[发明专利]具有信道中的失真补偿的无线电容性信号接收和发送的系统、方法和装置(变型)

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信系统的领域。更具体地，本发明涉及能够用于在两个相邻的电子设备、模块或半导体芯片等之间流数据的高速、短程、电容性无线系统、方法和装置。

背景技术

不像传统的无线电系统，借助于电容性耦合能够有效地实施多种电子设备或一个电子系统的多个块之间的无线通信，即，在近(毫米或厘米)距离下发送模拟信号和数字信号。近来，由于具有新元件基础的电子部件的出现，且这些电子部件变得更高速且更适合于在实践上制造用于无线电容性耦合设备的电路，因此电容性耦合设备已经变得更广泛。

电容性耦合系统已知为这样的系统，其中只要两个导体由非导体分隔开，信号就从一个导电元件发送到另一个导电元件。在两个导体之间创建电场，施加到第一导体的电势通过该电场可以在第二导体上被检测到。

电容性通信系统作为一个整体存在，包括在集成电路之间发送数据的电容性通信系统。例如，专利US6916719(公布于2005年7月12日)描述了如下的装置和方法，其包括“成对的半电容器板”，其中每个芯片上定位有一半，且模块或衬底被用来将信号电容性地从一个芯片、模块或衬底耦合到另一个芯片、模块或衬底。这些系统的缺点是，它们通常需要公共电源和接地并且还缺少在某些情况下会导致工作频率范围变窄及数据错误的失真补偿。

专利US6336031(公布于2002年1月1日)描述了(Ⅰ)发送机，该发送机包括在空间上分开的一对电极、以及发送电路系统，该发送电路系统用于改变施加在发送机的电极两端的电压差以根据待要发送的数据来改变由发送机生成的电势场的空间梯度，以及(Ⅱ)包括在空间上分开的一对电极和检测准静电势场中的这些变化以接收已发送的数据的接收电路系统。

在发明专利申请US2009/0143009A1(公布于2009年1月4日)的权利要求中所描述的另一个电容性通信系统，描述了：具有信号发送电极的信号发送装置，其接收已发送的信号；以及具有信号接收电极的信号接收装置，从该信号接收电极执行并转换信号，该信号接收装置包括具有迟滞特性的比较器，以接收已发送数据为目的。上述发明的缺点是在电容性通信信道中缺少失真补偿，当在数据流中发送两行或多行“0”和“1”时缺少失真补偿可能导致数据错误。

这些专利中所描述的系统、方法和设备的显著缺点是，它们没有解决使外部因素(诸如电磁干扰，导致信道中较高数量的错误和/或实际连接丢失)对电容性连接器且因此对系统操作的影响最小化的任务。

还已知用于实施信号的无线发送和接收的信号补偿方法，该方法可包括信号滤波，在此情况下校正发生在电容性发送系统的两侧。但是在滤波发送装置中使用滤波不仅导致部分信号预补偿，而且同时导致部分信号失真，这在不稳定的电容性连接参数(例如，在设备之间)的情况下还可能导致发送效率根据被发送的数据信号而变化。

考虑到存在的这些技术，仍需要如下改进的无线通信的系统、方法和装置，其能够在电磁干扰存在时确保高速数据发送，以及在发送期间具有较低水平的错误，并且不要求公共电线或接地，不需要较多的电力，包括在无线电力供应的情况下的运行。

发明内容

本发明的目的是在数据接收和发送期间补偿电容性接收和发送信道中的失真并且减少外部因素(诸如，电磁干扰)对电容性信道的影响，从而增加电容性无线信号接收和发送的效率。