具有中空伸缩波导的无线连接器的制造方法_2

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2的实施例中,波导140包括三个引导区段:第一引导区段142、第二引导区段144和第三引导区段146。第二引导区段144被构造成在第一引导区段142内滑动,并且第三引导区段146被构造成在第二引导区段144内滑动。
[0060]对于图1和图2的波导140,以及对于本文描述的包括引导区段的其他波导,构造和材料有许多选项。除了最小引导区段之外的所有引导区段限定沿着引导区段的长度的中空腔,使得它们能够以滑动关系接收较小的引导区段。最小引导区段可为实心结构或可限定沿着其长度的中空腔。
[0061]在一些实施例中,波导和引导区段是管状的。本文使用术语“管状”来意指长度大于宽度、具有均一横截面,并且限定沿着其长度的腔的结构。管状波导不限于圆柱形波导,并且可具有正方形、矩形、圆形或任何其他形状的横截面。
[0062]波导可为正方形、矩形、圆形或任何其他形状。波导的限定了中空腔的引导部分的材料可为金属、带金属涂层的陶瓷、带金属涂层的聚合物、陶瓷或聚合物。如果最小引导部分是棒而不是限定了中空腔,则引导部分可为实心聚合物棒。聚合物材料的选项包括聚烯烃和氟化聚合物(诸如聚四氟乙烯、PTFE或PVDF)、乙缩醛、聚酰胺、聚碳酸醋、聚砜等,或包含大量低衰减电介质诸如空气的聚合物。例子包括泡沫聚乙烯或聚丙烯。在引导区段中使用聚合物的情况下,聚合物可载有改善波导性能的材料,诸如高介电常数材料,诸如具有大于空气的介电常数的介电常数,其可允许结构具有较小的横截面。在一些实施例中,引导材料的介电常数大于一。
[0063]如果是聚合物,则聚合物可载有改善波导性能的材料,诸如高介电常数材料,诸如具有大于空气的介电常数的介电常数,其可允许结构具有较小的横截面。
[0064]图3和图4提供电子系统中的伸缩无线连接器300的另一个实施例的图示,其中图4示出了与图3相比长度增大的波导的伸展构型。
[0065]类似于图1和图2的实施例,无线连接器300包括被构造成发射调制信号的第一通信装置320和被构造成接收调制信号的第二通信装置330。在一个实施例中,第一通信装置320和第二通信装置330两者是被构造成既发射又接收调制信号的收发器。
[0066]无线连接器300还包括伸缩波导340,该伸缩波导被构造成伸展到增大长度或收缩到减小长度。波导340定位在第一通信装置与第二通信装置之间,并且被构造成从伸缩波导的第一末端无线地接收发射的调制信号,将所接收的信号从第一末端引导到伸缩波导的相对的第二末端,并且将引导的信号从第二末端无线地传输到第二通信装置。
[0067]波导340包括三个引导区段:中心第一引导区段342 ;第二引导区段344,其装配在第一引导区段342内并且在第一方向上延伸;以及第三引导区段346,其也装配在第一引导区段342内并且在第二相对方向上延伸。第二引导区段344和第三引导区段346的直径小于第一引导区段342的直径。
[0068]图5示出了包括伸缩波导阵列的电子系统中的伸缩无线连接器500的一个实施例。连接器500采用伸缩波导510的阵列504,其中每个伸缩波导包括第一引导区段512和第二引导区段514,其中第二引导区段以滑动关系装配在第一引导区段内。因此,连接器500可从拉长构型改变为较紧凑构型。
[0069]连接器500还包括在在伸缩波导阵列的一个末端上的第一壳体520,以及伸缩波导阵列的相对末端上的第二壳体530。第一壳体520以虚线示出并且包封第一无线通信装置534的阵列,所述第一无线通信装置各自与伸缩波导510之一通信。第一无线通信装置534定位在插卡上,该插卡被构造成滑动到提供调制信号和功率的配合连接器中。第二壳体530具有类似结构,并且包封第二通信装置的阵列,其中每个第二通信装置与伸缩波导510之一通信。
[0070]图6的无线连接器600也包括第一壳体520和第二壳体530,并且也包括多个伸缩波导510,所述多个伸缩波导各自具有第一引导区段512和第二引导区段514。无线连接器600与图5的无线连接器500的不同之处在于,通过交替第一引导区段和第二引导区段的位置,以使得较大第一引导区段512中的一些附接到第一壳体520并且一些附接到第二壳体530。这个实施例允许无线连接器的半体在尺寸上更接近而且更平衡。
[0071]在连接器500和600中,通过使用波导本身将通道物理隔离,解决了串扰。在一个实施例中,伸缩波导包括金属结构以辅助隔离通道并降低串扰。在另一个实施例中,在通道之间使用了包括金属的分离器结构。另外,由于链路通常相隔远于没有波导的连接距离,并且来自相邻通道的可从相邻通道耦合到波导中的功率有限,所以这些结构自然地限制了串扰。
[0072]图7示出了包括伸缩波导的无线连接器的另一个实施例,其中波导的至少一部分是柔性的。在一些实施例中,波导的柔性引导区段比波导的较刚性相邻引导区段更具柔性。
[0073]如本文所用,术语“柔性”意指波导可围绕I米或更小的半径弯曲而横截面没有发生永久性改变。在一些实施例中,柔性波导可围绕I米或更大的半径弯曲而不损坏波导或其传输波的能力。在一些实施例中,柔性波导可围绕10厘米或更大的半径弯曲而不损坏波导或其传输波的能力。在一些实施例中,柔性波导可围绕I厘米或更大的半径弯曲而不损坏波导或其传输波的能力。在一些实施例中,柔性波导可围绕25毫米或更大的半径弯曲而不损坏波导或其传输波的能力。
[0074]在一些实施例中,柔性波导可重复弯曲指定次数,诸如100次或1000次,而横截面没有发生永久性改变。
[0075]在一些实施例中,波导的柔性引导区段比波导的相邻较刚性引导区段更具柔性。弯曲刚度是一种用以测量波导的刚度或柔性不足的方式。梁的弯曲刚度EI使施加弯曲力矩与梁的所得挠曲相关。梁的弯曲刚度是梁材料的弹性模数E与梁横截面的面积惯性矩I的乘积。根据初等梁理论,施加的弯曲力矩M与梁的所得曲率K之间的关系是:
[0076]M = EI K = EI (d2w/dx2)
[0077]其中w是梁的挠曲,并且X是空间坐标。
[0078]在一些实施例中,柔性引导区段的弯曲刚度EI是相邻较刚性引导区段的弯曲刚度的一半或更少。在一些实施例中,柔性引导区段的弯曲刚度EI是相邻较刚性引导区段的弯曲刚度的十分之一或更少。每个引导区段的弯曲刚度可用弯曲测试来测量,或用公式来确定,如本领域的技术人员已知的。
[0079]图7示出包括伸缩波导710的无线连接器700的伸展构型。无线连接器700包括被构造成发射调制信号的第一通信装置720和被构造成接收调制信号的第二通信装置730。在一个实施例中,第一通信装置720和第二通信装置730两者是被构造成既发射又接收调制信号的收发器。
[0080]伸缩波导710被构造成伸展到增大长度或收缩到减小长度。波导710定位在第一通信装置720与第二通信装置730之间,并且被构造成从伸缩波导的第一末端无线地接收发射的调制信号,将所接收的信号从第一末端引导到伸缩波导的相对的第二末端,并且将引导的信号从第二末端无线地传输到第二通信装置。
[0081]波导710包括至少两个引导区段。每个引导区段被构造成在相邻引导区段之内或之上向内滑动以减小伸缩波导的长度以及向外滑动以增大伸缩波导的长度。至少一个引导区段限定沿着该引导区段的长度的腔以接收相邻引导区段。在一些实施例中,伸缩波导710以轴线为中心并且每个引导区段也以该轴线为中心。
[0082]在图7的实施例中,波导710包括三个引导区段:第一引导区段742、第二引导区段744和第三引导区段746。第二引导区段744被构造成在第一引导区段742内滑动,并且第三引导区段746被构造成在第二引导区段744内滑动。
[0083]伸缩波导包括面向第一通信装置的第一末端引导区段和面向第二通信装置的相对的第二末端引导区段。在一些实施例中,第一末端引导区段和第二末端引导区段中的至少一者是柔性的。在图7的实施例中,靠近第一通信装置720的第三引导区段746是柔性的,并且以包括位置748和位置748的不同可能构型进行示出,该第三引导区段在这两个位置挠曲以允许第一通信装置720处于不同位置。
[0084]在一些实施例中,除了第三引导区段是柔性的之外或代替第三引导区段是柔性的,第一引导区段710是柔性的。
[0085]在一些实施例中,所述末端引导区段中的一个或多个是可扭卷的。如本文所用,术语“可扭卷”意指在保持波导的一个末端固定的同时,波导的另一末端可以旋转而不会导致波导的横截面发生永久性改变。
[0086]在另一个实施例中,引导区段之一被构造成在另一个引导区段内并且相对于其自由旋转。在一个实施例中,柔性引导区段被构造成在相邻引导区段内并且相对于其自由旋转。
[0087]在一些实施例中,所述一个或多个柔性引导区段是实心或中空聚合物材料,在外部具有或没有金属化。在一个实施例中,第二引导区段744是中空金属管,而柔性第三引导区段是实心聚合物棒。也可以为本文讨论的连接器700的引导区段使用其他材料选项。
[0088]图8示出了包括伸缩波导的无线连接器800的另一个实施例,其中信号沿着波导的侧面被注入或提取。无线连接器800包括伸缩波导810、被构造成发射调制信号的第一通信装置820和被构造成接收调制信号的第二通信装置830ο在一个实施例中,第一通信装置820和第二通信装置830两者是被构造成既发射又接收调制信号的收发器。波导810的部分844由允许调制信号沿着部分844的侧面发生某种穿透的材料诸如聚合物制成。因此,第二通信装置830可沿着引导部分844的侧面定位。另外,第二通信装置830可相对于部分844移动,并且仍保持与波导810通信。
[0089]伸缩波导810被构造成伸展到增大长度或收缩到减小长度。波导810定位在第一通信装置与第二通信装置之间,并且被构造成从伸缩波导的第一末端无线地接收发射的调制信号,将所接收的信号从第一末端引导到伸缩波导的相对的第二末端,并且将引导的信号从第二末端无线地传输到第二通信装置830,或者将引导的信号无线地传输以穿过引导区段844的侧面而到达第二通信装置830。图8中示出了第二通信装置830的三个另选位置,并且其他位置也是可以的。
[0090]波导810包括至少两个引导区段:第一引导区段842和第二引导区段844。第二引导区段844被构造成在第一引导区段842内滑动。
[0091]为了实现调制信号的侧面注入和提取,第二引导区段844不由金属制成。在一个实施例中,第二引导区段是实心或中空聚合物材料。也可以为本文讨论的连接器800的引导区段使用其他材料选项。
[0092]图9示出了包括伸缩波导阵列的无线连接器900的另一个实施例,其中每个波导的至少一个引导部分是柔性的。因此,两个半部之间的滑动以及弯曲是可以的。这种柔性允许尽管存在公差或其他问题引起的相对运动或未对准而仍发生通信。
[0093]连接器900采用伸缩波导910的阵列904,其中每个伸缩波导包括第一引导区段912和第二引导区段914,其中第二引导区段以滑动关系装配在第一引导区段内。因此,连接器900可从拉长构型改变为较紧凑构型。
[0094]连接器900还包括伸缩波导阵列的一个末端上的第一壳体920,以及伸缩波导阵列的相对末端上的第二壳体930ο第一壳体920以虚线示出并且包封第一无线通信装置934的阵列,所述第一无线通信装置各自与伸缩波导910之一通信。第一无线通信装置934定位在插卡上,该插卡被构造成滑动到提供调制信号和功率的配合连接器中。第二壳体930具有类似结构,并且包封第二通信装置的阵列,其中每个第二通信装置与伸缩波导910之一通信。
[0095]在图9的实施例中,靠近第二壳体930的第二引导区段914比第一引导区段912更具柔性。在一些实施例中,所述柔性引导区段是实心或中空聚合物材料,在外部具有或没有金属化。在一个实施例中,第一引导区段912是中空金属管,而更具柔性的第二引导区段914是实心聚合物棒。也可以为本文讨论的连接器900的引导区段使用其他材料选项。
[0096]图10示出了波导1010的阵列1000的一个实施例,该波导各自限定了槽1012,1013。每个槽1012,1013从波导的第一末端1014延伸到终点1016。槽1012在波导1010上定位成与槽1013相对。如图11和图12所示,这个带槽构型使得基材1024上的第一通信装置1020能够定位在波导1010内,即使基材大于波导的宽度。因此,第一通信装置1020可发射调制信号,该调制信号能够由位于波导1010的第二末端1028附近的第二通信装置1026接收。
[0097]因为基材1024可通过在槽1012内滑动来占据一系列位置,所以实现了第一通信装置1020与第二通信装置1026之间的相对运动。另外,第二通信装置1026可通过在波导1010的第二末端1028内和附近滑动来占据一系列位置。
[0098]现在参考图13,带槽波导1010的阵列1000可用于容纳固定多个第一通信装置1020的基材1024。第一通信装置中的每一个定
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