芯片的天线都可以是偶极子或者折叠偶极子，且因此进行线性极化，或者替代地可以为具有圆极化或椭圆极化等其他极化的天线。
通过充分利用发射的EHF信号的极化特征，也可以获得IC封装或芯片的较大N x M阵列的增大的密度，例如，图24描绘的5x5阵列740。在此实例中，每根天线742的EHF信号具有从天线直接远离芯片指向的线性极化方向矢量。多个IC封装744可以经布置，使得没有两个邻近的IC封装744具有彼此对齐的极化方向矢量，如由天线742的不同取向所指示出。例如，图24中的每个IC封装744都具有距离每个邻近的IC封装744的极化方向矢量的以90度取向的极化方向矢量。具有对应取向的IC封装的另一对应阵列(未图示)也可以设置在堆叠架构的另一层上以提供层间通信，并且其中邻近的天线具有不同的极化特征。
除了将多个单天线型封装布置在安装表面上之外，还可以通过将多个单天线型裸片或芯片放置在单个公用封装包封物中来实现多通道通信。图25至图27示出了这些类型的装置的实例。
图25至图27说明了公用封装包封物中的多个单天线型芯片的多种布置。这些布置可以用于允许一个或多个通道上的同步发射和接收。如附图中所示，天线与其他近侧的天线正交取向，或者在给定的封装内平行取向且间隔开来，从而除了空间分离之外，充分利用上述线性极化效应。如上文所述，这些实施例可以使用邻近天线中的不同椭圆极化以获得邻近的通信通道之间的类似隔离。
具体而言，图25说明了具有邻近的离散芯片752和754的IC封装750，所述芯片具有正交设置的天线。
图26说明了具有离散芯片762、764、766的细长的芯片封装760，其中芯片764设置成邻近芯片762与芯片766且位于芯片762与芯片766之间。芯片764的天线设置成与芯片762和芯片766的天线正交，芯片762和芯片766的天线相应地设置成在此二维阵列上彼此平行。在三维阵列中，所有的三根天线可以定位成彼此正交。
图27说明了具有离散芯片772、774、776、778的IC封装770，其中芯片围绕所述封装的外周分布。具体而言，所述封装是矩形的，且每个芯片设置成邻近一个封装角落。每个芯片邻近另外两个芯片，例如芯片774和778，且设置成与第三芯片相对，例如，与邻近芯片772和774的天线之间的间隔相比，芯片772的天线与芯片776的天线是平行的但是二者是间隔开来的。每个芯片的天线，例如，芯片772，与两个邻近芯片的天线是正交的，例如，芯片774和778，并且与相对的芯片，例如，芯片776的天线是平行的但是二者是间隔开来的。在此三维配置中，相对芯片的天线除了与邻近芯片的天线是正交的之外，相对芯片的天线也可以是正交的。
如上文所述，圆极化信号和椭圆极化信号可以是左手边或右手边的。与具有相同极化的信号相比，无论天线的取向如何，左手边信号与右手边信号之间的干扰得到减少。然而，空间分离仍然可以减少干扰。相应地，图23至图27的实例可以包括线性极化、椭圆极化，或者圆极化类型的天线。对于线性极化天线，图中所示的空间分离以及正交极化或相对极化可以减少信号干扰。对于圆极化天线或椭圆极化天线，正交取向并非是信号干扰的一个因素，但是间隔仍然是信号干扰一个因素。相应地，图23至图27中所示的布局适用于多种天线类型。
图28和图29描绘了包括双芯片装置或封装的***的两个特定实施例，所述装置或封装与另一双芯片装置或封装通信。在图28和图29的实例中，所有的IC封装都具有偶极子或折叠偶极子天线。如图28的实例所示，通信***800包括具有两个安装好的单芯片、单天线型IC封装804和806的第一装置802，以及具有两个安装好的单芯片、单天线型IC封装810和812的第二装置808。
在装置802中，封装804和806的天线各自正交地设置且沿着装置的公共侧彼此相互间隔开来。如同所描绘的，当装置802和808的各自的公共侧设置成面对关系时，IC封装810和812的天线也是正交的且沿着装置808的公共侧隔开地设置，使得每根天线与IC封装804和806中的一者的天线对齐并且靠近。
具体而言，当如图所示进行配置和定位时，IC封装804的天线朝向IC封装810的天线定向并且与其靠近，且IC封装806的天线朝向IC封装812的天线定向并且与其靠近。换言之，如果每个芯片的天线端被定义为包括天线的端部，且相对端被定义为与天线端相对的端部，那么如同在图28中将装置802的两个IC封装804和806定向成它们的相对端更加靠近将会导致天线端离开彼此定向到各自的间隔开来的辐射区域中。第二装置808因而具有显著较远地间隔开来的两个对应封装810和812，使得当两个装置的公共侧定位成面朝彼此时，装置804封装的相关联的天线端是面朝装置802封装的对应天线端的。具体而言，封装804的天线端面朝封装810的天线端，且封装806的天线端面朝封装812的天线端。
在***800的其他实例中，第一装置802和第二装置808替代地为IC封装，且IC封装804、806、808和810是具有各自的天线的芯片。鉴于以下实例，类似的替代方案也是可能的。
图29中描绘的通信***900包括具有IC封装904和906的第一双芯片装置902，以及具有IC封装910和912的第二双芯片装置908。在此实例中，两个封装的天线是彼此正交的，且封装的天线端设置成沿着各个装置的公共侧彼此邻近。每个装置上的IC封装的各个相对端与各个天线端相比是间隔较远的。
当装置902和908放置成公共侧靠近时，四条天线将面对公共辐射区域914，所述公共辐射区域设置在具有相对天线的各条天线之间，其中IC封装904和910的天线以及IC封装906和912的天线是平行的。每条天线与两条邻近的天线也是正交的。例如，IC封装904的天线与IC封装906和910的天线是正交的。
这种布置允许两个基本上相同的装置如图29所示进行通信，方法是充分利用线性极化效应。虽然辐射路径在辐射区域中是相交的，但是通过上文描述的极化差异干扰被最小化。
因此，上文所述的用于可扩展高带宽连通性的***可以包括一个或多个以下实例。
在一个实例中，电子装置可以包括：介电客户端衬底、安装到客户端衬底的用于储存数字信息的第一数据储存单元，以及具有第一天线的第一客户端EHF通信单元。安装到客户端衬底的第一客户端通信单元可以与第一数据储存单元通信。这可以有助于含有数字信息的由第一天线传导的EHF电磁信号与由第一数据储存电路传导的数据信号之间的转换。
第二数据储存单元可以安装到客户端衬底并且与第一客户端EHF通信单元通信。第一数据储存单元和第二数据储存单元可以形成为集成电路。
第二数据储存单元可以安装到客户端衬底。电子装置也可以包括安装到客户端衬底的第二客户端EHF通信单元，所述第二客户端EHF通信单元与第二数据储存单元通信并且具有第二天线。
第一客户端EHF通信单元可以被配置成收发器。
电子装置也可以包括多个数据储存单元，所述数据储存单元包括第一数据储存单元和多个客户端EHF通信单元，所述客户端EHF通信单元包括第一客户端EHF通信单元。多个数据储存单元和客户端通信单元可以安装到客户端衬底并且分布在与客户端衬底的主表面的外周间隔开的客户端衬底的主表面上。
客户端EHF通信单元可以主要地发射或接收具有极化特征的电磁辐射，且所述通信单元可以与具有不同的各自极化特征的邻近通信单元一起定向。
多个客户端EHF通信单元可以分布在二维图案中，存在具有邻近的客户端EHF通信单元的至少一个客户端EHF通信单元，所述邻近的客户端EHF通信单元设置在两个非平行方向的每一个方向上。
多个客户端EHF通信单元可以分布在N x M阵列中，其中N和M是大于1的整数。
数据储存***可以包括电子装置和主机装置。主机装置可以包括第一主机EHF通信单元，用于与第一客户端EHF通信单元传送EHF电磁信号，以对主机装置与电子装置之间的数字信息进行传递。
电子装置可以进一步包括：多个客户端EHF通信单元，所述通信单元包括第一客户端EHF通信单元；以及数据储存单元，所述数据储存单元与多个客户端EHF通信单元中的一者相关联或者可操作地耦合到多个客户端EHF通信单元中的一者上。数据储存单元和客户端EHF通信单元可以安装到客户端衬底并且分布在与客户端衬底的主表面外周间隔开的客户端衬底的主表面上。主机装置还可以具有介电主机衬底以及包括第一主机EHF通信单元的多个主机EHF通信单元，其中每个主机EHF通信单元与多个客户端EHF通信单元中的各者相对应。当客户端衬底的主表面定位成面朝主机衬底的主表面时，主机EHF通信单元可以在适合于主机通信单元与对应的多个客户端EHF通信单元中的各者充分地对齐的位置中安装到并且分布在主机衬底的主表面上。这可以有助于主机EHF通信单元与客户端EHF通信单元之间的通信。
客户端EHF通信单元与主机EHF通信单元可以发射或接收具有极化特征的电磁辐射，并且通信单元可以与具有不同的极化特征的邻近通信单元一起定向，其中每对对齐的主机EHF通信单元和客户端EHF通信单元具有相同的极化特征。
在另一实例中，IC封装组件可以具有第一介电衬底部分、第二介电衬底部分以及中间介电衬底部分。第一EHF通信链路芯片可以安装到第一介电衬底部分，其中第一天线安装到第一介电衬底部分且可操作地耦合到第一EHF通信链路芯片。第二EHF通信链路芯片可以安装到第二介电衬底部分，并且第二天线安装到第二衬底部分且可操作地耦合到第二EHF通信链路芯片。第一EHF通信链路芯片和第一天线可以配置成发射器。第二EHF通信链路芯片和第二天线可以配置成接收器。第二天线可以相对于第一天线进行设置以接收由第一天线发射的辐射。中间介电衬底部分可以在第一天线与第二天线之间延伸。
IC封装也可以包括具有孔隙的导电平面，所述导电平面设置在第一介电衬底部分与第二介电衬底部分之间。中间介电部分可以设置在孔隙中。在另一实例中，用于电磁通信的具有主机的数据装置可以包括至少一个数据储存单元以及与所述至少一个数据储存单元通信的至少一个EHF通信单元。EHF通信单元可以经构造以经由电磁通信与主机进行通信。所述至少一个数据储存单元以及至所述少一个EHF通信单元可以耦合到一个扩展部分。
数据装置也可以包括介电材料的覆盖物，所述覆盖物密封了至少一个数据储存单元、所述至少一个EHF通信单元，以及所述扩展部分。
所述扩展部分可以包括印刷电路板(PCB)，并且所述至少一个EHF通信单元可以耦合到PCB。
所述数据装置也可以包括形成为安装在PCB上的集成电路(IC)的多个数据储存单元，以及相对于数据储存单元同样安装在PCB上的多个EHF通信单元。数据储存单元和EHF通信单元可以以预先选定的阵列布置在PCB上，且所述EHF通信单元可以在预先选定的取向上各自定位在PCB上，其中由每个EHF通信单元产生的信号具有与邻近的EHF通信单元的极化特征的取向不同的极化特征。
在另一实例中，用于与主机进行电磁通信的数据卡可以包含卡主体，所述卡主体包括外表面和内部扩展部分。所述内部扩展部分可以包括多个数据储存单元。所述主体可以经由电磁通信与主机进行通信。所述内部扩展部分也可以包括多个EHF通信单元，所述EHF通信单元中的每一者都与至少一个数据储存单元通信。所述内部扩展部分可以包括印刷电路板(PCB)，并且所述数据储存单元和EHF通信单元可以耦合到PCB。EHF通信单元可以相对于数据储存单元位于PCB上。EHF通信单元和数据储存单元也可以以预先选定的阵列布置在PCB上，其中EHF通信单元可以在预先选定的取向上各自定位在PCB上，其中由每个EHF通信单元产生的信号具有与邻近的EHF通信单元的极化特征不同的极化特征。
在另一实例中，用于在第一通信设备与第二通信设备之间传送EHF电磁信号的***可以包括第一通信设备。所述第一通信设备可以包括印刷电路板(PCB)以及设置在PCB上的第一EHF通信单元。所述第一EHF通信单元可以包括具有集成电路(IC)的芯片、与所述IC通信的天线，以及将IC和天线固持在PCB上的固定位置中的绝缘材料。所述IC可以可操作地耦合到天线并且可以包含发射器电路和接收器电路中的至少一者，所述发射器电路将基带数据信号变换成EHF电信号并且将变换后的EHF电信号传导到天线上，用于作为用数据编码的EHF电磁信号进行传输，所述接收器电路从天线接收EHF电信号(所述EHF电信号作为用数据编码的EHF电磁信号由天线接收)，并且将接收到的EHF电信号变换成基带数据信号。第一通信设备还可以包括由PCB支持的数据储存单元，用于储存数据并且与EHF通信单元传送基带数据信号。第一通信设备还可以包括电感式电力接收器，用于将接收到的电感能量转换为用于操作第一EHF通信单元和数据储存单元的电力。
第二通信设备可以包括：电源，所述电源经配置以产生用于电感式电力接收器的电感能，以及第二EHF通信单元，所述第二EHF通信单元用于与第一EHF通信单元传送EHF电磁信号。
第一通信设备还可以包括耦合到电感式电力接收器的电力储存装置，其用于对从电感式电力接收器接收到的电力进行储存并且将储存的电力应用到第一EHF通信单元和数据储存单元。第一通信设备还可以包括便携式数据储存装置，且第二通信设备还可以包括对接站，用于支持所述第一通信设备，其中第二EHF通信单元靠近第一EHF通信单元來支持第一通信设备。
第一EHF通信单元也可以包括将IC耦合到印刷在PCB上的导体的引线框架，且所述IC可以包括可操作地连接到引线框架中的第一导体元件的接地平面。第一EHF通信单元的绝缘材料可以包封IC、引线框架，以及天线以包含IC封装。
在另一实例中，用于无线地传输数据和电力的***可以包括客户端通信设备。客户端通信设备可以包括客户端数据电路、客户端EHF通信单元，以及客户端电感式电力线圈。客户端数据电路可以配置用于处理数据。客户端EHF通信单元可以耦合到客户端数据电路，以在客户端EHF通信单元与客户端数据电路之间传导的第一数据信号中传送数据。客户端电感式电力线圈可以将接收到的电感能转换为用于操作客户端EHF通信单元与客户端数据电路的电力。所述***也可以包括主机通信设备，所述主机通信设备包括主机数据电路、主机EHF通信单元，以及电源。主机数据电路可以处理数据。主机EHF通信单元可以耦合到主机数据电路，以在主机EHF电磁通信单元与主机数据电路之间传导的第二数据信号中传送数据。主机EHF通信单元可以与客户端EHF通信单元电磁式地通信。当客户端通信设备放置成靠近主机通信设备时，电源可以将电感能提供给客户端电感式电力线圈。
客户端通信设备可以进一步包括耦合到电力线圈的电力储存装置，用于储存由电力线圈接收的电力，并且可以将储存的电力应用到客户端EHF通信链路芯片组件以及客户端数据电路。
主机通信设备可以进一步包括与主机EHF通信单元通信的主机控制器，用于控制主机EHF通信链路芯片的操作。
电源可以包括主机电感式电力线圈，用于产生电感能。主机通信设备也可以包括将主机电感式电力线圈相对于主机EHF通信单元保持在固定位置中的塑料包封。
在含有数据储存的便携式装置中对数据进行管理和同步的示例性方法可以包括提供一种便携式装置，所述便携式装置包括数据储存单元、与数据储存单元通信的第一EHF通信单元、电力储存装置，以及经配置以向电力储存装置提供电力的电感式电力接收器。也可以提供对接站，所述对接站包括具有用于支持便携式储存装置、第二EHF通信单元、数字电路，以及电源的尺寸和形状的外壳。便携式装置可以放置在对接站上，其中第一EHF通信单元靠近第二EHF通信单元，且电源靠近电感式电力接收器。将装置放置成比较靠近可以通过电源为便携式装置中的电感式电力接收器供电，从而为电力储存装置充电，并且从电力储存装置将电力提供到数据储存单元和第一EHF通信单元。数据可以在数字电路与数据储存单元之间电磁式地传输，方法是在数字电路与第一EHF通信单元之间传输数据、在第一EHF通信单元与第二EHF通信单元之间传输电磁信号，并且在第二EHF通信单元与数据储存单元之间传输数据。
模拟或数字音频或视频信号可以在可操作地耦合到数据储存单元的输出装置上输出。
数字电路的操作可以由包括在便携式装置中的主机控制器进行控制。
电力储存装置可以是可再充电电池或可以通过使用电源为电感式电力接收器供电来进行充电的电容器。
便携式装置可以包括第三EHF通信单元，且对接站可以包括第四EHF通信单元。电磁辐射可以从第一EHF通信单元传输到第二EHF通信单元并且同时地从第四EHF通信单元传输到第三EHF通信单元。
在其他实例中，EHF通信单元可以包括具有发射器电路和接收器电路的裸片。第一天线可以可操作地连接到发射器电路。第二天线可以可操作地连接到接收器电路。介电材料可以按照相对间隔的关系对第一天线、第二天线，以及裸片进行包封和固定。第一天线和第二天线可以对具有各自不同极化特征的电磁辐射进行发射和接收。
第一天线和第二天线可以发射或接收线性极化的电磁辐射，且第一天线的第一极化方向矢量可以与第二天线的第二极化方向矢量正交取向。
第一天线可以发射右手边极化的电磁辐射和左手边极化的电磁辐射中的一者，而第二天线可以接收右手边极化的电磁辐射和左手边极化的电磁辐射中的另一者。
所述裸片可以具有一定长度和一定宽度。第一天线可以定位在沿着长度的一个点处设置的第一端口处，而第二天线可以定位在沿着宽度的一个点处设置的第二端口处。
所述裸片可以具有多个角落。第一天线可以定位成靠近一个角落，而第二天线可以定位成靠近另一角落。
芯片的长度和宽度都可以为大约1.0mm至大约2.0mm。
通信单元也可以包括介电衬底以及设置在所述衬底中的EHF辐射阻断结构。EHF电磁通信链路芯片封装可以安装在衬底上，其中第一天线和第二天线可以在衬底上设置在间隔开来的位置处。衬底可以在第一天线与第二天线之间延伸，从而界定辐射传播路径。EHF辐射阻断结构可以设置在衬底中，并且至少部分地穿过传播路径延伸。
通信单元也可以包括附接到衬底的接地平面。EHF辐射阻断结构可以包括通路栅栏，所述通路栅栏具有在衬底的表面上的导电材料条带以及沿着所述导电材料条带的长度形成的多个间隔开来的通路。所述通路可以将所述导电材料条带电连接到接地平面。
所述多个通路可以按小于装置操作频率的波长的间距间隔开来。
在另一实例中，***可以包括第一通信装置和第二通信装置。第一通信装置可以包括第一EHF电磁通信链路芯片，所述芯片具有配置为发射器的第一天线以及配置为接收器的第二天线。第二通信装置可以包括第二EHF通信链路芯片，所述芯片具有配置为发射器的第三天线以及配置为接收器的第四天线。第一天线可以经配置以发射具有第一极化特征的电磁辐射，且第四天线可以经配置以接收具有第一极化特征的电磁辐射。第三天线可以经配置以发射具有第二极化特征的电磁辐射，且第二天线可以经配置以接收具有第二极化特征的电磁辐射，第二极化特征不同于第一极化特征。第一装置和第二装置可以通过配置，使得当第一装置放置成靠近第二装置并且与第二装置横向对齐时，第一天线与第四天线对齐并且面朝第四天线，而第二天线与第三天线对齐并且面朝第三天线。
在另一实例中，芯片组件可以具有第一EHF通信链路芯片、可操作地耦合到第一EHF通信链路芯片的第一天线、第二EHF通信链路芯片、可操作地耦合到第二EHF通信链路芯片的第二天线，以及以相对于第二天线的间隔关系固定第一天线的介电衬底。第一EHF通信链路芯片和第一天线可以配置为对具有第一极化特征的电磁辐射进行发射的发射器。第二EHF通信链路芯片和第二天线可以配置为对具有与第一极化特征不同的第二极化特征的电磁辐射进行接收的接收器。
第一天线可以发射右手边的椭圆极化的电磁辐射和左手边的椭圆极化的电磁辐射中的一者，而第二天线可以接收右手边的椭圆极化的电磁辐射和左手边的椭圆极化的电磁辐射中的另一者。第一天线可以发射线性极化的电磁辐射，而第二天线可以接收线性极化的电磁辐射。第一天线可以经定向以产生与由第二天线产生的辐射正交的电磁辐射。
每个EHF通信链路芯片也可以包括第一端和与第一端相对的第二端，相关联的天线连接到所述第一端；其中各个第二端与各个第一端相比间隔更大。从第一天线发射的电磁辐射可以至少部分地穿过公共区域延伸，且由第二天线接收的电磁辐射也可以至少部分地穿过公共区域延伸。
第一天线可以沿着第一路径引导发射的辐射，所述第一路径横切于由第二天线接收的辐射的第二路径。辐射的第一路径可以与辐射的第二路径相交。或者，辐射的第一路径可以不与辐射的第二路径相交。
工业实用性
本专利申请文件所描述的发明涉及工业与商业行业，例如，使用与其他装置进行通信的装置或在装置中的部件之间进行通信的装置的电子和通信行业。
据信本专利申请文件中提出的披露涵盖了具有独立效用的多个不同的发明。虽然已以优选形式揭示了这些发明中的每个发明，但是其在本文揭示以及说明的具体实施例并不以限制性意义来理解，因为众多变体都是可能的。每个实例界定了在上述披露中揭示的一项实施例，但是任何一个实例并不需要涵盖最终所主张的所有特征或组合。虽然描述中引用了“一个”或“第一”元件或其等效物，但是此类描述包括一个或多个此类元件，既不需要也不排除两个或两个以上此类元件。另外，用于识别元件的顺序指示符，例如，第一、第二或第三是用于在元件之间进行区分的，且并不指示需要的或限定数目的此类元件，且并不指示此类元件的特定的位置或顺序，除非另有具体说明。

Claims (11)

1.一种极高频(“EHF”)通信设备，包括：
一个或多个裸片，所述一个或多个裸片包括发射器电路和接收器电路；
第一天线，可操作地连接到所述发射器电路；
第二天线，可操作地连接到所述接收器电路；
介电衬底；以及
EHF辐射阻断结构；
其中所述一个或多个裸片以及所述第一天线和所述第二天线按照相对间隔的关系由所述介电衬底固定，其中所述第一天线和所述第二天线设置在间隔开来的位置处，所述介电衬底在所述第一天线与所述第二天线之间延伸，从而界定第一辐射传播路径；以及
其中所述EHF辐射阻断结构邻近所述一个或多个裸片中的一个裸片穿过所述第一辐射传播路径而以不间断的线延伸到所述介电衬底中，所述EHF辐射阻断结构被配置成阻止具有所述第一天线和所述第二天线的操作频率的辐射从所述第一天线和所述第二天线传播通过所述EHF辐射阻断结构。
2.根据权利要求1所述的通信设备，其中所述一个或多个裸片中的所述一个裸片具有一定长度和一定宽度并且包括所述发射器电路和所述接收器电路；
所述第一天线定位在沿着所述长度的一个点处设置的第一端口处；并且
所述第二天线定位在沿着所述宽度的一个点处设置的第二端口处。
3.根据权利要求2所述的通信设备，其中所述一个或多个裸片中的所述一个裸片具有多个角落；
所述第一天线定位成靠近第一角落；
所述第二天线定位成靠近第二角落；并且
所述EHF辐射阻断结构从所述第一角落与所述第二角落之间的第三角落延伸。
4.根据权利要求2所述的通信设备，其中所述一个或多个裸片中的所述一个裸片的所述长度和宽度各自为1.0mm至2.0mm。
5.根据权利要求1所述的通信设备，进一步包括附接到所述介电衬底的接地平面，并且其中所述EHF辐射阻断结构包括通路栅栏，所述通路栅栏在所述第一天线与所述第二天线之间穿过所述第一辐射传播路径延伸并且具有在所述介电衬底的表面上的导电材料条带以及沿着所述导电材料条带的长度形成的单排间隔开来的通路，所述通路将所述导电材料条带电连接到所述接地平面。
6.根据权利要求5所述的通信设备，其中所述通路以小于所述操作频率的波长的间距间隔开来。
7.一种芯片组件，包括：
第一极高频(“EHF”)通信链路芯片、可操作地耦合到所述第一EHF通信链路芯片的第一天线、第二EHF通信链路芯片、可操作地耦合到所述第二EHF通信链路芯片的第二天线、以相对于所述第二天线的间隔关系固定所述第一天线的介电衬底、以及EHF辐射阻断结构，所述第一EHF通信链路芯片和所述第二EHF通信链路芯片以及所述第一天线和所述第二天线被安装在所述介电衬底上，其中所述第一天线和所述第二天线设置在间隔开来的位置处；
所述介电衬底在所述第一天线与所述第二天线之间延伸，从而界定第一辐射传播路径；
所述EHF辐射阻断结构邻近所述第一EHF通信链路芯片穿过所述第一辐射传播路径而以不间断的线在所述介电衬底中延伸，所述EHF辐射阻断结构被配置成阻止具有所述第一天线的操作频率的辐射从所述第一天线和所述第二天线在所述介电衬底中传播通过所述EHF辐射阻断结构；以及
所述第一EHF通信链路芯片和所述第一天线被配置为对电磁辐射进行发射的发射器，并且所述第二EHF通信链路芯片和所述第二天线被配置为对电磁辐射进行接收的接收器。
8.根据权利要求7所述的芯片组件，其中每个EHF通信链路芯片进一步包括：
第一端，相关联的天线连接到所述第一端；以及
与所述第一端相对的第二端；
其中各个第二端与各个第一端相比间隔更大，从所述第一天线发射的电磁辐射至少部分地穿过与所述第一辐射传播路径分离的公共区域延伸，并且由所述第二天线接收的电磁辐射也至少部分地穿过所述公共区域延伸。
9.根据权利要求7所述的芯片组件，其中所述第一天线沿着第二路径引导发射的辐射，所述第二路径横切于由所述第二天线接收的辐射的第三路径。
10.根据权利要求9所述的芯片组件，其中所述第二辐射路径与所述第三辐射路径相交。
11.根据权利要求9所述的芯片组件，其中所述第二辐射路径不与所述第三辐射路径相交。
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