(57)【要約】【課題】容量結合による近接通信において、受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になる送受信器を提供することを目的とする。【解決手段】送受信器は、発振部と、受信部とを備えた送受信器であって、前記発振部および前記受信部と容量結合し、前記発振部の発振周波数に対して共振する結合導体を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
2015201720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振部と、受信部とを備えた送受信器であって、
前記発振部および前記受信部と容量結合し、前記発振部の発振周波数に対して共振する結合導体を備えていることを特徴とする送受信器。
【請求項２】
ｍ個の発振部Ｔｉ（ｉ＝１〜ｍ）と、ｎ個の受信部Ｒｊ（ｊ＝１〜ｎ）（ｍ×ｎ≠１）とを備えた送受信器であって、
前記発振部Ｔｉと前記受信部Ｒｊと容量結合した結合導体を備え、
前記結合導体が、前記発振部Ｔｉと通信を行う前記受信部とを結ぶ経路に沿って前記発振部Ｔｉの発振周波数で共振して、前記発振部Ｔｉと前記受信部とは前記結合導体を介して通信し、
さらに前記結合導体が、前記発振部Ｔｉと通信を行わない前記受信部とを結ぶ経路に沿っては前記発振部Ｔｉの発振周波数で共振せず、前記発振部Ｔｉと前記受信部は通信しない
ことを特徴とする送受信器。
【請求項３】
前記結合導体は互いに容量結合する複数の結合導体素子を有し、
前記結合導体素子の少なくとも１つは、前記発振部と容量結合するように配置され、
前記結合導体素子の少なくとも１つは、前記受信部と容量結合するように配置されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の送受信器。
【請求項４】
前記発振部と前記受信部のどちらか少なくとも一方が磁気抵抗効果素子であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化にともない、その内部において電子基板やＬＳＩチップの高密度実装が進んでいる。例えば、特許文献１においては、第１の電極と第２の電極とを容量結合し、それぞれの電極に関連付けられた層のデバイス間を電気通信する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５１６０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板やチップのレイアウトによる都合で受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合、容量結合による通信効率は著しく低下してしまう。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、容量結合による近接通信において、レイアウトによる都合で受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能な送受信器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様では、発振部と、受信部とを備えた送受信器であって、前記発振部および前記受信部と容量結合し、前記発振部の発振周波数に対して共振する結合導体を備えていることを特徴とする送受信器を提供する。この第１の態様により、容量結合による近接通信において、受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になる。
【０００７】
本発明の第２の態様では、ｍ個の発振部Ｔｉ（ｉ＝１〜ｍ）と、ｎ個の受信部Ｒｊ（ｊ＝１〜ｎ）（ｍ×ｎ≠１）とを備えた送受信器であって、前記ｍ個の発振部Ｔｉと前記ｎ個の受信部Ｒｊと容量結合した結合導体を備え、前記結合導体が発振部Ｔｋと受信部Ｒｋ（ｋは１からｍｉｎ（ｍ，ｎ）までの自然数）とを結ぶ経路に沿って発振部Ｔｋの発振周波数で共振して、前記発振部Ｔｋと前記受信部Ｒｋとは前記結合導体を介して通信し、ｐ＝１〜ｍ、ｑ＝１〜ｎ（ｐ≠ｑ）の任意の自然数ｐ、ｑに対して発振部Ｔｐと受信部Ｒｑとを結ぶ経路に沿って発振部Ｔｐの発振周波数で共振せず、前記発振部Ｔｐと受信部Ｒｑは通信しないことを特徴とする送受信器を提供する。
【０００８】
本発明の第３の態様では、さらに、第１の態様または第２の態様に係る送受信器おいて、前記結合導体は互いに容量結合する複数の結合導体素子を有し、前記結合導体素子の少なくとも１つは、前記発振部と容量結合するように配置され、前記結合導体素子の少なくとも１つは、前記受信部と容量結合するように配置されていることを特徴とする送受信器を提供する。
【０００９】
本発明の第４の態様では、さらに、第１の態様から第３の態様に係る送受信器おいて、前記発振部と前記受信部のどちらか少なくとも一方が磁気抵抗効果素子であることを特徴とする送受信器を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、容量結合による近接通信において、受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になる送受信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図３ａ】本発明の実施形態に係る結合部における導体の形状例を示す図である。
【図３ｂ】本発明の実施形態に係る結合部における導体の形状例を示す図である。
【図３ｃ】本発明の実施形態に係る結合部における導体の形状例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る磁気抵抗効果素子の構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る発振器の周辺回路を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る受信器の周辺回路を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態３に係る結合導体の計算モデルを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３に係る結合導体の伝送特性の計算結果を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態３に係る結合導体に発生する電流分布の計算結果を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る結合導体の伝送特性の計算結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る結合導体に発生する電流分布の計算結果を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る結合導体の形状例を示す図である
【図１５】本発明の実施形態４に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る結合導体の形状例を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態５に係る送受信器の構成例を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態５に係る送受信器の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態の例を説明する。なお、以下の説明は本発明の実施形態の一部を例示するものであり、本発明の占める技術的範囲を以下の説明の内容に限定するものではない。
【００１３】
（実施形態１）
実施形態１に係る送受信器１００を図１に示す。送受信器１００の斜視図を図２に示す。送受信器１００は、発振器１０１と受信器１０２と結合導体１０３とを有する。
【００１４】
発振器１０１は、発振部１０１ａと、発振部１０１ａに直流電流を供給する導体１０１ｂと導体１０１ｃとを有し、基板面１０７に配置されている。ここで、「供給する」とは電流を流入させることだけではなく、電流を流出させることも意味し、たとえば導体１０１ｂを介して電流を発振部１０１ａに流入させ、導体１０１ｃを介して電流を発振部１０１ａから流出させることを意味する。
【００１５】
受信器１０２は、受信部１０２ａと、受信部１０２ａから直流電圧を取り出す導体１０２ｂと導体１０２ｃとを有し、基板面１０８に配置されている。図１では、基板面１０７と基板面１０８が異なる例が示されているが、同じ基板面に送受信器１００を構成してもよい。
【００１６】
結合導体１０３は、導体１０１ｂとは直流的には絶縁されているが、容量結合するように配置されている。つまり、結合部１０５における結合導体１０３と導体１０１ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体１０３は配置されている。同様に、結合部１０６における結合導体１０３と導体１０２ｂとの間隔も、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体１０３は配置されている。また、結合導体１０３は、基板面１０７と基板面１０８とは異なる基板面に配置されている。ここで、異なる基板面とは、同一の基板の他の面、または異なる基板における基板面を意味する。
【００１７】
さらに、結合導体１０３は、発振部１０１ａから受信部１０２ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ１を自然数とした場合、Ｎ１／２波長共振する形状になっている。
【００１８】
結合導体１０３の共振状態は、微小な磁界センサにより結合導体１０３の近傍磁界を測定することで確認できる。磁界強度は電流強度に比例するので、磁界測定により結合導体１０３近傍の磁界強度の腹と節が確認できれば、結合導体１０３においてＮ１／２波長の共振状態になっていることを確認できる。
【００１９】
発振部１０１ａと受信部１０２ａは、磁界強度の節より腹の位置に配置されていることが好ましい。
【００２０】
波長共振させるための経路長の調整は、結合導体の形状を変更する他に、結合導体の周囲に誘電体や磁性体を設けて、波長短縮の効果も併用して調整することができる。
【００２１】
また、導体１０１ｂと導体１０２ｂは、グランド線ではなくシグナル線であることが好ましい。
【００２２】
図１における導体１０１ｂと導体１０２ｂは矩形の形状を有しているが、その形状は一例であって、この形状に限らない。結合部１０５や結合部１０６において、結合強度を調整するために、例えば図３ａのように導体の先端を拡げた形状や、図３ｂのように結合部を狭めた形状や、図３ｃのように結合部を半円状にした形状を用いることができる。
【００２３】
導体１０１ｂから直流電流Ｉを発振部１０１ａに供給すると、発振部１０１ａを通過した直流電流Ｉは、導体１０１ｃを流れる。発振器１０１は結合部１０５により受信器１０２と直流的に断絶されているので、直流電流Ｉは受信器１０２には流入しない。つまり、直流電流Ｉは発振部１０１ａのみを発振させ、受信器１０２を誤動作させない。結合部１０５は、このような誤動作防止の効果を有する。
【００２４】
同様に、受信器１０２は結合部１０６により発振器１０１と直流的に断絶されているので、受信器１０２からの直流出力が発振部１０１ａを発振させてしまうことはない。このように結合部１０６も、誤動作防止の効果を有する。
【００２５】
一方で、直流電流Ｉにより発振部１０１ａが発振すると、発振出力は直流ではないので、結合部１０５と結合導体１０３を介して受信器１０２へ伝播する。つまり、発振出力については、容量結合した結合導体１０３を介して、発振器１０１から受信器１０２へ伝送させることができる。
【００２６】
本実施形態により、容量結合による近接通信において、レイアウトによる都合で受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になる。その理由は、発振器１０１の発振部１０１ａの発振出力は、空間や誘電体に比較してインピーダンスが小さい結合導体１０３に集中するため、電磁エネルギーの拡散を抑制して、受信器１０２の受信部１０２ａに効率的に伝送されるためである。一方で、従来の結合導体がない構成では、発振出力は指向性を持たずに拡散してしまう。
【００２７】
発振部は、特に限定されないが、例えば磁気抵抗効果素子や、ジョセフソン素子を用いることができる。
【００２８】
図４は磁気抵抗効果素子の構成例である。磁気抵抗効果素子２０５は磁性層であるピン層２０６ａと、磁性層であるフリー層２０６ｂと、その間に配置されたスペーサ層２０７とを有する。ピン層２０６ａの磁化は２０９ａの方向に固定されている。フリー層２０６ｂの磁化は、電流を印加する前の状態では有効磁場の方向２０９ｂに磁化されている。有効磁場は、フリー層２０６ｂ内で生じる異方性磁場、交換磁場、外部磁場、反磁場の和である。本構成例では、ピン層２０６ａの磁化の方向２０９ａと、フリー層２０６ｂの有効磁場２０９ｂの方向は、互いに反対方向を向いているが、互いの方向はこれに限らない。
【００２９】
磁気抵抗効果素子２０５は特に限定されないが、例えばＧＭＲ素子、またはＴＭＲ素子、またはスペーサ層２０７の絶縁層中に電流狭窄パスが存在する磁気抵抗効果素子などを用いることができる。
【００３０】
ＧＭＲ素子のスペーサ層２０７は、例えば、銅など非磁性金属からなる。ＧＭＲ素子のフリー層２０６ｂおよびピン層２０６ａの材料は、例えば、コバルト、鉄、ニッケル、クロムなどの磁性金属とその合金、又は、磁性合金にボロンを混入して磁化を下げた合金、又は、反強磁性結合を利用する磁性金属多層膜（例えばコバルト鉄−ルテニウム−コバルト鉄の多層膜）からなる。各層の厚さは０．１〜５０ｎｍ程度が好ましい。ＧＭＲ素子はスペーサ層２０７が金属からなるため、他の磁気抵抗効果素子に比較して抵抗値が低い。磁気抵抗効果素子を低インピーダンスの回路に接続する場合、インピーダンス整合の観点から好ましい素子である。
【００３１】
磁気抵抗効果素子２０５は、ＴＭＲ素子を用いることもできる。ＴＭＲ素子のスペーサ層２０７は、例えば、アルミナや酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の絶縁層からなる。ＴＭＲ素子のフリー層２０６ｂおよびピン層２０６ａの材料は、例えば、コバルト、鉄、ニッケル、クロムなどの磁性金属とその合金、又は、磁性合金としてボロンを混入して磁化を下げた合金、反強磁性結合を利用する磁性金属多層膜（例えばコバルト鉄−ルテニウム−コバルト鉄の多層膜）からなる。各層の厚さは０．１〜５０ｎｍ程度が好ましい。ＴＭＲ素子はスペーサ層２０７が絶縁属からなるため、他の磁気抵抗効果素子に比較して抵抗値が高い。磁気抵抗効果素子を高インピーダンスの回路に接続する場合、インピーダンス整合の観点から好ましい素子である。
【００３２】
さらに磁気抵抗効果素子２０５は、スペーサ層２０７の絶縁層中に電流狭窄パスが存在する磁気抵抗効果素子を用いることもできる。例えば、スペーサ層２０７の絶縁層はＡｌ２Ｏ３からなる。スペーサ層２０７の電流狭窄パスは、例えば銅などの非磁性金属や、コバルト、鉄、ニッケル、クロムなどの磁性金属とその合金、又は、磁性合金にボロンを混入して磁化を下げた磁性金属からなる。磁気抵抗効果素子の磁化自由層および磁化固定層は、例えば、コバルト、鉄、ニッケル、クロムなどの磁性金属とその合金、又は、磁性合金にボロンを混入して磁化を下げた合金、又は、反強磁性結合を利用する磁性金属多層膜（例えばコバルト鉄−ルテニウム−コバルト鉄の多層膜）からなる。各層の厚さは０．１〜５０ｎｍ程度が好ましい。電流狭窄パスが存在する磁気抵抗効果素子は、電流狭窄パスによって電流密度を上げられるため、素子への投入電流を他の磁気抵抗効果素子に比較して小さくできる。消費電力を抑えたい回路において磁気抵抗効果素子を発振部に使用したい場合、好ましい素子である。
【００３３】
以下に磁気抵抗効果素子２０５の自励発振について説明する。ここで自励発振とは、振動的でない直流電流により電気的振動が誘起される現象である。磁気抵抗効果素子２０５に直流電流Ｉを流すと、伝導電子２０８が直流電流Ｉとその逆方向、すなわちピン層２０６ａからスペーサ層２０７を介してフリー層２０６ｂに流れる。２０９ａの方向に磁化したピン層２０６ａにおいて、伝導電子２０８のスピンは２０９ａの方向に偏極する。２０９ｃは伝導電子２０８のスピンの方向を表す。スピン偏極した電子２０８はスペーサ層２０７を介してフリー層２０６ｂに流れこむことで、フリー層２０６ｂの磁化と角運動量の受け渡しを行う。これによって磁化を有効磁場の方向２０９ｂから傾かせようとする作用が働き、有効磁場の方向２０９ｂに安定しようとするダンピングの作用とが釣合って、フリー層の磁化方向２０９ｄは有効磁場の方向２０９ｂの周りを歳差運動する。点線２０９ｅは磁化の歳差運動の軌跡を示す。フリー層の磁化方向２０９ｄがピン層の磁化方向２０９ａに対して高周波で変化するため、磁気抵抗効果による抵抗値も高周波で変化する。直流電流Ｉに対して抵抗値が高周波で変化するので、およそ１００ＭＨｚから１ＴＨｚの高周波数で振動する電圧が発生する。有効磁場の方向２０９ｂは、ピン層２０６ａの磁化方向２０９ａに対して反対方向に限られず、同じ方向や、その間の任意の方向を有することができる。
【００３４】
印加磁場ＨＥｘ［Ａ／ｍ］と発振周波数ω［１／ｓ］の関係は、おおよそ以下の比例関係式で表現される。
ω＝γＨＥｘ・・・（２）
ここでγ［ｍ／Ａ／ｓ］は定数である。したがって、高周波の発振を生じさせるためには、外部磁場は大きい方が望ましい。
【００３５】
磁気抵抗効果素子２０５は例えばＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、スペーサ層に電流狭窄構造を有するＭＲ素子などを挙げたが、これに限ったものではない。
【００３６】
発振部に、交流ジョセフソン効果を用いた発振素子を用いることもできる。交流ジョセフソン効果は、２つの超伝導体を接続したジョセフソン接合部に閾値以上の直流電流を供給すると、接合部に交流電流が流れる効果である。さらに、外部磁場をジョセフソン接合部に印加することで、交流の周波数を変化できることが知られている。
【００３７】
図５は実施形態１に係る発振器１０１を使用するための周辺回路の一例を示す図である。周辺回路３００は、直流電流源３０１と、インダクタＬ１とを有する。直流電流源３０１から直流電流を発振器１０１に供給すると、発振器１０１は発振する。インダクタＬ１は発振器１０１の発振出力の直流電流源３０１への流入を防ぐことができる。以後の実施形態の説明においては、周辺回路は省略する。
【００３８】
受信部は、特に限定されないが、例えば磁気抵抗効果素子や、ジョセフソン素子を用いることができる。
【００３９】
受信器１０２は交流を受信すると、受信部１０２ａには振動電流が供給される。受信部がたとえば磁気抵抗効果素子２０５の場合、磁気抵抗効果素子２０５は交流電流を供給されると、後述するスピントルクＦＭＲ（Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）効果によって、交流から直流を出力する。
【００４０】
ここでスピントルクＦＭＲ効果について説明する。図４における磁気抵抗効果素子２０５に、各層の面直方向に交流電流を印加する場合を考える。交流の半周期で電子２０８がピン層２０６ａからフリー層２０６ｂへ注入される場合は、フリー層２０６ｂとピン層２０６ａの磁化が平行になるようにフリー層２０６ｂの磁化方向２０９ｄが回転し、磁気抵抗効果素子２０５の抵抗値が下がる。逆にフリー層２０６ｂからピン層２０６ａへ電子２０８が注入される半周期では、フリー層２０６ｂとピン層２０６ａは反平行になるようにフリー層の磁化方向２０９ｄが回転し、抵抗値が上がる。交流電流により、この抵抗変化の現象が交互に起きて、振動電圧とともに直流電圧成分が発生する。すなわち交流を直流に変換する整流作用を示す。これをスピントルクＦＭＲ効果とよぶ。スピントルクＦＭＲ効果が発生する周波数、つまり整流周波数は印加磁場によるため、所望の周波数でスピントルクＦＭＲ効果を発生させるのに十分な磁場を印加する必要がある。
【００４１】
図６は実施形態１に係る受信器１０２を使用するための周辺回路の一例を示す図である。周辺回路３０５は、負荷３０６と、インダクタＬ２とからなる。インダクタＬ２は交流の負荷３０６への流入を防ぐことができる。
【００４２】
外部から交流電力を供給されると、磁気抵抗効果素子２０５に一部の交流電力を磁気抵抗効果素子２０５に供給する。磁気抵抗効果素子２０５は交流を直流に整流し、整流された直流電圧は負荷３０６で検出される。以後の実施形態の説明において、周辺回路は省略する。
【００４３】
送受信器１００の通信動作について説明する。説明においては、通信符号化方式にＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）を用いる。ＮＲＺは信号が「１」の時に電圧はゼロでなく、信号が「０」の時に電圧をゼロとする符号化方式である。但し、本発明で用いる符号化方式はこれに限ったものではない。
【００４４】
信号値が「１」の時は、発振部に「１」の時間間隔だけ電流を流す。その電流により発振部は発振し、発振器１０１は電力を整流器１０２に伝送する。整流器１０２において受信された電力は、受信部において整流され、信号値「１」が伝達される。
【００４５】
信号値が「０」の時は、発振部に電流を流さないので、電力は整流器１０２に伝送されない。つまり、信号値「０」が伝送される。
【００４６】
また、信号値が「０」の時は発振部に電流が流れないため、通信に不要な電力が発生しない。つまり本実施形態は、省電力化、低ノイズ化の効果も期待できる。
【００４７】
（実施形態２）
実施形態２では、２つの発振器と２つの受信器で構成される送受信器を示す。
【００４８】
実施形態２に係る送受信器４００を図７に示す。送受信器４００は、発振器４０１と発振器４０２と受信器４０３と受信器４０４と結合導体４０５とを有する。
【００４９】
発振器４０１は、発振部４０１ａと、発振部４０１ａに直流電流を供給する導体４０１ｂと導体４０１ｃとを有する。発振器４０２は、発振部４０２ａと、発振部４０２ａに直流電流を供給する導体４０２ｂと導体４０２ｃとを有する。発振器４０１と発振器４０２は、基板面４０７に配置されている。
【００５０】
受信器４０３は、受信部４０３ａと、受信部４０３ａから直流電圧を取り出す導体４０３ｂと導体４０３ｃとを有する。受信器４０４は、受信部４０４ａと、受信部４０４ａから直流電圧を取り出す導体４０４ｂと導体４０４ｃとを有する。受信器４０３と受信器４０４は、基板面４０７に配置されている。
【００５１】
結合導体４０５は、導体４０１ｂと導体４０２ｂと導体４０３ｂと導体４０４ｂとは直流的には絶縁されているが、容量結合するように配置されている。つまり、結合部４０６ａにおける結合導体４０５と導体４０１ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体４０５は配置されている。同様に、結合部４０６ｂにおける結合導体４０５と導体４０２ｂとの間隔は、直流的に絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体４０５は配置されている。同様に、結合部４０６ｃにおける結合導体４０５と導体４０３ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体４０５は配置されている。同様に、結合部４０６ｄにおける結合導体４０５と導体４０４ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体４０５は配置されている。また、結合導体４０５は、基板面４０７とは異なる基板面に配置されている。ここで、異なる基板面とは、同一の基板の他の面、または異なる基板における基板面を意味する。
【００５２】
さらに、結合導体４０５は、発振部４０１ａから受信部４０３ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ２を自然数とした場合、Ｎ２／２波長共振する形状になっており、発振部４０２ａから受信部４０４ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ３を自然数とした場合、Ｎ３／２波長共振する形状になっている。
【００５３】
波長共振させるための経路長の調整は、結合導体の形状を変更する他に、結合導体の周囲に誘電体や磁性体を設けて、波長短縮の効果も併用して調整することができる。
【００５４】
発振器４０２の発振周波数は、発振器４０１の発振周波数と同じでもよく、異なっていてもよい。また、発振器４０１と発振器４０２とに、それぞれ同時に直流電流を供給して同時に発振させてもよく、どちらか一方だけに供給してどちらか一方を発振させてもよい。
【００５５】
発振部４０１ａと発振部４０２ａの発振周波数が等しい場合は、結合導体４０５の形状を、発振部４０１ａから受信部４０３ａへの通信経路で共振するが、発振部４０２ａから受信部４０４ａへの経路では共振しないように形成する。その構成により、発振部４０１ａの信号は選択的に受信部４０３ａで受信され、受信部４０４ａでは受信されないようにして、干渉を抑制した多チャンネル通信を実現できる。
【００５６】
発振器４０１の発振出力を受信器４０３へ効率的に伝送させたい場合は、受信器４０３の受信部４０３ａが整流する周波数を、発振部４０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器４０４の受信部４０４ａが整流する周波数は、発振部４０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。一方で、発振器４０１の発振出力を受信器４０４へ効率的に伝送させたい場合は、受信器４０４の受信部４０４ａが整流する周波数を、発振部４０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器４０３の受信部４０３ａが整流する周波数は、発振部４０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。発振器４０２についても同様に考えられる。
【００５７】
発振器４０１の導体４０１ｂから直流電流Ｉａを発振部４０１ａに供給すると、発振部４０１ａを通過した直流電流Ｉａは、導体４０１ｃを流れる。発振器４０１は結合部４０６ａにより、発振器４０２と受信器４０３と受信器４０４とは直流的に絶縁されているので、直流電流Ｉａは発振器４０２と受信器４０３と受信器４０４には流入しない。結合部４０６ａは、このような誤動作防止の効果を有する。
【００５８】
同様に、発振器４０２の導体４０２ｂから直流電流を発振部４０２ａに供給すると、発振部４０２ａを通過した直流電流は、導体４０２ｃを流れる。発振器４０２は結合部４０６ｂにより、発振器４０１と受信器４０３と受信器４０４とは直流的に絶縁されているので、直流電流は発振器４０１と受信器４０３と受信器４０４には流入しない。結合部４０６ｂは、このような誤動作防止の効果を有する。
【００５９】
受信器４０３は結合部４０６ｃにより発振器４０１と発振器４０２と受信器４０４とは直流的に絶縁されているので、受信器４０３からの直流出力が発振器４０１と発振器４０２と受信器４０４は流入しない。結合部４０６ｃは、このような誤動作防止の効果を有する。
【００６０】
受信器４０４は結合部４０６ｄにより発振器４０１と発振器４０２と受信器４０３とは直流的に絶縁されているので、受信器４０４からの直流出力が発振器４０１と発振器４０２と受信器４０３は流入しない。結合部４０６ｄは、このような誤動作防止の効果を有する。
【００６１】
一方で、直流電流Ｉａにより発振部４０１ａが発振すると、発振出力は直流ではないので、結合部４０６ａと結合導体４０５と結合部４０６ｃとを介して受信器４０３へ伝播し、同様に、結合部４０６ａと結合導体４０５と結合部４０６ｄとを介して受信器４０４へ伝播する。つまり、発振出力については、結合導体４０５を介して、発振器４０１から受信器４０３と受信器４０４へ伝送させることができる。
【００６２】
本実施形態では、発振器と受信器を直線上に配置する例を示したが、位置関係はそれに限らない。例えば、受信器４０３を発振器４０２の位置に配置することもできる。また、発振器と受信器は、発振機能や受信機能だけをそれぞれ備えるだけではなく、発振機能と受信機能を併せ持っていてもよい。
【００６３】
本実施形態では、２つの発振器と２つの受信器で構成される送受信器を示したが、ｍ個の発振器とｎ個の受信器の系にも容易に拡張できる。その場合は、結合導体と各発振器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。同様に、結合導体と各受信器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。さらに結合導体の形状を、所望の通信経路では共振するが、そうでない経路においては共振しないように調整する。その構成により、複数の送受信の組が互いに独立した多チャンネル通信や、１つの発振器から２個以上の受信器への同時通信も可能になる。
【００６４】
本実施形態により、容量結合による近接通信において、レイアウトによる都合で受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になり、さらに、容量結合を用いた多チャンネル通信が達成される。
【００６５】
（実施形態３）
実施形態３では発振器が配置される基板と、受信器が配置される基板とを異なる基板とした、基板間通信の例を示す。基板をＩＣチップとすれば、チップ間通信の例である。
【００６６】
実施形態３に係る送受信器６００を図８に示す。送受信器６００は、発振器６０１と発振器６０２と受信器６０３と受信器６０４と結合導体６０５とを有する。
【００６７】
発振器６０１は、発振部６０１ａと、発振部６０１ａに直流電流を供給する導体６０１ｂと導体６０１ｃとを有する。発振器６０２は、発振部６０２ａと、発振部６０２ａに直流電流を供給する導体６０２ｂと導体６０２ｃとを有する。発振器６０１と発振器６０２は、基板面６０７上に配置されている。
【００６８】
受信器６０３は、受信部６０３ａと、受信部６０３ａから直流電圧を取り出す導体６０３ｂと導体６０３ｃとを有する。受信器６０４は、受信部６０４ａと、受信部６０４ａから直流電圧を取り出す導体６０４ｂと導体６０４ｃとを有する。受信器６０３と受信器６０４は、基板面６０７とは異なる基板面６０８上に配置されている。
【００６９】
結合導体６０５は、基板面６０７と基板面６０８の間に配置した他の基板、または、基板面６０７が存在する基板と同一の基板における基板面６０７に対向する面に配置することができる。
【００７０】
結合導体６０５は、発振器６０１と発振器６０２と受信器６０３と受信器６０４とは直流的には絶縁されているが、容量結合するように配置されている。つまり、結合部６０６ａにおける結合導体６０５と導体６０１ｃとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体６０５は配置されている。同様に、結合部６０６ｂにおける結合導体６０５と導体６０２ｃとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体６０５は配置されている。同様に、結合部６０６ｃにおける結合導体６０５と導体６０３ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体６０５は配置されている。同様に、結合部６０６ｄにおける結合導体６０５と導体６０４ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体６０５は配置されている。
【００７１】
さらに、結合導体６０５は、発振部６０１ａから受信部６０３ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ４を自然数とした場合、Ｎ４／２波長共振する形状になっており、発振部６０２ａから受信部６０４ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ５を自然数とした場合、Ｎ５／２波長共振する形状になっている。
【００７２】
さらに、導体６０１ｃと導体６０２ｃと導体６０３ｂと導体６０４ｂは、グランド線ではなくシグナル線であることが好ましい。
【００７３】
波長共振させるための経路長の調整は、結合導体の形状を変更する他に、結合導体の周囲に誘電体や磁性体を設けて、波長短縮の効果も併用して調整することができる。
【００７４】
発振器６０２の発振周波数は、発振器６０１の発振周波数と同じでもよく、異なっていてもよい。また、発振器６０１と発振器６０２とに、それぞれ同時に直流電流を供給して同時に発振させてもよく、どちらか一方だけに供給してどちらか一方を発振させてもよい。
【００７５】
発振部６０１ａと発振部６０２ａの発振周波数が等しい場合は、結合導体６０５の形状を、発振部６０１ａから受信部６０３ａへの通信経路で共振するが、発振部６０２ａから受信部６０４ａへの経路では共振しないように形成する。その構成により、発振部６０１ａの信号は選択的に受信部６０３ａで受信され、受信部６０４ａでは受信されないようにして、干渉を抑制した多チャンネル通信を実現できる。
【００７６】
発振器６０１の発振出力を受信器６０３へ効率的に伝送させたい場合は、受信器６０３の受信部６０３ａが整流する周波数を、発振部６０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器６０４の受信部６０４ａが整流する周波数は、発振部６０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。一方で、発振器６０１の発振出力を受信器６０４へ効率的に伝送させたい場合は、受信器６０４の受信部６０４ａが整流する周波数を、発振部６０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器６０３の受信部６０３ａが整流する周波数は、発振部６０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。発振器６０２についても同様に考えられる。
【００７７】
本実施形態の結合導体が機能する様子を、電磁界シミュレーションの結果を用いて説明する。電磁界シミュレータは、アジレント・テクノロジー株式会社のＥＭＰｒｏを用いた。電磁界シミュレーションは、図９に示す寸法の結合導体６０５Ｍについて実施した。結合導体６０５Ｍは、７．４ｍｍ×１．０ｍｍの導体と４．６ｍｍ×１．０ｍｍの導体のそれぞれの重心を重ね、互いに直交させて組み合わせたような形状であり、１つの導体からなる。結合導体６０５Ｍの面から０．８ｍｍ離れた位置に、 １．０ｍｍ×２．０ｍｍの導体６０１ｂＭ、６０２ｂＭ、６０３ｂＭ、６０４ｂＭを配置し、励振源は導体６０１ｂＭと ６０２ｂＭの端部中央のａとｂに配置し、受信の観測点は導体６０３ｂＭと６０４ｂＭの端部中央のｃとｄに配置した。
【００７８】
ａに配置した励振源を励振し、その信号のｂ、ｃ、ｄへの伝送特性をそれぞれＳｂａ、Ｓｃａ、Ｓｄａとした場合の計算結果を図１０に示す。ａからｃまでの交流的に接続される距離が波長の１／２倍となり共振状態となる１０．９ＧＨｚにおいて、Ｓｃａは最大になるのに対して、共振状態にならないＳｃａとＳｄａは２０ｄＢ以上Ｓｃａより小さい値となる。また、結合導体６０５Ｍがない場合のＳｃａも、図１０にＳｃａ（結合導体なし）として示す。Ｓｃａ（結合導体なし）はＳｃａに比較して１０．９ＧＨｚにおける伝送特性が７０ｄＢ以上劣化するため、結合導体の効果が確認できる。
【００７９】
１０．９ＧＨｚにおける結合導体上の電流分布の計算結果を図１１に示す。ＡからＣまでは、電流強度の大きい部分と小さい部分とが存在し共振状態になっているが、ＢからＤの電流強度はＡからＣまでのそれと比較して小さくなっており共振していないことがわかる。
【００８０】
次に、励振源の位置を変え、ｂに配置した励振源を励振し、その信号のａ、ｃ、ｄへの伝送特性をそれぞれＳａｂ、Ｓｃｂ、Ｓｄｂとした場合の計算結果を図１２に示す。ｂからｄまでの交流的に接続される距離が波長の１／２倍となり共振状態となる１４．０ＧＨｚにおいて、Ｓｄｂは最大になるのに対して、共振状態にならないＳａｂとＳｃｂは約６ｄＢ以上Ｓｄｂより小さい値となる。また、結合導体６０５Ｍがない場合のＳｄｂも、図１２にＳｄｂ（結合導体なし）として示す。Ｓｄｂ（結合導体なし）はＳｄｂに比較して１４．０ＧＨｚにおける伝送特性が３０ｄＢ以上劣化するため、結合導体の効果が確認できる。
【００８１】
１４．０ＧＨｚにおける結合導体上の電流分布の計算結果を図１３に示す。 ＢからＤまでは、電流強度の大きい部分と小さい部分とが存在し共振状態になっているが、 ＡからＣの電流強度はＢからＤまでのそれと比較して小さくなっており共振していないことがわかる。
【００８２】
これらの結果により、他のチャンネルへの干渉を抑制して、所望のチャンネルへ高効率で信号を伝送できる本実施形態の効果を確認できる。
【００８３】
結合導体６０５の形状は、このように各発振器と各受信器とに交流的に接続されるように配置され、発振部６０１ａと６０２ａの発振による波長に対して共振するように調整されていればよく、図８に示したような十字形状に限らない。たとえば図１４に示したように、直線状ではなく、折れ曲がった形状でありながら、点Ｑから点Ｒまでの長さが調整されていればよい。
【００８４】
本実施形態では、２つの発振器と２つの受信器で構成される送受信器を示したが、ｍ個の発振器とｎ個の受信器の系にも容易に拡張できる。その場合は、結合導体と各発振器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。同様に、結合導体と各受信器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。さらに結合導体の形状を、所望の通信経路では共振するが、そうでない経路においては共振しないように調整する。その構成により、複数の送受信の組が互いに独立した多チャンネル通信や、１つの発振器から２個以上の受信器への同時通信も可能になる。
【００８５】
本実施形態により、チップ間や基板間の容量結合による通信において、レイアウトによる都合で受信部を送信部の直上また直下に配置できない場合でも、高効率で通信が可能になる。さらに、容量結合を用いた多チャンネル通信が達成される。
【００８６】
（実施形態４）
以上の実施形態では、結合導体が１つの場合を説明した。実施形態４では、結合導体が２つ以上の結合導体素子からなる場合を説明する。
【００８７】
実施形態４に係る送受信器７００を図１５に示す。送受信器７００は、発振器７０１と発振器７０２と受信器７０３と受信器７０４と結合導体７０５とを有する。結合導体７０５は、結合導体素子７０５ａ、結合導体素子７０５ｂ、結合導体素子７０５ｃ、結合導体素子７０５ｄ、結合導体素子７０５ｅを有する。
【００８８】
発振器７０１は、発振部７０１ａと、発振部７０１ａに直流電流を供給する導体７０１ｂと導体７０１ｃとを有する。発振器７０２は、発振部７０２ａと、発振部７０２ａに直流電流を供給する導体７０２ｂと導体７０２ｃとを有する。発振器７０１と発振器７０２は、基板面７０７上に配置されている。
【００８９】
受信器７０３は、受信部７０３ａと、受信部７０３ａから直流電圧を取り出す導体７０３ｂと導体７０３ｃとを有する。受信器７０４は、受信部７０４ａと、受信部７０４ａから直流電圧を取り出す導体７０４ｂと導体７０４ｃとを有する。受信器７０３と受信器７０４は、基板面７０８上に配置されている。
【００９０】
結合導体は、基板面７０７と基板面７０８の間に配置した他の基板、または、基板面７０７が存在する基板と同一の基板における基板面７０７に対向する面に配置することができる。
【００９１】
結合導体は、発振器７０１と発振器７０２と受信器７０３と受信器７０４とは直流的には絶縁されているが、容量結合するように配置されている。つまり、結合部７０６ａにおける結合導体素子７０５ａと導体７０１ｃとの間隔は、直流的に絶縁されているが、発振部７０１ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子７０５ａは配置されている。同様に、結合部７０６ｂにおける結合導体素子７０５ｂと導体７０２ｃとの間隔は、直流的に絶縁されているが、発振部７０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子７０５ｂは配置されている。同様に、結合部７０６ｃにおける結合導体素子７０５ｃと導体７０３ｂとの間隔は、直流的に絶縁されているが、発振部７０１ａまたは発振部７０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子７０５ｃは配置されている。同様に、結合部７０６ｄにおける結合導体素子７０５ｄと導体７０４ｂとの間隔は、直流的に絶縁されているが、発振部７０１ａまたは発振部７０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子７０５ｄは配置されている。結合導体素子７０５ｅは、結合導体素子７０５ａと７０５ｂと７０５ｃと７０５ｄとは直流的には絶縁されているが、交流的には接続されるように配置されている。
【００９２】
さらに、結合導体７０５は、発振部７０１ａから受信部７０３ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ６を自然数とした場合、Ｎ６／２波長共振する形状になっており、発振部７０２ａから受信部７０４ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ７を自然数とした場合、Ｎ７／２波長共振する形状になっている。
【００９３】
また、導体７０１ｃと導体７０２ｃと導体７０３ｂと導体７０４ｂは、グランド線ではなくシグナル線であることが好ましい。
【００９４】
波長共振させるための経路長の調整は、結合導体の形状を変更する他に、結合導体の周囲に誘電体や磁性体を設けて、波長短縮の効果も併用して調整することができる。
【００９５】
結合導体７０５の形状は、図１５に示したような十字形状に限らず、各発振器から各受信器へ交流的な接続により信号を伝送できるように配置されていればよい。たとえば図１６に示したように、直線状ではなく、折れ曲がった形状でありながら、点Ｓから点Ｔまでの長さが調整されていればよい。また、結合導体素子どうしが交流的に結合する位置は、共振状態において電流定在波の節の位置となることが好ましい。さらに、結合導体素子の形状も、結合導体素子どうしが交流的な接続により信号を伝送できれば、図示した形状に限らない。
【００９６】
発振器７０２の発振周波数は、発振器７０１の発振周波数と同じでもよく、異なっていてもよい。また、発振器７０１と発振器７０２とに、それぞれ同時に直流電流を供給して同時に発振させてもよく、どちらか一方だけに供給してどちらか一方を発振させてもよい。
【００９７】
発振部７０１ａと発振部７０２ａの発振周波数が等しい場合は、結合導体７０５の形状を、発振部７０１ａから受信部７０３ａへの通信経路で共振するが、発振部７０２ａから受信部７０４ａへの経路では共振しないように形成する。その構成により、発振部７０１ａの信号は選択的に受信部７０３ａで受信され、受信部７０４ａでは受信されないようにして、干渉を抑制した多チャンネル通信を実現できる。
【００９８】
発振器７０１の発振出力を受信器７０３へ効率的に伝送させたい場合は、受信器７０３の受信部７０３ａが整流する周波数を、発振部７０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器７０４の受信部７０４ａが整流する周波数は、発振部７０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。一方で、発振器７０１の発振出力を受信器７０４へ効率的に伝送させたい場合は、受信器７０４の受信部７０４ａが整流する周波数を、発振部７０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器７０３の受信部７０３ａが整流する周波数は、発振部７０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。発振器７０２についても同様に考えられる。
【００９９】
本実施形態では、２つの発振器と２つの受信器で構成される送受信器を示したが、ｍ個の発振器とｎ個の受信器の系にも容易に拡張できる。その場合は、結合導体と各発振器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。同様に、結合導体と各受信器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。さらに結合導体の形状を、所望の通信経路では共振するが、そうでない経路においては共振しないように調整する。その構成により、複数の送受信の組が互いに独立した多チャンネル通信や、１つの発振器から２個以上の受信器への同時通信も可能になる。
【０１００】
本実施形態により、レイアウトの都合で結合導体を連続した１枚の導体で形成できない場合でも、高効率な容量結合による通信が可能になる。
【０１０１】
（実施形態５）
以上の実施形態では、結合導体が略１つの基板面に存在する場合を説明した。実施形態５では、結合導体が２つ以上の基板面にわたって形成されている例を説明する。
【０１０２】
実施形態５に係る送受信器８００を図１７に示す。送受信器８００は、発振器８０１と発振器８０２と受信器８０３と受信器８０４と結合導体８０５とを有する。結合導体８０５は、結合導体素子８０５ａ、結合導体素子８０５ｂ、結合導体素子８０５ｃ、結合導体素子８０５ｄ、結合導体素子８０５ｅからなる。結合導体素子８０５ａと結合導体素子８０５ｂは１つの基板面に配置され、その基板面とは異なる基板面に結合導体素子８０５ｃと結合導体素子８０５ｄが配置され、結合導体素子８０５ｅはさらにそれらの基板面とは異なる基板面に配置される。つまり、結合導体８０５は２つ以上の基板面にわたって形成されている。
【０１０３】
発振器８０１は、発振部８０１ａと、発振部８０１ａに直流電流を供給する導体８０１ｂと導体８０１ｃとを有する。発振器８０２は、発振部８０２ａと、発振部８０２ａに直流電流を供給する導体８０２ｂと導体８０２ｃとを有する。発振器８０１と発振器８０２は、基板面８０７に配置されている。
【０１０４】
受信器８０３は、受信部８０３ａと、受信部８０３ａから直流電圧を取り出す導体８０３ｂと導体８０３ｃとを有する。受信器８０４は、受信部８０４ａと、受信部８０４ａから直流電圧を取り出す導体８０４ｂと導体８０４ｃとを有する。受信器８０３と受信器８０４は、基板面８０８に配置されている。
【０１０５】
送受信器８００を水平方向からみた構成を図１８に示す。結合導体素子８０５ａと結合導体素子８０５ｂは基板面８０９ａに配置され、結合導体素子８０５ｅは基板面８０９ｂに配置されており、結合導体素子８０５ｃと結合導体素子８０５ｄは基板面８０９ｃに配置されている。
【０１０６】
結合導体素子は、発振器８０１と発振器８０２と受信器８０３と受信器８０４とは直流的には絶縁されているが、容量結合するように配置されている。つまり、結合部８０６ａにおける結合導体素子８０５ａと導体８０１ｃとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部８０１ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子８０５ａは配置されている。同様に、結合部８０６ｂにおける結合導体素子８０５ｂと導体８０２ｃとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部８０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子８０５ｂは配置されている。同様に、結合部８０６ｃにおける結合導体素子８０５ｃと導体８０３ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部８０１ａまたは発振部８０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子８０５ｃは配置されている。同様に、結合部８０６ｄにおける結合導体素子８０５ｄと導体８０４ｂとの間隔は、直流的には絶縁されているが、発振部８０１ａまたは発振部８０２ａの発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体素子８０５ｄは配置されている。結合導体素子８０５ｅは、結合導体素子８０５ａと８０５ｂと８０５ｃと８０５ｄとは直流的には絶縁されているが、結合部８０６ｅと結合部８０６ｆにおいて交流的に接続されるように配置されている。
【０１０７】
さらに、結合導体８０５は、発振部８０１ａから受信部８０３ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ８を自然数とした場合、Ｎ８／２波長共振する形状になっており、発振部８０２ａから受信部８０４ａへ信号が伝送される経路において、Ｎ９を自然数とした場合、Ｎ９／２波長共振する形状になっている。
【０１０８】
さらに、導体８０１ｃと導体８０２ｃと導体８０３ｂと導体８０４ｂは、グランド線ではなくシグナル線であることが好ましい。
【０１０９】
波長共振させるための経路長の調整は、結合導体の形状を変更する他に、結合導体の周囲に誘電体や磁性体を設けて、波長短縮の効果も併用して調整することができる。
【０１１０】
結合導体８０５の形状は、図１７に示したような十字形状に限らず、各発振器から各受信器へ交流的な接続により信号を伝送できるように配置されていればよい。さらに、結合導体素子の形状も、結合導体素子どうしが交流的な接続により信号を伝送できれば、図示した形状に限らない。
【０１１１】
発振器８０２の発振周波数は、発振器８０１の発振周波数と同じでもよく、異なっていてもよい。また、発振器８０１と発振器８０２とに、それぞれ同時に直流電流を供給して同時に発振させてもよく、どちらか一方だけに供給してどちらか一方を発振させてもよい。
【０１１２】
発振部８０１ａと発振部８０２ａの発振周波数が等しい場合は、結合導体８０５の形状を、発振部８０１ａから受信部８０３ａへの通信経路で共振するが、発振部８０２ａから受信部８０４ａへの経路では共振しないように形成する。その構成により、発振部４０１ａの信号は選択的に受信部４０３ａで受信され、受信部４０４ａでは受信されないようにして、干渉を抑制した多チャンネル通信を実現できる。
【０１１３】
発振器８０１の発振出力を受信器８０３へ効率的に伝送させたい場合は、受信器８０３の受信部８０３ａが整流する周波数を、発振部８０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器８０４の受信部８０４ａが整流する周波数は、発振部８０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。一方で、発振器８０１の発振出力を受信器８０４へ効率的に伝送させたい場合は、受信器８０４の受信部８０４ａが整流する周波数を、発振部８０１ａの発振周波数と同じになるように調整しておき、受信器８０３の受信部８０３ａが整流する周波数は、発振部８０１ａの発振周波数と異なるように調整しておけばよい。発振器８０２についても同様に考えられる。
【０１１４】
結合導体素子が全て直流的に絶縁された例を図示したが、結合導体素子がビアなどの導体により直流的にも接続される形状も用いることができる。結合導体素子どうしの結合をより強くしたい場合に好ましい形状である。
【０１１５】
本実施形態では、２つの発振器と２つの受信器で構成される送受信器を示したが、ｍ個の発振器とｎ個の受信器の系にも容易に拡張できる。その場合は、結合導体と各発振器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。同様に、結合導体と各受信器との間隔が、直流的には絶縁されているが、発振部の発振周波数の波長より近い距離となるように、結合導体の形状を構成する。さらに結合導体の形状を、所望の通信経路では共振するが、そうでない経路においては共振しないように調整する。その構成により、複数の送受信の組が互いに独立した多チャンネル通信や、１つの発振器から２個以上の受信器への同時通信も可能になる。
【０１１６】
本実施形態により、多層基板や積層チップにおいて、受信部と送信部との間の中間層が複数存在する場合でも、高効率な通信が可能になる。特に、従来の導通ビアのような有線接続に比較して、本実施形態は、基板面直方向にビアを形成するプロセス行わずに、多層通信が可能になる。
【０１１７】
以上、本発明における好ましい実施の形態を示した。しかし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、形態が本発明の技術的思想を有するものである限り、本発明の範囲に含まれる。各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
以上のように、本発明に係る発振器、整流器および送受信器は、無線通信や無線電力給電などに利用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００…送受信器、１０１…発振器、１０１ａ…発振部、１０１ｂ、１０１ｃ、１０２ｂ、１０２ｃ…導体、１０２…受信器、１０２ａ…受信部、１０３…結合導体、１０５，１０６…結合部、２０５…磁気抵抗効果素子
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１１】
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【図１３】
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