(57)【要約】【解決手段】非接触コネクタ（１００）は送信器（１０２）を具備し、送信器（１０２）は、第１信号を発生する第１送信一体化回路（２００）と、第２信号を発生する第２送信一体化回路（２０２）とを有する。第１ピックアップアンテナ（２０８）が、第１送信一体化回路に隣接し、第１伝送線（２０４）に沿って第１信号を第１伝播アンテナ（２２０）に搬送する。第２ピックアップアンテナ（２１２）が、第２送信一体化回路に隣接し、第２伝送線（２０６）に沿って第２信号を第２伝播アンテナ（２２２）に搬送する。第１及び第２の伝播アンテナは、第１及び第２の信号を互いに異なり分離可能な極性で伝播経路（１０６）に送信し、伝播経路で二重通信を可能にする。
2015508593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１信号を発生する第１送信一体化回路（２００）、及び第２信号を発生する第２送信一体化回路（２０２）を有する送信器（１０２）と、
前記第１送信一体化回路に隣接し、第１伝送線（２０４）に沿って前記第１信号を第１伝播アンテナ（２２０）に搬送する第１ピックアップアンテナ（２０８）と、
前記第２送信一体化回路に隣接し、第２伝送線（２０６）に沿って前記第２信号を第２伝播アンテナ（２２２）に搬送する第２ピックアップアンテナ（２１２）と
を具備し、
前記第１伝播アンテナ及び前記第２伝播アンテナは、前記第１信号及び前記第２信号を互いに異なり分離可能な極性で伝播経路（１０６）に送信し、前記伝播経路で二重通信を可能にすることを特徴とする非接触コネクタ。
【請求項２】
前記第１信号及び前記第２信号は、軸対称モードとして伝播されることを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。
【請求項３】
前記第１信号は右旋円偏波であり、
前記第２信号は左旋円偏波であることを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。
【請求項４】
接地平面（１５４）、第１伝播アンテナ（１５２）及び第２伝播アンテナ（１５８）を具備するアンテナ素子（１５０）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。
【請求項５】
前記第１伝播アンテナ及び前記第２伝播アンテナ間に延びて前記第１伝播アンテナ及び前記第２伝播アンテナを支持する絶縁基板（１６０）を具備するアンテナ素子をさらに具備し、
前記第１伝送線及び前記第２伝送線の少なくとも一方は、前記絶縁基板を貫通することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。
【請求項６】
前記第１送信一体化回路及び前記第２送信一体化回路を分離するシールド（２１４）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の非接触コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的には高周波エネルギーを用いて短距離で非接触データを伝送する非接触コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触コネクタは、送信器チップ及び受信器チップを具備するのが典型的である。データ流は、例えば60ＧＨｚ等の変調された高周波信号を生成する送信器チップに供給される。その信号は、信号を復調して元のデータ流に復元する受信器チップに短距離で伝播される。チップは、コネクタハウジングに一体化され、電気接続又は光接続をする必要なく、コネクタ対間のデータ伝送を可能にするのが典型的である。複数の送信器チップ及び受信器チップの対を用いることにより、複数チャネルを提供できる。チャネル間のクロストークを避けるために、各チップ対は、距離又はシールドにより、付近の対から分離される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
或る用途は、コネクタ部品間の相対移動を必要とする。チップは、性能が殆ど又は全く劣化しないで、所定の制約内で縦に分離することができる。分離は、コネクタキャリアの嵌合部の減少した精密性を可能にし、又はいくつかの従順性はコネクタキャリアの位置の不整合を可能にさえする。複雑な並進が必要な場合に問題が生ずる。例えば、２方向以上の並進は問題となり、信号劣化や伝送不良を招く。さらに、２通信チャネル以上を有するコネクタ部品の並進は問題となる。回転の軸上又は回転の軸付近のチップのコロケーションは、複数のチャネル内でデータ流の相互干渉（co-interference）やミキシングという結果となるであろう。
【０００４】
さらに複雑なのは、チップ内でのアンテナの一体化である。例えば、アンテナが線形偏波面を生成すると、チップの回転が送信器チップ及び受信器チップ間の相対角度を変更してしまう。信号強度は、２本のアンテナが直交すると殆ど零に落ちてしまうおそれがある。
【０００５】
回転運動を容易にするアンテナ構造の取り付けを可能にする非接触コネクタに対するニーズがある。また、チャネル間の分離を提供する非接触コネクタに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、第１信号を発生する第１送信一体化回路と、第２信号を発生する第２送信一体化回路とを有する送信器を具備する非接触コネクタが提供される。第１ピックアップアンテナが、第１送信一体化回路に隣接し、第１伝送線に沿って第１信号を第１伝播アンテナに搬送する。第２ピックアップアンテナが、第２送信一体化回路に隣接し、第２伝送線に沿って第２信号を第２伝播アンテナに搬送する。第１及び第２の伝播アンテナは、第１及び第２の信号を互いに異なり分離可能な極性で伝播経路に送信し、伝播経路で二重通信を可能にする。
【０００７】
任意であるが、第１及び第２の信号は、軸対称モードとして伝播されてもよい。第１信号は右旋円偏波であってもよく、第２信号は左旋円偏波であってもよい。非接触コネクタは、接地平面、第１伝播アンテナ及び第２伝播アンテナを有するアンテナ素子を具備してもよい。アンテナ素子は、第１伝播アンテナ及び第２伝播アンテナ間に延びてそれらを支持する絶縁基板を有してもよい。このとき、第１及び第２の伝送線の少なくとも一方は、絶縁基板を貫通した状態である。第１送信一体化回路及び第２送信一体化回路は、シールドが分離してもよい。
【０００８】
添付図面を参照して、以下、本発明を例示により説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】間に伝播経路を有する送信器及び受信器を示す、本発明の典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタを示す図である。
【００１０】
【図２】送信器及び受信器が図１に示されたのと異なる相対位置にある非接触コネクタを示す図である。
【００１１】
【図３】送信器又は受信器のいずれかに使用するために、典型的な一実施形態に従って形成されたアンテナ素子を示す図である。
【００１２】
【図４】送信器又は受信器のいずれかに使用するために、典型的な一実施形態に従って形成されたアンテナ素子を示す図である。
【００１３】
【図５】送信器及び受信器間の導波路を示すコネクタの図である。
【００１４】
【図６】典型的な一実施形態に従って形成された送信器を示す図である。
【００１５】
【図７】典型的な一実施形態に従って形成された送信器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書に記載された実施形態は、データリンクを形成する２個のモジュールを有する非接触コネクタを提供する。これらのモジュールは、ピックアップアンテナ、伝送線、及び再放射アンテナを具備する。ピックアップアンテナは、高周波ベースの送信器チップから線形偏波信号を受容し、このような信号を伝送線に搬送する。伝送線は、第１モジュールから第２モジュールに信号を送り出す再放射アンテナに信号を供給する。第２モジュールにおける構造体は、逆関数を実行し、高周波ベースの受信器チップに結合された線形偏波信号を放出する。モジュール間では、信号（例えば、ＥＭ波）は、回転偏波、ＴＥ０１／ＴＥ１０等のモードファミリーを用いて軸対称である。
【００１７】
本明細書に記載された実施形態は、信号伝送線のみを有するモジュールを具備する。例えば、第１モジュールは単一の送信専用チップを含み、第２モジュールは単一の受信専用チップを含んで単向性単一チャネル通信チャネルを形成するかもしれない。他の実施形態において、両モジュールは、単向性単一チャネル通信チャネルを形成するために各チップが固定機能（例えば、送信又は受信）に設定された状態で、単一送信・受信チップを含むかもしれない。通信チャネルの向きは、２個のチップの機能を逆にすることにより、随意に設定できる。他の実施形態において、両モジュールは、単一送信・受信チップを含んでもよい。
【００１８】
本明細書に記載された実施形態は、複数の伝送線を有するモジュールを具備する。例えば、システムは、２個の高周波ベースのチップセットを有するモジュールからなることができる。各送信チップは、ピックアップアンテナ及び伝送線に嵌ってもよい。伝送線は、信号を再放射アンテナに運んでもよい。再放射アンテナは、直交する極性（偏波）すなわち分離可能な極性を有する異なる２信号を生成する能力を有してもよい。両信号は、伝送経路を第２モジュールの方に伝播されてもよい。信号は、第２モジュール内の各アンテナを選択的に励起し、対応する信号を対応する伝送線を通って対応するピックアップアンテナに搬送し、次に対応する高周波ベースの受信チップに搬送する。実施形態は、２チャネルの単一方向性システム用に、２個の送信チップを有する第１モジュール、及び２個の受信チップを有する第２モジュールを提供する。他の実施形態は、２チャネル双方向システム（例えば、全二重通信）を形成するために、各モジュール内に１個の送信チップ及び１個の受信チップを提供する。１個の可能なモード対は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）モード及び左旋円偏波（ＬＨＣＰ）モードを有する。実施形態は、積層パッチアンテナ、ハイブリッド結合波状アンテナ、ハイブリッド結合ファットクロスダイポールアンテナ、又は他のアンテナ構造を具備する。別の可能なモード対は、右旋楕円偏波モード及び左旋楕円偏波モードを具備する。別の可能なモード対は、ＴＭ０１及びＴＥ０１か、同一空間に同時に存在することができ互いに分離可能な他の直交モードを具備する。
【００１９】
本明細書に記載された実施形態は、２本の再放射アンテナ間の高周波伝送経路にロータリージョイントを具備する。経路のその部分に軸対称ＥＭモードを使用することは、第１モジュール及び第２モジュール間の相対回転角から独立した信号強度にする。本明細書に記載された実施形態は、再放射アンテナ間の伝送経路の一部を形成する導波路を具備する。導波路は、所定長さの中空金属チューブ製であってもよい。他の実施形態において、外面に金属コーティングを有するプラスチック又はセラミックの固い絶縁材料製の導波路等の他のタイプの導波路を用いてもよい。導波路は、１個以上の間隙又は割れ目を有してもよい。そして、間隙は、導波路の材料とは異なる材料製であってもよい。例えば、プラスチック製導波路は、空気、水、内実、真空、又はガラス或いは他の非金属を含む間隙を有してもよい。割れ目又は間隙は、追加材料を意図的に包含しなくてもよい。導波路の２面は、間隙に偶然入り込んだ（空気等の）追加材料で割り込まれてもよい。割れ目又は間隙は回転運動を可能にする。割れ目又は間隙は線形分離を可能にする。導波路は、第１チップが放出する高周波信号の分岐を低減し、受信チップでの信号強度を容認可能なレベルに維持することにより、高周波ベースのチップ間の許容可能な分離距離を増大させる。導波路は、外部ノイズ源を拒絶し、所与の分離距離についてのシステムのＳＮ比を改善する。
【００２０】
図１及び図２は、典型的な一実施形態に従って形成された非接触コネクタ１００を示す。コネクタ１００は、第１モジュール１０２と、高周波エネルギーを用いて短距離で非接触データ伝送する第２モジュール１０４とを具備する。伝播経路１０６が、第１及び第２のモジュール１０２，１０４間に画定されると共に、第１及び第２のモジュール１０２，１０４間に高周波エネルギー用の画定された伝送経路を提供する。典型的な一実施形態において、伝播経路１０６は導波路である。しかし、非接触コネクタ１００は導波路の使用に限定されない。導波路は、銅チューブ等の中空金属チューブである。導波路は、プラスチック、セラミック、ガラス又は他の本体であってもよい。導波路は、第１及び第２のモジュール１０２，１０４間の経路の一部のみに沿って延びる。伝播経路１０６は、第１及び第２のモジュール１０２，１０４間の空隙を含む、任意のタイプの伝播経路であってもよい。伝播経路１０６の少なくとも一部に沿って真空が設けられる。伝播経路１０６は非連続であってもよく、異なる界面や材料を跨いでもよい。
【００２１】
図示の実施形態において、伝播経路１０６は、導波路により画定されるので、以下では導波路１０６と称することがある。導波路１０６は、第１及び第２のモジュール１０２，１０４の互いに対する並進を可能にするジョイント１０８を有する。典型的な一実施形態において、ジョイント１０８は、導波路１０６の第１端１１０での第１モジュール１０２及び導波路１０６の第２端１１２での第２モジュール１０４の相対回転を可能にする回転運動を可能にする。ジョイント１０８は、回転運動に加えて又は代えて、直線並進を提供してもよい。導波路を用いない実施形態では、第１及び第２のモジュール１０２，１０４は、それらの間に信号を搬送しながら、それらの間の相対運動を可能にする回転の態様で、伝播経路に沿って結合されてもよい。
【００２２】
典型的な一実施形態において、第１モジュール１０２は送信器を画定し、第２モジュール１０４は、送信器により放出された高周波エネルギーを受信する受信器を画定する。第１モジュール１０２は、以下では送信器と称することがある。第２モジュール１０４は、以下では受信器と称することがある。典型的な一実施形態において、第１モジュール１０２は受信器を画定し、第２モジュール１０４は送信器を画定する。任意であるが、第１モジュール１０２は送信器及び受信器の双方を画定し、第２モジュール１０４は送信器及び受信器の双方を画定してもよい。第１及び第２のモジュール１０２，１０４は、単方向通信を可能にしてもよいし、双方向通信を可能にしてもよい。
【００２３】
典型的な一実施形態において、コネクタ１００は、送信器１０２及び受信器１０４間の二重（duplex）通信を可能にする。複数の送信及び受信の対は、送信器１０２及び受信器１０４間に導波路１０６を通る複数の通信チャネルを生成する。各チャネルは、区別及び分離できる偏波モードを用いて、様々な通信チャネルの高周波信号間の分離を提供する。
【００２４】
典型的な一実施形態において、送信器１０２は、第１信号を放出する第１通信チャネル１２０と、第２信号を放出する第２通信チャネル１２２とを具備する。受信器１０４は、第１信号を受信する第１通信チャネル１２４と、第２信号を受信する第２通信チャネル１２６とを具備する。第１信号は第１偏波モードにより生成され、第２信号は、第１偏波モードとは区別及び分離可能な第２編波モードにより生成される。
【００２５】
第１及び第２の信号は、送信器１０２から高周波エネルギーとして導波路１０６内に放出される。導波路１０６は、第１及び第２の信号を受信器１０４に搬送する。送信器１０２は高周波データ伝送として第１信号を送信し、導波路１０６は高周波データ伝送を受信器１０４に搬送する。受信器１０４は、導波路１０６から高周波データ伝送を受信し、高周波データ伝送を復元する。典型的な一実施形態において、高周波データ伝送は、第１及び第２の信号を同一空間及び同一周波数で導波路１０６を通って搬送することを可能にするが、受信器１０４が第２信号から第１信号を分離することを可能にする分離可能な偏波を有する異なる伝播モードを有する。
【００２６】
図１及び図２は、受信器１０４に対して互いに異なる角度方向の送信器１０２を示す。例えば、図１は、図２に示された角度方向に対して約90°回転した送信器１０２を示す。典型的な一実施形態において、送信器１０２及び受信器１０４の双方は、角度経路に沿って回転することができる。例えば、送信器１０２はいずれかの向きに少なくとも360°回転でき、受信器１０４はいずれかの向きに少なくとも360°回転できる。
【００２７】
図３は、送信器１０２又は受信器１０４（共に図１及び図２に示される）のいずれかにより使用するためのアンテナ素子１３０を示す。アンテナ素子１３０は、誘電構造体１３６により接地平面１３４から分離されたアンテナ構造体１３２を具備する。アンテナ構造体１３２は導電性を有する本体である。アンテナ構造体１３２は、特定用途に依存して任意の形状を有してもよい。任意であるが、アンテナ構造体１３２は平坦であってもよい。アンテナ構造体１３２は矩形形状であってもよい。接地平面１３４も導電構造体である。接地平面１３４は平坦であってもよい。接地平面１３４は、アンテナ構造体１３２より大きくてもよい。誘電構造体１３６は、セラミック基板等の絶縁本体、又は空気であってもよい。
【００２８】
高周波エネルギーは、一体化回路部品１４０等の駆動部品に通信結合された伝送線１３８によりアンテナ構造体１３２に供給される。一体化回路部品１４０は、伝送線１３８によりアンテナ構造体１３２に伝送された高周波出力を有する。伝送線１３８は同軸ケーブルであってもよい。或いは、伝送線１３８は、導電バイア等の高周波エネルギーを伝送するよう構成された別の構造体であってもよい。任意であるが、伝送線１３８は、中央に配置されていないがアンテナ構造体１３２の一縁に近接して配置された給電点において、アンテナ構造体１３２に接続されてもよい。
【００２９】
アンテナ構造体１３２、接地平面１３４及び誘電構造体は、アンテナ構造体１３２の縁から電場を放出するキャパシタを形成する。電場は成長し、アンテナ構造体１３２から離れる方向に伝播する移動電磁（ＥＭ）波に結合する。アンテナ構造体１３２の形状及び給電点の適当な選択により、アンテナ素子１３０は、線形偏波ＥＭ波又は円偏波ＥＭ波を容易に生成することができる。アンテナ素子１３０は、右旋円偏波ＥＭ波又は左旋円偏波ＥＭ波を生成してもよい。
【００３０】
図４は、送信器１０２又は受信器１０４（共に図１及び図２参照）のいずれかと共に使用され、典型的な一実施形態に従って形成されたアンテナ素子１５０を示す。アンテナ素子１５０は、接地平面１５４の上に位置し、接地平面１５４と間に第１誘電構造体１５６が介在する第１アンテナ構造体１５２を具備する。第２アンテナ構造体１５８も、接地平面１５４及び第１アンテナ構造体１５２の上に位置する。第２アンテナ構造体１５８及び第１アンテナ構造体１５２の間には、第２誘電構造体１６０が介在する。第１及び第２のアンテナ構造体１５２，１８５は、誘電構造体１５６，１６０を有した積層構成に配置される。第１及び第２のアンテナ構造体１５２，１５８は同軸である。積層されていないマルチアンテナアレー等の複数のアンテナを搬送するために、他の構成も使用してもよい。
【００３１】
第１伝送線１６２は、第１アンテナ構造体１５２に接続されると共に、高周波エネルギーを第１一体化回路部品１６４から第１アンテナ構造体１５２に供給する。第２アンテナ構造体１５８は、第２一体化回路部品１６８に通信結合された第２伝送線１６６から高周波エネルギーが供給される。各アンテナ構造体１５２，１５８は、一体化回路部品１６４，１６８からそれぞれ個別に高周波エネルギーが供給される。
【００３２】
アンテナ構造体１５２，１５８は、対応する一体化回路部品１６４，１６８からの信号に対応して個別のＥＭ波を放出する。高周波エネルギーはアンテナ構造体１５２，１５８の縁で伝播を開始するので、積層内の第２アンテナ構造体１５８は、第１アンテナ構造体１５２から放出される信号を妨害しない。典型的な一実施形態において、第１及び第２のアンテナ構造体１５２，１５８は、信号が同一空間や同一の周波数で導波路１０６（図１及び図２参照）を通って、しかし受信器１０４により分離可能に伝播されるように、異なる分離可能な極性を有する。アンテナ構造体１５２，１５８の寸法、形状及び給電点の適当な選択により、アンテナ素子１５０は、放射方向偏波ＥＭ波、右旋円偏波又は左旋円偏波等の異なる極性のＥＭ波を容易に生成することができる。
【００３３】
図５は、送信器１０２及び受信器１０４間の導波路１０６を示すコネクタ１００を示す。導波路１０６は、送信器１０２の第１及び第２通信チャネル１２０，１２２の第１及び第２の信号を受信器１０４の第１及び第２の通信チャネル１２４，１２６に搬送する。典型的な一実施形態において、導波路１０６は、送信器１０２から離れる方向に受信器１０４に向かって伝播するＥＭ波として第１及び第２の信号を搬送する。両ＥＭ波は、導波路１０６を通って伝播される。第１及び第２の通信チャネル１２０，１２２は、区別及び分離可能な極性モードを用いて信号間を分離する。そして、受信器１０４の第１及び第２の通信チャネル１２４，１２６は、適当な信号を分離することができる。
【００３４】
送信器１０２は、第１信号を発生する第１送信一体化回路２００と、第２信号を発生する第２送信一体化回路２０２とを具備する。データ流は、60ＧＨｚ等の対応する変調信号を生成する第１及び第２の送信一体化回路２００，２０２に供給される。例えば、第１及び第２の送信一体化回路２００，２０２は、回路基板に結合され、回路基板の導体からの信号を受信してもよい。第１伝送線２０４は第１送信一体化回路２００に通信結合され、第２伝送線２０６は第２送信一体化回路２０２に通信結合される。典型的な一実施形態において、第１ピックアップアンテナ２０８は、第１送信一体化回路２００に隣接して配置されると共に、第１伝送線２０４に接続される。第１ピックアップアンテナ２０８は第１送信一体化回路２００からエネルギーを受信し、第１伝送線２０４は送信器２０２のアンテナ素子２１０にエネルギーを搬送する。典型的な一実施形態において、第２ピックアップアンテナ２１２は、第２送信一体化回路２０２に隣接して配置されると共に、第２伝送線２０６に接続される。第２ピックアップアンテナ２１２は第２送信一体化回路２０２からエネルギーを受信し、第２伝送線２０６はアンテナ素子２１０にエネルギーを搬送する。
【００３５】
典型的な一実施形態において、シールド２１４は、第１及び第２の送信一体化回路２００，２０２の間、並びに第１及び第２のピックアップアンテナ２０８，２１２の間に配置される。任意であるが、第１及び第２の伝送線２０４，２０６はシールドされた同軸ケーブルであってもよいので、シールド２１４は第１及び第２の伝送線２０４，２０６に沿って延びる必要はない。
【００３６】
送信器１０２は、送信器１０２の様々な部品を保持するハウジング２１６を具備する。任意であるが、ハウジング２１６は、導波路１０６の第１端１１０に接続されてもよい。ハウジング２１６は、受信器１０４に対して回転可能、又は直線方向に移動可能である等の移動可能であってもよい。受信器１０４は、受信器１０４の様々な部品を保持するハウジング２１８を具備する。任意であるが、ハウジング２１８は、導波路１０６の第２端１１２に接続されてもよい。ハウジング２１８は、送信器１０２に対して回転可能、又は直線方向に移動可能である等の移動可能であってもよい。
【００３７】
典型的な一実施形態において、アンテナ素子２１０は、アンテナ素子１５０（図４参照）と同様であってもよい。アンテナ素子２１０は、第１伝播アンテナ２２０及び第２伝播アンテナ２２２を具備する。アンテナ素子２１０は接地平面２２４を具備する。第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２は、ピックアップアンテナ２０８，２１２及び伝送線２０４，２０６からの信号を再放射する再放射アンテナである。第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２は、接地平面２２４と積層構成で配置される。第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２は、空気等の誘電体、又はセラミック等の別の誘電材料で分離される。任意であるが、アンテナ素子２１０は、接地平面２２４及び伝播アンテナ２２０，２２２が回路基板の異なる層により画定される回路基板であってもよい。
【００３８】
第１伝送線２０４は、第１伝播アンテナ２２０に通信結合される。第２伝送線２０６は、第２伝播アンテナ２２２に通信結合される。典型的な一実施形態において、第１及び第２の伝送線２０４，２０６は、中心導体が第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２に半田付けされる等により中心導体が第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２に直接終端接続される同軸ケーブルである。
【００３９】
第１及び第２の伝播アンテナ２２０，２２２の寸法及び形状は、伝送線２０４，２０６が伝播アンテナ２２０，２２２に取り付けられる給電点の位置と同様に、アンテナ２２０，２２２から離れる方向に伝播する異なる偏波ＥＭ波を生成する。ＥＭ波は、放射方向に偏波し、円偏波し、楕円偏波し、又は別の偏波（極性）モードを有してもよい。ＥＭ波同士は直交してもよい。ＥＭ波同士は分離可能である。典型的な一実施形態において、ＥＭ波は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）及び左旋円偏波（ＬＨＣＰ）である。異なる偏波モードを用いることは、第１及び第２の通信チャネル１２０，１２２の第１及び第２の信号間に分離を与える。第１伝播アンテナ２２０は、特定偏波モードを有するＥＭ波を選択的に放出する。そして、第２伝播アンテナ２２２は、異なる別の偏波モードを有するＥＭ波を選択的に放出する。受信器１０４は、他の信号を除去しながら、第１通信チャネル１２０又は第２通信チャネル１２２のいずれかが発生したＥＭ波を受信する部品を具備する。
【００４０】
受信器１０４は、第１及び第２の信号を受信すると共に第１及び第２の信号を分離するアンテナ素子２４０を具備する。受信器１０４は、アンテナ素子２４０からの第１信号を受信する第１受信一体化回路２３０と、アンテナ素子２４０からの第２信号を受信する第２受信一体化回路２３２とを具備する。第１及び第２の受信一体化回路２３０，２３２は信号を復元する。第１及び第２の受信一体化回路２３０，２３２は、回路基板に結合されると共に、回路基板の導体に信号を搬送する。
【００４１】
第１伝送線２３４は、アンテナ素子２４０及び第１受信一体化回路２３０間に通信結合される。第２伝送線２３６は、アンテナ素子２４０及び第２受信一体化回路２３２間に通信結合される。典型的な一実施形態において、第１アンテナ２３８は、第１受信一体化回路２３０に隣接して配置されると共に、第１伝送線２３４に接続される。第１アンテナ２３８は、第１伝送線２３４からエネルギーを受信すると共に、そのエネルギーを第１受信一体化回路２３０に伝播する。第２アンテナ２４２は、第２受信一体化回路２３２に隣接して配置されると共に、第２伝送線２３６に接続される。第２アンテナ２４２は、第２伝送線２３６からエネルギーを受信すると共に、そのエネルギーを第２受信一体化回路２３２に伝播する。別の一実施形態において、第１及び第２の伝送線２３４，２３６は、第１及び第２の受信一体化回路２３０，２３３に直接結合され、アンテナ２３８，２４２を用いることなく信号を第１及び第２の受信一体化回路２３０，２３３に直接搬送してもよい。
【００４２】
典型的な一実施形態において、シールド２４４は、第１及び第２の受信一体化回路２３０，２３２の間、並びに第１及び第２のアンテナ２３０，２３２の間に配置される。任意であるが、第１及び第２の伝送線２３４，２３６はシールドされた同軸ケーブルであってもよいので、シールド２４４は第１及び第２の伝送線２３４，２３６に沿って延びる必要はない。
【００４３】
典型的な一実施形態において、アンテナ素子２４０は、アンテナ素子２１０と同様であってもよい。アンテナ素子２４０は、第１受信アンテナ２５０及び第２受信アンテナ２５２を具備する。アンテナ素子２４０は接地平面２５４を具備する。第１及び第２の受信アンテナ２５０，２５２は、接地平面２５４と積層構成で配置される。第１及び第２の受信アンテナ２５０，２５２は、空気等の誘電体、又はセラミック等の別の誘電材料で分離される。任意であるが、アンテナ素子２４０は、接地平面２５４及び受信アンテナ２５０，２５２が回路基板の異なる層により画定される回路基板であってもよい。
【００４４】
第１伝送線２３４は、第１受信アンテナ２５０に通信結合される。第２伝送線２３６は、第２受信アンテナ２５２に通信結合される。典型的な一実施形態において、第１及び第２の伝送線２３４，２３６は、中心導体が第１及び第２の受信アンテナ２５０，２５２に半田付けされる等により中心導体が第１及び第２の受信アンテナ２５０，２５２に直接終端接続される同軸ケーブルである。
【００４５】
受信アンテナ２２５０，２５２は、特定のタイプの信号を受信するよう構成される。例えば、第１受信アンテナ２５０は、第１信号を受信できるが、第２信号を受信することができない。第２受信アンテナ２５２は、第２信号を受信できるが、第１信号を受信することができない。受信アンテナ２５０，２５２は、特定モードを有する信号により励起されるように設計されるので、特定の信号を分離できながら、他のタイプの信号により影響を受けない。受信アンテナ２５０，２５２は、或る信号には応答しないので、不要な又は逆モードの信号から通信チャネル１２４，１２６を分離する選択的フィルタとして作動する。受信アンテナ２５０，２５２の寸法や形状は、伝送線２３４，２３６が受信アンテナ２５０，２５２に取り付けられる給電点の位置と同様に、特定伝播モードを有するＥＭ波により受信アンテナ２５０，２５２を励起することができる。例えば、受信アンテナ２５０，２５２は、右旋円偏波又は左旋円偏波のいずれかであるＥＭ波に応答してもよい。第１受信アンテナ２５０は、第２受信アンテナ２５２を励起するＥＭ波とは異なる偏波モードを有するＥＭ波に応答する。
【００４６】
図６は、典型的な一実施形態に従って形成された送信器３００を示す。送信器３００は、対応する受信器に第１及び第２の信号を搬送する第１及び第２の通信チャネル３０２，３０４を具備する。第１及び第２の信号は、送信器３００から離れる方向に受信器に向かって伝播するＥＭ波であってもよい。第１及び第２の通信チャネル３０２，３０４は、区別及び分離できる偏波モードを用いて、信号間を分離する。
【００４７】
送信器３００は、誘電本体３０８を有するアンテナ素子３０６を具備する。アンテナ素子３０６は回路基板であってもよい。送信器３００は、導波路等のアンテナ素子３０６により伝播される第１信号を発生する第１送信一体化回路３１０を具備する。送信器３００は、導波路等のアンテナ素子３０６により伝播される第２信号を発生する第２送信一体化回路３１２を具備する。一体化回路３１２，３１０間のクロストークを防止するために、一体化回路３１２，３１０間にシールドが設けられてもよい。
【００４８】
アンテナ素子３０６は、第１送信一体化回路３１０に通信結合された第１伝送線３１４と、第２送信一体化回路３１２に通信結合された第２伝送線３１６とを具備する。図示の実施形態において、第１及び第２の伝送線３１４，３１６は、誘電本体３０８を貫通するめっきされたバイアである。別の実施形態において、他のタイプの伝送線を用いてもよい。
【００４９】
典型一実施形態において、アンテナ素子３０６は、第１伝送線３１４に接続された第１送信一体化回路３１０に隣接して配置された第１ピックアップアンテナ３１８を具備する。第２ピックアップアンテナ３２２は、第２送信一体化回路３１２に隣接して配置されると共に、第２伝送線３１６に結合される。
【００５０】
典型的な一実施形態において、アンテナ素子３０６は、第１伝播アンテナ３３０及び第２伝播アンテナ３３２を具備する。アンテナ素子３０６は接地平面３３４を具備する。伝播アンテナ３３０，３３２及び接地平面３３４は、回路基板の層であってもよい。第１及び第２の伝播アンテナ３３０，３３２は、接地平面３３４と積層構成で配置される。第１及び第２の伝播アンテナ３３０，３３２は、誘電本体３０８で分離される。任意であるが、接地平面３３４はピックアップアンテナ３１８，３２２と共平面であってもよく、ピックアップアンテナ３１８，３２２の周囲に開口を具備し、接地平面３３４からピックアップアンテナ３１８，３２２を電気的に分離する。
【００５１】
使用時に、データ流は、60ＧＨｚ等の対応する変調信号を生成する第１及び第２の送信一体化回路３１０，３１２に供給される。第１ピックアップアンテナ３１８は、第１送信一体化回路３１０からエネルギーを受信する。第２ピックアップアンテナ３２２は、第２送信一体化回路３１２からエネルギーを受信する。第１及び第２の信号は、伝送線３１４，３１６により伝播アンテナ３３０，３３２に伝播される。
【００５２】
伝播アンテナ３３０，３３２の寸法及び形状は、伝送線３１４，３１６が伝播アンテナ３３０，３３２に取り付けられる給電点の位置と同様に、アンテナ３３０，３３２から離れる方向に伝播する異なる偏波ＥＭ波を生成する。ＥＭ波は、右旋円偏波又は左旋円偏波であってもよい。異なる偏波モードを用いることは、第１及び第２の通信チャネル３０２，３０４の第１及び第２の信号間に分離を与える。第１伝播アンテナ３３０は、特定偏波モードを有するＥＭ波を選択的に放出する。そして、第２伝播アンテナ３３２は、異なる別の偏波モードを有するＥＭ波を選択的に放出する。
【００５３】
図７は、典型的な一実施形態に従って形成された送信器５００を示す。送信器５００は、対応する受信器に第１及び第２の信号を搬送する第１及び第２の通信チャネル５０２，５０４を具備する。第１及び第２の信号は、送信器５００から離れる方向に受信器に向かって伝播するＥＭ波であってもよい。第１及び第２の通信チャネル５０２，５０４は、区別及び分離できる偏波モードを用いて、信号間を分離する。
【００５４】
送信器５００はアンテナ素子５０６を具備する。送信器５００は、導波路等のアンテナ素子５０６により伝播される第１信号を発生する第１送信一体化回路５１０を具備する。送信器５００は、導波路等のアンテナ素子５０６により伝播される第２信号を発生する第２送信一体化回路５１２を具備する。
【００５５】
アンテナ素子５０６は、一体化された90°ハイブリッドカプラ５１４を具備する。アンテナ素子５０６は、二重直交給電点５１６，５１８を具備する。アンテナ素子５０６は、積層パッチではなく単一パッチで２個の異なる円偏波面を生成する。他の一実施形態において、より大きな帯域幅のためにクロスファットダイポールが用いられる。他の実施形態において、より大きな帯域幅のために波状アンテナが用いられる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  非接触コネクタ
１０２  送信器
１０６  伝播経路
１５０  アンテナ素子
１５２  第１アンテナ構造体（第１伝播アンテナ）
１５４  接地平面
１５８  第２アンテナ構造体（第２伝播アンテナ）
１６０  第２誘電構造体（絶縁基板）
２００  第１送信一体化回路
２０２  第２送信器
２０４  第１伝送線
２０６  第２伝送線
２０８  第１ピックアップアンテナ
２１２  第２ピックアップアンテナ
２１４  シールド
２２０  第１伝播アンテナ
２２２  第２伝播アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【国際調査報告】
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