휴대용 전자 디바이스에서의 데이터 전송{DATA TRANSPORT IN PORTABLE ELECTRONIC DEVICES}

기술된 실시예들은 일반적으로 휴대용 전자 디바이스들에 관한 것이고, 특히, 고속 데이터 전송을 위해 서브-㎔ 내지 ㎔ 범위의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 사용하는 것에 관한 것이다.

전자 디바이스의 분야에서, 하이 엔드(high end) 디스플레이 디바이스들의 이용 가능성은 산업 표준이 되었다. 그 결과, 최신 기술의 비디오 시스템들에 대한 복잡한 데이터 관리 및 시그널링 방식들은 더 빠르고 더 신뢰성 있는 데이터 전송에 대한 수요를 증가시켰다. 구리와 같은 금속 전도체들을 사용하는 전기 케이블들이 송신기(Tx)와 수신기(Rx) 컴포넌트들 사이에서 데이터를 전달하기 위해 사용된다. 그러나, 요구되는 데이터 전송 속도들에서, 노출된 금속 전도체는, 디바이스 내의 협동하는 무선 회로들과 간섭하는 주파수들에서 전자기 에너지를 전파할 수 있는 안테나로 작용한다. 예를 들어, 케이블 상호접속부들은 (와이파이 또는 블루투스와 같은) 근처의 무선 RF 회로들과 간섭하는 주파수들에서 (부수적인(incidental)) 전자기 에너지를 방출하는 능력을 갖는다. 이러한 간섭은 랩톱 컴퓨터와 같은 소형 폼 팩터 컴퓨팅 디바이스들에서 특히 성가신 것일 수 있다. 예를 들어, 금속 전도체들에 의해 생성된 부수적인 에너지는 근처의 와이파이 안테나와 결합하여 와이파이 성능 감소를 야기할 수 있다. 그러한 영향들을 방지하기 위해, 고가의 차폐 또는 감지 회로들의 재-배치, 또는 둘 다를 사용하여 부수적인 에너지로부터 감지 회로들을 격리시킬(isolate) 수 있다. 또한, 안테나로 작용하는 것에 이외에, 금속 전도체들은 (예를 들어, 랩톱의 덮개 개폐시) 반복되는 굽힘에 의한 금속 피로를 겪는다. 금속 피로는 금속 전도체들의 (단선과 같은) 손상과 함께 그에 따른 디바이스 기능성의 손실 및 신뢰성 감소를 야기한다.

소형 폼 팩터의 전자 디바이스들, 더욱 구체적으로는, 랩톱 컴퓨터들에서의 고속 데이터 전송을 위해, 차폐되지 않거나 부분적으로만 차폐된 금속 전도체를 사용하는 것과 연관된 문제들을 방지하는 데 사용되는 하나의 접근법은, 광 도파관들, 더욱 구체적으로는, 광섬유 케이블들에 의존한다. 비록 광섬유 케이블들이 부수적인 전자기 에너지 및 금속 피로의 문제들을 제거하더라도, 광섬유에 의존하는 광 통신 시스템(photonic communication system)은 일반적으로 훨씬 더 복잡하고 고가인 회로들의 세트를 일반적으로 요구한다. 예를 들어, 광 신호들을 생성하기 위해, 레이저를 위한 추가의 회로가 광섬유 케이블의 송신기(Tx) 부분에서 요구된다. 마찬가지로, 광-검출기 회로(및 증폭기)는 광섬유 케이블의 수신기(Rx) 부분에 요구된다. 또한, 광 통신 시스템을 동작시키는 데 사용되는 소비전력이 상당할 수 있다. 동작 전력을 위해 배터리에 의존하는 휴대용 시스템들에서, 증가된 소비전력은 배터리 수명을 감소시킨다. 증가된 소비전력 이외에, 광 기반 회로(photonic based circuitry)가 실리콘-기반 집적 회로(IC)들과 호환되도록 만드는 것이 쉽지 않으므로, 제조는 부정적인 영향을 받을 수 있다. 더욱이, 전송 손실을 최소화하기 위해, 수십 또는 수백 마이크로미터의 정렬 정밀도가 전자 컴포넌트들과 임의의 광섬유 케이블 사이에 요구된다. 이러한 규모의 정밀도는 실질적으로 제조 복잡도를 증가시키고, 전반적인 제조 비용에서의 부수적 증가와 함께 결과적인 수율 손실을 감소시킬 수 있다.

휴대용 컴퓨터에 사용하기에 신뢰성 있고 비용 효율적인 고속 데이터 전송 시스템이 요구된다.

본 명세서에 기술된 실시예들에 따르면, 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 사용하기 위한 고속 데이터 시스템이 개시된다. 고속 데이터 시스템은 적어도 제2 회로와 통신하는 제1 회로를 포함한다. 제1 회로는 데이터를 제공하도록 구성된 데이터 소스, 및 데이터 소스에 결합되고 데이터의 적어도 일부가 인코딩된 전자기 에너지(EM)를 전송하도록 구성된 근거리 송신기 회로(near field transmitter circuit)를 포함하며, 전자기 에너지는 적어도 60 ㎓ 내지 수백 ㎓의 반송파 주파수를 갖는다. 제2 회로는 적어도, 근거리 송신기로부터 분리되고 근거리 송신기 회로에 의해 제공된 데이터를 수신하도록 구성된 수신기 회로를 포함한다. 데이터 싱크(data sink)가 수신기 회로에 결합되고 수신된 데이터를 수신 및 처리하도록 구성된다.

다른 실시예는 근거리 송신기 회로를 갖는 제1 컴포넌트 및 근거리 수신기 회로를 갖는 제2 컴포넌트를 구비한 컴퓨팅 시스템의 조립 방법을 교시한다. 방법은 근거리 송신기 회로 및 근거리 수신기 회로를 섀시(chassis) 내에서 미리 결정된 거리만큼 서로 이격하여 위치시킴으로써 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트 사이에 고속 근거리 데이터 전송 채널을 형성함으로써 수행된다. 미리 결정된 거리는, 데이터가 인코딩된 전자기 에너지가 전송되는, 1개 파장 미만 내지 수 개의 파장의 거리에 대응한다. 제1 컴포넌트 및 제2 컴포넌트는 고속 데이터 채널이 형성된 이후 섀시에 고정된다.

휴대용 컴퓨팅 시스템이 또한 개시된다. 휴대용 컴퓨팅 시스템은 적어도 베이스 유닛, 및 힌지 조립체에 의해 베이스 유닛에 피벗식으로 연결된 덮개를 포함할 수 있다. 베이스 유닛은 데이터를 제공하도록 구성된 데이터 소스, 및 데이터 소스에 결합되고 데이터 소스에 의해 제공된 데이터의 적어도 일부가 인코딩된 전자기 에너지(EM)를 전송하도록 구성된 근거리 송신기를 포함하며, EM은 적어도 60 ㎓에서 최대 수백 ㎓ 또는 그 이상의 반송파 주파수를 갖는다. 덮개는 데이터 소스에 의해 제공되는 데이터의 적어도 일부를 처리하도록 배열된 데이터 싱크를 포함한다. 휴대용 컴퓨팅 시스템은 힌지 조립체 내에 배치된 가요성 도파관을 포함한다. 가요성 도파관은 근거리 송신기에 의해 전송된 EM의 적어도 일부를 수신하도록 구성된 수신기 회로를 갖는 제1 단부를 포함하며, 제1 단부는 근거리 송신기에 대하여 자유롭게 피벗한다. 가요성 도파관은 데이터 싱크에 결합되고 덮개에 고정된 제2 단부를 포함한다. 가요성 도파관은, 데이터 전송 손실에서의 불리한 증가 없이 베이스 유닛에 대한 덮개의 피벗 운동에 따라 비틀림(twist) 이벤트를 겪는다.

본 발명의 다른 양태들 및 이점들은 기술되는 실시예들의 원리들을 예로서 도시하는 첨부 도면들과 함께 취해지는 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

기술된 실시예들은 이하의 설명 및 첨부 도면들을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다. 그에 부가하여, 기술된 실시예들의 이점들도 이하의 설명 및 첨부 도면들을 참조함으로써 더 잘 이해될 수 있다. 이 도면들은 기술된 실시예들에 대해 행해질 수 있는 형태 및 상세 사항에서의 임의의 변경들을 제한하지 않는다. 임의의 이러한 변경들은 기술된 실시예들의 사상 및 범주를 벗어나지 않는다.
도 1은 기술된 실시예들에 따른 데이터 전송 시스템을 예시한다.
도 2는 평면 도파관의 실시예를 도시한다.
도 3은 기술된 실시예들에 따른 스택형 도파관을 예시한다.
도 4a 내지 도 4g는 도파관의 원통형 실시예들을 도시한다.
도 5는 랩톱의 형태로 대표적인 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 실시예의 정면 사시도를 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 기술된 실시예들에 따른 대표적인 클러치(clutch)/도파관 조립체를 도시한다.
도 7은 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 평면도를 도시한다.
도 8은 서브-테라헤르츠 내지 테라헤르츠 범위의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 이용하는 근거리 통신 채널의 형태로 통신 채널의 또 다른 실시예를 예시한다.
도 9는 휴대용 컴퓨팅 디바이스에 사용하기 위한 근거리 접속 기법을 도시한다.
도 10은 고정된 컴퓨팅 디바이스를 위한 근거리 접속 방식을 도시한다.
도 11은 기술된 실시예들에 따른 프로세스를 상술하는 흐름도를 도시한다.
도면들에서, 동일하거나 유사한 참조 부호를 갖는 요소들은, 참조 부호가 처음 나타날 때 기술되는 것과 동일하거나 유사한 구조, 사용, 또는 절차를 포함한다.

본 출원에 따른 방법들 및 장치의 대표적인 응용들이 이 섹션에서 기술된다. 이 예들은 단지 기술된 실시예들의 이해를 돕고 맥락을 더하기 위하여 제공되고 있다. 따라서, 기술된 실시예들이 이러한 특정 상세 사항들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다는 것이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 다른 사례들에서는, 기술된 실시예들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 잘 알려진 공정 단계들은 상세히 기술되지 않았다. 다른 응용들도 가능하여, 따라서 하기의 예들은 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.

하기의 상세한 설명에서, 설명의 일부를 형성하고 기술된 실시예들에 따른 특정 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조한다. 이러한 실시예들이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 기술된 실시예들을 실시할 수 있게 하기에 충분히 상세히 기술되어 있지만, 이러한 예들은 제한하는 것이 아니어서, 다른 실시예들이 사용될 수 있고 기술된 실시예의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 이해된다.

본 명세서에서 기술된 실시예들은 휴대용 컴퓨팅 시스템과 같은 전자 디바이스에 사용하기 위한 고속 데이터 전송 시스템을 기술한다. 특히, 고속 데이터 전송 시스템은 수 밀리미터 범위의 대응하는 파장들을 갖는 서브-테라헤르츠(s-㎔) 범위(즉, 60 ㎓) 및 더 높은 범위(즉, 테라헤르츠, ㎔)의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 이용할 수 있다. 전자기 에너지는 전송 매체로서 유전체를 사용하거나, 또는 일부 경우들에서, 전자기 에너지는 자유 공간(예컨대, 에어 갭)을 통해 방사될 수 있다. 유전체는 전자기 에너지가 손실이 없거나 거의 없이 통과할 수 있는 대응하는 커플러(유전체이거나 금속임)에 의해 결합된 다수의 유전체 세그먼트들을 포함하는 네트워크를 형성할 수 있다. 일반적으로 말해서, 커플러는 전자기 에너지를 하나의 도파관에서 다른 도파관으로 이동시킬 수 있다. 커플러는 본질적으로 지향성일 수 있으며, 이는 커플러가 전자기 에너지로 하여금 도파관들 사이에서 바람직한 방향으로 전파하게 할 수 있음을 의미한다. 유전체 커플러는, 유전체 표면들이 서로 물리적으로 접촉하게 되어 접합 영역을 형성하는 유전체-유전체 접촉부를 포함할 수 있다. 일반적으로, 유전체 표면들은 접합 영역에 다수의 갭들을 야기할 수 있는 표면 결함들을 나타낸다. 전자기 에너지는 그럼에도 불구하고 갭들을 가로질러 갈 수 있는데, 이는 갭들이 파장보다 실질적으로 작은 치수를 갖고 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 유전체 커플러는 근거리 결합을 사용하여 자유 공간(예컨대, 에어 갭)을 통해 전자기 에너지를 전파할 수 있다. 근거리 결합은 서브-파장 내지 수 개의 파장 범위의 거리들에서 가장 효과적이라는 것에 주목해야 한다.

유전체는 강성 또는 가요성일 수 있다. 유전체는 가요성 또는 강성일 수 있는 중합체의 형태를 취할 수 있다. s-㎔ 내지 ㎔ 범위의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 위한 전송 매체로서 사용될 수 있는 가요성 유전체 재료의 예들은 중합체(예컨대, 플라스틱)를 포함할 수 있다. 가요성 도파관을 사용하는 장점은, 가요성 도파관이 상당한 신호 손실 없이 구부러지고 비틀어질 수 있다는 것이다. 가요성 도파관은 힌지 조립체와 같은 가동 조인트를 통한 고속 데이터 전송을 요구하는 폼 팩터를 갖는 랩톱 컴퓨터에서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 가요성 도파관의 움직임들은 랩톱의 동작 수명에 걸쳐 신호 무결성의 불리한 손실을 야기하지 않을 것이다. 도파관은 직사각형, 원통형 등과 같은 많은 형상들을 취할 수 있다. 멀티-유전체 구조들이 경계 조건들 및 전파 기준들에 의해 설정된 전파 모드들을 가질 것이라는 점에 주목해야 한다. 일부 실시예들에서, 근거리 배열은 근거리 효과들을 이용하여 자유 공간을 통해 전자기 에너지를 전파하는 데 사용될 수 있다. 근거리 배열은 수신기 구조체에 의한 포착을 위해 서브-파장 내지 수 개의 파장의 거리에 걸쳐 전자기 에너지를 방사하도록 구성된 송신기 구조체를 포함할 수 있다. 송신기 및 수신기 구조체의 근거리 결합으로 인해, 신호는 상당한 손실 없이 전파될 수 있다.

일부 경우들에서, 도파관은 대응하는 전자기파를 독립적으로 각각 전파할 수 있는 다수의 구성하는 도파관들로 형성될 수 있다. 그러나, 인접 층들 사이의 크로스토크(예컨대, 누설)을 방지하기 위해, 전자기 에너지는 전파층(propagating layer)을 향해 다시 지향되어야 한다. 이는 개재층(intervening layer)을 사용해 인접 전파층들을 서로 격리시킴으로써 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 단차형(stepped) 굴절률들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 전파층은 개재층에 의해 제2의, 인접 전파층으로부터 분리될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전파층은 제1 유전 계수(D1)를 갖는 재료로 형성될 수 있고, 개재층은 제2 유전 계수(D2)를 갖는 유전체로 형성될 수 있으며, 여기서 D1 > D2이다. 개재층은 또한 금속으로 형성되거나 금속 컴포넌트(예컨대, 코팅)를 가질 수 있고, 그럼으로써 입사 전자기 에너지를 다시 적절한 전파층으로 반사시키기 위한 효과적인 메커니즘을 제공한다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 전파층들 사이의 크로스토크는 제거되거나 크게 감소될 수 있으며, 이는 제1 및 제2 전파층들에서의 전자기 에너지가 누설 없이 각자의 층들 내로 다시 반사될 것이기 때문이다. 유전체 도파관은 압출 성형 공정의 다수의 패스(pass)들 또는 압출 성형 공정의 다수의 단계들로 만들어질 수 있으며, 각각의 유전체층의 단면은 금속의 공기 충전된 도파관보다 훨씬 더 용이하게 설계될 수 있다. 이는 도파관의 전파 모드들이 특정한 응용의 요건들에 대해 맞춤 설계될 수 있게 한다.

다른 실시예에서, 가요성 도파관은 원통형 형상으로 될 수 있어, 종래의 실제적인 케이블 또는 광섬유 케이블들과 연관된 기존 폼 팩터들에 맞출 수 있다. 이러한 방식으로, 원통형 도파관은 케이블의 대체물로서 레거시 애플리케이션(legacy application)들에 사용될 수 있다. 원통형 도파관은 원호형 세그먼트(arc segment)들로 분할될 수 있다. 원호형 세그먼트들은 데이터를 운반하기에 적합한 독립적 통신 채널들을 형성하기 위해 서로 격리될 수 있다. 일 실시예에서, 원통형 도파관은 중공 코어(hollow core)를 갖는 환상 형상(annular shape)을 가질 수 있다. 중공 코어는 에어 갭의 형태를 취할 수 있다. 이러한 방식으로, 에어 갭 내의 공기는 격리하는 유전체 영역을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 원통형 도파관은 제1 원통형 부분 및 제2 원통형 부분을 갖는 링 안테나로서 구성될 수 있다. 이 실시예에서 제1 원통형 부분은, 제1 원호형 세그먼트로부터의 신호가 제2 원통형 부분의 선택된 제1 부분에 직접 전파할 수 있는 방식으로, 서로 격리되는 제1 및 제2 원호형 세그먼트로 분할될 수 있다. 유사하게, 제2 원호형 세그먼트로부터의 신호는 제2 원통형 부분의 선택된 제2 부분에 직접 전파할 수 있다. 어느 경우에도, 격리층(isolation layer)의 적합한 사용은 상당한 크로스토크 및 신호 손실 감소를 방지할 수 있다.

이들 및 다른 실시예들이 도 1 내지 도 11을 참조하여 아래에서 논의된다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이들 도면들에 대하여 본 명세서에서 주어진 상세한 설명이 단지 설명 목적들을 위한 것이며 제한적인 것으로서 해석되어서는 안된다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 기술된 실시예들에 따른 데이터 전송 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 데이터 소스(104)로부터 데이터 싱크(106)로 데이터를 운반할 수 있는 통신 채널(102)을 포함할 수 있다. 기술된 실시예에서, 데이터는 약 5 mm(약 60 ㎓의 최소 반송파 주파수에 대응하는) 이하의 연관된 파장을 갖는 서브-㎔ 내지 ㎔(약 60 ㎓ 내지 수백 ㎓) 범위의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지로 인코딩될 수 있다. 시스템(100)은 랩톱과 같은 휴대용 컴퓨팅 디바이스들을 포함하는 컴퓨팅 디바이스들 및 통신 디바이스들에 통합될 수 있음에 주목해야 한다. 통신 채널(102)은 전자기파의 전파를 위한 가이드로 작용하도록 배열된 물리적 매체를 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 도파관은 다양한 형상들을 가질 수 있으며, 다양한 재료들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도파관은 직사각형, 정사각형, 및 원통형 등일 수 있다. 도파관은 유전체 재료, 금속, 또는 그 둘의 조합으로 형성될 수 있다. 도파관은 유전체 커플러들에 의해 서로 연결된 개개의 금속 전도체들, 유전체 커플러들에 의해 함께 연결된 유전체 세그먼트들 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 유전체 도파관 내에서 동일 평면의 유전체 도파관 커플러로 전파하는 전자기파는, 동일 평면 도파관의 전도성 트레이스들 상에 전압 차를 유발할 수 있으며, 전압 차는 외부 회로에 의해 신호로서 해석될 수 있다.

근거리 구성은 서브-파장 내지 수 개의 파장에 대응하는 거리들로서 특징지어지고, 그와 같이, 전자기파는 도파관 없이 전파할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 예를 들어, 전자기파는 전자기파를 방사하는 송신기와 전자기파를 포착하는 수신기의 근거리 결합에 따라 소정의 치수를 갖는 에어 갭을 통해 전파할 수 있다. 따라서, 통신 채널(102)은 근거리 구성으로 구현될 수 있으며, 이는, 송신기가 많아야 수 개의 파장의 거리에서 자유 공간을 통해 전자기 에너지를 방사할 수 있고 상당한 손실 없이 수신기에 의해 포착되는 것을 의미한다. 자유 공간은 전자기 에너지가 그를 통해 방사할 수 있는 에어 갭의 형태를 취할 수 있다. 근거리 결합 효과들에 따라, 수신기가 송신기와 결합하여 전자기 에너지의 대부분을 포착할 수 있다.

다른 시나리오들에서, 물리적 매체가 전자기 에너지의 전파를 지향하도록 배열되는 도파관으로서 사용될 수 있다. 도파관은, 예를 들어, 가요성 또는 강성일 수 있는 유전체 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 가요성 도파관은 플라스틱과 같은 중합체성 재료로 형성될 수 있고, 적절한 반송파 주파수 범위(적어도 60 ㎓ 내지 수백 ㎓ 및 더 높은)의 전자기 에너지를 전파하기에 적합한 치수를 가질 수 있다. 가요성 성질은 도파관(108)이 신호 무결성의 상당한 손실 없이 구부러지고 비틀어질 수 있게 한다. 더욱이, 가요성 재료의 구조적 완전성은 비틀림 이벤트들의 수에 의해 실질적으로 영향받지 않는다(오히려 단일 비틀림 이벤트의 지속기간에 의해 더욱 영향받는다). 이러한 방식으로, 가요성 재료로 형성된 도파관(108)은 랩톱과 같은 응용들에 아주 적합할 수 있으며, 여기서 도파관(108)은 상당한 수의 (덮개의 개폐와 관련된) 비틀림 이벤트들을 겪을 것이라는 것이 예상될 수 있다. 따라서, 도파관(108)을 사용하는 시스템(100)의 예상 동작 수명은 랩톱의 수명에 상응할 수 있다.

도파관(108)은 커플러(110)에서 데이터 소스(104)에 결합되고, 커플러(112)에서 데이터 싱크에 결합될 수 있다. 커플러(110) 및 커플러(112)는 많은 형태들을 취할 수 있다. 랩톱의 예를 사용하면, 데이터 소스(104)가 랩톱의 베이스 유닛 내에 배치되고, 데이터 싱크(106)(예를 들어, 디스플레이의 형태인)가 베이스 유닛에 대하여 피벗하는 덮개 내에 통합되는 경우, 도파관(108)은 베이스 유닛에 대하여 이동할 수 있다. 이러한 경우, 커플러(110)는 갭을 포함할 수 있고, 갭을 통해 데이터는 데이터 소스(104)에 결합된 안테나에 의해 방사된 전자기 에너지를 사용해 전달될 수 있다. 예를 들어, 커플러(110)는 데이터 소스(104)로부터 데이터를 수신하는 송신기(들)에 근거리 결합될 수 있는 수신기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수신기 송신기(들)를 분리하는 갭은, 수신기와 송신기(들) 사이의 근거리 결합을 허용하는 대략 수 개의 파장일 수 있다. 이러한 방식으로, 송신기(들)에 의해 방사된 전자기 에너지는 상당한 손실을 겪지 않으면서 후속적으로 수신기에 의해 포착될 수 있다. 송신기가 물리적 접촉 없이 수신기와 결합하는 것을 허용함으로써, 수신기는 송신기(들)에 대하여 갭 내에서 자유롭게 이동할 수 있다. 한편, 디스플레이(106)가 덮개 내에 고정되어 유지되므로, 커플러(112)는 또한 디스플레이(106)(또는 더욱 구체적으로는, 타이밍 컨트롤러, 또는 TCON과 같은 디스플레이 회로)에 대하여 고정되어 유지될 수 있다. 따라서, 도파관(108)은, 예를 들어, 랩 조인트(lap joint), 기판에 통합된 도파관을 동일 평면의 도파관에 결합하는 커플러, 또는 임의의 다른 적절한 저 손실 접속부를 사용해, 덮개 내의 적절한 회로에 물리적으로 연결될 수 있다. 도 2는 평면 도파관(200) 형태의 도파관(108)의 실시예를 도시한다. 평면 도파관(200)은 폭이 W 이고 두께가 t 인 직사각형(또는 정사각형) 단면을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 도파관(108)은, 신호들이 서로 독립적으로 전파될 수 있는 방식으로 가질 수 있고 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 배열에서, 스택형 도파관(300)은 격리층(306)에 의해 분리된 다수의 도파관 층들(302, 304)을 포함할 수 있다. 도파관 층들(302, 304) 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여, 격리층(306)이 층들(302/304)과 층(306) 사이의 인터페이스들에서의 전자기 에너지를 적절한 전파층 내로 다시 재-지향하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 인터페이스에서의 입사 에너지의 재-지향은 단차형 굴절률 프로파일로 지칭되는 것을 사용해 달성될 수 있다. 단차형 굴절률 프로파일은 기본 전파층 내의 균일한 굴절률(D1) 및 격리층 인터페이스에서의 굴절률(D2)의 감소에 의해 특징지어지는 굴절률 프로파일이다(즉, 격리층은 기본 전파층보다 더 낮은 굴절률을 갖는 재료로 형성된다). 다시 말하면, 층(302) 및 층(304)은 각각 굴절률들(각각 D1, D2)을 갖는 재료로 형성될 것이며, 굴절률은 각자의 층들 내에서 균일하지만 격리층(306)을 형성하는 데 사용되는 재료의 굴절률(D3)보다는 크다. 그러나, 일부 경우들에서, 격리층(306)은 층들(302, 304) 사이에서 효과적인 차폐를 제공할 수 있는 금속으로 형성되거나 그것을 포함할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 효과적인 차폐를 제공하는 것 이외에, 격리층(306) 내의 금속은 전력을 운반하는 데 사용될 수 있는 전도성 경로를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 2개의(또는 그 초과의) 상이한 대역들이 반대 방향으로의 데이터 흐름을 지원하거나, 다수의 독립 채널들을 지원하고, 예를 들어 주어진 도파관 구조 내에서 전반적으로 모든 대역폭을 증가시키는 데 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다.

평면의 폼 팩터 이외에, 도파관(108)은 원통형 도파관(400)을 예시하는 도 4a에 도시된 바와 같이 원통형 형상을 취할 수 있다. 원통형 형상을 취함으로써, 도파관(400)은 실제적인 케이블들(또는 와이어들)의 광학에 의존하는 레거시 설계들과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 도파관(400)은 랩톱들에 사용되는 클러치 조립체들 내의 실제적인 케이블들을 대체하는 데 사용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b에서의 단면에 도시된 바와 같이, 도파관(400)은 원호형 세그먼트(402) 및 원호형 세그먼트(404)를 포함할 수 있다. 격리층들(406, 408)은 원호형 세그먼트들(402, 404) 사이의 크로스토크를 방지하는 데 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, (그리고 스택형 도파관(300)과 유사하게) 도파관(400)은 상이한 반송파 주파수들에서 신호들을 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상이한 반송파 주파수들이 원호형 세그먼트들 사이의 격리를 향상시키기 위해 상이한 원호형 세그먼트들에 사용될 수 있다. 일반적으로 말하면, 상이한 반송파 주파수들의 사용은 동일한 채널을 통해 전 이중 동작(full duplex operation)을 수행하는 데 일반적이다. 예를 들어, 원호형 세그먼트(402)는 약 60 ㎓의 반송파 주파수를 갖는 신호들을 전송하도록 최적화될 수 있는 한편, 원호형 세그먼트(404)는 약 80 ㎓의 반송파 주파수를 갖는 신호들을 전송하도록 최적화될 수 있다.

일부 실시예들에서, 도파관(400)은 제1 능동 회로 및 제2 능동 회로를 결합하는 이중 상호접속부일 수 있다. 이러한 방식으로, 원호형 세그먼트(402)는 제1 반송파 주파수에서 제1 신호를 제1 송신기 회로로부터 대응 수신기 회로로 전송하는 것과 동시에, 원호형 세그먼트(404)는 제2 반송파 주파수에서 제2 신호를 제2 송신기 회로로부터 제2 수신기 회로로 전송할 수 있다. 제1 및 제2 신호들 사이의 간섭을 방지하기 위해, 층들(406, 408)이 사용되어 원호형 세그먼트들(402, 404)를 분리 및 격리시킬 수 있다. 갭(410)은 신호 격리를 추가로 제공하는 유전체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 갭(410)은 에어 갭의 형태를 취할 수 있다. 스택형 도파관(300)과 마찬가지로, 원호형 세그먼트들(402, 404)은 층들(406 408)에 대하여 단차형 굴절률 프로파일을 가질 수 있다.

도 4c는 도파관(430)의 형태로 원통형 도파관(400)의 다른 변형예를 예시한다. 보다 구체적으로, 도파관(430)은, 추가적인 신호 경로들이, 각각 층들(406-1, 2 및 408-1, 2)에 의해 서로 격리된 원호형 세그먼트들(402-1, 402-2 및 404-1, 404-2)로 분할되는 원호형 세그먼트들(402, 404)을 사용해 구현될 수 있는 것을 예시한다. 도 4d 및 도 4e는 회전 스위치(450)(또한 링 안테나로 지칭됨)의 형태로 원통형 도파관(400)의 다른 구현을 예시한다. 회전 스위치(450)는, 원호형 세그먼트들(452, 454)이 (중심 에어 갭뿐만 아니라) 유전체층들(456, 458)을 사용해 서로로부터 차폐될 수 있는 방식으로 배열될 수 있다. 그러나, 원호형 세그먼트(452)는 외부층(outer layer)(460)에 결합될 수 있는 반면, 원호형 세그먼트(454)는 외부층(460)으로부터 차폐될 수 있다. 이러한 방식으로, 외부층(460)에서의 신호 S는 외부층(460)으로부터 원호형 세그먼트(452)로는 전달되지만, (원호형 세그먼트(454)가 외부층(460)으로부터 효과적으로 격리되어 있기 때문에) 원호형 세그먼트(454)로는 전달되지 않을 수 있다. 기술된 실시예에서, 원호형 세그먼트(452)는 신호 S를 원통형 도파관(450)의 섹션(462)으로 전달할 수 있다.

도 4f는 동축 케이블/도파관(470)의 형태로 원통형 도파관 배열의 추가적인 실시예를 예시한다. 특히, 동축 케이블(472)은 중심에 위치될 수 있으며, DC 전력을 운반하도록 구성될 수 있다. 동축 케이블(472)로부터 반경방향 외측으로, (격리층들(478)에 의해 격리되는) 도파관들(474, 476)은 전술된 방식으로 적절한 데이터가 적합하게 인코딩된 전자기 에너지를 전파하도록 구성될 수 있다. 또한, DC 접지층(480)은 도파관들(474, 476)으로부터 반경방향 외측에 위치될 수 있으며, 이는 결국 외부 재킷(482)의 형태인 보호층(protective layer)에 의해 둘러싸인다. 따라서, 동축 케이블/도파관(470)은 공간 효율적인 구성으로 DC 전력 채널 이외에 고속 데이터 채널을 제공하는 것과 같은 많은 용도들을 가질 수 있다.

도 4g는 말린(rolled) 도파관(485)의 형태로 원통형 도파관의 다른 실시예를 도시하며, 여기서 다수의 가요성 도파관들이 보호층 내에서 말린 도파관으로 칭해지는 형태로 감싸진다(wrapped). 더욱 구체적으로는, 말린 도파관(485)은 외부 재킷(494)의 형태인 보호층 내에서 감싸는 구성으로 가요성 도파관들(486, 488, 490, 492)을 포함할 수 있다. 도파관들은 도파관들 사이의 크로스토크를 방지하는 격리층(496) 내에 내장될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 선택된 도파관들은 그들 사이에 전자기 에너지의 전파를 가능하게 하는 방식으로 결합될 수 있다.

하기 논의는 휴대용 컴퓨팅 디바이스에서 고속 데이터 전송을 용이하게 하는 가요성 도파관의 특정 구현에 관한 것이다. 아래에 논의되는 바와 같이, 휴대용 컴퓨팅 디바이스는 랩톱의 형태를 취한다. 그러나, 가요성 도파관의 실시예들은 고속 데이터 전송을 요구하는 임의의 응용에 아주 적합할 수 있다는 점에 주목하여야 한다.

도 5는 랩톱(500) 형태의 대표적인 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 실시예의 정면 사시도를 도시한다. 랩톱(500)은 베이스 부분(502)을 포함할 수 있다. 베이스 부분(502)은 장식용 벽에 의해 시야로부터 가려진 클러치 조립체(506)에 의해 덮개(504)에 피벗식으로 연결될 수 있다. 베이스 부분(502)은 클러치 조립체(506)를 수용하는 크기의, 전반적으로 균일한 형상을 가질 수 있다. 하부 부분(502)은 키보드(508) 및 터치패드(510)와 같은 다양한 사용자 입력 디바이스들을 수용하도록 구성될 수 있다. 덮개(504)는 클러치 조립체(506)의 도움으로 닫힌 위치로부터 이동되어 열린 위치로 유지되다가 다시 되돌아 갈 수 있다. 덮개(504)는 디스플레이(512), 및 디스플레이(512)에 구조적 지지를 제공할 수 있는 후면 커버(514)를 포함할 수 있다. 디스플레이(512)는 그래픽 사용자 인터페이스와 같은 시각적 콘텐츠, 사진과 같은 정지 이미지들 뿐만 아니라 영화와 같은 비디오 미디어 아이템들을 제공할 수 있다. 디스플레이(512)는 임의의 적절한 디스플레이 기술을 사용하여 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 베이스 부분(502)은 다양한 동작 컴포넌트들을 포함할 수 있으며, 동작 컴포넌트들 중 적어도 하나가 디스플레이(512)에 의해 표시될 이미지 데이터를 제공할 수 있다. 따라서, (고해상도의 비디오 데이터와 같은) 이미지 데이터를 제공하도록 구성된 베이스 부분(502) 내의 그러한 회로들은 디스플레이(512)와 연관된 디스플레이 회로들에 전기적으로 결합될 수 있다.

예를 들어, 비록 도시되지 않았지만, 베이스 부분(502)은 픽셀 데이터의 형태로 이미지 데이터를 생성하도록 구성된 그래픽 처리 유닛(또한 GPU로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 이미지(들)의 형태로 픽셀 데이터를 제공하기 위하여, 픽셀 데이터는 디스플레이 지원 회로(예컨대, 타이밍 컨트롤러, 또는 TCON)에 제공될 수 있다. 디스플레이(512)에 의한 적절한 표시를 위해 TCON에 의해 요구되는 데이터 전송 속도들에서의 충분한 픽셀 데이터를 제공하기 위하여, 고속 데이터 전송 채널이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 고속 데이터 채널은 서브-밀리미터 내지 수 밀리미터 범위의 파장들을 갖는 전자기 에너지를 위한 전송 매체를 제공하도록 구성된 가요성 도파관의 형태를 취할 수 있다. 다른 실시예에서, 고속 데이터 채널은 근거리 결합 효과들에 의존할 수 있으며, 이는, 베이스부(502)에서의 안테나 구조체가 덮개(504)에서의 수신기 구조체에 의해 포착되기 위해 하나의 파장 미만 내지 수 개의 파장의 거리로 자유 공간을 통해 전자기 에너지를 방사할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 고속 데이터 채널은 GPU에 결합된 송신기 안테나 및 TCON에 결합된 수신기 안테나를 포함할 수 있으며, 이들은 베이스부(502)와 덮개(504) 사이의 에어 갭에 의해 서로 분리된다.

다음으로 도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 클러치(hollow clutch)를 갖는 예시적인 힌지 메커니즘이 측단면도로 도시된다. 힌지 메커니즘(600)은 외부 클러치 배럴(602)뿐만 아니라 도파관(606)이 그것을 통해 공동(cavity)(608)을 관통하게 하는 내부 클러치(604)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 클러치(604)는 사실상 원통형일 수 있으며, 환상의 외부 영역 및 환상의 외부 영역에 의해 둘러싸인 중심 구멍 영역(central bore region)을 가질 수 있다. 다시, 중심 구멍 영역은, 베이스 부분을 휴대용 컴퓨팅 디바이스의 덮개에 접속하도록 구성된 통신 채널을 제공하도록 구성된 하나 이상의 도파관의 통과를 허용하고 그에 대한 지지를 제공하도록 구성될 수 있다. 일례에서, 원통형 클러치의 반경은 약 6 밀리미터일 수 있다. 따라서, 최대 약 5 밀리미터의 횡방향 치수를 갖는 도파관을 수용하기 위한 충분한 공간이 클러치(604) 내에 존재한다는 점에 주목해야 한다. 도파관이 원통형인 그러한 실시예들에서, 약 5 밀리미터의 직경이 수용될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 약 5 mm의 횡방향 치수를 갖는 도파관은 약 60 ㎓의 범위의 전자기 에너지의 전송 매체를 제공하는 데 사용될 수 있다. 덮개와 베이스 유닛의 회전은, 도파관을 지나는 데이터 전송에 부정적인 영향이 거의 또는 전혀 없이, 도파관이 약간 비틀리는 결과를 야기한다는 점에 주목하여야 한다.

도 6b에서 계속해서, 도 6a의 예시적인 중공 클러치가 본 발명의 일 실시예에 따른 측단면도로 예시된다. 클러치(604)는 외측 반경 R ₁ 및 내측 반경 R ₂ 을 갖는 스테인리스 또는 합금 강과 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 기술된 실시예에서, 내측 반경 R ₂ 은 임의의 적합한 폼 팩터를 갖는 도파관을 수용하기에 충분한 공간을 제공하도록 변화될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 도파관(606)은, 평면, 스택형, 또는 원통형(중심 에어갭 또는 고체의 직선형 실린더 또는 축 주위의 나선형을 갖는)으로 배열된 복수의 층을 포함하여, 디스플레이 조립체와 같은 덮개 및 베이스 부분 내에 고속 통신 채널 전기 컴포넌트들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 별개의 전력선(power line)이 제공될 수 있지만, 다른 경우들에서는, 금속 격리층이 사용되어 도파관(606)에 대해 전력 도관 및 신호 격리 둘 모두를 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 전력 및 데이터 둘 모두는 통합된 배열로 덮개(504)와 베이스부(502) 사이에서 전달될 수 있다.

도 7은 도파관(606), 클러치 조립체(600), 및 베이스 유닛(502) 및 덮개(504) 내의 동작 컴포넌트들 간의 관계를 강조하는 휴대용 컴퓨팅 디바이스(500)의 평면도를 도시한다. 더욱 구체적으로는, 베이스 유닛(502) 내의 대표적인 컴포넌트들은 (하나 이상의) GPU와 같은 비디오 소스가 그 위에 위치될 수 있는 메인 로직 보드(main logic board; MLB)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, GPU는 송신기 영역(706)을 갖는 커플러(702)와 통신할 수 있으며, 송신기 영역(706)은 비디오 데이터(704)가 인코딩된 전자기 에너지를 수신기 영역(708)을 통해 도파관(606)으로 전달하도록 배열된다. 기술된 실시예에서, 커플러(706)는 도파관(606)의 치수에 비해 작은 치수를 갖는 갭(709)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 갭(709)은 송신기 영역(706)과 수신기 영역(708)의 근거리 결합을 용이하게 할 수 있다. 일부 경우들에서, 송신기 영역(702)은 도파관(606)에 대하여 축 방향으로 배치될 수 있다. 비디오 데이터(704)는 도파관(606)을 통해 디스플레이 회로(710)로 전파되는 반송파 내에 인코딩될 수 있다. 일 실시예에서, 커플러(712)는 도파관(606)을 디스플레이 회로(710)에 결합하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 회로(710)는 GPU에 의해 생성되고 도파관(606)을 통해 전파되는 반송파 내에 인코딩된 픽셀 데이터를 수신하도록 배열된 타이밍 컨트롤러(TCON)(710)의 형태를 취할 수 있다. TCON(710)은 이어서 디스플레이(512)에 의해 표시될 비디오 데이터(704)를 처리할 수 있다. 커플러의 송신기(702)와 수신기(706) 사이의 임의의 종방향 중첩을 또한 주목하여야 한다.

도 8은 내부에서 인코딩된 비디오 데이터(704)를 전송하기 위해 서브-테라헤르츠(s-㎔) 내지 테라헤르츠 범위(예컨대, 60 ㎓ 이상)의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 이용하는 근거리 통신 채널(800) 형태의 통신 채널(102)을 예시한다. 더욱 구체적으로는, 송신기 유닛(802)은 인코딩된 비디오 데이터(704)를 갖는 전자기 에너지를 에어 갭(802)을 가로질러 전송할 수 있다. 비디오 데이터(704)는 임의의 수의 적절한 인코딩 방식들을 사용해 인코딩될 수 있다. 인코딩 방식들은 진폭 편이 변조(amplitude shift keying), 각도 변조(angle modulation)(위상 또는 주파수), 벡터 변조(vector modulation)(진폭 및 위상 조합)뿐만 아니라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 알려진 다른 변조 방식들을 포함할 수 있다. 어떠한 경우에서든, 인코딩된 비디오 데이터(704)를 갖는 전자기 에너지는 (TCON(710)과 같은) 비디오 회로(710)에 결합된 수신기 유닛(808)에서 수신될 수 있다.

휴대용 컴퓨팅 디바이스들에 사용하기에 아주 적합한 고속 데이터 채널을 제공하는 것 이외에, 전자기 에너지의 근거리 전송은 데스크톱 컴퓨터 또는 연관된 회로와 같은 고정된 컴퓨팅 시스템들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 9는 에어 갭(910)을 통해 인쇄 회로 기판(PCB)(904) 상의 회로(902)로부터 인쇄 회로 기판(908) 상의 회로(906)로 데이터를 전달하기에 아주 적합한 대표적인 근거리 접속 방식(900)을 도시한다. 일 실시예에서, 데이터는 고해상도의 비디오 표시를 지원하기에 충분한 대역폭을 제공하는 서브-㎔ 내지 ㎔ 범위의 반송파 주파수를 갖는 반송파로 인코딩될 수 있다. 근거리 데이터 전송은 데스크톱 컴퓨터들에 대해 보다 효율적이고 시간이 덜 걸리는 조립 절차를 제공하는 데 사용될 수 있다.

예를 들어, 시스템(1000)을 나타내는 도 10에 도시된 바와 같이, PCB(904)는 전자 시스템 내의 회로 모듈(1004)과 무선 결합될 수 있는 회로 모듈(1002)의 일부로서 통합될 수 있다. 회로 모듈(1002)은 적어도 60 ㎓의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지를 전송하기에 적합한, 연관된 송신기(1006)를 각각 갖는 회로들(902)을 포함할 수 있다. 반면에, 회로 모듈(1004)은 송신기(1006)에 의해 전송된 전자기 에너지를 수신하기에 적합한, 연관된 수신기들(1008)을 각각 갖는 회로들(906)을 구비한 PCB(908)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 회로 모듈(1002)은 비디오 데이터를 제공할 수 있는 GPU와 같은 회로들을 포함할 수 있지만, 회로 모듈(1004)은 디스플레이(1010)를 지원하는 데 사용되는 (TCON과 같은) 비디오 데이터 처리 회로들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 접속부는, 예를 들어 스프링 접촉부(1012/1014)를 사용하여 근거리 고속 데이터 접속부와 별개로 확립될 수 있다.

시스템(1000)의 조립은 단순히, 회로 모듈(1004)에 대하여 미리-지정된 위치에 회로 모듈(1002)을 배치하고 제자리에 고정시킴으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 시스템(1000)이 고정된 컴퓨팅 시스템인 경우, 디스플레이(1010)는 하우징 내에 고정될 수 있다. 서브-㎔ 내지 ㎔ 범위의 전자기 에너지를 사용하는 근거리 데이터 전송 채널은, 송신기(들)(1006)와 수신기들(1008) 사이에 미리 결정된 크기의 에어 갭을 형성하는, 회로 모듈(1004)에 대한 하우징 내의 위치에 회로 모듈(1002)을 배치함으로써 형성될 수 있다. 따라서, 고속 데이터는 시간이 소비되고 고가인 배선의 필요 없이 회로 모듈(1002)로부터 회로 모듈(1004)로 전달될 수 있다. 그러나, 데이터 채널과 별개인 전력 채널이 요구되는 그러한 상황들에서, 전력 접촉부(1012)는 전력 접촉부(1014)와 물리적 접촉될 수 있다. 일 실시예에서, 전력 접촉부(1012)(또는 전력 접촉부(1014), 또는 둘 다)는 하우징 내에 회로 모듈(1002)를 배치하는 동안 전력 접촉부(1014)에 근접하여 쉽게 배치될 수 있는 스프링 접촉부의 형태를 취할 수 있다.

도 11은 기술된 실시예들에 따른 조립 공정(1100)을 상세히 설명하는 흐름도를 도시한다. 조립 공정(1100)은, 컴퓨팅 시스템 내의 유선 접속부(wired connection)들을 감소시키거나, 일부 경우들에서는 제거함으로써, 컴퓨팅 시스템을 제조하는 데 요구되는 조립 작업들의 수를 감소시키고 단순화하는 데 사용될 수 있다. 특히 제거될 수 있는 유선 접속부들은, 전기 컴포넌트들 사이의 고속 데이터 접속부를 제공하는 데 사용되는 유선 접속부들이다. 유선 접속부들은 적어도 60 ㎓ 내지 적어도 수백 ㎓의 반송파 주파수를 갖는 전자기 에너지가 그를 통해 상당한 손실 없이 전파할 수 있는 근거리 결합된 컴포넌트들로 대체될 수 있다. 공정(1100)은 제1 유전체 커플러 컴포넌트에 연결된 제1 도파관을 갖는 제1 물품 및 제2 유전체 커플러 컴포넌트에 연결된 제2 도파관을 갖는 제2 물품을 구현할 수 있다. 근거리 결합 효과들을 사용하여, 제1 유전체 커플러 컴포넌트가 전자기 에너지를 방사하도록 구성될 수 있고, 이는 수 개의 파장 미만의 거리들에 걸쳐 제2 유전체 커플러 컴포넌트에 의해 포착될 수 있다는 (그리고 그 반대도 성립함) 점에 주목하여야 한다. 통신 채널은 제1 및 제2 도파관들 사이에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 채널은, 제1 및 제2 유전체 커플러 컴포넌트들이 서로에 대하여 수 개의 파장 미만 이내에 있도록, 제1 및 제2 물품들을 서로에 근접하게 배치함으로써 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 커플러 구조체는 전자기 에너지를 전파하기 위해 제1 및 제2 유전체 커플러 컴포넌트들의 근거리 결합을 이용하도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 도파관들로 형성된 통신 채널은 종래의 배선의 필요 없이 형성될 수 있다. 이러한 접근법을 사용해, 제1 및 제2 물품들 사이에 통신 채널을 형성하는 것을 요구하는 조립 공정은 개별 배선들의 필요 없이 수행되어 전반적인 제조 공정에서 상당한 개선을 제공할 수 있다.

공정(1100)은 제조 물품의 조립에 사용될 수 있다. 제조 물품은 조립 공정 동안 함께 조립될 수 있는 다수의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 공정(1100)은 제1 유전체 커플러 컴포넌트에 연결된 제1 도파관을 갖는 제1 물품 및 제2 유전체 커플러 컴포넌트에 연결된 제2 도파관을 갖는 제2 물품을 구현할 수 있다. 공정(1100)은 적어도 하기 작업들을 수행함으로써 실행될 수 있다. 1102에서 제1 물품을 받고, 1104에서 제2 물품을 받는다. 1106에서, 제1 및 제2 유전체 커플러 컴포넌트들이 서로에 대하여 수 개의 파장 이내에 배치되어 커플러 구조체를 형성한다. 커플러 구조체는, 전자기 에너지가 통신 채널에서 제1 및 제2 물품들 사이에서 전파할 수 있게 하는 방식으로, 제1 및 제2 도파관들을 연결(link)한다. 일부 경우들에서, 통신 채널과 별개인 전력 채널이 1108에서 형성된다.

기술된 실시예들은 많은 장점들을 갖는다. 예를 들어, (전술된 GPU와 TCON 사이에서와 같은) 통신 경로들은 심지어 높은 데이터 속도들을 요구하는 고급 디스플레이들과도 단일 도파관을 사용해 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 훨씬 더 단순한 조립 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 복잡한 CMOS 회로들의 사용이 (GPU 측에서) 신호를 전송하고 (TCON 측에서) 수신하는 데 사용될 수 있다. 또한, 전송 물리적 계층과 수신 물리적 계층의 통합(광학에 대한)< 광학은 비-CMOS의 수를 감소시키는 추가적인 이득을 가져서 부품 수의 감소, 비용의 감소, 면적의 감소 및 전력 요건들의 감소의 이득을 갖는다. 예를 들어, 절감된 전력은 송신기 및 수신기 물리적 계층들에 추가의 전력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 반송파 기반 시스템은, QAM 변조와 함께, 런타임에서 통신 채널(유전체 도파관, 커플러들 등)의 사용을 최적화하도록 훈련되어, 시스템이 노화되어 감에 따라, 또는 상이한 환경 조건들 하에서 시스템이 다소 변화할지라도 계속해서 잘 작동하도록 할 수 있음에 주목하여야 한다. 직교 모드들이 주어진 구조를 통해 더 많은 정보 전송을 허용할 수 있음을 주목하여야 한다. 견고한 데이터 전송을 유지할 것이 요구되는 경우 사용중에 조정되는 것이 가능하다. 자유 공간 응용들에 비교해, 사적인(private) 도파관의 사용은 간섭 노출을 제한하며, 원하는 경우, 채널들 사이의 적합한 격리를 채용(이는 자유 공간 기술들에서는 가능하지 않음)하여, 다수의 레인(lane)들이 아주 근접해지는 것을 허용한다는 것에 또한 주목하여야 한다. 또한, 편광 방법들이 동일한 매체 내에 직교 채널들을 생성하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 도파관은 편광 전파를 지원한다.

기술된 실시예들의 다양한 양태들, 실시예들, 구현들 또는 특징부들이 별개로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 기술된 실시예들의 다양한 양태들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 기술된 실시예들은 또한 제조 동작들을 제어하는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서, 또는 제조 라인을 제어하는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 이후에 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, HDD, DVD, 자기 테이프, 및 광 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 컴퓨터 판독가능 코드가 분산 방식으로 저장 및 실행되도록, 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 분산되어 있을 수 있다.

상기 설명은, 설명의 목적들을 위해, 기술된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용하였다. 그러나, 기술된 실시예들을 실시하기 위해 특정 상세 사항들이 요구되지 않는다는 것이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 따라서, 특정 실시예들의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적들을 위해 제시된다. 이는 개시된 실시예들을 개시된 정확한 형태들로 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 많은 수정들 및 변형들이 상기 교시들에 비추어 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.