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JP5375738B2 - 信号伝送システム - Google Patents

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Description

本発明は、信号伝送システム、コネクタ装置、電子機器、信号伝送方法に関する。
一方の装置から他方の装置へ信号を伝送する場合、コネクタを介して信号伝送（電源供給を含む）を行なうことがある。
ここで、コネクタを介して電気的な接続をとる場合、端子部や嵌合構造を始めとする筐体形状や信号インタフェースには規格があり、その規格に従って両者の電気的かつ機械的なインタフェースが画定されることもある。
たとえば、近年、携帯電話、ＰＤＡ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの電子機器の小型化が進展するとともに、より高速な伝送が可能な新しいインタフェースが規格化されている。また、個々のインタフェース規格では、Ｍｉｎｉ−ＵＳＢや、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）Type Cなど、機器の小型化に対応するために小型のコネクタの形状も規格化されている（特許文献１を参照）。
特開２００８−２７７２５３号公報
しかしながら、コネクタの端子部の電気的接触（つまり電気配線）により接続インタフェースをとる場合、次のような問題がある。
１）電気的接触による信号伝送では、伝送速度・伝送容量には限界がある。旧世代用に設計されたコネクタ電極の形状と配置が広帯域に適していないことが要因である。これによる制約を克服するために、ケーブルイコライザ、エコーキャンセラ、クロストークキャンセラなどの信号整形技術で対処することも考えられているが、より広帯域化が求められると（たとえば５Ｇｂ／ｓを超えるような場合）、これらの信号整形技術を適用したものを製造することは至難である。
２）伝送データの高速化の問題に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とすことが考えられる。しかしながら、この対処では、入出力端子の増大に繋がってしまうし、既存のコネクタとの互換性を如何様にとるかが問題となる。
３）ＵＳＢ２．０からＵＳＢ３．０への場合のように、既存の信号インタフェースとは別に高速伝送用の新たな信号インタフェースを追加する手法もあるが、現行世代のコネクタに挿抜できるという制限の下にこれ以上のピンを追加することが困難なコネクタ形状の場合には適用し難い。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コネクタ接続で信号インタフェースをとる場合において、前述の１）〜３）の問題点の少なくとも１つを解消しつつ、映像信号やコンピュータ画像などの高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる新たな仕組みを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、第１のコネクタ装置と、第１のコネクタ装置と装着可能な第２のコネクタ装置とを備えるものとする。そして、第１のコネクタ装置と第２のコネクタ装置が装着されることで電磁界結合部を形成し、伝送対象信号を無線信号に変換してから、この無線信号を電磁界結合部を介して伝送する。
具体的には、伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部とを備えるものとする。第１のコネクタ装置は、第１の信号変換部と電気的に接続された第１の無線結合部を有するものとし、第２のコネクタ装置は、第２の信号変換部と電気的に接続された第２の無線結合部を有するものとする。
そして、第１のコネクタ装置と第２のコネクタ装置が装着されることで第１の無線結合部と第２の無線結合部との間に電磁界結合部を形成し、伝送対象信号を第１の信号変換部で高周波信号に変換し、高周波信号に基づく無線信号を電磁界結合部を介して第２の信号変換部に伝送する。
要するに、電磁界結合を利用した無線伝送により信号のコネクタ接続を実現することで、旧世代インタフェース用に設計されたコネクタ電極の形状と配置による高周波的な制約に縛られることがなくなるし、信号整形技術の適用は必ずしも必要としない。
本発明の一態様によれば、接触を利用した接続インタフェースとは異なり、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
接触ピンを増設することが不可能な構造的余裕のないコネクタへの適用も可能である。接触を利用した接続インタフェースをそのまま残しておくこともでき、この場合、既存のコネクタとの下位互換性を維持しつつ、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
本実施形態の信号伝送システムの基本構成を説明する図である。 第１実施形態（第１例）の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 第１実施形態（第２例）の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 電磁界結合部の第１例を説明する図である。 第１例の電磁界結合部（その１）の具体的な構造例を示す図である。 第１例の電磁界結合部（その２）の具体的な構造を示す図である。 電磁界結合部の第２例を説明する図である。 第２例の電磁界結合部の具体的な構成例を示す図（その１）である。 第２例の電磁界結合部の具体的な構成例を示す図（その２）である。 既存のコネクタへの第２例の電磁界結合部の適用例を説明する図である。 電磁界結合部の第３例を説明する図である。 第３例の電磁界結合部の具体的な構成例を示す図（その１）である。 第３例の電磁界結合部の具体的な構成例を示す図（その２）である。 無線送受信回路のフロントエンド部分（変調機能部、復調機能部）を説明する図である。 無線フロントエンド回路を含む無線送信回路の構成を示す図である。 デジタル画像データのクロック周波数の一例を示す図表である。 無線フロントエンド回路を含む無線受信回路の構成を示す図である。 無線フロントエンド回路を含む有線受信回路と無線送信回路の詳細構成例を示す図である。 無線フロントエンド回路を含む有線受信回路と無線送信回路の詳細構成例を示す図である。 無線通信を双方向で行なう回路の概念図である。 第２実施形態の第１例の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 第２実施形態の第２例の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 第３実施形態の第１例の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 第３実施形態の第２例の信号伝送システムの全体構成の説明図である。 第４実施形態の信号伝送システムを説明する図である。 第５実施形態の第１例の信号伝送システムを説明する図である。 第５実施形態（第１例）の電磁界結合部の具体的な構成を示す図である。 第５実施形態の第２例の信号伝送システムを説明する図である。 第５実施形態の適用例を説明する図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各機能要素について実施形態別に区別する際には、Ａ，Ｂ，Ｃ，…などのように大文字の英語の参照子を付して記載し、特に区別しないで説明する際にはこの参照子を割愛して記載する。図面においても同様である。
説明は以下の順序で行なう。
１．全体概要（基本概念、基本構成）
２．第１実施形態（片方向の信号伝送、ケーブル内は導線伝送）
３．第２実施形態（双方向の信号伝送、ケーブル内は導線伝送）
４．第３実施形態（接続適合性検知機構）
５．第４実施形態（ケーブル内は光伝送）
６．第５実施形態（電源ケーブルへの適用）
７．比較例との対比
＜全体概要＞
［基本概念］
本実施形態の仕組みは、第１の電子機器と第２の電子機器をケーブルで接続する場合に、コネクタ部分における信号伝送をコンタクト（ピン）による電気的な接触によるものではなく、無線伝送にする点に大きな特徴がある。電子機器とケーブルがコネクタで接続（嵌合）されたとき（換言すると両者が比較的近距離に配置された状態で）、伝送対象信号を無線信号に変換してから、この無線信号を無線信号伝送路を介して伝送するようにする。そのための機構としては、変調処置や復調処理を行なう信号変換部（以下では無線通信部とも称する）と接続された結合部を各コネクタ部に設けておき、コネクタ同士が装着されることで両結合部の間に電磁界結合部が形成されるようにする。
コネクタ装置（の装着構造）がある規格（たとえば業界規格）に従ったものである場合は、電磁界結合部を、規格に従った装着構造の形状を満たすように導波構造のものとして設ける。好ましくは、各信号結合部と無線信号伝送路の構成を、レセプタクルとプラグが嵌合する際の装着構造に適用するのがよい。たとえば、装着構造に設けられる穴（あるいは孔）や樹脂モールドや金属材などを導波構造に利用することが考えられる。たとえば、規格によっては、装着構造の形状・位置などについても規格化されている場合がある。この場合、その装着構造のある決められた箇所に無線伝送路を結合する構成を適用することで、既存のコネクタとの互換性を確保し易い。
規格（標準インタフェースとも称する）は、現在存在しているものに限らず将来、規格となるものも含む。規格は、たとえばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. ；米国電気電子学会）やＪＩＳ（日本工業規格）などの非商業的組織または政府組織（公的な規格団体）によって認められた正当な（法律上の）技術的ガイドライン（de jure technical guideline ）に従った、ハードウェア開発またはソフトウェア開発の領域において均一性を確立するために使用される公的なインタフェースの場合が典型例である。ただし、このような公的なインタフェースに限らず、民間団体や単一の会社にて取り纏められた私的な標準インタフェース、いわゆる業界標準インタフェース（工業標準インタフェース）や事実上の業界標準インタフェースであってもよい。何れにしても、規格は、ある一定の取決めを満足する接続インタフェースであればよい。たとえば、ある会社によって製品または理念が開発され、それが広く使用されることで事実上の（デファクト；de facto）技術的ガイドライン（非公式な規格）となるような場合にも、本実施形態の規格に該当する。
たとえば、コネクタ嵌合部は金属材（シールドケース）で覆われることがあるし、コネクタ同士を装着の接合を強くするために、その金属材の一部に、凹状部と凸状部の組合せでなるロック機構を備えることがある。この場合、シールドケースをなす金属材の側面に薄型の電磁界結合部（両コネクタのカプラー部の対で構成される）を埋め込み、コネクタ同士が装着されたときに両カプラー部が相対して無線伝達が行なわれるようにする。このとき、金属材とロック機構を利用して電磁界結合部を構成することで、コネクタの形状を既存のものと変えることなく電磁界結合部を構成できる。
本実施形態の信号伝送システム（無線伝送システム）で使用する搬送周波数としてはミリ波帯で説明するが、本実施形態の仕組みは、ミリ波帯に限らず、より波長の短い、たとえばサブミリ波帯の搬送周波数を使用する場合にも適用可能である。本実施形態の信号伝送システムは、好適な事例としてたとえば、デジタル記録再生装置、地上波テレビ受像装置、携帯電話装置、ゲーム装置、コンピュータなどにおいての機器間接続に適用される。
コネクタの適用箇所としては、複数（典型的には２つ）の電子機器をケーブルで接続する場合の電子機器側と接続ケーブル側のそれぞれに設けられるコネクタが典型的であるが、このような態様には限定されない。２つの電子機器の接続をケーブルを介さずに行なう場合もあるが、この場合は、各電子機器の接続箇所のコネクタに本実施形態の仕組みを適用すればよい。たとえば、ＵＳＢメモリを電気機器本体に装着する場合のコネクタが該当する。ケーブルの片側が電子機器と一体の場合もあるが、この場合は、一体でない側のコネクタに本実施形態の仕組みを適用すればよく、電子機器と一体である側はコネクタ接続でないので、その箇所には無線伝送を適用することが不要になるのは言うまでもない。たとえば、表示モニタの映像ケーブルや電子機器のＡＣケーブルなどが該当する。また、電子機器との接続に限らず、接続ケーブル同士を接続する場合、つまり一方の接続ケーブルが延長ケーブルの場合でもよい。延長ケーブルは、複数の接続ポートを有するものでもよい。たとえば、ハブ（ＨＵＢ）やルータやテーブルタップなどが該当する。
コネクタ対（レセプタクルとプラグのそれぞれ）には、無線伝送路を挟んで、送信部と受信部が対となって組み合わされて配置される。両コネクタ間の信号伝送は片方向（一方向）のものでもよいし双方向のものでもよい。たとえば、レセプタクルが送信側となりプラグが受信側となる場合、レセプタクルに送信部が配置されプラグに受信部が配置される。プラグが送信側となりレセプタクルが受信側となる場合には、プラグに送信部が配置されレセプタクルに受信部が配置される。
たとえば、装置とケーブルを接続するコネクタの場合、レセプタクルとプラグには電源や信号を伝達するコンタクト電極とともに電極との相対位置が決められた電磁界結合部（無線のカプラー）が設けられ、プラグがレセプタクルに挿入されたとき電極同士が接触（接続）するとともに無線カプラー同士も相対する。無線カプラーには送信部や受信部が接続され、これによってコネクタ接続部分で無線により信号伝送を行なうことができる。
送信部は、たとえば、伝送対象の信号を信号処理してミリ波の信号を生成する送信側の信号生成部（伝送対象の電気信号をミリ波の信号に変換する信号変換部）と、ミリ波の信号を伝送する伝送路（ミリ波信号伝送路）に送信側の信号生成部で生成されたミリ波の信号を結合させる送信側の信号結合部を備えるものとする。好ましくは、送信側の信号生成部は、伝送対象の信号を生成する機能部と一体であるのがよい。
たとえば、送信側の信号生成部（信号変換部）は変調回路を有し、変調回路が伝送対象の信号を変調する。送信側の信号生成部はさらに変調回路によって変調された後の信号を周波数変換してミリ波の信号（高周波信号）を生成する。原理的には、伝送対象の信号をダイレクトにミリ波の信号に変換することも考えられる。送信側の信号結合部は、送信側の信号生成部によって生成されたミリ波の信号をミリ波信号伝送路に供給する。
一方、受信部は、たとえば、ミリ波信号伝送路を介して伝送されてきたミリ波の信号を受信する受信側の信号結合部と、受信側の信号結合部により受信されたミリ波の信号（入力信号）を信号処理して通常の電気信号（伝送対象の信号）を生成する受信側の信号生成部（ミリ波の信号を伝送対象の電気信号に変換する信号変換部）を備えるものとする。好ましくは、受信側の信号生成部は、伝送対象の信号を受け取る機能部と一体であるのがよい。たとえば、受信側の信号生成部は復調回路を有し、ミリ波の信号を周波数変換して出力信号を生成し、その後、復調回路が出力信号を復調することで伝送対象の信号を生成する。原理的には、ミリ波の信号からダイレクトに伝送対象の信号に変換することも考えられる。
つまり、レセプタクルとプラグとの間の信号インタフェースをとるに当たり、伝送対象の信号に関して、ミリ波信号により接点レスで伝送する（電気配線での伝送でない）ようにする。好ましくは、少なくとも信号伝送（特に高速伝送が要求されるもの）に関しては、ミリ波信号による通信インタフェースにより接点レスで伝送するようにする。要するに、レセプタクルとプラグの間において装着構造を介して電気的接触（電気配線）によって行なわれていた信号伝送をミリ波信号により無線で行なうものである。ミリ波帯で信号伝送を行なうことで、Ｇｂｐｓオーダーの高速信号伝送を実現することができるようになるし、ミリ波信号の及ぶ範囲を制限でき、この性質に起因する効果も得られる。
高速伝送が要求されないものに関しても、ミリ波信号による通信インタフェースにより非接触（接点レス）で伝送するようにしてもよい。
ここで、各信号結合部は、レセプタクルとプラグがミリ波信号伝送路を介してミリ波の信号が伝送可能となるようにするものであればよい。たとえばアンテナ構造（アンテナ結合部）を備えて電磁界的に結合をとるものとしてもよいし、アンテナ構造を具備せずに共振などを利用して静電的あるいは磁気的に結合をとるものであってもよい。
「ミリ波の信号を伝送するミリ波信号伝送路」は、空気（いわゆる自由空間）であってもよいが、好ましくは、ミリ波信号を伝送路中に閉じ込めつつミリ波信号を伝送させる構造を持つものがよい。たとえば、ミリ波信号伝送可能な誘電体素材で構成されたもの（誘電体伝送路やミリ波誘電体内伝送路と称する）や、伝送路を構成し、かつ、ミリ波信号の外部放射を抑える遮蔽材が設けられその遮蔽材の内部が中空の中空導波路などにすることが考えられる。たとえばコネクタの外装としてシールドケースが存在することもあるが遮蔽材としてこのシールドケースを利用できる。この場合、シールドケースの側面に薄型の無線結合部を埋め込み、コネクタ同士が装着されたときに結合部が相対して無線伝達が行われるようにすることが考えられる。もちろん、レセプタクルとプラグが嵌合するときにはミリ波結合部間の距離を極めて短くできるので、積極的な閉込め構造を有していなくても外部放射や外部からの影響を抑制できる。
因みに、空気（いわゆる自由空間）の場合、各信号結合部はアンテナ構造や共振構造などをとることになり、その構造によって近距離の空間中を信号伝送することになる。一方、誘電体素材で構成されたものとする場合は、アンテナ構造をとることもできるが、そのことは必須でなく、導波路を介しての高周波信号の伝送にすればよい。
好ましくは、他のコネクタ部が無線信号を伝送できるものであるか否かを判定する判定部（以下では接続適合性判定部とも称する）を備えるものとする。好ましくは、接続適合性判定部の判定結果を表示や音声などを利用して通知する通知部を備えるものとする。
接続適合性判定部は、たとえば、他のコネクタ部が無線結合部を有することで電磁界結合部を形成できるものであるか否かを判定し、また、無線信号の仕様が他のコネクタ部との間で共通であるか否かを判定するものとすることが好ましい。この場合、接続適合性判定部は、他のコネクタ部が無線結合部を有するものであり、かつ、無線信号の仕様が他のコネクタ部との間で共通である場合に、無線信号を伝送できると判定し、それ以外は無線結合部を介しての無線信号を伝送できないと判定する。
接続適合性判定部としては、信号成分のパワーを検出するパワー検出部や、無線通信部が受信した受信信号に基づいて予め定められた符号を検出する符号検出部を使用する。たとえば、相対するカプラー部の存在を検出する機能と、相対するカプラー部が存在した場合に無線による信号伝送が有効な状態であることを認識する機能を設け、それらの情報をコネクタ接続された装置で共有して無線の使用を制御するとよい。つまり、全てのコネクタ装置が無線結合部を有するものである場合に伝送対象信号を各コネクタ装置を介して無線伝送することを許可し、それ以外は無線伝送を禁止するように制御する。本実施形態を適用するインタフェースと従来のインタフェースが混合して使われても、無線機能の対応可否を相互に認識して狭帯域伝送と広帯域伝送を適時選択でき、信号伝送の側面からの下位互換性を確実に担保できる。
接続ケーブルで電子機器を接続する場合は、コネクタ接続部でのインタフェースを無線で行なった後に、広帯域情報を接続ケーブルで伝送することになる。この場合、好ましくは、広帯域情報を接続ケーブルで伝送するための信号処理で使用する同期クロックを、無線伝送を行なうための搬送信号を元にして生成するとよい。同期クロックの生成回路を簡易にできるし、同期クロックと搬送信号を同期させた状態で処理できるので、同期クロックと搬送信号の低周波ビートによって無線回路（変調回路や復調回路）の特性が変動するのを避けられる。
好ましくは、信号処理時に使用されるタイミング信号を、変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成してタイミング信号と搬送信号の同期をとることで、タイミング信号生成部の回路規模を小さくし、また、変調特性の変動を抑制するとよい。
好ましくは、接続ケーブルは光信号を伝送するものとする。この場合、無線信号を復調して得た電気信号を光信号に変換して接続ケーブルに供給し、接続ケーブルを伝送してきた光信号を電気信号に変換して変調処理用の伝送対象信号とする。無線伝送の前後の接続ケーブルでの信号伝送を光伝送にすることで、接続ケーブルの信号伝送に関しても、より高速性・大容量性に適するようになる。
［基本構成］
図１は、本実施形態の信号伝送システムの基本構成を説明する図である。信号伝送システム１は、第１の電子機器２と、接続ケーブル４（コネクタ装置の一態様：ハーネス、ケーブルコネクタなどとも称される）と、第２の電子機器８とで構成されている。
接続ケーブル４は、ケーブル部４０と、ケーブル部４０の電子機器２側の端部に設けられたコネクタ部（コネクタプラグ：以下プラグ４２と記す）と、ケーブル部４０の電子機器８側の端部に設けられたコネクタ部（コネクタプラグ：以下プラグ４４と記す）とで構成されている。
電子機器２には、接続ケーブル４のプラグ４２と嵌合可能なコネクタ部（コネクタレセプタクル：以下レセプタクル２２と記す）が設けられている。電子機器８には、接続ケーブル４のプラグ４４と嵌合可能なコネクタ部（コネクタレセプタクル：以下レセプタクル８４と記す）が設けられている。電子機器２と電子機器８とが接続ケーブル４で接続されることで、電子機器２から電子機器８側への信号伝送や、逆に電子機器８から電子機器２側への信号伝送が可能となっている。
ここで、本実施形態の信号伝送システム１は、コンタクト電極を利用する通常の電気的な接続系統の他に、無線で信号接続を行なう系統も設けられている。以下では、無線接続の系統に着目して説明する。
接続ケーブル４に関しては、プラグ４２は、無線通信部４０２と有線通信部４０４を具備した集積回路である通信チップ４０１を備えており、プラグ４４は、無線通信部６０２と有線通信部６０４を具備した集積回路である通信チップ６０１を備えている。
電子機器２は、無線による信号伝送の対象となるベースバンド信号の一例である広帯域のデータを処理する広帯域情報処理部２００とプラグ４４の無線通信部４０２と対応する無線通信部２０２を備えている。無線通信部２０２と無線通信部４０２の間が無線で信号接続を行なう部分であり、電磁界結合部１２が構成されるようになっている。
電子機器８は、無線による信号伝送の対象となるベースバンド信号の一例である広帯域のデータを処理する広帯域情報処理部８００とプラグ４６の無線通信部６０２と対応する無線通信部８０２を備えている。無線通信部６０２と無線通信部８０２の間が無線で信号接続を行なう部分であり、電磁界結合部１４が構成されるようになっている。
図示しないが、電子機器２と電子機器８は、必須ではないが、この他にも、無線による信号伝送の対象とならない信号の一例である狭帯域のデータを処理する狭帯域情報処理部やクロック信号を処理するクロック処理部や電源部なども備えるようにしてもよい。たとえば、ケーブル部４０で有線伝送を行なうための信号処理や受信側の電子機器２、電子機器８でデータ再生処理を行なう場合に、データ生成側と同様の同期クロック（データクロックとも称する）を使用することがある。同期クロックをデータに重畳して伝送することも考えられるが、同期クロックとデータを分離して伝送するのが最も単純な解決手法である。同期クロックの代わりにデータとの位相は確定していないが周波数だけはデータレートと正確な整数比を持つ参照クロックを伝送することもある。
ここで、図１（１）に示す第１構成例の場合、無線通信部２０２をレセプタクル２２内に収容し、無線通信部８０２をレセプタクル８４内に収容している。一方、図１（２）に示す第２構成例の場合、無線通信部２０２をレセプタクル２２外（電子機器２の筐体内）に収容し、無線通信部８０２をレセプタクル８４外（電子機器８の筐体内）に収容している。その他の点は第１構成例と同じである。第２例の場合、無線通信部２０２と広帯域情報処理部２００（さらには狭帯域情報処理部なども）とを１つの半導体集積回路に収容し、また、無線通信部８０２と広帯域情報処理部８００（さらには狭帯域情報処理部なども）とを１つの半導体集積回路に収容できる利点がある。
広帯域情報処理部２００や広帯域情報処理部８００並びに無線通信部２０２および無線通信部８０２は、送信系の処理と受信系の処理の何れか一方でもよいし双方の機能に対応したものでもよい。たとえば、電子機器２側から電子機器８側への広帯域情報の信号伝送の場合、広帯域情報処理部２００は広帯域情報生成部として機能し無線通信部２０２は無線送信部として機能し、広帯域情報処理部８００は広帯域情報再生部として機能し無線通信部８０２は無線受信部として機能する。広帯域情報処理部２００が広帯域のベースバンド信号を生成して無線通信部２０２に渡し、広帯域情報処理部８００は無線通信部８０２で復調された広帯域のベースバンド信号に基づいて予め定められた信号処理を行なう。
電子機器８側から電子機器２側への広帯域情報の信号伝送の場合、広帯域情報処理部８００は広帯域情報生成部として機能し無線通信部８０２は無線送信部として機能し、広帯域情報処理部２００は広帯域情報再生部として機能し無線通信部２０２は無線受信部として機能する。そして、広帯域情報処理部８００は広帯域のベースバンド信号を生成して無線通信部８０２に渡し、広帯域情報処理部２００は無線通信部２０２で復調された広帯域のベースバンド信号に基づいて予め定められた信号処理を行なう。
双方向通信に対応する場合、これらの両機能を実現するように広帯域情報処理部２００および広帯域情報処理部８００と無線通信部２０２および無線通信部８０２が作用する。すなわち、広帯域情報処理部２００は、広帯域のベースバンド信号を生成するとともに、無線通信部２０２で復調されたベースバンド信号に基づいて信号処理を行なう。広帯域情報処理部８００は、広帯域のベースバンド信号を生成するとともに、無線通信部８０２で復調されたベースバンド信号に基づいて信号処理を行なう。
有線通信部４０４と有線通信部６０４は、両者間が導線（電気配線）や光配線（光ケーブルや光シートバスなど）などのケーブル部４０で接続されており、両者間で広帯域のベースバンド信号（広帯域データ）を有線伝送する。
このような仕組みにすることで、レセプタクルとプラグが装着（嵌合）された状態で信号伝送を行なう場合に、電気配線では実現困難な伝送速度・伝送容量の信号インタフェースを実現できる。その際、電気配線により接続をとる場合のように多配線を必要としないので、筐体形状や構造が複雑化することがない。また、ミリ波帯を使用すれば電気配線によらずに高速信号伝送を実現し易く、機器間のケーブル接続における他の電気配線に対して妨害を与えずに済む。形状か小さい、あるいは、端子数が多いコネクタおよび信号配線に依存することなく、一方向または双方向に、無線（ミリ波）の信号で、簡単かつ安価な構成で、レセプタクルとプラグの間の信号インタフェースを構築できる。
＜第１実施形態＞
図２〜図２Ａは、第１実施形態の信号伝送システム１Ａの全体構成を説明する図である。第１実施形態は、電子機器２側から電子機器８側へ信号伝送を行なう片方向通信に、広帯域信号に関してコネクタ部に無線伝送を行なう本実施形態の仕組みを適用するものである。特に、後述の第４実施形態との相違として、第１実施形態は、片方向通信であるとともに、接続ケーブル４における広帯域信号用の有線伝送を電気配線（導線９０１０）で行なうものである。
ここで、図２に示す第１実施形態の第１例の構成は、ケーブル部４０は狭帯域信号と広帯域信号を各別の配線で伝送する態様である。図２Ａに示す第１実施形態の第２例の構成は、ケーブル部４０は狭帯域信号と広帯域信号を共通の配線（電気配線に限らず光配線も含む）で伝送する態様である。何れも、第１の電子機器２と第２の電子機器８が接続ケーブル４で接続された状態で示している。
［構成：第１例］
最初に、図２に示す第１例の構成について説明する。第１の電子機器２は、広帯域情報処理部２００（広帯域情報生成部）と無線通信部２０２（無線送信部）を備える。電子機器２は、無線による信号伝送の対象とならない信号の一例である狭帯域のデータを処理する狭帯域情報処理部２０４（狭帯域情報生成部）と、クロック信号を処理するクロック処理部２０６（クロック生成部）と、電源部２０８を備える。電源部２０８は、接続ケーブル４を介して第２の電子機器８側に電源（ＤＣ電圧）を供給する電源供給回路を有する。
狭帯域情報処理部２０４、クロック処理部２０６、電源部２０８、および各信号に共通の基準電位（接地：GND ）に関しての電子機器８側との接続を電気配線（導線接続）によって行なうべく、レセプタクル２２にはコンタクト電極２３（コネクタピン）が設けられている。レセプタクル２２のコンタクト電極２３と嵌合する接続ケーブル４のプラグ４２にもコンタクト電極４３が設けられている。コンタクト電極２３とコンタクト電極４３を纏めてコンタクトとも称する。
レセプタクル２２外の無線通信部２０２とプラグ４２内の無線通信部４０２の間を、無線で信号接続を行なう電磁界結合部１２を構成するように、レセプタクル２２にはカプラー部１２０（無線結合部）が設けられ、プラグ４２にはカプラー部１２５（無線結合部）が設けられている。
第２の電子機器８は、広帯域情報処理部８００（広帯域情報再生部）と無線通信部８０２（無線受信部）を備える。電子機器８はさらに、無線による信号伝送の対象とならない信号の一例である狭帯域のデータを処理する狭帯域情報処理部８０４（狭帯域情報再生部）と、クロック信号を処理するクロック処理部８０６（クロック再生部）と、電源部８０８を備える。電源部８０８は、接続ケーブル４を介して第１の電子機器２側から供給された電源に基づいて安定化した二次電源を生成する電源安定化回路（直流直流変換回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ）を有する。電源部８０８は、たとえば三端子レギュレータやツェナーダイオードなどの基準電源を利用した電源安定化回路を使用できる。電源部８０８を備えずに、電源部２０８が生成したＤＣ電圧そのものを電子機器８側で使用してもよい。
狭帯域情報処理部８０４、クロック処理部８０６、電源部８０８、および各信号に共通の基準電位（接地：GND ）に関しての電子機器２側との接続を電気配線（導線接続）によって行なうべく、レセプタクル８４にはコンタクト電極８５（コネクタピン）が設けられている。レセプタクル８４のコンタクト電極８５と嵌合する接続ケーブル４のプラグ４４にもコンタクト電極４５が設けられている。コンタクト電極４５とコンタクト電極８５を纏めてコンタクトとも称する。
レセプタクル８４外の無線通信部８０２とプラグ４４内の無線通信部６０２の間を、無線で信号接続を行なう電磁界結合部１４を構成するように、レセプタクル８４にはカプラー部１３０（無線結合部）が設けられ、プラグ４４にはカプラー部１３５（無線結合部）が設けられている。
電磁界結合部１２（カプラー部１２０およびカプラー部１２５）と電磁界結合部１４（カプラー部１３０およびカプラー部１３５）の詳細構成については後述する。
接続ケーブル４のコンタクト電極同士（つまり、プラグ４２のコンタクト電極４３とプラグ４４のコンタクト電極４５）は、ケーブル部４０内で導線接続されていて、電源とクロック信号と狭帯域信号が伝達される。
プラグ４２内の通信チップ４０１は、電源端子が電源部２０８と電源部８０８の間の電源配線系統と接続され、基準端子が基準電位配線系統と接続される。必須ではないが、クロック処理部２０６とクロック処理部８０６の間のクロック信号配線系統から通信チップ４０１にクロック信号が供給されることもある。プラグ４４内の通信チップ６０１は、電源端子が電源部２０８と電源部８０８の間の電源配線系統と接続され、基準端子が基準電位配線系統と接続される。必須ではないが、クロック処理部２０６とクロック処理部８０６の間のクロック信号配線系統から通信チップ６０１にクロック信号が供給されることもある。
電子機器２側の広帯域信号は無線通信部２０２で無線信号に変換され電磁界結合部１２（カプラー部１２０およびカプラー部１２５）を介して無線信号でプラグ４２に伝達される。さらに、プラグ４２内の通信チップ４０１（無線通信部４０２）で電気信号に変換されて、有線通信部４０４によってケーブル部４０内の導線９０１０を介して電子機器８側へ伝達される。詳しくは、先ず、電子機器８側のプラグ４４へ電気信号が伝達され、プラグ４４内の通信チップ６０１（有線通信部６０４）で受信された後に無線通信部６０２で無線信号に変換されて、電磁界結合部１４（カプラー部１３０およびカプラー部１３５）を介して無線信号でレセプタクル８４に伝達される。この無線信号は、電子機器８の無線通信部８０２で電気信号に変換され広帯域情報処理部８００に供給される。
［構成：第２例］
次に、図２Ａに示す第２例の構成について、第１例との相違点に着目して説明する。プラグ４２の通信チップ４０１は、有線通信部４０６（有線送信部）と信号選択部４０８（セレクタ）を有する。有線通信部４０６は、電子機器２側の狭帯域情報処理部２０４およびクロック処理部２０６とコンタクト電極２３およびコンタクト電極４３を介して接続され、狭帯域信号およびクロック信号を受信する。信号選択部４０８は、無線通信部４０２で変換された電気信号（広帯域信号）と有線通信部４０６で受信された電気信号（狭帯域信号およびクロック信号）の何れか一方を選択して有線通信部４０４に供給する。
プラグ４４の通信チップ６０１は、有線通信部６０６（有線受信部）を有する。有線通信部６０４は、復調した信号の内、広帯域信号は無線通信部６０２へ渡し、狭帯域信号とクロック信号は有線通信部６０６に渡す。有線通信部６０６は、電子機器８側の狭帯域情報処理部８０４およびクロック処理部８０６とコンタクト電極４５およびコンタクト電極８５を介して接続され、狭帯域信号およびクロック信号を送出する。
このような第２例の構成では、コンタクト経由で電子機器２側から入力された狭帯域信号およびクロック信号をプラグ４２内の有線通信部４０６で受信して、信号選択部４０８により広帯域信号伝送とマルチプレクスして（時分割で何れか一方を選択して）伝送する。こうすることで、広帯域信号伝送用の導線と、狭帯域信号伝送用やクロック信号伝送用の導線を共用でき、全体の導線数を削減できる。
［電磁界結合部：第１例］
図３は、無線カプラー（電磁界結合部１２および電磁界結合部１４）の第１例を説明する図である。ここで、図３（１）は、第１の電子機器２のレセプタクル２２と接続ケーブル４のプラグ４２が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１２を説明する図である。図３（２）は、第２の電子機器８のレセプタクル８４と接続ケーブル４のプラグ４４が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１４を説明する図である。ここでは、信号電子機器２側から電子機器８側へミリ波帯で片方向通信する場合で説明する。
第１例は、カプラー部１２０とカプラー部１２５で構成される電磁界結合部１２、およびカプラー部１３０とカプラー部１３５で構成される電磁界結合部１４は何れも、空間伝送を適用するものである。
たとえば、図３（１）に示すように、電磁界結合部１２は、レセプタクル２２のカプラー部１２０は伝送路結合部１２２で構成されており、伝送路結合部１２２は高周波伝送路１２１（マイクロストリップライン）を介して無線通信部２０２（この例では無線送信部）と接続される。プラグ４２のカプラー部１２５は、伝送路結合部１２７で構成されており、伝送路結合部１２７は高周波伝送路１２６（マイクロストリップライン）を介して無線通信部４０２（この例では無線受信部）と接続される。
図３（２）に示すように、電磁界結合部１４は、レセプタクル８４のカプラー部１３０は伝送路結合部１３２で構成されており、伝送路結合部１３２は高周波伝送路１３１を介して無線通信部８０２（この例では無線受信部）と接続される。プラグ４４のカプラー部１３５は、伝送路結合部１３７で構成されており、伝送路結合部１３７は高周波伝送路１３６を介して無線通信部６０２（この例では無線送信部）と接続される。
レセプタクル２２とプラグ４２を嵌合した際に伝送路結合部１２２と伝送路結合部１２７が接近することで、また、レセプタクル８４とプラグ４４を嵌合した際に伝送路結合部１３２と伝送路結合部１３７が接近することで、ミリ波信号（ミリ波帯の無線信号）が電磁界結合し、ミリ波信号が空間伝送される。つまり、プラグをレセプタクルに装着した際に伝送路結合部同士が接近することで、両者間に形成される空間部分を「電磁界結合」によって無線伝送を行なう。
ここで、「電磁界結合」するとは、容量による結合、磁界による結合、電磁界による結合の何れかによって空間伝送を実現することを意味する。容量や磁界による結合の一例としては、無線信号（ここではミリ波信号）の波長をλとしたとき、レセプタクルとプラグの嵌合時にマイクロストリップラインから延長されたプローブ状の伝送路結合部同士がλ／４波長分重なるように位置関係を設定ておくことで、プローブ状の伝送路結合部間で共振することによりミリ波信号が伝送される。このような形態を「近接の電磁界結合を利用した無線伝送」と称する。電磁界による結合の場合は、伝送路結合部としてアンテナ状のものを使用して無線信号を伝送する。このような形態を「アンテナによる電磁界結合を利用した無線伝送」と称する。
図４は、第１例の電磁界結合部１２および電磁界結合部１４（その１：近接の電磁界結合を利用した無線伝送を適用したもの）の具体的な構造例を示す図である。ここで、図４はプラグをレセプタクルに装着した状態を示す。以下では、レセプタクル２２とプラグ４２が装着される場合（つまり電磁界結合部１２が形成される場合）で説明する。レセプタクル２２が凹状形状（Female、メス型）のコネクタ装置で、プラグ４２が凸状形状（Male、オス型）のコネクタ装置であるとして説明するが、凹凸の関係を逆にしてもよい。
カプラー部１２０、カプラー部１２５は誘電体素材で形成された多層基板（誘電体基板）上に構成され、プラグ４２の端子端面にカプラー部１２５をなす伝送路結合部１２７を設ける。同じ誘電体基板には集積回路が実装され、ケーブル導線が接続されてレセプタクル内回路やプラグ内回路を構成する。
たとえば、電子機器２の基板（装置基板２００２）に取り付けられたレセプタクル２２の各コンタクト電極２３（広帯域信号ピン、狭帯域信号ピン、電源ピン、シールド兼ＧＮＤピン）は電子機器２の基板（装置基板２００２）の裏面側で図示しない回路パターンと半田付けされている。レセプタクル２２には誘電体基板２００４が設けられ、無線通信部２０２を収容した通信チップ２０１が搭載されている。通信チップ２０１の広帯域情報処理部２００側の所定の端子がコンタクト電極２３と回路パターン２０１０を介して接続される。通信チップ２０１の無線通信部２０２の所定の端子が回路パターンで形成された高周波伝送路１２１と接続される。回路パターン（高周波伝送路１２１）の先端にカプラー部１２０をなすプローブ状の電磁界結合部１２２ａが形成されている。
ケーブル部４０側のプラグ４２には誘電体基板４００４が設けられ、無線通信部４０２と有線通信部４０４を収容した通信チップ４０１が搭載されている。ケーブル部４０の導線９０１０のうちの広帯域信号を除く狭帯域信号、電源、シールド兼ＧＮＤの各導線９０１０が、誘電体基板４００４の回路パターン４０１０を介して、対応するコンタクト電極４３と接続されている。電源とシールド兼ＧＮＤの回路パターン４０１０は通信チップ４０１とも接続される。ケーブル部４０の広帯域信号の導線９０１０は通信チップ４０１の有線通信部４０４の所定の端子と回路パターン４０１０で接続される。通信チップ４０１の無線通信部４０２の所定の端子が回路パターンで形成された高周波伝送路１２６と接続される。回路パターン（高周波伝送路１２６）の先端にカプラー部１２５をなすプローブ状の電磁界結合部１２７ａが形成されている。
レセプタクル２２とプラグ４２のそれぞれは、既存のコネクタ装置と同様に、嵌合部分がシールドケース２０５０、シールドケース４０５０をなす金属材で覆われている（後述の図８も参照）。電磁界結合部１２７ａは、シールドケース４０５０よりも外側（レセプタクル２２との嵌合面側）で誘電体基板４００４の端子面側（外側）に形成されており、絶縁保護膜４０２０で覆われている。
プラグ４２のシールドケース４０５０がレセプタクル２２のシールドケース２０５０に入り込むとカプラー部同士が相対する。レセプタクル２２とプラグ４２が規定の位置で嵌合し電磁界結合部１２２ａと電磁界結合部１２７ａが相対することで、プローブ状の電磁界結合部１２２ａと電磁界結合部１２７ａがλ／４波長分重なって共振し（これによって電磁界結合部１２が形成され）、ミリ波が伝送されるようになっている。
図４Ａは、第１例の電磁界結合部１２および電磁界結合部１４（その２：アンテナによる電磁界結合を利用した無線伝送を適用したもの）の具体的な構成例を示す図である。図４Ａはプラグをレセプタクルに装着した状態を示す。以下では、図４に示した「近接の電磁界結合を利用した無線伝送」を適用した構造例との相違点に着目して説明する。
レセプタクル２２、プラグ４２のそれぞれのシールドケースの内面に、カプラー部１２０、カプラー部１２５をなすアンテナを配置し、コネクタ装着時に形成される空間をミリ波伝送する。たとえば、レセプタクル２２は、プローブ状の電磁界結合部１２２ａに代えてアンテナ結合部１２２ｂを備え、プラグ４２は、プローブ状の電磁界結合部１２７ａに代えてアンテナ結合部１２７ｂを備える。アンテナ結合部１２２ｂとレセプタクル２２の筐体（モールド）との間には空間で構成された導波路２０４０が形成されており、アンテナ結合部１２７ｂとプラグ４２の筐体（モールド）との間には空間で構成された導波路４０４０が形成されている。導波路２０４０、導波路４０４０は空間にせずにミリ波帯での無線伝送に適した誘電体素材を充填してもよい。
アンテナ結合部１２２ｂ、アンテナ結合部１２７ｂは、誘電体基板２００４、誘電体基板４００４の回路パターンにより形成すればよい。図示した例では、横方向に指向性を持つアンテナとして逆Ｆアンテナをアンテナ結合部１２２ｂ、アンテナ結合部１２７ｂとして使用しているが、このことは必須でなく、たとえば、モノポール、ダイポール、八木などのその他のアンテナでもよい。
プラグ４２のシールドケース４０５０がレセプタクル２２のシールドケース２０５０に入り込むことでカプラー部同士が相対する。レセプタクル２２とプラグ４２が規定の位置で嵌合したとき空気を媒質とするミリ波信号伝送路９（導波路２０４０、導波路４０４０による）が形成され、電磁界結合部１２が形成されるようになっている。
導波路２０４０、導波路４０４０で構成されるミリ波信号伝送路９の両端は、電磁気学的にオープンまたはショートとなるように、伝送路の構造を作ることが好ましい。導波路２０４０、導波路４０４０で構成されるミリ波信号伝送路９の送信側と受信側に反射器を各々実装することで、アンテナ結合部１２２ｂ、アンテナ結合部１２７ｂによりミリ波信号伝送路９（導波路２０４０、導波路４０４０）側へ放射されたミリ波の進行方向がミリ波信号伝送路９の延在方向に変換されるようにするとよい。この場合、一方の通信チップ（２０１，４０１）のアンテナ結合部（１２２ｂ，１２７ｂ）により放射されたミリ波（電磁波）がミリ波信号伝送路９の厚み方向に進行する。その後、送信側の反射器で反射し、電磁波がミリ波信号伝送路９の延在方向に進行し、さらに、受信側の反射器で反射し、他方の半導体パッケージのアンテナ結合部（１２２ｂ，１２７ｂ）に至るようになる。
［電磁界結合部：第２例］
図５は、無線カプラー（電磁界結合部１２および電磁界結合部１４）の第２例を説明する図である。ここで、図５（１）は、第１の電子機器２のレセプタクル２２と接続ケーブル４のプラグ４２が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１２を説明する図である。図５（２）は、第２の電子機器８のレセプタクル８４と接続ケーブル４のプラグ４４が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１４を説明する図である。以下では、第１例との相違点に着目して説明する。
第２例は、カプラー部１２０とカプラー部１２５で構成される電磁界結合部１２、およびカプラー部１３０とカプラー部１３５で構成される電磁界結合部１４は何れも、導波路を介して無線伝送を行なうものである。つまり、プラグとレセプタクルとの間を、導波路結合部と導波路とによって中継する構成である。カプラー構造は、導波路と導波路結合部とによって構成され、プラグをレセプタクルに装着した際に、導波路と導波路結合部とが一体化し、無線伝送が実現される。
たとえば、図５（１）に示すように、電磁界結合部１２は、レセプタクル２２の第２例のカプラー部１２０は導波路結合部１２３で構成されており、導波路結合部１２３は高周波伝送路１２１を介して無線通信部２０２（この例では無線送信部）と接続される。プラグ４２の第２例のカプラー部１２５は、導波路結合部１２８と導波路１２９で構成されており、導波路結合部１２８は高周波伝送路１２６を介して無線通信部４０２（この例では無線受信部）と接続される。
図５（２）に示すように、電磁界結合部１４は、レセプタクル８４の第２例のカプラー部１３０は導波路結合部１３３で構成されており、導波路結合部１３３は高周波伝送路１３１を介して無線通信部８０２（この例では無線受信回路）と接続される。プラグ４４の第２例のカプラー部１３５は、導波路結合部１３８と導波路１３９で構成されており、導波路結合部１３８は高周波伝送路１３６を介して無線通信部６０２（この例では無線送信回路）と接続される。
レセプタクル２２にプラグ４２を嵌合した際に導波路結合部１２３と導波路結合部１２８が導波路１２９を介して電磁界結合されることで、また、レセプタクル８４とプラグ４４を嵌合した際に導波路結合部１３３と導波路結合部１３８が導波路１３９を介して電磁界結合されることで、ミリ波信号（ミリ波帯の無線信号）が無線伝送される。導波路を介して無線伝送を行なうことによって、電磁波の放射を小さくするとともに、無線チャネルの分離を容易に行なうことができる。
図６〜図６Ａは、第２例を適用した電磁界結合部１２および電磁界結合部１４の具体的な構成例を示す図である。ここで、図６はプラグをレセプタクルに装着する過程（前後）を示し、図６Ａはプラグをレセプタクルに装着した状態を示す。以下では、第１例を適用した構造例との相違点に着目して説明する。
レセプタクル２２側は、通信チップ２０１から延在するように高周波伝送路１２１とカプラー部１２０をなすプローブ状の電磁界結合部１２２ａが回路パターンで形成されており、第１例における「近接の電磁界結合を利用した無線伝送」を適用した構造と同様である。プラグ４２の絶縁保護膜４０２０と対向する部分には絶縁保護膜２０２０が形成されている。
プラグ４２としては、導体壁で空洞が形成された導波管や空洞部分に誘電体素材が充填された導波管（誘電体導波管）を導波路１２９として用いるとともに、導波管にスロット（導体抜きの部分、開口部）を形成し、無線通信部４０２と接続された伝送線路から延長されたプローブを介して電磁界結合を行なう。プラグ４２の凸部をレセプタクル２２の凹部に装着した際に、電波の反射や減衰が小さくなるようにプローブとスロットとの位置を決める。
たとえば、誘電体基板４００４内でプリントパターン、並びにプリントパターンの層間にビアホールを打ち、ビアを伝送方向に並べることで矩形の誘電体導波管を形成し、これを導波路１２９として用いている。プリントパターンとビアホール列が導体壁４０３０として機能し、所定の周波数の電磁波に適するように導波管の径を選択することで、当該周波数の電磁波の減衰を抑えて伝送することができる。
導波路１２９は、導波路結合部１２８および高周波伝送路１２６を介して無線通信部４０２と接続されている。誘電体基板４００４を導波管の構成部材として利用することで、導波路１２９の形成が容易になる。導波路結合部１２８は、スロット結合を利用するなど導波構造にしたものである。つまり、小型アパーチャ結合素子（スロットアンテナなど）の適用によるアンテナ構造を導波路の結合部位として機能させている。
プラグ４２の誘電体基板４００４に形成されたスロットパターン構造そのものがアンテナとして機能して電磁波を直接に放射する。通信チップ４０１から高周波伝送路１２６（ストリップライン伝送路）が引き出されその延長状にプローブ状の電磁界結合部１２７ａが存在し、誘電体基板４００４の一部に形成された導波路１２９に導波路結合部１２８をなす開口部（スロット４０３２ａ）を形成してスロットパターン構造を構成する。
このような構造のミリ波結合構造では、ミリ波信号は、通信チップ４０１の無線通信部４０２の信号配線と高周波伝送路１２６を介して電気的に接続された電磁界結合部１２７ａと、スロット４０３２ａ（開口部）が、両者の間の誘電体基板４００４の樹脂に形成されるミリ波伝送媒体により電磁結合するようになる。これによって、ミリ波伝送媒体を伝送したミリ波がスロット４０３２ａから電磁波となって放射され導波路１２９に入射する。つまり、スロットパターン構造はアンテナとして電磁波を放射するようになる。放射された電磁波は、導波路１２９と結合し、導波路１２９を伝搬する。
導波路結合部１２３側についても導波路結合部１２８と同様であり、スロット結合を利用するなど導波構造にしたものである。詳しくは、プラグ４２の凸部がレセプタクル２２の凹部に装着された際に、通信チップ２０１から引き出された高周波伝送路１２１（ストリップライン伝送路）の延長上にプローブ状の電磁界結合部１２２ａが存在し、誘電体基板４００４の一部に形成された導波路１２９の開口部（スロット４０３２ｂ）と電磁界結合部１２２ａの間で電磁結合させる。
第１例の導波路２０４０、導波路４０４０と同様に、導波路１２９（ミリ波信号伝送路９）の両端は、電磁気学的にオープンまたはショートとなるように、伝送路の構造を作ることが好ましい。また、導波路１２９の送信側と受信側に反射器を各々実装することで、スロット結合により導波路１２９側へ放射されたミリ波の進行方向が導波路１２９の延在方向に変換されるようにするとよい。
図６Ｂは、既存のコネクタへ第２例の電磁界結合部を適用する例を説明する図である。ここで、図６Ｂ（１）はＨＤＭＩのプラグ先端部分を示す図であり、図６Ｂ（２）は、ＵＳＢ３．０のプラグ先端部分を示す図である。従来、これらプラグ先端部分は、電気端子を保護するため、あるいは電磁界放射を防護するために、導体（シールドケース４０５０）で覆われている。レセプタクル２２とプラグ４２の装着時に接合を強くするために、レセプタクル２２に挿入されるプラグ４２をロックする凹状部（凹形状構成、窪み）と凸状部（凸形状構成、出っ張り）の組合せでなるロック機構を備える。たとえば、プラグ４２側には凹状部としての固定穴（ロック穴４０５０）が導体壁に設けられている。そこで、シールドケース４０５０を導体壁４０３０または導体壁４０３０の一部とする導波管（導波路１２９）を構成するとともに、ロック穴４０５２をスロット４０３２ｂとするカプラー部１２５（導波路結合部）を形成することにより、プラグ４２の形状を既存のものと変えることなくカプラー部１２５を構成することができる。
［電磁界結合部：第３例］
図７は、無線カプラー（電磁界結合部１２および電磁界結合部１４）の第３例を説明する図である。ここで、図７（１）は、第１の電子機器２のレセプタクル２２と接続ケーブル４のプラグ４２が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１２を説明する図である。図７（２）は、第２の電子機器８のレセプタクル８４と接続ケーブル４のプラグ４４が嵌合されたときに形成される電磁界結合部１４を説明する図である。以下では、第２例との相違点に着目して説明する。
第３例は、カプラー部１２０とカプラー部１２５で構成される電磁界結合部１２、およびカプラー部１３０とカプラー部１３５で構成される電磁界結合部１４は何れも、導波路（導波管）の断面を介して無線伝送を行なうものである。プラグとレセプタクルとの間を、導波管の断面で中継する構成である。カプラー構造は、導波路と導波路結合部の対とによって構成され、プラグをレセプタクルに装着した際に、導波路の断面同士が近接することで導波路接合部（導波管接合部）を形成し、これによって無線伝送が実現される。
たとえば、図７（１）に示すように、レセプタクル２２の第３例のカプラー部１２０は導波路結合部１２３と導波路１２４で構成されており、プラグ４２の第３例のカプラー部１２５は、導波路結合部１２８と導波路１２９で構成されている。図７（２）に示すように、レセプタクル８４の第３例のカプラー部１３０は導波路結合部１３３と導波路１３４で構成されており、プラグ４４の第３例のカプラー部１３５は、導波路結合部１３８と導波路１３９で構成されている。導波路１２４、導波路１２９、導波路１３４、導波路１３９は何れも導波管とする。
レセプタクル２２とプラグ４２を嵌合した際に導波管断面が近接し導波路接合部が形成されることで、また、レセプタクル８４とプラグ４４を嵌合した際に導波管断面が近接し導波路接合部が形成されることで、無線伝送が実現される。導波管断面の中継部分（導波路接合部）においては、伝送モードが同一なので電磁波の移行が容易であり、ずれや隙間に対して伝送特性の劣化を小さくすることができる。
図８〜図８Ａは、第３例を適用した電磁界結合部１２および電磁界結合部１４の具体的な構成例を示す図である。ここで、図８（１）、（２）はプラグをレセプタクルに装着する前の状態を示し、図８Ａ（１）、（２）はプラグをレセプタクルに装着した状態を示す。以下では、第２例を適用した構造例との相違点に着目して説明する。
プラグ４２は、先ず、通信チップ４０１から延在するように高周波伝送路１２６とカプラー部１２５をなすプローブ状の電磁界結合部１２７ａが回路パターンで形成されており、第１例における「近接の電磁界結合を利用した無線伝送」を適用した構造と似通っている。第２例とは異なり、誘電体基板４００４を利用せずに、プラグ４２の誘電体素材で形成されている樹脂モールドに導体壁４０３０を埋め込んで導波路１２９をなす誘電体導波管を形成している。導波路１２９は、導波路結合部１２８側にはスロット４０３２が形成されているが、レセプタクル２２との嵌合部側は、スロットを備えず、誘電体導波管の断面が表出するようになっている。
導波路結合部１２８は、第２例と同様に、導波路１２９の一部で、スロット結合を利用するなど導波構造にしたものである。すなわち、通信チップ４０１から引き出された高周波伝送路１２６（ストリップライン伝送路）の延長上にプローブ状の電磁界結合部１２７ａが存在し、誘電体基板４００４とは別に形成された導波路１２９のスロット４０３２と電磁界結合部１２７ａとの間で電磁結合させる。
レセプタクル２２も、プラグ４２と同様に、通信チップ２０１から延在するように高周波伝送路１２１とカプラー部１２０をなすプローブ状の電磁界結合部１２２ａが回路パターンで形成されている。レセプタクル２２の誘電体素材で形成されている樹脂モールドに導体壁２０３０を埋め込んで導波路１２４をなす誘電体導波管を形成している。導波路１２４は、導波路結合部１２３側にはスロット２０３２が形成されているが、プラグ４２との嵌合部側は、スロットを備えず、誘電体導波管の断面が表出するようになっている。導波路１２４と導波路１２９でミリ波信号伝送路９が構成される。
導波路結合部１２３は、導波路結合部１２８と同様に、導波路１２４の一部で、スロット結合を利用するなど導波構造にしたものである。すなわち、通信チップ２０１から引き出された高周波伝送路１２１（ストリップライン伝送路）の延長上にプローブ状の電磁界結合部１２２ａが存在し、誘電体基板２００４とは別に形成された導波路１２４のスロット２０３２と電磁界結合部１２２ａとの間で電磁結合させる。
レセプタクル２２とプラグ４２は、プラグ４２の導波路１２９（導波管型カプラー）の延長上に相対するように、レセプタクル２２の導波路１２４（導波管型カプラー）が配置される。レセプタクル２２にプラグ４２が装着されると、レセプタクル２２の導波路１２４の断面とプラグ４２の導波路１２９の断面が相対する。
第２例の導波路１２９と同様に、導波路１２４（ミリ波信号伝送路）の導波路結合部１２３側の端部と導波路１２９（ミリ波信号伝送路）の導波路結合部１２８の端部は、電磁気学的にオープンまたはショートとなるように、伝送路の構造を作ることが好ましい。また、導波路１２４、導波路１２９の送信側と受信側に反射器を各々実装することで、スロット結合により導波路１２４、導波路１２９側へ放射されたミリ波の進行方向が導波路１２４、導波路１２９の延在方向に変換されるようにするとよい。
［フロントエンド部：第１例］
図９（１）は、無線送受信回路のフロントエンド部分（変調機能部、復調機能部）の第１例を説明する図である。
無線送信回路１１００（第１実施形態では無線通信部２０２と無線通信部６０２）は、変調機能部１１１０と送信増幅部１１２０を有する。無線伝送の対象となる広帯域信号（たとえば１２ビットの画像信号）が変調機能部１１１０に供給される。変調機能部１１１０としては、変調方式に応じて様々な回路構成を採り得るが、たとえば、振幅や位相を変調する方式であれば、周波数混合部１１１２（ミキサー回路）と送信側局部発振部１１１４を備えた構成を採用すればよい。図はＡＳＫ変調方式を採用する場合で示す。
送信側局部発振部１１１４は、変調に用いる搬送信号（変調搬送信号）を生成する。周波数混合部１１１２は、広帯域信号で送信側局部発振部１１１４が発生するミリ波帯の搬送波と乗算（変調）してミリ波帯の変調信号を生成して送信増幅部１１２０に供給する。変調信号は送信増幅部１１２０で増幅され電磁界結合部１２、電磁界結合部１４のカプラー（カプラー部１２０、カプラー部１３５）から放射される。
無線受信回路３１００（第１実施形態では無線通信部４０２と無線通信部８０２）は、復調機能部３１１０と可変ゲイン型の受信増幅部３１２０と二値化部３１２２を有する。図示した例では、周波数混合部３１１２の後段に二値化部３１２２が設けられているが、二値化部３１２２を備えることは必須でない。たとえば、周波数混合部３１１２の後段の他の機能部が二値化部３１２２の機能を果たすように構成することが考えられる。
復調機能部３１１０は、送信側の変調方式に応じた範囲で様々な回路構成を採用し得るが、ここでは、変調機能部１１１０の前記の説明と対応するように、振幅や位相が変調されている方式の場合で説明する。
復調機能部３１１０は、２入力型の周波数混合部３１１２（ミキサー回路）を備え、受信したミリ波信号（の包絡線）振幅の二乗に比例した検波出力を得る自乗検波回路を用いる。なお、自乗検波回路に代えて自乗特性を有しない単純な包絡線検波回路を使用することも考えられる。
カプラー（カプラー部１２５、カプラー部１３０）で受信されたミリ波受信信号は受信増幅部３１２０に入力され振幅調整が行なわれた後に復調機能部３１１０に供給される。振幅調整された受信信号は周波数混合部３１１２の２つの入力端子に同時に入力され自乗信号が生成される。周波数混合部３１１２で生成された自乗信号は、図示しないフィルタ処理部の低域通過フィルタで高域成分が除去されることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が生成され、二値化部３１２２に供給される。
カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を介した無線通信では、漏洩や他チャンネルからの妨害が少ないから、単純なＡＭ変調回路と自乗検波方式の復調回路で低エラーレートの広帯域通信が可能である。伝播損失も自由空間伝送に比べれば非常に小さいのでフロントエンド回路は小型で省電力の回路で構成することができる。
［フロントエンド部：第２例］
図９（２）は、無線送受信回路のフロントエンド部分（変調機能部、復調機能部）の第２例を説明する図である。第２例は、第１例をベースに注入同期（インジェクションロック）方式を適用する構成である。以下では、第１例との相違点に着目して説明する。
図示しないが、注入同期方式にする場合には、無線送信回路１１００は、好ましくは、受信側での注入同期がし易くなるように変調対象信号に対して予め適正な補正処理を施しておく。典型的には、変調対象信号に対して直流近傍成分を抑圧してから変調する、つまり、ＤＣ（直流）付近の低域成分を抑圧（カット）してから変調することで、搬送周波数近傍の変調信号成分ができるだけ少なくなるようにし、受信側での注入同期がし易くなるようにしておく。ＤＣだけでなくその周りも抑圧した方がよいと言うことである。デジタル方式の場合、たとえば同符号の連続によってＤＣ成分が発生してしまうことを解消するべくＤＣフリー符号化を行なう。
また、ミリ波帯に変調された信号（変調信号）と合わせて、変調に使用した搬送信号と対応する受信側での注入同期の基準として使用される基準搬送信号も送出するのが望ましい。基準搬送信号は、送信側局部発振部１１１４から出力される変調に使用した搬送信号と対応する周波数と位相（さらに好ましくは振幅も）が常に一定（不変）の信号であり、典型的には変調に使用した搬送信号そのものであるが、少なくとも搬送信号に同期していればよく、これに限定されない。たとえば、変調に使用した搬送信号と同期した別周波数の信号（たとえば高調波信号）や同一周波数ではあるが別位相の信号（たとえば変調に使用した搬送信号と直交する直交搬送信号）でもよい。
変調方式や変調回路によっては、変調回路の出力信号そのものに搬送信号が含まれる場合（たとえば標準的な振幅変調やＡＳＫなど）と、搬送波を抑圧する場合（搬送波抑圧方式の振幅変調やＡＳＫやＰＳＫなど）がある。よって、送信側からミリ波帯に変調された信号と合わせて基準搬送信号も送出するための回路構成は、基準搬送信号の種類（変調に使用した搬送信号そのものを基準搬送信号として使用するか否か）や変調方式や変調回路に応じた回路構成を採ることになる。
注入同期方式を採用する第２例の無線受信回路３１００は、復調機能部３１１０が受信側局部発振部３１１４を備え、注入信号を受信側局部発振部３１１４に供給することで、送信側で変調に使用した搬送信号に対応した出力信号を取得する。典型的には送信側で使用した搬送信号に同期した発振出力信号を取得する。そして、受信したミリ波変調信号と受信側局部発振部３１１４の出力信号に基づく復調用の搬送信号（復調搬送信号：再生搬送信号と称する）を周波数混合部３１１２で乗算する（同期検波する）ことで同期検波信号を取得する。この同期検波信号は図示しないフィルタ処理部で高域成分の除去が行なわれることで送信側から送られてきた入力信号の波形（ベースバンド信号）が得られる。以下、第１例と同様である。
周波数混合部３１１２は、同期検波により周波数変換（ダウンコンバート・復調）を行なうことで、たとえばビット誤り率特性が優れる、直交検波に発展させることで位相変調や周波数変調を適用できるなどの利点が得られる。
受信側局部発振部３１１４の出力信号に基づく再生搬送信号を周波数混合部３１１２に供給して復調するに当たっては、位相ズレを考慮する必要があり、同期検波系において位相調整回路を設けることが肝要となる。
さらに図示した例では、位相調整回路の機能だけでなく注入振幅を調整する機能も持つ位相振幅調整部３１１６を復調機能部３１１０に設けている。位相調整回路は、受信側局部発振部３１１４への注入信号、受信側局部発振部３１１４の出力信号の何れに対して設けても良く、その両方に適用してもよい。受信側局部発振部３１１４と位相振幅調整部３１１６で、変調搬送信号と同期した復調搬送信号を生成して周波数混合部３１１２に供給する復調側の搬送信号生成部が構成される。
図示しないが、周波数混合部３１１２の後段には、変調信号に合成された基準搬送信号の位相に応じて（具体的には変調信号と基準搬送信号が同相時）、同期検波信号に含まれ得る直流オフセット成分を除去する直流成分抑制部を設ける。
受信側局部発振部３１１４の自走発振周波数をｆｏ（ωｏ）、注入信号の中心周波数（基準搬送信号の場合はその周波数）をｆｉ（ωｉ）、受信側局部発振部３１１４への注入電圧をＶｉ、受信側局部発振部３１１４の自走発振電圧をＶｏ、Ｑ値（Quality Factor）をＱとすると、ロックレンジを最大引込み周波数範囲Δｆｏmax で示す場合、式（Ａ）で規定される。式（Ａ）より、Ｑ値がロックレンジに影響を与え、Ｑ値が低い方がロックレンジが広くなることが分かる。
Δｆｏmax ＝ｆｏ／（２＊Ｑ）＊（Ｖｉ／Ｖｏ）＊１／ｓｑｒｔ（１−（Ｖｉ／Ｖｏ）＾２）…（Ａ）
式（Ａ）より、注入同期により発振出力信号を取得する受信側局部発振部３１１４は、注入信号の内のΔｆｏmax 内の成分にはロック（同期）し得るが、Δｆｏmax 外の成分にはロックし得ず、バンドパス効果を持つと言うことが理解される。たとえば、周波数帯域を持った変調信号を受信側局部発振部３１１４に供給して注入同期により発振出力信号を得る場合、変調信号の平均周波数（搬送信号の周波数）に同期した発振出力信号が得られ、Δｆｏmax 外の成分は取り除かれるようになる。
受信側局部発振部３１１４に注入信号を供給するに当たっては、図示のように、受信したミリ波信号を受信増幅部３１２０で増幅して位相振幅調整部３１１６を介して注入信号として受信側局部発振部３１１４に供給することが考えられる。この場合、Δｆｏmax 内に変調信号の周波数成分が多く存在することは好ましくなく、少ない方が望ましい。「少ない方が望ましい」と記載したのは、ある程度は存在していても適切に信号入力レベルや周波数を調整すれば注入同期が可能であることに基づく。つまり、注入同期に不要な周波数成分も受信側局部発振部３１１４に供給され得るので注入同期が取り難いことが懸念される。しかしながら、送信側で予め、変調対象信号に対して低域成分を抑圧（ＤＣフリー符号化などを）してから変調することで、搬送周波数近傍に変調信号成分が存在しないようにしておけば、図示の構成でも差し支えない。
図示しないが、受信増幅部３１２０と復調機能部３１１０の間に周波数分離部を設け、受信したミリ波信号から変調信号と基準搬送信号を周波数分離し、分離した基準搬送信号成分を位相振幅調整部３１１６を介して注入信号として受信側局部発振部３１１４に供給してもよい。この構成では、注入同期に不要な周波数成分を予め抑制してから供給するので、注入同期が取り易くなる。
図示しないが、注入同期用の系統を広帯域信号伝送用の系統とを各別のカプラーで、好ましくは干渉を起さないように受信する方式にしてもよい。この構成では、振幅も常に一定の基準搬送信号を受信側局部発振部３１１４に供給でき、注入同期の取り易さの観点では最適の方式と言える。
カプラー（カプラー部１２５、カプラー部１３０）で受信されたミリ波受信信号は図示を割愛した分配器（分波器）で周波数混合部３１１２と受信側局部発振部３１１４（位相振幅調整部３１１６を介して）に供給される。受信側局部発振部３１１４は、注入同期が機能することで、送信側で変調に使用した搬送信号に同期した再生搬送信号を出力する。
受信側で注入同期がとれる（送信側で変調に使用した搬送信号に同期した再生搬送信号を取得できる）か否かは、注入レベル（注入同期方式の発振回路に入力される基準搬送信号の振幅レベル）や変調方式やデータレートや搬送周波数なども関係する。また、変調信号は注入同期可能な帯域内の成分を減らしておくことが肝要であり、そのためには送信側でＤＣフリー符号化をしておくことで、変調信号の中心（平均的な）周波数が搬送周波数に概ね等しく、また、中心（平均的な）位相が概ねゼロ（位相平面上の原点）に等しくなるようにするのが望ましい。
たとえば、式（Ａ）に基づき、注入電圧Ｖｉや自走発振周波数ｆｏを制御することでロックレンジを制御するようにする。換言すると、注入同期がとれるように、注入電圧Ｖｉや自走発振周波数ｆｏを調整することが肝要となる。周波数混合部３１１２の後段（たとえば図示しない直流成分抑制部の後段）に注入同期制御部３１３０を設け、周波数混合部３１１２で取得された同期検波信号（ベースバンド信号）に基づき注入同期の状態を判定し、その判定結果に基づいて、注入同期がとれるように、調整対象の各部を制御する。
その際には、受信側で対処する手法と、図中に点線で示すように、送信側に制御に資する情報（制御情報のみに限らず制御情報の元となる検知信号など）を供給して送信側で対処する手法の何れか一方またはその併用を採り得る。受信側で対処する手法は、ミリ波信号（特に基準搬送信号成分）をある程度の強度で伝送しておかないと受信側で注入同期がとれないという事態に陥るので、消費電力や干渉耐性の面で難点があるが、受信側だけで対処できる利点がある。これに対して、送信側で対処する手法は、受信側から送信側への情報の伝送が必要になるものの、受信側で注入同期がとれる最低限の電力でミリ波信号を伝送でき消費電力を低減できる、干渉耐性が向上するなどの利点がある。
このように注入同期方式によって送受信の局部発振器（送信側局部発振部１１１４と受信側局部発振部３１１４）を同期させ、同期検波を行なうことにより、自乗検波に比べて微弱な無線信号でもデータ伝送ができる。このため、カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）に損失の大きい材料や構造が許容される。
加えて、詳しくは後述するが、有線伝送の送信側（有線通信部４０４）は、その前段の無線伝送側（無線通信部４０２）で再生した搬送信号に基づいてデータクロックを生成（再生）し、これをケーブル部４０で有線伝送を行なうための送信信号処理に使用できる。つまり、データへのクロック重畳やデータと分離してのクロック有線伝送を行なわなくても、実態として、搬送信号によってデータクロックを伝送することができる。なお、有線伝送の受信側（有線通信部６０４）はその後段の無線伝送（無線通信部６０２）で変調に使用する搬送信号に基づいてデータクロックを生成（再生）し、これをケーブル部４０で有線伝送を行なうための受信信号処理に使用できる。
［ベースバンド信号→無線送信］
図１０は、無線フロントエンド回路を含む無線送信回路、すなわち、広帯域情報処理部２００で生成される広帯域信号（ベースバンド信号）を無線通信部２０２で無線送信する機能部の詳細構成例を示す図である。図１０Ａは、デジタル画像データのクロック周波数の一例を示す図表である。
無線通信部２０２は、無線送信回路１１００と同様の構成である（図９を参照）。ここでは、無線通信部２０２の構成説明を割愛する。
第１実施形態の広帯域情報処理部２００Ａは、信号処理部１２００とタイミング信号生成部１３００を備えている。信号処理部１２００は、先入先出法（ＦＩＦＯ：First-In/First-out）を適用したＦＩＦＯメモリ１２１２、フレーマ１２１４、符号変換部１２１６、マルチプレクサ１２１８を有する。ＦＩＦＯメモリ１２１２には、広帯域信号（たとえば２５〜６００Ｍｂ／ｓの１２ビットデータ）と、書込クロック（たとえば２５〜６００ＭＨｚのクロック）と分周部１３１０からの読出クロックが入力される。
ＦＩＦＯメモリ１２１２は、たとえば２５〜６００ＭＨｚで１２ビットデータを取り込み８ビット単位で読み出す。たとえば、ＦＩＦＯメモリ１２１２は書込クロックに同期して広帯域信号を取り込み、読出クロックに同期して広帯域信号（たとえば９００Ｍｂ／ｓの８ビットデータ）を出力するとともに、未読出データ量が一定値を切るとその旨を示すＥＭＰＴＹ信号を出力する。これらの信号はフレーマ１２１４に供給される。
フレーマ１２１４は、ＦＩＦＯ入力データと９００ＭＨｚクロックの周波数比に関する情報をデータ中に挿入する。たとえば、フレーマ１２１４は、動作クロックに同期して公知のフレーム処理を行ない広帯域信号（たとえば９００Ｍｂ／ｓの８ビットデータ）を出力するとともに、ＥＭＰＴＹ信号に基づくＮＵＬＬ信号を出力する。これらの信号は符号変換部１２１６に供給される。符号変換部１２１６は、たとえば８Ｂ１０Ｂ変換回路で構成されており、１０ビット長のデータコードやＮＵＬＬコードを発生しマルチプレクサ１２１８に供給する。
マルチプレクサ１２１８には、分周部１３１０から選択制御クロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）が供給される。マルチプレクサ１２１８は、符号変換部１２１６から供給されるコードを選択制御クロックに従って順次切り替えて選択することにより９Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号を生成し変調機能部１１１０の周波数混合部１１１２に供給する。
タイミング信号生成部１３００は、広帯域情報処理部２００Ａで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部１３００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえば、ＰＬＬ（Phase-Locked Loop ：位相同期ループ）やＤＬＬ（Delay-Locked Loop ：遅延同期ループ）などで構成するのが好適である。以下ではＰＬＬで構成する場合で説明する。
タイミング信号生成部１３００は、無線通信部２０２（無線送信回路１１００）の送信側局部発振部１１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部１３１０と、位相周波数比較部１３２０（ＰＦＤ）と、チャージポンプ部１３３０（ＣＰ）と、ループフィルタ部１３５０と、基準信号発生部１３７０（ＲＥＦ）を備えている。
送信側局部発振部１１１４は、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）と電流制御発振回路（ＣＣＯ；Current Control Oscillator）の何れを採用してもよい。以下では、特段の断りのない限り、電圧制御発振回路を採用するものとして説明する。
分周部１３１０は、送信側局部発振部１１１４の出力端子から出力された出力発振信号Ｖout の発振周波数ｆvco を１／αに分周して分周発振信号Ｖdev を取得し位相周波数比較部１３２０に供給する。αは、ＰＬＬ逓倍数（分周比とも称する）であって、１以上の正の整数で、かつ、ＰＬＬ出力クロックCK_PLLである出力発振信号Ｖout （送信搬送信号）の周波数を変更できるように可変にするのがよい。
本構成例では、分周部１３１０は、出力発振信号Ｖout の周波数を１／６に分周する第１分周部１３１２、第１分周部１３１２の出力クロックの周波数を１／１０に分周する第２分周部１３１４、第２分周部１３１４の出力クロックの周波数を１／Ｎに分周する第３分周部１３１６を有する。分周部１３１０全体のＰＬＬ逓倍数αは「６＊１０＊Ｎ」である。第２分周部１３１４の出力クロックは、ＦＩＦＯメモリ１２１２の読出クロック、フレーマ１２１４および符号変換部１２１６の動作クロックとして使用される。
位相周波数比較部１３２０は、基準信号発生部１３７０から供給される基準クロックREF と送信側局部発振部１１１４からの出力発振信号Ｖout を分周部１３１０で分周した分周発振信号Ｖdev の位相および周波数を比較し、比較結果である位相差および周波数差を示す誤差信号をパルス幅変調されたＵＰ／ＤＯＷＮ信号として出力する。
チャージポンプ部１３３０は、位相周波数比較部１３２０から出力されたＵＰ／ＤＯＷＮ信号に応じた駆動電流（チャージポンプ電流Ｉcpと称する）を入出力する。チャージポンプ部１３３０は、たとえば、位相周波数比較部１３２０から出力されたチャージポンプ電流Ｉcpを入出力するチャージポンプと、チャージポンプにバイアス電流Ｉcpbiasを供給する電流値可変型の電流源とを備えて構成される。
ループフィルタ部１３５０は、チャージポンプ部１３３０を介して位相周波数比較部１３２０から出力された比較信号を平滑化する平滑化部の一例である。ループフィルタ部１３５０は、たとえばローパスフィルタであって、チャージポンプ部１３３０により生成されたチャージポンプ電流Ｉcpを積分し、送信側局部発振部１１１４の発振周波数ｆcco を制御するためのループフィルタ出力電流Ｉlpを生成する。ループフィルタ出力電流Ｉlpは、送信側局部発振部１１１４の発振制御信号CN_1として使用される。
ループフィルタ部１３５０は、図示しないが具体的には、ループフィルタ容量Ｃｐのコンデンサ（容量素子）を有するものとする。なお、コンデンサだけでなくループフィルタ抵抗Ｒｐの抵抗素子を直列に接続することで、ループの安定性を高めるようにしてもよい。１つのチャージポンプを備える構成を採る場合、通常は、この抵抗素子を備えた構成を採用する。
ループフィルタ部１３５０では、チャージポンプから出力されたチャージポンプ電流Ｉcpに基づいてループフィルタの一方の端子（つまり電圧電流変換部の入力）に電圧信号（チャージポンプ電圧Ｖcpと称する）が生成される。コンデンサへの充放電動作となるので、ループフィルタ部１３５０は、位相周波数比較部１３２０からの比較結果信号の所定のカットオフ周波数（ロールオフ周波数やポールともいう）以上の周波数成分を減衰させて、送信側局部発振部１１１４に供給される発振制御電圧Ｖcnt を平滑化するように、少なくとも１つのカットオフ周波数を呈する低域通過フィルタとして機能する。
広帯域情報処理部２００Ａの全体動作は以下の通りである。変調機能部１１１０の送信側局部発振部１１１４から出力された５４ＧＨｚの送信搬送信号は第１分周部１３１２により６分周されてマルチプレクサ１２１８の９ＧＨｚ選択制御クロックとなる。９ＧＨｚ選択制御クロックはさらに第２分周部１３１４により１０分周されてフレーマ１２１４と符号変換部１２１６の９００ＭＨｚ動作クロックなる。タイミング信号生成部１３００は、９００ＭＨｚの動作クロックが基準信号発生部１３７０からの基準クロックREF と周波数位相同期するように、位相周波数比較部１３２０、チャージポンプ部１３３０、ループフィルタ部１３５０とともにＰＬＬ回路を構成している。
周波数混合部１１１２にて５４ＧＨｚの送信搬送信号が９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号で変調されたＲＦ信号が送信増幅部１１２０を介して電磁界結合部１２のカプラー部１２０を駆動している。送信搬送信号とＮＲＺデータを１つのＲＦ用ＶＣＯ（送信側局部発振部１１１４）から生成し同期させているのは、ＰＬＬ部品を削減することと、送信搬送信号とＮＲＺの低周波ビートによって変調機能部１１１０の特性が変動するのを避けるためである。
この例では電子機器２から送信される情報は２５〜６００ＭＨｚの書込クロックに同期した２５〜６００Ｍｂ／ｓの１２ビットデータである。このように広範に周波数が変化する例のひとつはデジタルベースバンド画像ＲＧＢデータのＲデータである。デジタル画像データは図１０Ａに示すように種々のクロック周波数を持つ。
本例では、この可変レートのデータを一律の９００Ｍｂ／ｓＮＲＺデータに変換するために、ＦＩＦＯメモリ１２１２とフレーマ１２１４を使っている。ＦＩＦＯメモリ１２１２は、２５〜６００ＭＨｚの書込クロックによって１２ビット単位で入力データを取り込み、９００ＭＨｚ読出クロックによって８ビット単位で読み出す。このとき、ＦＩＦＯメモリ１２１２に貯まった未読出データの量が一定値を切ると、ＦＩＦＯメモリ１２１２はＥＭＰＴＹ信号を出力し、そのときフレーマ１２１４はＮＵＬＬ信号を出力する。フレーマ１２１４からのＦＩＦＯ読出データとＮＵＬＬ信号を受け取った符号変換部１２１６は１０ビット長のデータコードもしくはＮＵＬＬコードを発生する。コードはマルチプレクサ１２１８（１０：１マルチプレクサ）によって９Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号となり、周波数混合部１１１２に与えられる。
［無線受信→有線送信］
図１１は、無線フロントエンド回路を含む無線受信回路、すなわち、無線通信部４０２で復調される広帯域情報を有線通信部４０４で有線送信する機能部（通信チップ４０１）の詳細構成例を示す図である。
無線通信部４０２は、注入同期方式を採用した無線受信回路３１００と同様の構成である（図９（２）を参照）。ここでは、無線通信部４０２の構成説明を割愛する。
第１実施形態の有線通信部４０４Ａは、無線通信部４０２で復調された広帯域信号を接続ケーブル４（ケーブル部４０）に伝送させる。このとき、復調された広帯域信号の周波数のままでケーブル部４０を駆動することも考えられるが、復調された広帯域信号の周波数が既存のケーブルの対応周波数よりも高い場合には複数の信号に分割して周波数を低下させるのがよい。伝送データの高速化に対応するため、配線数を増やして、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす、つまり、多チャネル化して広帯域データ伝送に対応する。以下では、多チャネル化して広帯域データ伝送に対応する構成で説明する。
有線通信部４０４Ａは、信号処理部３２００とタイミング信号生成部３３００を備える。信号処理部３２００は、識別回路３２０２、デマルチプレクサ３２０４、符号変換部３２１２、デマルチプレクサ３２１４、符号変換部３２２２、マルチプレクサ３２３４、配線駆動部３２４０を有する。
識別回路３２０２とデマルチプレクサ３２０４にはタイミング信号生成部３３００からリタイミングクロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）が供給される。符号変換部３２１２とデマルチプレクサ３２１４にはタイミング信号生成部３３００から第１動作クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）が供給される。符号変換部３２２２にはタイミング信号生成部３３００から第１動作クロックよりも低速の第２動作クロック（たとえば３００ＭＨｚのクロック）が供給される。デマルチプレクサ３２１４にはタイミング信号生成部３３００から出力クロック（たとえば３ＧＨｚのクロック）が供給される。
識別回路３２０２は、無線通信部４０２により復調された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して取り込みデマルチプレクサ３２０４に供給する。識別回路３２０２は二値化部３１２２の機能も兼ねる。
デマルチプレクサ３２０４は、識別回路３２０２から供給された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して複数の信号（たとえば１０系統の信号）に分割して周波数を低下させ符号変換部３２１２に供給する。
符号変換部３２１２は、たとえば１０Ｂ８Ｂ変換回路で構成されており、デマルチプレクサ３２０４でデマルチプレクスされたデータを８ビット長のデータコードに変換してデマルチプレクサ３２１４に供給する。デマルチプレクサ３２１４は、符号変換部３２１２から供給された複数系統（この例では８系統）のデータを複数の信号（たとえば３系統の信号：合計で２４系統）に分割して周波数を低下させ符号変換部３２２２に供給する。
符号変換部３２２２は、たとえば８Ｂ１０Ｂ変換回路で構成されており、デマルチプレクサ３２１４でデマルチプレクスされたデータを１０ビット長のデータコードに変換してマルチプレクサ３２３４に供給する。このとき、符号変換部３２２２は、ＮＲＺ信号に定期的に３本同時にスキュー補正用の特殊コードを挿入する。
マルチプレクサ３２３４は、タイミング信号生成部３３００から供給される出力クロックに基づいて、符号変換部３２２２から供給されるコードを順次切り替えて選択することにより複数系統（たとえば３系統）の信号を生成し配線駆動部３２４０に供給する。
タイミング信号生成部３３００は、有線通信部４０４Ａで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部３３００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえば、ＰＬＬやＤＬＬなどで構成するのが好適である。以下ではＤＬＬで構成する場合で説明する。
タイミング信号生成部３３００は、遅延同期部３３１０（ＤＬＬ）と分周部３３２０を備えている。分周部３３２０は、遅延同期部３３１０から出力されたリタイミングクロックを１／１０に分周して第１動作クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）とする第１分周部３３２２と、第１分周部３３２２から出力された第１動作クロックをさらに１／３に分周して第２動作クロック（たとえば３００ＭＨｚのクロック）とする第２分周部３３２４を有する。
遅延同期部３３１０は、無線通信部４０２（無線受信回路３１００）の受信側局部発振部３１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部３３１２、位相比較部３３１４（ＰＤ）、位相調整部３３１６を有する。
遅延同期部３３１０は、識別回路３２０２およびデマルチプレクサ３２０４用（９Ｇｂ／ｓデータ用）のリタイミングクロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）を、無線通信部４０２で注入同期により再生した復調搬送信号（周波数は５４ＧＨｚ）を分周部３３１２により１／６に分周することで得る。この際に、分周部３３１２の位相を、ＮＲＺデータをサンプリングするのに最も好適な位相にするために無線通信部４０２（周波数混合部３１１２）で復調されたＮＲＺ信号と位相調整部３３１６から出力されたリタイミングクロックの位相差を位相比較部３３１４で検出し、検出した位相差情報を位相調整部３３１６に供給する。
分周部３３１２は、出力信号の位相を位相調整部３３１６の制御の元で調整可能なものとする。位相調整部３３１６は、位相比較部３３１４で検出された位相差情報に基づき、リタイミングクロック（この例では９ＧＨｚ）の位相が最もよい位相となるように分周部３３１２の位相調整を行なう。
分周部３３１２を単純な分周器とし位相調整部３３１６を遅延素子が複数段配置されたものとしてもよい。この場合、位相調整部３３１６は、位相比較部３３１４で検出された位相差情報に基づき、リタイミングクロック（この例では９ＧＨｚ）の位相が最もよい位相となるように何れの遅延素子の出力を使用するかを制御することで位相調整を行なう。
無線通信部４０２の全体動作は以下の通りである。無線通信部４０２は、同期注入で再生した信号を復調搬送信号（周波数は５４ＧＨｚ）として使用し、受信したＲＦ信号に乗じることで９Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータを復調して、信号処理部３２００の識別回路３２０２に供給する。
識別回路３２０２でサンプリングすなわちリタイミングされたデータはデマルチプレクサ３２０４により１：１０にデマルチプレクスされ９００Ｍｂ／ｓの信号（１０ビット）に変換された後に符号変換部３２１２により１０Ｂ８Ｂデコードされる。さらにデマルチプレクサ３２１４により３００ＭＨｚまでデマルチプレクスされ、符号変換部３２２２により８Ｂ１０Ｂコード化され、マルチプレクサ３２３４により１０：１にマルチプレクスされることで３本の３Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号とされ、配線駆動部３２４０によりケーブル部４０中の導線で伝送される。
［有線受信→無線送信］
図１２は、無線フロントエンド回路を含む有線受信回路と無線送信回路、すなわち、有線通信部６０４で受信される広帯域情報を無線通信部６０２で無線送信する機能部（通信チップ６０１）の詳細構成例を示す図である。
無線通信部６０２は、無線送信回路１１００と同様の構成である（図９を参照）。無線通信部６０２の構成説明を割愛する。
第１実施形態の有線通信部６０４Ａは、有線通信部４０４Ａによりケーブル部４０内の導線を伝送される３本の３Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号を受信して３：１にマルチプレクスして９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号とする。このため、有線通信部６０４Ａは、前段信号処理部５１００と後段信号処理部５２００とタイミング信号生成部５３００を備えている。
前段信号処理部５１００は、受信した３本の３Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号を処理する機能部であり、３Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号をサンプリングするサンプリング部５１１０を各別に備える。前段信号処理部５１００はまた、サンプリング部５１１０の後段に１つのデスキュー部５１５０を備える。
波形等化部５１１２は、ケーブル部４０内の導線９０１０を経由した３本の３Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号の波形整形を行なう。識別回路５１１４は、リタイミングクロック（周波数は３ＧＨｚ）で波形等化部５１１２から出力された信号を取り込むことで、２値に量子化してデマルチプレクサ５１１６に供給する。デマルチプレクサ５１１６は、識別回路５１１４から供給された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して複数の信号（たとえば１０系統の信号）に分割して周波数を低下させ符号変換部５１１８に供給する。
デスキュー部５１５０は、符号変換部３２２２によってＮＲＺ信号に定期的に３本同時に挿入されているスキュー補正用の特殊コードを基準にして、ケーブル部４０内の導線伝送で生じた信号間スキューを検出しスキューがなくなるように補正する。
後段信号処理部５２００は、前段信号処理部５１００のデスキュー部５１５０から出力される複数系統の信号をマルチプレクスして９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号とする機能部であり、マルチプレクサ５２１４、符号変換部５２１６、マルチプレクサ５２１８を備える。
マルチプレクサ５２１４と符号変換部５２１６には、分周部５３１０から動作クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）が供給される。マルチプレクサ５２１８にはさらに高速の動作クロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）が分周部５３１０から供給される。
マルチプレクサ５２１４は、デスキュー部５１５０から供給されるコードを低速動作クロックに従って順次切り替えて選択することにより９００Ｍｂ／ｓのＮＲＺ信号を生成し符号変換部５２１６に供給する。符号変換部５２１６は、たとえば８Ｂ１０Ｂ変換回路で構成されており、１０ビット長のデータコードを発生しマルチプレクサ５２１８に供給する。マルチプレクサ５２１８は、符号変換部５２１６から供給されるコードを高速動作クロックに従って順次切り替えて選択することにより９Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号を生成し無線送信回路１１００の周波数混合部１１１２に供給する。
タイミング信号生成部５３００は、有線通信部６０４Ａで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部５３００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえば、ＰＬＬやＤＬＬなどで構成するのが好適である。以下ではＰＬＬで構成する場合で説明する。
タイミング信号生成部５３００は、無線通信部６０２（無線送信回路１１００）の送信側局部発振部１１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部５３１０と、位相比較部５３２０（ＰＤ）と、チャージポンプ部５３３０（ＣＰ）と、ループフィルタ部５３５０を備えている。
タイミング信号生成部５３００はまた、前段信号処理部５１００の３系統のうちの２系統について位相補正部５３６０を備えるとともに、全系統に各別に分周部５３７０を備える。位相補正部５３６０は、遅延同期部３３１０と似通っており、位相比較部５３６４（ＰＤ）と位相調整部５３６６を有する。位相比較部５３２０は、回路配置的には、前段信号処理部５１００側の１系統分の位相比較部５３６４（ＰＤ）としても機能するようになっている。
分周部５３１０は、出力発振信号Ｖout の周波数を１／６に分周する第１分周部５３１２、第１分周部５３１２の出力クロックの周波数を１／３に分周する第２分周部５３１４、第１分周部５３１２の出力クロックの周波数を１／１０に分周する第３分周部５３１６、第３分周５３１６の出力クロックの周波数を１／３に分周する第４分周部５３１８を有する。
変調機能部１１１０の送信側局部発振部１１１４から出力された５４ＧＨｚの送信搬送信号は第１分周部５３１２により６分周されてマルチプレクサ５２１８の高速動作クロック（９ＧＨｚ選択制御クロック）となる。９ＧＨｚ選択制御クロックはさらに第３分周部５３１６により１０分周されてマルチプレクサ５２１４と符号変換部５２１６の低速動作クロック（９００ＭＨｚ動作クロック）となる。低速動作クロックはさらに第４分周部５３１８により３分周されてデスキュー部５１５０の低速動作クロック（３００ＭＨｚ動作クロック）となる。
第１分周部５３１２から出力された高速動作クロックはまた第２分周部５３１４により３分周されて３ＧＨｚ比較クロックとして位相比較部５３２０と位相補正部５３６０に供給されるとともに、位相補正部５３６０が設けられていない系統の識別回路５１１４とデマルチプレクサ５１１６用のリタイミングクロックとして使用される。
タイミング信号生成部５３００は、３ＧＨｚ比較クロックが前段信号処理部５１００が受信する受信信号と周波数位相同期するように、位相比較部５３２０、チャージポンプ部５３３０、ループフィルタ部５３５０とともにＰＬＬ回路を構成している。タイミング信号生成部５３００の動作は、基本的にはタイミング信号生成部１３００と似通っている。異なる点は、タイミング信号生成部５３００は、基準信号発生部１３７０と対応する機能部を備えず、前段信号処理部５１００の位相補正部５３６０が設けられていない系統の波形等化部５１１２の出力信号を基準クロックとして使用する点にある。
サンプリング部５１１０は、増幅機能を持った波形等化部５１１２（ＥＱ：Cable EQualizer ）、識別回路５１１４、デマルチプレクサ５１１６、符号変換部５１１８を有する。１系統の識別回路５１１４とデマルチプレクサ５１１６にはタイミング信号生成部５３００からリタイミングクロック（周波数は３ＧＨｚ）が共通に供給される。この系統の符号変換部５１１８には、リタイミングクロック（周波数は３ＧＨｚ）を分周部５３７０で１／１０に分周した動作クロックが供給される。残りの系統（この例では２系統）の識別回路５１１４とデマルチプレクサ５１１６には位相補正部５３６０からリタイミングクロック（周波数は３ＧＨｚ）が共通に供給される。符号変換部５１１８には、同一系統の位相補正部５３６０からのリタイミングクロック（周波数は３ＧＨｚ）を分周部５３７０で１／１０に分周した動作クロックが供給される。
位相調整部５３６６には、第２分周部５３１４から３ＧＨｚ比較クロックが供給される。位相調整部５３６６は、遅延素子が複数段配置されており、位相比較部５３６４で検出された位相差情報に基づいて、リタイミングクロック（この例では３ＧＨｚ）の位相が最もよい位相となるように何れの遅延素子の出力を使用するかを制御することで位相調整を行なう。
位相補正部５３６０は、識別回路５１１４およびデマルチプレクサ５１１６用（３Ｇｂ／ｓデータ用）のリタイミングクロック（たとえば３ＧＨｚのクロック）を、受信信号と位相同期させる。因みに、周波数同期はタイミング信号生成部５３００で実現されている。タイミング信号生成部５３００からのリタイミングクロックの位相を、ＮＲＺデータをサンプリングするのに最も好適な位相にするために波形等化部５１１２から出力されたＮＲＺ信号と位相調整部５３６６から出力されたリタイミングクロックの位相差を位相比較部５３６４で検出し、検出した位相差情報を位相調整部５３６６に供給する。位相調整部５３６６は、位相比較部５３６４で検出された位相差情報に基づいて、リタイミングクロックの位相を調整する。
有線通信部６０４Ａの全体動作は以下の通りである。ケーブル部４０内の導線を経由した３本の３Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号は先ず波形等化部５１１２で波形整形された後に３ＧＨｚサンプリングクロック（リタイミングクロック）で２値に量子化される。リ３ＧＨｚサンプリングクロックのうちの１つは、受信したＮＲＺ信号の遷移と位相をタイミング信号生成部５３００の位相比較部５３２０で比較し、結果を送信側局部発振部１１１４にフィードバックしてＰＬＬ構成により取得する。残りの系統の３ＧＨｚサンプリングクロックは、その１つの系統の３ＧＨｚサンプリングクロックを位相補正部５３６０（の位相調整部５３６６）に供給し、自系統のＮＲＺ信号との位相差情報（位相比較部５３６４で検出される）に基づいて位相をシフトすることで得られる。つまり、位相のシフト量は各々の３ＧＨｚサンプリングクロックとＮＲＺ信号遷移の位相比較によって調整される。
３ＧＨｚサンプリングクロックで量子化されリタイミングされた３Ｇｂ／ｓ信号はデマルチプレクサ５１１６により３００Ｍｂ／ｓの信号（１０ビット）に分解され、符号変換部５１１８により８ビットデータに変換されデスキュー部５１５０に供給される。デスキュー部５１５０は、データに挿入されているスキュー補正用の特殊コードを基準に、ケーブル部４０内の導線伝送で生じた信号間スキューがなくなるように補正する。
後段信号処理部５２００は、デスキュー部５１５０が出力する３００Ｍｂ／ｓ、２４ビットの信号をマルチプレクサ５２１４でマルチプレクスして９００Ｍｂ／ｓ信号（１０ビット）を取得し、符号変換部５２１６に供給する。以降の処理は、広帯域情報処理部２００Ａの符号変換部１２１６以降と同等である。
［無線受信→ベースバンド信号］
図１３は、無線フロントエンド回路を含む有線受信回路と無線送信回路、すなわち、無線通信部８０２で復調される広帯域情報を広帯域情報処理部８００で信号処理する機能部の詳細構成例を示す図である。
無線通信部８０２は、注入同期方式を採用した無線受信回路３１００と同様の構成である（図９（２）を参照）。ここでは、無線通信部８０２の構成説明を割愛する。
第１実施形態の広帯域情報処理部８００Ａは、受信した広帯域信号を処理するもので、信号処理部７２００とタイミング信号生成部７３００を備える。信号処理部７２００は、識別回路７２０２、デマルチプレクサ７２０４、符号変換部７２１２、デフレーマ７２１４、ＦＩＦＯメモリ７２１６を有する。
識別回路７２０２とデマルチプレクサ７２０４にはタイミング信号生成部７３００からリタイミングクロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）が供給される。符号変換部７２１２とデフレーマ７２１４にはタイミング信号生成部７３００から第１動作クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）が供給される。ＦＩＦＯメモリ７２１６には、タイミング信号生成部７３００から書込クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）と読出クロック（たとえば２５〜６００ＭＨｚのクロック）が入力される。
タイミング信号生成部７３００は、広帯域情報処理部８００Ａで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部７３００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえば、ＰＬＬやＤＬＬなどで構成するのが好適である。以下では有線通信部４０４Ａのタイミング信号生成部３３００と同様にＤＬＬで構成する場合で説明する。
タイミング信号生成部７３００は、遅延同期部７３１０（ＤＬＬ）と分周部７３２０とデジタルＰＬＬ部７３３０を備えている。分周部７３２０は、遅延同期部７３１０から出力されたリタイミングクロックを１／１０に分周して符号変換部７２１２およびデフレーマ７２１４の動作クロック並びにＦＩＦＯメモリ７２１６の書込クロック（たとえば９００ＭＨｚのクロック）とする。デジタルＰＬＬ部７３３０は、ＦＩＦＯメモリ７２１６用の読出クロック（たとえば２５〜６００ＭＨｚのクロック）を生成する。
遅延同期部７３１０は、遅延同期部３３１０と同様の構成であり、無線通信部８０２（無線受信回路３１００）の受信側局部発振部３１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部７３１２、位相比較部７３１４（ＰＤ）、位相調整部７３１６を有する。
遅延同期部７３１０は、識別回路７２０２およびデマルチプレクサ７２０４用（９Ｇｂ／ｓデータ用）のリタイミングクロック（たとえば９ＧＨｚのクロック）を、無線通信部８０２で注入同期により再生した復調搬送信号（周波数は５４ＧＨｚ）を分周部７３１２により１／６に分周することで得る。この際に、分周部７３１２の位相を、ＮＲＺデータをサンプリングするのに最も好適な位相にするために無線通信部８０２（周波数混合部３１１２）で復調されたＮＲＺ信号と位相調整部７３１６から出力されたリタイミングクロックの位相差を位相比較部７３１４で検出し、検出した位相差情報を位相調整部７３１６に供給する。
分周部７３１２は、出力信号の位相を位相調整部７３１６の制御の元で調整可能なものとする。位相調整部７３１６は、位相比較部７３１４で検出された位相差情報に基づき、リタイミングクロック（この例では９ＧＨｚ）の位相が最もよい位相となるように分周部７３１２の位相調整を行なう。
分周部７３１２を単純な分周器とし位相調整部７３１６を遅延素子が複数段配置されたものとしてもよい。この場合、位相調整部７３１６は、位相比較部７３１４で検出された位相差情報に基づき、リタイミングクロック（この例では９ＧＨｚ）の位相が最もよい位相となるように何れの遅延素子の出力を使用するかを制御することで位相調整を行なう。
デジタルＰＬＬ部７３３０は、広帯域情報処理部２００Ａの信号処理部１２００のフレーマ１２１４の機能でデータ中に挿入されたＦＩＦＯ入力データと９００ＭＨｚクロックの周波数比に関する情報を用いてクロックを生成する。デジタルＰＬＬ部７３３０で生成されたクロックは、ＦＩＦＯメモリ７２１６の読出クロックや図示しない後段回路の動作クロックとして使用される。このようなデジタルＰＬＬはたとえば「ＶＥＳＡ ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ規格」でも用いられている。
信号処理部７２００の識別回路７２０２から符号変換部７２１２までの処理は、有線通信部４０４Ａの信号処理部３２００の識別回路３２０２から符号変換部３２１２までの処理と同様である。たとえば、識別回路７２０２は、無線通信部８０２により復調された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して取り込みデマルチプレクサ７２０４に供給する。識別回路７２０２は二値化部３１２２の機能も兼ねる。
デマルチプレクサ７２０４は、識別回路７２０２から供給された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して複数の信号（たとえば１０系統の信号）に分割して周波数を低下させ符号変換部３２１２に供給する。符号変換部３２１２は、たとえば１０Ｂ８Ｂ変換回路で構成されており、デマルチプレクサ３２０４でデマルチプレクスされたデータを８ビット長のデータコードに変換するとともにＮＵＬＬ信号を抽出して、これらの信号をデフレーマ７２１４に供給する。
デフレーマ７２１４はフレーマ１２１４と逆の処理を行なうもので、たとえば、動作クロックに同期して公知のデフレーム処理を行ない広帯域信号（たとえば９００Ｍｂ／ｓの８ビットデータ）を出力するとともに、ＮＵＬＬ信号に基づくＥＭＰＴＹ信号を出力する。１０Ｂ８Ｂ出力である広帯域信号（たとえば９００Ｍｂ／ｓの８ビットデータ）はＦＩＦＯメモリ７２１６に供給され、ＥＭＰＴＹ信号はデジタルＰＬＬ部７３３０における読出クロック生成時の基準信号として利用される。
ＦＩＦＯメモリ７２１６は、９００ＭＨｚで８ビットデータを取り込み１２ビット単位で読み出す。たとえば、ＦＩＦＯメモリ７２１６は、書込クロック（周波数は９００ＭＨｚ）に同期してデフレーマ７２１４からの１０Ｂ８Ｂ出力（８ビット）を取り込み、デジタルＰＬＬ部７３３０で生成された読出クロック（周波数は２５〜６００ＭＨｚ）に同期して広帯域信号（たとえば２５〜６００Ｍｂ／ｓの１２ビットデータ）をベースバンド信号として出力する。
＜第２実施形態＞
［電磁界結合部近傍の構成］
図１４は、第２実施形態の信号伝送システム１Ｂのカプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）近傍の構成を説明する図である。
第２実施形態は、電子機器２側から電子機器８側へ信号伝送と電子機器８側から電子機器２側へ信号伝送とを行なう双方向通信に、広帯域信号に関してコネクタ部に無線伝送を行なう本実施形態の仕組みを適用するものである。以下では、電磁界結合部１２と電磁界結合部１４の系統を纏めて説明する場合は、電磁界結合部１４側の構成要素を括弧書きで示す。
双方向通信に対応する場合、第１例の構成を、各方向に各別に設けることが先ず考えられる。しかしながらこの場合、カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を各方向について設けなければならないので、双方向インタフェースを構築する部品数が多くなる。そこで、第２実施形態では、双方向通信の各方向で、１組のカプラー（カプラー部１２０とカプラー部１２５の対、カプラー部１３０とカプラー部１３５の対）を共有することで、双方向インタフェースを構築する部品数を削減する。
図１４は、無線通信を双方向で行なう回路の概念図である。図１４では、無線通信部２０２（無線通信部８０２）をレセプタクル２２（レセプタクル８４）に収容している。図示しないが、無線通信部２０２（無線通信部８０２）をレセプタクル２２外（電子機器２内や電子機器８内）に収容してもよい（後述の図１５、図１５Ａを参照）。
無線通信部２０２（無線通信部８０２）は、双方向通信に対応するように、送信回路１８２（無線送信回路１１００と同様の構成）と受信回路１８４（無線受信回路３１００と同様の構成）を有する。無線通信部４０２（無線通信部６０２）は、双方向通信に対応するように、送信回路１８６（無線送信回路１１００と同様の構成）と受信回路１８８（無線受信回路３１００と同様の構成）を有する。
図１４（１）、図１４（３）に示すように、無線通信部２０２は図示しない広帯域情報処理部２００と接続され、送信回路１８２に広帯域情報処理部２００から広帯域送信信号Ｔｘdata_1が入力され、受信回路１８４で復調された広帯域受信信号Ｒｘdata_2が広帯域情報処理部２００に入力される。無線通信部４０２は図示しない有線通信部４０４と接続され、送信回路１８６に有線通信部４０４から広帯域送信信号Ｔｘdata_2が入力され、受信回路１８８で復調された広帯域受信信号Ｒｘdata_1が有線通信部４０４に入力される。
図１４（２）、図１４（４）に示すように、無線通信部６０２は図示しない有線通信部６０４と接続され、送信回路１８６に有線通信部６０４から広帯域送信信号Ｔｘdata_1が入力され、受信回路１８８で復調された広帯域受信信号Ｒｘdata_2が有線通信部６０４に入力される。無線通信部８０２は図示しない広帯域情報処理部８００と接続され、送信回路１８２に広帯域情報処理部８００から広帯域送信信号Ｔｘdata_2が入力され、受信回路１８４で復調された広帯域受信信号Ｒｘdata_1が広帯域情報処理部８００に入力される。
ここで、図１４（１）、図１４（２）に示す第１例は、レセプタクル２２（レセプタクル８４）側に方向管理部１９０を使用し、プラグ４２（プラグ４４）側に方向管理部１９２を用いることで、１組のカプラーで双方向同時送受信を行なう形態である。方向管理部１９０と方向管理部１９２としては、方向性結合器やサーキュレータを使用できる。
方向管理部１９０と方向管理部１９２は、送信回路１８２、送信回路１８６から来た信号をカプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）にのみ送り込み、受信回路１８４、受信回路１８８へ漏洩しない。カプラーが受信した信号は受信回路１８４、受信回路１８８のみに伝播し送信回路１８２、送信回路１８６へは伝わらない。これによって、送信回路１８２、送信回路１８６の出力は損失することなくカプラーから送信され、受信回路１８４、受信回路１８８は送信回路１８２、送信回路１８６からの信号に乱されることなく、カプラーが受信した信号を正しく判別できる。
イーサネット（登録商標）のように全ての接続機器が対等の双方向インタフェースにカプラー通信（電磁界結合部を介した無線通信）を導入する場合には、このような双方向フロントエンド回路を用いるとコネクタの部品点数を減らすことができる。ＨＤＭＩなどは装置にデータを出力するソース機器とデータを受信するシンク機器の区別があるが、ケーブル自体は両端が同一形状をしているため、どちらのプラグをソース機器のレセプタクルに挿入しても良いようにカプラーを介した無線通信は双方化されていることが望ましい。
図１４（３）、図１４（４）に示す第２例は、方向性結合器やサーキュレータを使用せずに、異なる２種類の搬送周波数を用いることによって、１組のカプラーで双方向同時送受信を行なう形態である。異なる２種類の搬送周波数を用いることに対応して、受信系統には、それぞれ異なる搬送周波数に対応した周波数選択機能部を設ける。たとえば、図示した例では、受信回路１８４の前段にバンドパスフィルタ１９４（ＢＰＦ）を設け、受信回路１８８の前段にバンドパスフィルタ１９６（ＢＰＦ）を設けている。バンドパスフィルタ１９４およびバンドパスフィルタ１９６は周波数選択機能部の一例であるが、周波数選択機能部は、バンドパスフィルタに限らない。たとえば、受信回路において注入同期方式による同期検波を行なうことにより、検波後のベースバンド信号を帯域制限する方式とすることで、２組の搬送波による送受信信号を分離するようにしてもよい。
［構成：第１例］
図１５は、第２実施形態の第１例の信号伝送システム１Ｂの全体構成を説明する図である。第１の電子機器２と第２の電子機器８が接続ケーブル４で接続された状態で示している。図２に示した第１実施形態の第１例の構成に対する変形例で示すが、図２Ａに示した第１実施形態の第２例の構成に対しても同様の変形が可能である。以下では、第１実施形態の第１例の構成との相違点に着目して説明する。クロック信号の伝送は割愛する。
電子機器２は、図１４に示した双方向同時通信に対応した無線通信部２０２を備え、無線通信部２０２には２系統の広帯域情報処理部２００_1，２００_2が接続されている。広帯域情報処理部２００_1は広帯域信号を無線通信部２０２に供給し、広帯域情報処理部２００_2は無線通信部２０２で復調された広帯域信号を受け取る。電子機器２はまた、狭帯域信号の系統についても、２系統の狭帯域情報処理部２０４_1，２０４_2を備えている。
接続ケーブル４のプラグ４２は、図１４に示した双方向同時通信に対応した無線通信部４０２を備え、無線通信部４０２には２系統の有線通信部４０４_1，４０４_2が接続されている。これらは通信チップ４０１に収容されている。有線送信器として機能する有線通信部４０４_1は無線通信部４０２で復調された広帯域信号を受け取りケーブル部４０に伝送し、有線受信器として機能する有線通信部４０４_2はケーブル部４０を介して受信した広帯域信号を無線通信部４０２に供給する。
接続ケーブル４のプラグ４４は、図１４に示した双方向同時通信に対応した無線通信部６０２を備え、無線通信部６０２には２系統の有線通信部６０４_1，６０４_2が接続されている。これらは通信チップ６０１に収容されている。有線受信器として機能する有線通信部６０４_1はケーブル部４０を介して受信した広帯域信号を無線通信部６０２に供給し、有線送信器として機能する有線通信部６０４_2は無線通信部６０２で復調された広帯域信号を受け取りケーブル部４０に伝送する。
電子機器８は、図１４に示した双方向同時通信に対応した無線通信部８０２を備え、無線通信部８０２には２系統の広帯域情報処理部８００_1，８００_2が接続されている。広帯域情報処理部８００_1は無線通信部８０２で復調された広帯域信号を受け取り、広帯域情報処理部８００_2は広帯域信号を無線通信部８０２に供給する。電子機器８はまた、狭帯域信号の系統についても、２系統の狭帯域情報処理部８０４_1，８０４_2を備えている。
有線送信器として機能する有線通信部４０４_1と有線通信部６０４_2は、図１１に示した有線通信部４０４と同様の構成のものを使用する。有線受信器として機能する有線通信部４０４_2と有線通信部６０４_1は、図１２に示した有線通信部６０４と同様の構成のものを使用する。
第１例は、後述の第２例（図１５Ａ）とは異なり、有線通信部４０４_1と有線通信部６０４_1の間のケーブル部４０における有線伝送と、有線通信部４０４_2と有線通信部６０４_2の間のケーブル部４０における有線伝送を、各別の導線を使用して行なう点に特徴がある。ケーブル部４０の導線数は第２例よりも多くなるが、エコーキャンセラー技術を適用する必要がないのでプラグ４２，４４を第２例よりも簡易にできるし、送信信号と受信信号のクロストークの可能性は第２例よりも少なくなる。
［構成：第２例］
図１５Ａは、第２実施形態の第２例の信号伝送システム１Ｂの全体構成を説明する図である。第１の電子機器２と第２の電子機器８が接続ケーブル４で接続された状態で示している。ここでも、図２に示した第１実施形態の第１例の構成に対する変形例で示すが、図２Ａに示した第１実施形態の第２例の構成に対しても同様の変形が可能である。以下では、第２実施形態の第１例の構成との相違点に着目して説明する。
第２例は、第１例をベースに、有線通信部４０４_1と有線通信部６０４_1の間と、有線通信部４０４_2と有線通信部６０４_2の間を、共通の導線で有線伝送できるように、エコーキャンセラー技術を適用する点に特徴を有する。公知のエコーキャンセラー技術を用いて共通の差動対を双方向の通信に用いる。このため、通信チップ４０１は、有線通信部４０４_1，４０４_2のケーブル部４０側にエコーキャンセル部４１０（ＥＣ）を備え、通信チップ６０１は、有線通信部６０４_1，６０４_2のケーブル部４０側にエコーキャンセル部６１０（ＥＣ）を備える。
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、コネクタ接続において規格の互換性がとれているか否かを検出して無線通信を行なうか否かを制御する態様である。コネクタ部で無線伝送を行なう本実施形態の仕組みを適用しているか否かを検出して制御する機構（接続適合性判定機構、無線対応識別制御機構、無線通信機能検出機構などと称する）を設けることで、本実施形態を適用していない既存のコネクタ装置と下位互換を図る点に特徴を有する。装着構造は既存のコネクタと同じであっても（機械的な接続の互換性を維持しても）、コネクタ部にカプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を設けるので形状変更が行なわれる。この場合に、接続された各機器、ケーブルの全てが無線伝送が可能な場合には無線伝送を行ない、そうでない場合は既存のコネクタ仕様で伝送する。
因みに、電子機器２、接続ケーブル４、電子機器８には、無線対応識別制御機構が存在する他に、無線対応であるのか無線非対応であるのかは、それぞれ以下のようになっているものとする。たとえば、電子機器２は、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２とカプラー部１２０が存在し、無線非対応であるときには広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２とカプラー部１２０が存在しない。
電子機器８は、無線対応であるときには広帯域情報処理部８００と無線通信部８０２とカプラー部１３０が存在し、無線非対応であるときには広帯域情報処理部８００と無線通信部８０２とカプラー部１３０が存在しない。
接続ケーブル４が無線対応であるときには、プラグ４２にはカプラー部１２５と通信チップ４０１が設けられ、プラグ４４にはカプラー部１３５と通信チップ６０１が設けられている。接続ケーブル４が無線非対応であるときには、プラグ４２にはカプラー部１２５と通信チップ４０１が存在せず、プラグ４４にはカプラー部１３５と通信チップ６０１が存在せず、プラグ４２とプラグ４４の何れか一方のみが無線対応（カプラー部や通信チップが存在する）であるということはない。
カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を適用した本実施形態の新世代インタフェースがカプラーのない旧世代インタフェースと混在して使用されることが想定される。このような場合、電子機器２と接続ケーブル４と電子機器８の全てにカプラーを適用した無線通信機能があるときに限ってカプラーを介したデータ伝送（特に広帯域データ伝送）を実行し、そうでないときには従前と同様に、導線を使った旧世代インタフェースとして機能させる。
［第１例］
図１６は、第３実施形態の第１例の信号伝送システム１Ｃの全体構成を説明する図である。第１の電子機器２と第２の電子機器８が接続ケーブル４で接続された状態で示している。ここでは、図２に示した第１実施形態の第１例の構成に対する変形例で示すが、図２Ａに示した第１実施形態の第２例の構成に対しても同様の変形が可能である。
第３実施形態の第１例は、片方向通信を行なう場合に、無線通信の対応／非対応の識別と識別結果に基づく制御を行なうものである。以下、第１実施形態の第１例の構成との相違点に着目して説明する。
カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を適用した本実施形態の新世代インタフェースがカプラーの無い旧世代インタフェースと混在して使用されることが想定される。このような場合、電子機器２と接続ケーブル４と電子機器８の全てにカプラーを適用した無線通信機能があるときに限ってカプラーを介した広帯域データ伝送を実行し、そうでないときには従前と同様に、導線を使った旧世代インタフェースとして機能させる。以下、第１実施形態の第１例の構成との相違点に着目して説明する。
電子機器２は、方向管理部２２０とパワー検出部２２２（ＰＷ）と通知部２２９をさらに備える。通知部２２９は、判定部の一例であるパワー検出部２２２の判定結果を表示や音声など（たとえば電子機器２のディスプレイやスピーカなど）を利用して通知する。
方向管理部２２０としては、方向性結合器やサーキュレータを使用できる。方向管理部２２０は、無線通信部２０２からの信号を電磁界結合部１２（のカプラー部１２０）に供給するとともに、電磁界結合部１２（のカプラー部１２０）からの信号成分（第１例では反射した信号成分）をパワー検出部２２２に供給する。
パワー検出部２２２は、方向管理部２２０を介して供給される電磁界結合部１２での反射成分のレベルを検知し、予め定められた閾値Ｔｈ１と比較することで、接続ケーブル４のプラグ４２が無線対応であるか否かを判定する。パワー検出部２２２としては、電磁界結合部１２での反射成分のレベルを検知できるものであれればどのような構成のものでもよく、たとえば包絡線検波や自乗検波を適用することができる。
パワー検出部２２２は、この判定結果に基づいて、広帯域情報処理部２００、無線通信部２０２、狭帯域情報処理部２０４の動作を制御する。たとえば、パワー検出部２２２は、接続ケーブル４のプラグ４２が無線対応であると判定したときには、狭帯域情報処理部２０４の動作を停止させ、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２を作動させる（DATA，WIDE）。接続ケーブル４のプラグ４２が無線非対応であると判定したときには、狭帯域情報処理部２０４を動作させ、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２の動作を停止させることで無駄な電力消費を抑える（NULL，NARROW）。
方向管理部２２０は、無線通信部２０２から来た信号を電磁界結合部１２にのみ送り込み、パワー検出部２２２へ漏洩しない。電磁界結合部１２で反射した成分はパワー検出部２２２のみに伝播し無線通信部２０２へは伝わらない。これによって、無線通信部２０２の出力は損失することなく電磁界結合部１２から送信されるし、電磁界結合部１２で反射した成分は無線通信部２０２からの信号に乱されることなく、パワー検出部２２２は反射成分を正しく判別できる。
接続ケーブル４が無線非対応であるとパワー検出部２２２が認識した後には、仮に閾値Ｔｈ１を越えるパワーが検出されなくなったとしても広帯域通信に切り替えることはできない。このことは、誤検知に弱いということを意味する。誤検知対策としては、パワー検出部２２２は、閾値Ｔｈ１を越えるパワーが予め定められた時間だけ継続的に検出されたときに接続ケーブル４が無線非対応と認識するとよい。あるいは、パワー検出部２２２は予め定められた時間ごとに繰り返して検出を行ない、無線非対応の検知回数が予め定められた回数に達したときに接続ケーブル４が無線非対応と認識するとよい。
接続ケーブル４（プラグ４２）のレセプタクル２２への抜き差し対策としては、たとえば、装着（嵌合）させたときに、自動的にあるいは操作者により、パワー検出部２２２をリセットして広帯域通信モードで動作させる機構を設けるとよい。
必須ではないが、狭帯域通信を行なうときには、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２の動作を継続させ、広帯域情報処理部２００は有意のデータではない特定コードを無線通信部２０２に供給し、無線通信部２０２は有意のデータではない特定コードで変調した電波を送信するようにしてもよい。こうすることで、接続ケーブル４が無線非対応のときは反射成分がパワー検出部２２２へ継続的に戻ってくるので、パワー検出部２２２は継続的にあるいは繰り返し接続ケーブル４が無線非対応と認識でき、誤検知対策がより確実になる。加えて、接続ケーブル４（プラグ４２）のレセプタクル２２への抜き差しにも対処できる。
プラグ４２の通信チップ４０１は、コード検出部４２４と整合制御部４２６と通知部４２９をさらに備える。コード検出部４２４はパワー検出部２２２と同様のパワー検出部に置き換えることもできる。
コード検出部４２４は、無線通信部４０２が復調した情報が規則正しいコードであるか否かを判定し、判定結果をプラグ４４の通信チップ６０１の無線通信部６０２へ通知する。無線通信部６０２は、コード検出部４２４からの判定結果に基づいて無線通信部６０２の動作モードを制御する。たとえば、判定結果が規則正しいコードでない旨（FREE）を示しているときは自走発振モードにし、判定結果が規則正しいコードである旨（DATA）を示しているときは広帯域データで変調された電波を送信する。
整合制御部４２６は、プラグ４４の通信チップ６０１から供給される制御信号（OPEN/CLOSE）に基づいて、無線通信部４０２の入力終端を制御するもの、詳しくはカプラー部１２０とカプラー部１２５の間のインピーダンス整合を制御するものである。整合制御部４２６は、無線通信部４０２の入力端と基準電位（たとえば接地や電源電位など）との間の接続をオン／オフする短絡部とすることが考えられる。短絡部が開放のときにはカプラー部１２０とカプラー部１２５の間はインピーダンス整合がとられるが、短絡部が閉じられることでインピーダンス変化（マッチング不整合）が起き、電子機器２側からの電波はカプラー部１２０で反射される。
短絡部としては、たとえばＮＭＯＳ（Ｎch型のＭＯＳトランジスタ）を使用し、ドレインを無線通信部４０２の入力端に接続し、ソースを接地し、ゲートに通信チップ６０１からの制御信号を入力する。制御信号が「CLOSE 」であるときはＮＭＯＳをオンすることで整合制御部４２６は閉じ、制御信号が「OPEN」であるときはＮＭＯＳをオフすることで整合制御部４２６は開く。
なお、コード検出部４２４は、規則正しいコードを検知できないときは無線通信部６０２を動作停止にすることで電力消費を削減してもよい。さらには、無線通信部４０２や有線通信部４０４や有線通信部６０４も動作停止にして、電力消費を一層削減するようにしてもよい。これらの場合、整合制御部４２６の制御はパワー検出部６２２からの制御信号ではなく、コード検出部４２４の検知結果に基づいて行なうとよい。
プラグ４４の通信チップ６０１は、方向管理部６２０とパワー検出部６２２と通知部６２９をさらに備える。通知部４２９や通知部６２９は、判定部の一例であるコード検出部４２４やパワー検出部６２２の判定結果を、表示や音声などを利用して（たとえばプラグ４２やプラグ４４にＬＥＤやブザーを設けるなどして）通知する。
方向管理部６２０としては、方向性結合器やサーキュレータを使用できる。方向管理部６２０は、無線通信部６０２からの信号を電磁界結合部１４（のカプラー部１３５）に供給するとともに、電磁界結合部１４（のカプラー部１３５）で反射した信号成分をパワー検出部６２２に供給する。
パワー検出部６２２は、方向管理部６２０を介して供給される電磁界結合部１４での反射成分のレベルを検知し、予め定められた閾値Ｔｈ２と比較することで、電子機器８のレセプタクル８４が無線対応であるか否かを判定する。パワー検出部６２２としては、電磁界結合部１４での反射成分のレベルを検知できるものであれればどのような構成のものでもよく、たとえば包絡線検波や自乗検波を適用することができる。
パワー検出部６２２は、この判定結果に基づいて、プラグ４２側の通信チップ４０１の整合制御部４２６の動作を制御するための制御信号（OPEN/CLOSE）を切り替える。たとえば、パワー検出部６２２は、電子機器８のレセプタクル８４が無線対応であると判定したときには制御信号を「OPEN」にして整合制御部４２６を開き、電子機器８のレセプタクル８４が無線非対応であると判定したときには制御信号を「CLOSE 」にして整合制御部４２６を閉じる。
方向管理部６２０は、無線通信部６０２から来た信号を電磁界結合部１４にのみ送り込み、パワー検出部６２２へ漏洩しない。電磁界結合部１４で反射した成分はパワー検出部６２２のみに伝播し無線通信部６０２へは伝わらない。これによって、無線通信部６０２の出力は損失することなく電磁界結合部１４から送信されるし、電磁界結合部１４で反射した成分は無線通信部６０２からの信号に乱されることなく、パワー検出部６２２は反射成分を正しく判別できる。
電子機器８は、コード検出部８２４と通知部８２９をさらに備える。通知部８２９は、判定部の一例であるコード検出部８２４の判定結果を表示や音声など（たとえば電子機器８のディスプレイやスピーカなど）を利用して通知する。
コード検出部８２４はパワー検出部２２２と同様のパワー検出部に置き換えることもできる。コード検出部８２４は無線通信部８０２が復調した情報が規則正しいコードであるか否かを判定し、判定結果に基づいて、広帯域情報処理部８００と狭帯域情報処理部８０４の動作を制御する。たとえば、パワー検出部８２２は、規則正しいコードであると判定したときには、狭帯域情報処理部２０４の動作を停止させ、広帯域情報処理部８００を作動させる（WIDE）。規則正しいコードでないと判定したときには広帯域情報処理部８００の動作を停止させ、狭帯域情報処理部２０４を作動させる（NARROW）。
接続ケーブル４が無線非対応であるとコード検出部８２４が認識した後に、仮に規則正しいコードであると判定できたときには、コード検出部８２４は広帯域通信に切り替えることができる。このことは、誤検知に強いということを意味する。電子機器２側とは異なり、特段の誤検知対策は不要である。また、特段の対策をしなくても、接続ケーブル４（プラグ４４）のレセプタクル８４への抜き差しに対処できる。
次に、無線通信の対応／非対応の識別と制御について説明する。
＃ケース１：電子機器２＝無線対応、接続ケーブル４＝無線非対応
最初は、パワー検出部２２２をリセットして、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２を動作させて無線通信部２０２から高周波信号（電波）を電磁界結合部１２に送出する。無線非対応の接続ケーブル４のプラグ４２にはカプラー部１２０が存在せず、無線通信部２０２から出力された高周波信号はレセプタクル２２のカプラー部１２０で反射しパワー検出部２２２へ戻る。閾値Ｔｈ１を越えるパワーが検出されたときパワー検出部２２２は接続ケーブル４が無線非対応と認識し、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２を停止させ、狭帯域情報処理部２０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。ここで、電子機器８が無線対応であったとしても、＃ケース２と同様に、コード検出部８２４は狭帯域通信を行なうように制御する。これにより、電子機器２と電子機器８の間の伝送は、狭帯域伝送となり、コンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース２：電子機器８＝無線対応、接続ケーブル４＝非対応
電子機器８の無線通信部８０２は無入力になり、コード検出部８２４は規則正しいコードを検出しない。このとき、コード検出部８２４は、接続ケーブル４が無線非対応と認識し、広帯域情報処理部８００を停止させ、狭帯域情報処理部８０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。ここで、電子機器２が無線対応であったとしても、＃ケース１と同様に、パワー検出部２２２は狭帯域通信を行なうように制御する。これにより、電子機器２と電子機器８の間の伝送は、狭帯域伝送となり、コンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース３：接続ケーブル４＝無線対応、電子機器２と電子機器８＝無線非対応
接続ケーブル４のプラグ４２側の無線通信部４０２は無入力になり、コード検出部４２４は規則正しいコードを検出しない。コード検出部４２４の検知出力はプラグ４４側の通信チップ６０１に送られて無線通信部６０２を自走発振モードにする。その電波はカプラー部１３５に送られるが、電子機器８が無線非対応でカプラー部１３０を持たないことからカプラー部１３５で反射するため、閾値Ｔｈ２を超える反射成分がパワー検出部６２２で検出される。閾値Ｔｈ２を越える反射を検出したパワー検出部６２２はプラグ４２側の整合制御部４２６を閉じる。電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース４：電子機器２と接続ケーブル４＝無線対応、電子機器８＝無線非対応
接続ケーブル４のプラグ４４のパワー検出部６２２は、＃ケース３と同様に閾値Ｔｈ２を超える反射成分を検知でき、プラグ４２側の整合制御部４２６を閉じる。整合制御部４２６が閉じられることで電磁界結合部１２にマッチング不整合が起こり、無線通信部４０２の入力終端は見えなくなり、無線通信部２０２が送出した電波はカプラー部１２０で反射する。パワー検出部２２２は、＃ケース１と同様に閾値Ｔｈ１を超える反射成分を検知でき、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２を停止させ、狭帯域情報処理部２０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース５：電子機器８と接続ケーブル４＝無線対応、電子機器２＝無線非対応
接続ケーブル４のプラグ４２の無線通信部４０２は無入力になりコード検出部４２４は規則正しいコードを検出しない。＃ケース３と同様にコード検出部４２４の検知結果はプラグ４４側に送られて無線通信部６０２を自走発振モードにする。無線通信部６０２から送出される電波は規則正しいコードで変調されていないので、電子機器８側のコード検出部８２４は＃ケース２と同様に、広帯域情報処理部８００を停止させ、狭帯域情報処理部８０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース６：電子機器２と電子機器８と接続ケーブル４＝無線対応
パワー検出部２２２は、広帯域データモードであれば広帯域情報処理部２００からのデータで変調した電波を出力し、狭帯域モードであれば有意のデータではない特定コードで変調した電波を送信するように、各部を制御する。
無線通信部２０２から出力された何れかのモードの電波は、電磁界結合部１２を介してプラグ４２の無線通信部４０２に入力される。電磁界結合部１２はインピーダンス整合がとれ無線通信部４０２の入力は適正に終端されるのでパワー検出部２２２は閾値Ｔｈ１を超える反射成分を検出しない。その結果、仮に当初は狭帯域データモードであったとしても、パワー検出部２２２は広帯域モードで各部を制御するようになるので、広帯域データで変調した電波を無線通信部２０２から出力する。接続ケーブル４は有線通信部４０４と有線通信部６０４を使って無線通信部４０２が取り込んだ広帯域データを導線伝送する。
このとき、広帯域モードの場合、コード検出部４２４は広帯域モードに対応した規則正しいコードを検出するので、無線通信部６０２は広帯域データで変調された電波を送信する。この電波は電磁界結合部１４を介して電子機器８の無線通信部８０２に入力される。電磁界結合部１４はインピーダンス整合がとれ無線通信部８０２の入力は適正に終端されるのでパワー検出部６２２は閾値Ｔｈ２を超える反射成分を検出しない。その結果、整合制御部４２６は開かれた状態が維持され、無線通信部４０２の入力終端は機能して、カプラー部１２０は無線通信部２０２からの電波を反射しない。電子機器８のコード検出部８２４は、接続ケーブル４からの電波を受けて広帯域モードに対応した規則正しいコードを検出するので、各部を広帯域モードで制御する。広帯域情報処理部８００は、接続ケーブル４からの電波を受けて広帯域データを再生する。
一方、狭帯域モードの場合、有意のデータではない特定コードで変調した電波が無線通信部２０２から無線通信部４０２に送信される。コード検出部４２４は狭帯域モードに対応した特定コードを検出するので、無線通信部６０２を自走発振モードにする。無線通信部６０２から送出される電波は規則正しいコードで変調されていないので、電子機器８側のコード検出部８２４は＃ケース２や＃ケース５と同様に、広帯域情報処理部８００を停止させ、狭帯域情報処理部８０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。これにより、電子機器２と接続ケーブル４と電子機器８の全てにカプラーを適用した無線通信機能があるときであっても、従前と同様に、導線を使った旧世代インタフェースとして機能させることができる。
なお、狭帯域通信を行なう場合（全てが無線対応の場合における狭帯域モードの場合も含む）に無線通信に関する機能部を動作させておくことは電力消費上無駄である。この対策としては、たとえば、コード検出部４２４の検知結果で整合制御部４２６、有線通信部４０４、有線通信部４０６を制御するように変形することが考えられる。コード検出部４２４は狭帯域モードに対応した特定コードを検出すると、有線通信部４０４と有線通信部４０６の動作を停止するとともに、整合制御部４２６を閉じる。無線通信部６０２も動作停止にしてもよい。
これにより、＃ケース４と同様に電子機器２側のパワー検出部２２２は、閾値Ｔｈ１を超える反射成分を検知でき、広帯域情報処理部２００と無線通信部２０２を停止させ、狭帯域情報処理部２０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。電子機器８は、無線通信部６０２が自走発振モードや動作停止のときには規則正しいコードを検知できないので、広帯域情報処理部８００を停止させ、狭帯域情報処理部８０４を動作させて、狭帯域通信を行なうように制御する。これにより、無線伝送に関する機能部の動作をできるだけ停止させつつ、導線を使った旧世代インタフェースとして機能させることができる。機器に複数のインタフェース規格を容易に搭載することができる。
無線対応可能な電子機器２、ケーブル４、電子機器８がこのような形態で狭帯域通信を行なうことは、単に電子機器２が送信回路２０２からの電波出力を停止してあたかもケース５であるかのようなの形態をとることに比べて次のような利点がある。それは、コード検出器４２４が１）データのコードを検出、２）ヌルコードを検出、３）何れのコードも検出せずという３状態を検出可能であるように作っておくと、狭帯域通信状態を３）であればハードウエア的に広帯域通信が不可能であるケース５、２）であれば広帯域通信も可能なハードウエアで狭帯域通信状態が選択されているケース６であると区別することが可能になる。消費電力削減のために受信回路４０２やコード検出部４２４を間歇動作とする場合の回路動作頻度を、ハードウエアの交換が無い限り広帯域通信の開始はあり得ない前者では低く、いつ広帯域通信が始まっても不思議ではない後者では高く設定するのが合理的である。
［第２例］
図１６Ａは、第３実施形態の第２例の信号伝送システム１Ｃの全体構成を説明する図である。第１の電子機器２と第２の電子機器８が接続ケーブル４で接続された状態で示している。ここでは、図１５に示した第２実施形態の第１例の構成に対する変形例で示すが、図１５Ａに示した第２実施形態の第２例の構成に対しても同様の変形が可能である。
第３実施形態の第２例は、双方向通信を行なう場合に、無線通信の対応／非対応の識別と識別結果に基づく制御を行なうものである。双方向通信の場合に無線対応識別制御機構を設けるには、第１例の構成を、各方向に各別に設けることが先ず考えられる。しかしながらこの場合、回路規模が大きくなる。加えて、パワー検出部は送信対象のＲＦ信号であるのか反射成分なのかの区別が問題となる。双方向通信に対応した構成であるので、パワー検出部は、接続の相手方が無線非対応のときの反射成分のレベルだけでなく、正常な方向のＲＦ信号のレベルも検知する。ここで、接続の相手方が無線非対応のときの反射成分の方が正常な方向のＲＦ信号レベルよりも小さいと考えて、処理することも考えられる。しかしながら、このような判別手法では、反射の状況次第では判定が不確実になることも起こり得る。
そこで、第２例では、第１例の片方向通信を双方向通信に変形することに加えて、双方向通信に対応した各無線通信部に、受信回路１８４、受信回路１８８の捉えたＲＦ（高周波）信号が自身の送信回路１８２、送信回路１８６が出力したＲＦ信号の反射成分なのか相手から届いたＲＦ信号なのかを区別する機構を設けることで、回路規模の増大を抑える。ＲＦ信号の区別のため、一例として、電子機器２や電子機器８が出力する無線信号と接続ケーブル４が出力する無線信号には、パターンが異なり識別可能なコード（たとえばＮＵＬＬコード）を使う。
以下、電子機器２、接続ケーブル４、電子機器８は、前提として、第２実施形態の第１例のように双方向通信に対応した構成であるものとし、第３実施形態の第１例との相違点に着目して説明する。
電子機器２は、コード検出部２２４（ＣＤ）と制御部２２８をさらに備える。コード検出部２２４は、受信回路１８４が復調した情報から予め定められたコードを検出する。ここで、予め定められたコードとは「ＮＵＬＬコード」である。パワー検出部２２２は、送信回路１８２の反射波成分あるいは無線通信部４０２側からのＲＦ信号のレベルを検出する。制御部２２８は、パワー検出部２２２の検知結果とコード検出部２２４の検知結果に基づいて、広帯域伝送にするのか狭帯域伝送にするのかを制御する。
接続ケーブル４のプラグ４２の通信チップ４０１は、方向管理部４２０とパワー検出部４２２をさらに備える。因みに、第１例とは異なり整合制御部４２６を備えない。パワー検出部４２２は、送信回路１８６の反射波成分あるいは無線通信部２０２側からのＲＦ信号のレベルを検出する。コード検出部４２４は、受信回路１８８が復調した情報から予め定められたコードを検出する。ここで、予め定められたコードとは「ＮＵＬＬコード」である。コード検出部４２４は接続ケーブル４の「ＮＵＬＬコード」を検出したときは接続の相手方（ここでは電子機器２）が無線非対応であると識別し、その旨を出力する。
ここにパワー検出部４２２を用いる理由は、受信回路１８８への信号パワーが微弱でＳＮ比が悪くコードを誤検出してしまうような場合でも、パワー検出部４２２によって測定されたパワーが微弱であることをもって電子機器２は無線対応ではないと判断するためである。そのような状況は電子機器２が本来無線対応可能な機器であってカプラー１２０と受信回路１８４がパッシブに終端を形成しているが、何らかの理由で送信回路１８２を停止し無線対応を停止中の場合などに発生する。このような状況ではプラグ４２内の送信回路１８６の出力の極一部がカプラー１２や方向性結合器４２０の不完全性によって受信回路１８８に漏洩していることがあり、電子機器２とプラグ４２のもつコードの一部が類似しているとノイズによるコードの誤認がコード検出器４２４において生じ得るのである。
パワー検出部４２２の検知結果とコード検出部４２４の検知・識別結果は双方向通信に対応した有線通信部４０４に供給される。有線通信部４０４は、コード検出部４２４が接続ケーブル４のＮＵＬＬコードを検出したとき（つまり接続の相手方が無線非対応であると識別したとき）は、その旨を有線伝送し、プラグ４４側の送信回路１８２の送信動作を停止させる。因みに、コード検出部４２４の誤検知による動作不良を防止するべく、パワー検出部４２２が反射成分を検知している旨を示しているときにコード検出部４２４が接続ケーブル４のＮＵＬＬコードを検出したときのみ送信回路１８２の送信動作を停止させるようにしてもよい。
接続ケーブル４のプラグ４４の通信チップ６０１は、コード検出部６２４をさらに備えている。パワー検出部６２２はパワー検出部４２２と同様の機能をなし、コード検出部６２４はコード検出部４２４と同様の機能をなす。
電子機器８は、方向管理部８２０とパワー検出部８２２と制御部８２８をさらに備える。パワー検出部８２２はパワー検出部２２２と同様の機能をなし、コード検出部８２４はコード検出部２２４と同様の機能をなし、制御部８２８は制御部２２８と同様の機能をなす。
なお、図面の都合で通知部を割愛しているが、電子機器２、プラグ４２、プラグ４４、電子機器８のそれぞれにおいては、パワー検出部やコード検出部の判定結果を通知部で通知するようにするとよい。
次に、無線通信の対応／非対応の識別と制御について説明する。
＃ケース１：電子機器の一方と接続ケーブル＝無線対応、電子機器の他方＝無線非対応
たとえば、電子機器２が無線対応で電子機器８が無線非対応であるとする。この場合、電子機器８側にはＲＦ信号を終端する電磁界結合部１４や無線通信部８０２が存在しないので、通信チップ６０１の送信回路１８２がＲＦ信号を送出したときその反射波が通信チップ６０１の受信回路１８４に入る。コード検出部６２４は受信信号からコードを調べることで接続ケーブル４のＮＵＬＬコードが検出されるので接続の相手方（ここでは電子機器８）が無線非対応であると識別する。その識別結果は有線通信部６０４から有線通信部４０４に通知される。この通知を受けた有線通信部４０４は無線通信部４０２の送信回路１８６の送信動作を停止させる。
プラグ４２が電磁界結合部１２（カプラー部１２５）と無線通信部４０２を持ちＲＦ信号を終端しているので、電子機器２の受信回路１８４は無線通信部２０２の送信回路１８２がＲＦ信号を送出したときその反射波を拾うことはない。しかし、無線通信部４０２は送信回路１８６の送信動作が停止されているので、無線通信部２０２は無線通信部４０２からのＲＦ信号を受信できない。したがって、パワー検出部２２２はＲＦ信号を検出しない。制御部２２８は、このパワー検出部２２２の検知結果に基づいて、無線通信を使った広帯域伝送はできないと判断して狭帯域伝送を行なうように制御する。電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース２：電子機器の少なくとも一方＝無線対応、接続ケーブル４＝無線非対応
電子機器２と電子機器８のうちの無線対応の機器は、接続の相手型（プラグ４２やプラグ４４）がカプラー（カプラー部１２５、カプラー部１３５）と無線通信部４０２、無線通信部６０２を持たないことによる反射を受信する。コード検出部２２４やコード検出部８２４によりコードを調べることで自身のＮＵＬＬコードが検出される。制御部２２８は、このコード検出部２２４、コード検出部８２４の検知結果に基づいて、無線通信を使った広帯域伝送はできないと判断して狭帯域伝送を行なうように制御する。電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。
＃ケース３：接続ケーブル４＝無線対応、電子機器２と電子機器８＝無線非対応
電子機器２と電子機器８は狭帯域伝送しかできないので、電子機器２と電子機器８の間の狭帯域伝送はコンタクト電極と導線を介して行われる。このとき、＃ケース１から推測されるように、コード検出部４２４は反射成分についての受信信号からコードを調べることで接続ケーブル４のＮＵＬＬコードを検出でき、この結果に基づいて無線通信部６０２の送信回路１８２の送信動作を停止させる。同様に、コード検出部６２４は反射成分についての受信信号からコードを調べることで接続ケーブル４のＮＵＬＬコードを検出でき、この結果に基づいて無線通信部４０２の送信回路１８６の送信動作を停止させる。
＃ケース４：電子機器２と電子機器８と接続ケーブル４＝無線対応
全てのＲＦ信号は相対するカプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）と受信回路１８４、受信回路１８８で終端されるので反射しない。受信回路１８４、受信回路１８８に入力されるのは全て相対する送信回路１８２、送信回路１８６からのＲＦ信号である。このことは、コード検出部２２４とコード検出部８２４が接続ケーブル４のＮＵＬＬコードを検出し、コード検出部４２４が電子機器２のＮＵＬＬコードを検出し、コード検出部６２４が電子機器８のＮＵＬＬコードを検出することで確認される。確認がとれると、電子機器２（の制御部２２８）と電子機器８（の制御部８２８）は、広帯域伝送の回路を動作させ、接続ケーブル４はプラグ４２とプラグ４４の間で広帯域データ伝送を行なう。
なお、第３実施形態の第１例および第２例で説明した判定処理は、専ら、他のコネクタ部が無線結合部を有することで電磁界結合部を形成できるものであるか否かを判定していたが、これだけではなく、さらに、無線信号の仕様が他のコネクタ部との間で共通であるか否かを判定するようにしてもよい。この場合、他のコネクタ部が無線結合部を有するものであり、かつ、無線信号の仕様が他のコネクタ部との間で共通である場合に、無線信号を伝送できると判定し、それ以外は無線結合部を介しての無線信号を伝送できないと判定する。たとえば、無線信号の仕様判定のために、予め取り決めたコードを伝送対象信号に挿入し、各コード検出部でそのコードを使って判定することが考えられる。また、変調方式が異なる場合には予め取り決めたコードを適正に取得できるか否かで判定することも考えられる。
＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態の信号伝送システム１Ｄを説明する図である。ここで、図１７（１）は、第１実施形態の図１１に対応し、図１７（２）は、第１実施形態の図１２に対応する。
第４実施形態は、広帯域信号に関してコネクタ部に無線伝送を行なう本実施形態の仕組みを適用するものである。特に、前述の第１実施形態との相違として、第４実施形態は、接続ケーブル４における広帯域信号用の有線伝送を光配線（光ケーブル、光ファイバ）で行なうものである。つまり、接続ケーブル４内で広帯域データ伝送に光伝送を使う形態である。広帯域信号を導線伝送ではなく光伝送にすることで、接続される相手方機器と電気的に分離できる（アイソレーションをとれる）し、多チャネル化して広帯域データ伝送に対応しなくても済むので場合によっては有線伝送用の信号処理回路を簡易にできる。
ここでは、片方向通信を行なう第１実施形態に対する変形例で説明する。全体構成は図示しないが、たとえば、図２や図２Ａにおける有線通信部４０４と有線通信部６０４の間を光配線にすればよい。図示しないが、双方向通信を行なう第２実施形態において、第４実施形態を適用して、接続ケーブル４における広帯域信号用の有線伝送を光配線（光ケーブル）で行なうようにしてもよい。
図１７（１）には、無線通信部４０２で復調される広帯域情報を有線通信部４０４で光信号で有線送信する機能部の詳細構成例が示されている。無線通信部４０２は、注入同期方式を採用した無線受信回路３１００と同様の構成である（図９（２）を参照）。ここでは、無線通信部４０２の構成説明を割愛する。
第４実施形態の有線通信部４０４Ｄは、信号処理部３４００とタイミング信号生成部３５００を備える。信号処理部３４００は、受信した無線信号を復調して得た電気信号を光信号に変換する電気光変換部の一例であり、識別回路３４０２と電流駆動部３４４０（ＬＤドライバ）と半導体レーザ３４５０（ＬＤ）を有する。
タイミング信号生成部３５００は、有線通信部４０４Ｄで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部３５００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえば、ＰＬＬやＤＬＬなどで構成するのが好適である。以下ではＤＬＬで構成する場合で説明する。
タイミング信号生成部３５００は、遅延同期部３５１０（ＤＬＬ）を備えている。遅延同期部３５１０は、無線通信部４０２（無線受信回路３１００）の受信側局部発振部３１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部３５１２、位相比較部３５１４（ＰＤ）、位相調整部３５１６を有する。遅延同期部３５１０の構成および動作は、第１実施形態の遅延同期部３３１０と同様である。
識別回路３４０２は、第１実施形態の信号処理部３２００の識別回路３２０２と同様に、無線通信部４０２により復調された広帯域信号をリタイミングクロックに同期して取り込む。識別回路３４０２は二値化部３１２２の機能も兼ねる。
識別回路３４０２でサンプリングされた９Ｇｂ／ｓ出力は電流駆動部３４４０に供給される。電流駆動部３４４０は、この９Ｇｂ／ｓ出力に基づいて半導体レーザ３４５０を駆動することで電気信号（広帯域データ）を光信号に変換する。
ケーブル部４０は、第１実施形態の導線９０１０に代えて光ファイバ９０２０（光ケーブルの一例）が使用されている。光ファイバ９０２０のプラグ４２側には光結合部９０２２（Optical Coupler ）が設けられている。半導体レーザ３４５０から発せられた光信号は光結合部９０２２を介して光ファイバ９０２０に取り込まれ、光ファイバ９０２０を伝達する。
図１７（２）には、有線通信部６０４で受信される広帯域情報を無線通信部６０２で無線送信する機能部の詳細構成例が示されている。無線通信部６０２は、無線送信回路１１００と同様の構成である（図９を参照）。無線通信部６０２の構成説明を割愛する。
第４実施形態の有線通信部６０４Ｄは、ＣＤＲ（Compact Disc Recordable ）などの光読取回路に似通った構成であり、信号処理部５４００とタイミング信号生成部５５００を備えている。信号処理部５４００は、光ケーブルを伝送した光信号を電気信号に変換する光電気変換部の一例であり、光検出部５４０２と、９Ｇｂ／ｓのＮＲＺ信号をサンプリングするサンプリング部５４１０を備える。光検出部５４０２にはフォトダイオード（ＰＤ）が使用される。光ファイバ９０２０のプラグ４４側には光結合部９０２４（Optical Coupler ）が設けられている。
サンプリング部５４１０は、増幅機能を持った電流電圧変換回路５４１２（ＴＩＡ）と識別回路５４１４を有する。電流電圧変換回路５４１２は、ケーブル部４０内の光ファイバ９０２０を経由した９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号の波形整形を行なう。識別回路５４１４は、二値化部３１２２の機能を備えており、リタイミングクロック（周波数は９ＧＨｚ）で電流電圧変換回路５４１２から出力された信号を取り込むことで、２値に量子化して無線通信部６０２の周波数混合部１１１２に供給する。
タイミング信号生成部５５００は、有線通信部６０４Ｄで使用するタイミング信号を生成するものである。タイミング信号生成部５５００は、各種のタイミング信号を生成できるものであればよく、種々の回路構成を採り得るが、たとえばＰＬＬやＤＬＬなどで構成するのが好適である。以下では第１実施形態のタイミング信号生成部５３００と同様にＰＬＬで構成する場合で説明する。たとえば、ＣＤＲ−ＰＬＬ回路の考え方を適用できる。
タイミング信号生成部５５００は、無線通信部６０２（無線送信回路１１００）の送信側局部発振部１１１４を発振回路として利用するように構成されており、分周部５５１０と、位相比較部５５２０（ＰＤ）と、チャージポンプ部５５３０（ＣＰ）と、ループフィルタ部５５５０を備えている。分周部５５１０は出力発振信号Ｖout の周波数を１／６に分周して、識別回路５４１４と位相比較部５５２０に供給する。
変調機能部１１１０の送信側局部発振部１１１４から出力された５４ＧＨｚの送信搬送信号は分周部５５１０により６分周されて識別回路５４１４への９ＧＨｚリタイミングクロックとなる。この９ＧＨｚリタイミングクロック選はまた９ＧＨｚ比較クロックとして位相比較部５５２０に供給される。
タイミング信号生成部５５００は、９ＧＨｚ比較クロックが信号処理部５４００が受信する受信信号と周波数位相同期するように、位相比較部５５２０、チャージポンプ部５５３０、ループフィルタ部５５５０とともにＰＬＬ回路を構成している。タイミング信号生成部５５００の動作は、基本的にはタイミング信号生成部５３００と同じである。
有線通信部６０４Ｄの全体動作は以下の通りである。光ファイバ９０２０を伝達した光信号（９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号）は光結合部９０２４を介して光検出部５４０２に入射する。光検出部５４０２は、光信号を電気信号に変換して電流電圧変換回路５４１２に供給する。電流電圧変換回路５４１２は電気信号を増幅・整形して識別回路５４１４に供給する。識別回路５４１４は、タイミング信号生成部５５００で抽出した９ＧＨｚリタイミングクロックで、電流電圧変換回路５４１２の出力をサンプリングして９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号を取得し無線通信部６０２に供給する。９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号は周波数混合部１１１２に変調信号として入力される。無線通信部６０２は、送信側局部発振部１１１４からの５４ＧＨｚ送信搬送信号を９Ｇｂ／ｓＮＲＺ信号で変調しＲＦ信号を生成する。変調されたＲＦ信号は送信増幅部１１２０と電磁界結合部１４（カプラー部１３０）を介して伝送される。
第４実施形態では、導線伝送と比べると、ケーブル部４０での有線伝送を光伝送で実現しているので、広帯域伝送に向いており、多チャネル化処理を行なわずに済むから、機器間のアイソレーションがとれるだけでなく、有線伝送用の信号処理回路を簡易にできる。
＜第５実施形態＞
図１８〜図２０は、第５実施形態の信号伝送システム１Ｅを説明する図である。ここでは双方向通信を行なう第２実施形態に対する変形例で示すが、片方向通信を行なう第１実施形態や広帯域信号に関しての有線伝送を光伝送で行なう第４実施形態に対しても同様の仕組みを適用できる。
第５実施形態は、電源ケーブル５（ＡＣアダプタのケーブルを含む）に、広帯域信号に関してコネクタ部（コンセントやテーブルタップなどを含む）に無線伝送を行なう本実施形態の仕組みを適用するものである。因みに、第１〜第４実施形態とは異なり、電源ケーブルでは、狭帯域信号用や電源用のコンタクトが存在しない。
電源ケーブル５は、ケーブル部５０と、ケーブル部５０の電子機器２Ｅ側の端部に設けられたコネクタ部（コネクタプラグ：以下プラグ５２と記す）と、ケーブル部５０の電子機器８Ｅ側の端部に設けられたコネクタ部（コネクタプラグ：以下プラグ５４と記す）とで構成されている。
電子機器２Ｅと電子機器８Ｅとが電源ケーブル５で接続されることで、電子機器２Ｅから電子機器８Ｅ側へ電源が供給される。ここで、第５実施形態では、コンタクト電極を利用する通常の電源供給の接続系統の他に、無線で信号接続を行なう系統も設けられている。以下では、無線接続の系統に着目して説明する。
電源ケーブル５のケーブル部５０は、電源供給線５０１０の他に、広帯域データ専用のデータ伝送線５０２０を備え、データ伝送線５０２０を使って広帯域データ伝送を行なう。データ伝送線５０２０は、第１〜第３実施形態のように導線９０１０を使用することもできるし、第４実施形態のように光ファイバ９０２０を使用することもできる。
電子機器２Ｅには、電源ケーブル５のプラグ５２と嵌合可能なレセプタクル２２が設けられている。電子機器８Ｅには、電源ケーブル５のプラグ５４と嵌合可能なレセプタクル８４が設けられている。
［第１例］
図１８に示す第１例はＡＣ電圧で電源供給する形態であり、電子機器２Ｅと電子機器８Ｅは、たとえば何れか一方（たとえば電子機器２Ｅ）がたとえばコンセント（たとえば壁に配置）やテーブルタップなどであり、他方（たとえば電子機器８Ｅ）はパーソナルコンピュータやデジタルテレビ（ＤＴＶ）などの音声や映像などのデータを処理する機器である。ＡＣ電圧で電源供給する形態の第１例では、ケーブル部５０の電源供給線５０１０としてはＡＣ配線５０１２が使用される。
電子機器２Ｅは、本来の機能要素である電源線２５０（ＡＣパワーソース）の他に、無線通信部２０２と通信インタフェース部２７０（通信ＩＦ部）を備える。電源線２５０にはたとえばノイズフィルタが設けることもある。ＡＣプラグ２５８を介して電源線２５０にＡＣ電源が供給される。無線通信部２０２は第２実施形態で説明したものと同様に送信回路１８２と受信回路１８４を具備した双方向通信対応のものであるである。双方向通信に対応するべく、カプラー部１２０と無線通信部２０２の間には方向管理部１９０が設けられている。通信インタフェース部２７０は、広帯域ＬＡＮなどの通信手段との接続を中継する機能部であり、たとえばブリッジやＨＵＢやルータなどが該当する。
電源ケーブル５のプラグ５２は、電源部４５０と無線通信部４６０を備える。電源部４５０は、無線通信部４６０に電源（ＤＣ電圧）を供給するもので、電流制限抵抗４５２、トランス４５４、ＡＣ／ＤＣ変換部４５６を有する。電流制限抵抗４５２は２本の電源線のうちの一方とトランス４５４の一次巻線の一方の入力端の間に存在する。トランス４５４の一次巻線の他方の入力端は２本の電源線のうちの他方と接続されている。トランス４５４の二次巻線はＡＣ／ＤＣ変換部４５６に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換部４５６は公知の仕組みによりＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、ＤＣ電圧を無線通信部４６０に供給する。
無線通信部４６０は、無線通信部４０２および有線通信部４０４を具備した通信チップ４０１を有する。通信チップ４０１は第２実施形態で説明したものと同様に送信回路１８６と受信回路１８８を具備した双方向通信対応のものである。双方向通信に対応するべく、カプラー部１２５と通信チップ４０１の間には方向管理部１９２を備える。
電源ケーブル５のプラグ５４は、電源部６５０と無線通信部６６０を備える。電源部６５０は、無線通信部６６０に電源（ＤＣ電圧）を供給するもので、電流制限抵抗６５２、トランス６５４、ＡＣ／ＤＣ変換部６５６を有する。電流制限抵抗６５２は２本の電源線のうちの一方とトランス６５４の一次巻線の一方の入力端の間に存在する。トランス６５４の一次巻線の他方の入力端は２本の電源線のうちの他方と接続されている。トランス６５４の二次巻線はＡＣ／ＤＣ変換部６５６に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換部６５６は公知の仕組みによりＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、ＤＣ電圧を無線通信部６６０に供給する。
無線通信部６６０は、無線通信部６０２および有線通信部６０４を具備した通信チップ６０１を有する。通信チップ６０１は第２実施形態で説明したものと同様に送信回路１８６と受信回路１８８を具備した双方向通信対応のものであるである。双方向通信に対応するべく、カプラー部１３５と通信チップ６０１の間には方向管理部１９２を備える。
電子機器８Ｅは、本来の機能要素である電源部８５０（ＡＣパワーシンク）の他に、無線通信部８０２と通信インタフェース部８７０（通信ＩＦ部）を備える。電源部８５０は、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成する。無線通信部８０２は第２実施形態で説明したものと同様に送信回路１８２と受信回路１８４を具備した双方向通信対応のものであるである。双方向通信に対応するべく、カプラー部１２０と無線通信部８０２の間には方向管理部１９０が設けられている。通信インタフェース部８７０は、通信インタフェース部２７０と同様に、広帯域ＬＡＮなどの通信手段との接続を中継する機能部である。
［電磁界結合部の構造例］
図１９は、第５実施形態（第１例）の無線カプラー（電磁界結合部１２および電磁界結合部１４）の具体的な構成例を示す図である。図示した例は、図７〜図８Ａで説明した第３例（導波路の断面を介して無線伝送を行なう態様）を採用している。データ伝送線５０２０としては導線９０１０を使用している。図から明らかであるので、ここでは、各部の説明を割愛する。第３例を適用することに限らず、第１例や第２例を適用してもよい。
［第２例］
図２０に示す第２例はＤＣ電圧で電源供給する形態であり、電子機器２Ｅと電子機器８Ｅは、たとえば何れか一方（たとえば電子機器２Ｅ）がＡＣアダプタであり、他方（たとえば電子機器８Ｅ）はパーソナルコンピュータやデジタルテレビ（ＤＴＶ）などの音声や映像などのデータを処理する機器である。ＤＣ電圧で電源供給する形態の第２例では、ケーブル部５０の電源供給線５０１０としてはＤＣ配線５０１４が使用される。
電子機器２ＥがＡＣアダプタとなり、電子機器２Ｅは、電源線２５０の代わりに電源部２６０を備える。電源部２６０は、電子機器２ＥをＡＣアダプタとするべく、コンセントからＡＣプラグ２６８で引き込んだ交流電源を直流電源（ＤＣ電圧）に変換し電源ケーブル５を介して電子機器８Ｅに直流電源を供給するもので、電流制限抵抗２６２、トランス２６４、ＡＣ／ＤＣ変換部２６６を有する。電流制限抵抗２６２はＡＣプラグ２６８を介した２本の電源線のうちの一方とトランス２６４の一次巻線の一方の入力端の間に設けられている。トランス２６４の一次巻線の他方の入力端は２本の電源線のうちの他方と接続されている。トランス２６４の二次巻線はＡＣ／ＤＣ変換部２６６に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換部２６６は公知の仕組みによりＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する。このＤＣ電圧は電源ケーブル５のケーブル部５０のＤＣ配線５０１４を介して電子機器８Ｅ側に供給される。電子機器８Ｅは、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成する電源部８５０の代わりに、ＤＣ電源からＤＣ電源を生成する電源部８０８を備える。
電源供給線５０１０がＤＣ配線５０１４となるので、プラグ５２の電源部４５０とプラグ５４の電源部６５０を次のように変更する。電源部４５０は、電流制限抵抗４５２、トランス４５４、ＡＣ／ＤＣ変換部４５６に代えて、ＤＣ／ＤＣ変換部４５８を備える。電源部６５０は、電流制限抵抗６５２、トランス６５４、ＡＣ／ＤＣ変換部６５６に代えて、ＤＣ／ＤＣ変換部６５８を備える。ＤＣ／ＤＣ変換部４５８やＤＣ／ＤＣ変換部６５８は、たとえば三端子レギュレータやツェナーダイオードなどの基準電源を利用した電源安定化回路を使用できる。ＤＣ／ＤＣ変換部４５８を備えずに、電源部２６０が生成したＤＣ電圧そのものを無線通信部４６０に供給してもよいし、ＤＣ／ＤＣ変換部６５８を備えずに、電源部２６０が生成したＤＣ電圧そのものを無線通信部６６０に供給してもよい。
第１例および第２例の何れにおいても、カプラー（電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）およびケーブル部５０に増設したデータ伝送線５０２０を使って広帯域データ伝送を行なう。第１例の場合、電源供給線５０１０はＡＣ配線５０１２であり、ＡＣ配線５０１２に供給される電力はＡＣ電源そのものであり、電源ケーブル５のＡＣ／ＤＣ変換回路（電源部４５０、電源部６５０）を経て、無線通信機能部（無線通信部４６０、無線通信部６６０）にパワーを供給する。これに対して、第２例の場合は、電源供給線５０１０はＤＣ配線５０１４であり、ＤＣ配線５０１４に供給される電力はＤＣ電源であるから、電源ケーブル５にはＡＣ／ＤＣ変換回路が不要で、ＤＣ配線５０１４からそのまま無線通信機能部（無線通信部４６０、無線通信部６６０）にパワーを供給でき、必要に応じてＤＣ／ＤＣ変換回路（ＤＣ／ＤＣ変換部４５８、ＤＣ／ＤＣ変換部６５８）を設ければよい。
［適用システム］
図２１は第５実施形態の適用例を説明する図である。ＲＦカプラー通信機能（広帯域データに関しての無線通信機能）を備えた電源ケーブル５には、図２１のような用途が考えられる。たとえば、電子機器２Ｅとしてテーブルタップ２Ｅ_1とＡＣアダプタ２Ｅ_2が存在する。テーブルタップの各コンセントに各種の電子機器８Ｅからの電源ケーブル５が接続される。なお、ＡＣアダプタ２Ｅ_2はテーブルタップ２Ｅ_1の１つのコンセントからＡＣ電源の供給を受ける。電子機器８Ｅとしては、デジタルテレビ８Ｅ_1（ＤＴＶ）、ＤＶＤ（ブルーレイを含む）を利用した録画再生装置８Ｅ_2、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ８Ｅ_3、ノート型のパーソナルコンピュータ８Ｅ_4が存在している。
テーブルタップ２Ｅ_1とデジタルテレビ８Ｅ_1、録画再生装置８Ｅ_2、パーソナルコンピュータ８Ｅ_3との接続は第１例が適用され、ＡＣアダプタ２Ｅ_2とパーソナルコンピュータ８Ｅ_4との接続は第２例が適用される。何れも、電源ケーブル５を繋ぐだけで機器間の高速データ通信が可能になる。既存のＰＬＣ（Power Line Communication）のようにパワーラインやその電極に信号を通さないので宅内ＡＣ配線による電源不要輻射が少ない。
＜比較例との対比＞
産業用装置や民生機器の情報処理能力は年々増強されており、それらをケーブルで繋ぐインタフェースの伝送すべきデータ帯域も拡大を続けている。従来（既存）のインタフェースと互換性を保ちながら伝送帯域を拡大する世代交代は種々のインタフェースで実施されている。代表的な例として、イーサネット（登録商標）では、１０Ｂａｓｅ−Ｔから１００Ｂａｓｅ−ＴＸへ、さらには１０００Ｂａｓｅ−Ｔへの拡張が挙げられ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）では、ＵＳＢ１．０からＵＳＢ２．０へ、さらにはＵＳＢ２．０からＵＳＢ３．０への拡張が挙げられる。一般にこれらの世代交代では旧世代用に設計されたコネクタ電極の形状と配置が広帯域に適していないことが問題になる。これによる制約を克服するために様々な技術が適用されている。
たとえば、イーサネット（登録商標）では、参考文献１に示されているように、伝送信号符号の改良とともに、ケーブルイコライザ、エコーキャンセラ、クロストークキャンセラなどの信号整形技術が導入された。
参考文献１：石田修、“高速イーサネット規格の標準化動向”、ＮＧＮ時代の光技術・産業懇談会第５回公開討論会、２００８年３月５日、［online］、［平成２２年３月２６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.oitda.or.jp/main/study/ngn/NGN5-Siryou/07NGN5-1.pdf＞
ＵＳＢでは、ＵＳＢ２．０からＵＳＢ３．０への拡張時には、参考文献２に示されているように、広帯域信号用のピンが追加され、従来４芯だったケーブルは９芯となり、外見は従来型と同じサイズにしつつ、ピン（コンタクト電極）追加のためにコネクタの形状が変更されている。追加されたＵＳＢ３．０の信号線が相互に繋がるときにはＵＳＢ３．０として動作し、そうでないときにはＵＳＢ２．０（あるいは１．０）で動作することで、既存のＵＳＢ機器やＵＳＢケーブルとの接続互換性（下位互換性）を維持している。
参考文献２：ルネサス社のホームページ（リンク先）：製品情報→専用ＩＣ→ＵＳＢデバイスの“ＵＳＢ”→ＵＳＢの“ＵＳＢ３．０の仕様概要”→“下位互換性”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年３月２６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.necel.com/usb/ja/about_usb/USB3_3.html＞
しかしながら、さらなる高速・大容量のデータ伝送の要求を満たすには、従来のような技術の延長線では限界に達する。たとえば、次世代デジタルマルチメディアインタフェースとしてＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）が注目されている。しかしながら、現状でも１対当たり３．４Ｇｂ／ｓの差動信号対を３対収納しているＨＤＭＩのような小型で多極のコネクタを持つインタフェースをさらに広帯域化する場合には信号処理の側面からの対処やピン追加での対処には困難性がある。たとえば、５Ｇｂ／ｓを超えるような高周波のエコーキャンセラ、クロストークキャンセラを製造することは至難であるし、現行世代のコネクタに挿抜できるという制限の下にこれ以上のピンを追加することが困難（実質上、不可能）なコネクタ形状をしているからである。高速・大容量のデータ伝送の要求におけるこのような困難性は、ＨＤＭＩに限らず、イーサネット（登録商標）やＵＳＢでも起こり得る。
また、従来のインタフェースに広帯域のデータ通信機能を付加する最も極端な例として、参考文献３に示すように、ＰＬＣ（Power Line Communications ：高速電力線通信）がある。従来のＰＬＣは本来ＡＣ電力の輸送だけが目的であったＡＣラインに高周波信号を重畳して通信を実現している（同文献中のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式概要
を参照）。しかしながら、このＰＬＣ技術では、ＡＣラインはアンテナとして高周波信号を輻射するので、この不要輻射を抑えるために従来のＰＬＣは変調方式と送信パワーを制限される。また、高周波特性を考慮することなく設計された既存のＡＣラインやコンタクトも変調方式を選択する際の強い制約条件になる。これらの結果、ＰＬＣで達成できる通信帯域は狭くなり、画像などの高速・大容量のデータ伝送には不十分であると言わざるを得ない。
参考文献３：高速電力線通信推進協議会（PLC-J）事務局のホームページ（リンク先）：、ＰＬＣ−Ｊシステム概要→ＰＬＣとは？→ＰＬＣの技術的課題→高速通信を実現するためのＰＬＣ技術、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２２年３月２６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.plc-j.org/about_plcsys3.htm＞
これに対して、本実施形態の仕組みでは、コネクタ接続部に無線伝送を行なうためのカプラー （実施形態の電磁界結合部１２、電磁界結合部１４）を追加し、カプラーを介して無線伝送を行なうようにしたので、前述のような問題を緩和できる。たとえば、
１）カプラーではピンが不要であるから、旧世代インタフェース用に設計されたコネクタ電極の形状と配置による高周波的な制約に縛られることなく広帯域通信ができる。
２）コネクタ部にカプラーを追加するに当たり、外見は従来型と同じサイズにすることで、旧世代インタフェースと互換性のある新世代インタフェースが実現できる。このとき、第３実施形態のように接続適合性検知機構を設ければ、新世代インタフェースと旧世代インタフェースが混合して使われても無線機能の有無を相互に認識して狭帯域伝送と広帯域伝送を適時選択することができる。
３）互換性を保つ条件下ではピンを増設することが不可能な構造的余裕のないインタフェースでも、カプラーではピンが不要であるから、広帯域伝送能力をもつ新世代インタフェースを実現できる。
４）カプラーの露出面は広帯域信号を送受信する回路素子とは直流的には絶縁しているし、絶縁耐圧の高い薄膜で保護することもできるから、送受信回路素子の静電耐力とは無関係に高い静電耐力をもったインタフェースを実現できる。
５）第１実施形態の第１例のように広帯域伝送と旧世代の狭帯域伝送を各別の伝送線を使用するシステム構成にする場合は、広帯域通信は旧世代の狭帯域通信機能とは電気的に絶縁できるので、狭帯域通信が高い直流バイアスを要求していても広帯域通信機能は高周波特性に優れた低耐圧素子で製造することができる。
６）第１実施形態の第２例のように広帯域伝送と旧世代の狭帯域伝送を共通の伝送線を使用するシステム構成にする場合は、有線伝送（ケーブル部４０）の導線数の増加を抑えることができる。
７）双方向通信に対応する場合に、互いに異なる方向への片方向通信のシステム構成（第１実施形態の構成）を単純に並べるのではなく、第２実施形態のようにすることで、双方向通信が１組のカプラーを共有して同時に実行でき、双方向広帯域インタフェースを構築する部品数が削減できる。
８）広帯域データに関してのケーブル部４０における有線伝送のための信号処理において、無線伝送用の搬送信号を変調する広帯域データ（たとえばＮＲＺ信号）の同期クロックを、搬送信号に基づいて生成すると、搬送信号と同期クロックを同期させることができる。これにより、回路の部品数を減らしケーブルのプラグ内に集積し易くできるし、変調信号と搬送信号の低周波ビートによる変調特性の変動を抑制することもできる。
９）広帯域データに関してのケーブル部４０における有線伝送を、第１〜第３実施形態のように導線伝送ではなく、第４実施形態のように光伝送にすれば、接続機器間のアイソレーションをとれるし、有線伝送用の信号処理回路を簡易にできる。
10）第５実施形態のように、電源ケーブルに応用すれば、汎用的な広帯域ＬＡＮ用のケーブルを使用できるので、これ以外のケーブルを敷設することなく、ＰＬＣと同様のイメージで、機器間の高速データ通信を実現できる。従来のＰＬＣはＡＣラインに直接信号を重畳するので不要輻射を抑えるために通信帯域が制限を受けたが、第５実施形態の方式はカプラーおよびＡＣケーブルに増設したデータ専用導体を使ってデータ伝送を行なうので、従来よりも広帯域なデータ通信を実現できる。
11）コネクタ部にカプラーを実装するに当たっては、カプラーの露出面は広帯域信号を送受信する回路素子とは直流的には絶縁しているし、絶縁耐圧の高い薄膜で保護することもできるから、送受信回路の静電耐力とは無関係に高い静電耐力をもったインタフェースを実現できる。
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で前記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、前記の実施形態は、クレーム（請求項）に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
前記実施形態の記載を踏まえれば、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明の他に、たとえば、以下の発明が抽出される。以下列記する。
＜＜第１の付記発明＞＞
＜付記１＞
第１のコネクタ装置と、
前記第１のコネクタ装置と装着可能な第２のコネクタ装置と、
を備え、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置とが装着されることで、導波構造による電磁界結合部が形成され、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との間では、伝送対象信号を無線信号に変換してから前記無線信号を前記電磁界結合部を介して伝送するようになっており、
前記電磁界結合部の前記導波構造は、規格に従った装着構造の形状を満たすように設けられている
信号伝送システム。
＜付記２＞
前記伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と、
受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部と、
を備え、
前記第１のコネクタ装置は、前記第１の信号変換部と電気的に接続された第１の無線結合部を有し、
前記第２のコネクタ装置は、前記第２の信号変換部と電気的に接続された第２の無線結合部を有する
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記３＞
前記第１の無線結合部は、前記第１の信号変換部と第１の高周波伝送路を介して接続された第１の伝送路結合部を有し、
前記第２の無線結合部は、前記第２の信号変換部と第２の高周波伝送路を介して接続された第２の伝送路結合部を有し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで形成される、前記第１の伝送路結合部と前記第２の伝送路結合部との間の空間で、前記無線信号を伝送するように構成されている
付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記４＞
前記第１の伝送路結合部は第１のプローブ状の無線結合部を有し、
前記第２の伝送路結合部は第２のプローブ状の無線結合部を有し、
無線信号の波長をλとしたとき、前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との装着時に前記プローブ状の無線結合部同士がλ／４波長分重なり共振することで前記無線信号を伝送するように、それぞれの前記プローブ状の無線結合部の位置関係が設定されている
付記３に記載の信号伝送システム。
＜付記５＞
前記第１の伝送路結合部は第１のアンテナ結合部を有し、
前記第２の伝送路結合部は第２のアンテナ結合部を有し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との装着時に、前記第１のアンテナ結合部と前記第２のアンテナ結合部との間で、前記無線信号を伝送するように構成されている
付記３に記載の信号伝送システム。
＜付記６＞
前記第１のアンテナ結合部の電波放射側には第１の導波路が設けられており、
前記第２のアンテナ結合部の電波放射側には第２の導波路が設けられており、
前記第１のアンテナ結合部と前記第２のアンテナ結合部との間での無線伝送が前記第１の導波路と前記第２の導波路を介して行なわれる
付記５に記載の信号伝送システム。
＜付記７＞
前記第１の無線結合部は、前記第１の信号変換部と第１の高周波伝送路を介して接続された第１の導波路結合部を有し、
前記第２の無線結合部は、前記第２の信号変換部と第２の高周波伝送路を介して接続された第２の導波路結合部と導波路を有し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで、前記第１の導波路結合部と前記第２の導波路結合部が前記導波路を介して電磁界結合され前記無線信号を伝送するように構成されている
付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記８＞
前記第２の無線結合部の前記導波路は、前記第２の信号変換部が搭載された回路基板内に形成された誘電体導波管である
付記７に記載の信号伝送システム。
＜付記９＞
前記第１の導波路結合部は第１のプローブ状の無線結合部を有し、
前記第２の導波路結合部は第２のプローブ状の無線結合部と第１の開口部とで構成されるスロットアンテナ構造をなしており、
前記第２の無線結合部の前記導波路の前記第２の導波路結合部とは反対側の前記第１の無線結合部と相対する位置には第２の開口部が設けられており、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで、前記第１の導波路結合部の前記第１のプローブ状の無線結合部と前記第２の無線結合部の前記第２の開口部とでスロットアンテナ構造が形成されるようになっている
付記７または付記８に記載の信号伝送システム。
＜付記１０＞
前記第２のコネクタ装置の前記第１のコネクタ装置との装着部分は金属材で覆われており、
前記金属材の一部には、前記第２のコネクタ装置に装着される前記第１のコネクタ装置をロックする穴が設けられており、
前記第２の無線結合部の前記導波路の導体壁は、前記第１のコネクタ装置との装着部分を覆おう前記金属材を利用して構成されており、
前記第２の無線結合部の前記第２の開口部は、前記第１のコネクタ装置をロックする前記穴を利用して構成されている
付記９に記載の信号伝送システム。
＜付記１１＞
前記第１の無線結合部は、前記第１の信号変換部と第１の高周波伝送路を介して接続された第１の導波路結合部と第１の導波路を有し、
前記第２の無線結合部は、前記第２の信号変換部と第２の高周波伝送路を介して接続された第２の導波路結合部と第２の導波路を有し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで、前記第１の導波路の長手方向の断面と前記第２の導波路の長手方向の断面とが相対して導波路接合部が形成され、前記導波路接合部を介して前記無線信号を伝送するように構成されている
付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記１２＞
他のコネクタ装置と装着可能な装着構造を有し、
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換するまたは受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送する無線結合部を有し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置とが装着されることで、導波構造による電磁界結合部が形成され、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との間では、伝送対象信号を無線信号に変換してから前記無線信号を前記電磁界結合部を介して伝送するようになっており、
前記電磁界結合部の前記導波構造は、規格に従った装着構造の形状を満たすように設けられている
コネクタ装置。
＜付記１３＞
前記無線結合部は、前記信号変換部と高周波伝送路を介して接続された伝送路結合部を有し、
前記他のコネクタ装置が装着されることで形成される、自装置の前記伝送路結合部と前記他のコネクタ装置の前記伝送路結合部との間の空間で、前記無線信号を伝送するように構成されており、
前記第１の伝送路結合部は第１のプローブ状の無線結合部を有し、
前記第２の伝送路結合部は第２のプローブ状の無線結合部を有し、
無線信号の波長をλとしたとき、前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との装着時に前記プローブ状の無線結合部同士がλ／４波長分重なり共振することで前記無線信号を伝送するように、それぞれの前記プローブ状の無線結合部の位置関係が設定されている
付記１２に記載のコネクタ装置。
＜付記１４＞
前記伝送路結合部はアンテナ結合部を有し、
前記他のコネクタ装置との装着時に、自装置の前記アンテナ結合部と前記他のコネクタ装置の前記アンテナ結合部との間で、前記無線信号を伝送するように構成されている
付記１３に記載のコネクタ装置。
＜付記１５＞
前記アンテナ結合部の電波放射側には導波路が設けられており、
自装置の前記アンテナ結合部と前記他のコネクタ装置の前記アンテナ結合部との間での無線伝送が前記導波路を介して行なわれる
付記１４に記載のコネクタ装置。
＜付記１６＞
前記無線結合部は、前記信号変換部と高周波伝送路を介して接続された導波路結合部を有し、前記信号変換部と高周波伝送路を介して接続された導波路結合部と導波路とを有する前記他のコネクタ装置と装着されることで、自装置の前記導波路結合部が前記他のコネクタ装置の前記導波路を介して電磁界結合され前記無線信号を伝送するように構成されている、
または、
前記無線結合部は、前記信号変換部と高周波伝送路を介して接続された導波路結合部と導波路とを有し、前記他のコネクタ装置と装着されることで、自装置の導波路結合部と前記他のコネクタ装置の前記導波路結合部が前記導波路を介して電磁界結合され前記無線信号を伝送するように構成されている
付記１２に記載のコネクタ装置。
＜付記１７＞
前記他のコネクタ装置と装着されることで、プローブ状の無線結合部と開口部とでスロットアンテナ構造が形成されるようになっている
付記１６に記載のコネクタ装置。
＜付記１８＞
前記他のコネクタ装置との装着部分は金属材で覆われており、
前記金属材の一部には、装着される前記他のコネクタ装置をロックする穴が設けられており、
前記無線結合部の前記導波路の導体壁は、前記他のコネクタ装置との装着部分を覆おう前記金属材を利用して構成されており、
前記開口部は、前記他のコネクタ装置をロックする前記穴を利用して構成されている
付記１７に記載のコネクタ装置。
＜付記１９＞
前記無線結合部は、前記信号変換部と高周波伝送路を介して接続された導波路結合部と導波路を有し、
前記他のコネクタ装置が装着されることで、自装置の前記導波路の長手方向の断面と前記他の装置の導波路の長手方向の断面とが相対して導波路接合部が形成され、前記導波路接合部を介して前記無線信号を伝送するように構成されている
付記１２に記載のコネクタ装置。
＜付記２０＞
他のコネクタ装置を装着可能な装着構造を具備したコネクタ部と、
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と、
を備え、
前記コネクタ部は、前記信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送する無線結合部を有し、
前記コネクタ部が前記他のコネクタ装置と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ装置の前記無線結合部との間で、導波構造による電磁界結合部が形成されるようになっており、
前記電磁界結合部の前記導波構造は、規格に従った装着構造の形状を満たすように設けられている
電子機器。
＜第１の付記発明の名称・技術分野・効果＞
第１の付記発明は、信号伝送システム、コネクタ装置、電子機器に関する。
第１の付記発明の一態様によれば、接触を利用した接続インタフェースとは異なり、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
接触ピンを増設することが不可能な構造的余裕のないコネクタへの適用も可能である。コネクタ装置間の装着構造と導波構造による電磁界結合部を規格に従うようにすることで、既存のコネクタとの下位互換性を維持しつつ、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
＜＜第２の付記発明＞＞
＜付記１＞
他のコネクタ部と装着可能な装着構造を有し、伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と接続され前記無線信号を伝送するための無線結合部を有し、前記他のコネクタ部と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ部の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっているコネクタ部と、
前記他のコネクタ部との間で前記電磁界結合部を介して前記無線信号を伝送できるものであるか否かを判定する判定部と、
を備えた信号伝送システム。
＜付記２＞
前記判定部は、前記無線信号を伝送できると判定したときは、前記伝送対象信号を各コネクタ部を介して前記無線信号で伝送することを許可する
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記３＞
前記判定部は、前記無線信号を伝送できないと判定したときは、前記伝送対象信号を各コネクタ部を介して前記無線信号で伝送することを禁止する
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記４＞
前記判定部は、前記無線信号を伝送できないと判定したときには、前記信号変換部の動作を停止させる
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記５＞
前記判定部は、前記無線信号の伝送が有効な状態であるか否かを判定し、前記無線信号の伝送が有効な状態でないときには、前記信号変換部の動作を停止させる
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記６＞
信号伝送を行なう接続ケーブルと、
有線信号で前記接続ケーブルを介して通信を行ない、かつ、前記接続ケーブルを介して伝送される有線信号と、無線信号と対応する高周波信号との変換を行なう有線通信部と、
を有し、
前記接続ケーブルの両端に前記無線結合部と前記有線通信部と前記判定部が設けられており、
前記接続ケーブルの両側のそれぞれの前記判定部は、前記接続ケーブルの他方の側において装着された前記他のコネクタ部が前記電磁界結合部を介して前記無線信号を伝送できるか否かの情報を共有し合い、連携して前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
付記１〜付記５の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記７＞
前記判定部は、前記無線信号を伝送できないと判定したときには、前記有線通信部の動作を停止させる
付記６に記載の信号伝送システム。
＜付記８＞
前記判定部は、
前記信号変換部から送出された信号を前記無線結合部に供給するとともに、前記無線結合部からの信号成分を前記信号変換部とは別の系統へ送る方向管理部と、
前記無線結合部から前記方向管理部を通して得られる信号成分のパワーを検出するパワー検出部と、
を有し、
前記パワー検出部の検出結果に基づいて前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
付記１〜付記７の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記９＞
前記判定部は、
前記信号変換部が受信した受信信号に基づいて、予め定められた符号を検出する符号検出部を有し、
前記符号検出部の検出結果に基づいて前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
付記１〜付記８の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記１０＞
前記判定部は、
前記信号変換部から送出された信号を前記無線結合部に供給するとともに、前記無線結合部からの信号成分を前記信号変換部とは別の系統へ送る方向管理部と、
前記無線結合部から前記方向管理部を通して得られる信号成分のパワーを検出するパワー検出部と、
前記信号変換部が受信した受信信号に基づいて、予め定められた符号を検出する符号検出部と、
前記パワー検出部と前記符号検出部の検出結果に基づいて、前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する制御部と、
を有する付記１〜付記９の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記１１＞
前記他のコネクタ部と装着されたときに、前記他のコネクタ装置との間で電気的な接触により信号伝送を行なう信号系統が設けられており、
前記判定部は、無線伝送を禁止するときは、前記電気的な接触により信号伝送を行なうように制御する
付記１〜付記１０の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記１２＞
前記判定部は、前記他のコネクタ部が前記無線結合部を有するものであり、かつ、前記無線信号の仕様が前記他のコネクタ部との間で共通である場合に、前記電磁界結合部を介して前記無線信号を伝送できると判定する
付記１〜付記１１の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記１３＞
前記判定部の判定結果を通知する通知部を備える
付記１〜付記１２の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記１４＞
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための無線結合部と、
他のコネクタ装置と装着可能な装着構造と、
を有し、
前記他のコネクタ装置と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ装置の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっており、
さらに、装着された前記他のコネクタ装置との間で前記電磁界結合部を介して前記無線信号を伝送できるものであるか否かを判定する判定部を備える
コネクタ装置。
＜付記１５＞
前記判定部は、
前記信号変換部から送出された信号を前記無線結合部に供給するとともに、前記無線結合部からの信号成分を前記信号変換部とは別の系統へ送る方向管理部と、
前記無線結合部から前記方向管理部を通して得られる信号成分のパワーを検出するパワー検出部と、
を有し、
前記パワー検出部の検出結果に基づいて前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
付記１４に記載のコネクタ装置。
＜付記１６＞
前記判定部は、
前記信号変換部が受信した受信信号に基づいて、予め定められた符号を検出する符号検出部を有し、
前記符号検出部の検出結果に基づいて前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
付記１４または付記１５に記載のコネクタ装置。
＜付記１７＞
前記判定部は、
前記信号変換部から送出された信号を前記無線結合部に供給するとともに、前記無線結合部からの信号成分を前記信号変換部とは別の系統へ送る方向管理部と、
前記無線結合部から前記方向管理部を通して得られる信号成分のパワーを検出するパワー検出部と、
前記信号変換部が受信した受信信号に基づいて、予め定められた符号を検出する符号検出部と、
前記パワー検出部と前記符号検出部の検出結果に基づいて、前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する制御部と、
を有する付記１４に記載のコネクタ装置。
＜付記１８＞
他のコネクタ装置と装着されたときに、前記他のコネクタ装置との間で電気的な接触により信号伝送を行なう信号系統が設けられており、
前記判定部は、無線伝送を禁止するときは、前記電気的な接触により信号伝送を行なうように制御する
付記１４〜付記１７の何れかに記載のコネクタ装置。
＜付記１９＞
他のコネクタ部と装着可能な装着構造を具備したコネクタ部と、
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と、
を備え、
前記コネクタ部は、前記信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための無線結合部を有し、
前記コネクタ部が前記他のコネクタ装置と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ装置の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっており、
さらに、前記他のコネクタ部との間で前記電磁界結合部を介して前記無線信号を伝送できるものであるか否かを判定する判定部を備える
電子機器。
＜付記２０＞
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と電気的に接続され無線信号を伝送するための第１の無線結合部を有する第１のコネクタ装置と、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部と電気的に接続され無線信号を伝送するための第２の無線結合部を有する第２のコネクタ装置とを使用し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置を装着することで前記第１の無線結合部と前記第２の無線結合部との間で前記電磁界結合部を形成して前記無線信号を伝送できるか否かを判定し、この判定結果に基づいて前記無線信号の伝送を許可するか禁止するかを制御する
信号伝送方法。
＜第２の付記発明の名称・技術分野・効果＞
第２の付記発明は、信号伝送システム、コネクタ装置、電子機器、信号伝送方法に関する。
第２の付記発明の一態様によれば、接触を利用した接続インタフェースとは異なり、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
接触ピンを増設することが不可能な構造的余裕のないコネクタへの適用も可能である。接触を利用した接続インタフェースをそのまま残しておくこともでき、信号伝送的な規格の互換性判定を行ない、無線伝送を許可するか禁止するかを制御することで、既存のコネクタとの下位互換性を維持しつつ、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
＜＜第３の付記発明＞＞
＜付記１＞
他のコネクタ部と装着可能な装着構造を有し、伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と接続され前記無線信号を伝送するための無線結合部を有し、前記他のコネクタ部と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ部の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっているコネクタ部と、
信号処理の基準として使用されるタイミング信号を、前記信号変換部の変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成するタイミング信号生成部と、
を備えた信号伝送システム。
＜付記２＞
信号伝送を行なう接続ケーブルと、
有線信号で前記接続ケーブルを介して通信を行ない、かつ、前記接続ケーブルを介して伝送される有線信号と、無線信号と対応する高周波信号との変換を行なう有線通信部と、
を有し、
前記タイミング信号生成部は、前記有線通信部が前記有線信号の変換を行なうための基準として使用される前記タイミング信号を生成する
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記３＞
前記信号変換部は、前記復調処理で使用する搬送信号を注入同期方式により生成する
付記１または付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記４＞
前記信号変換部は前記変調処理で使用する搬送信号を生成する搬送信号生成部を有し、 前記タイミング信号生成部は、前記搬送信号生成部を発振部として利用した位相同期ループ回路を有する
付記１または付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記５＞
前記タイミング信号生成部は、
並列化された複数の信号系統の１系統分について、前記タイミング信号が供給される位相周波数比較部を有し、
さらに、並列化された複数の信号系統の残りの系統分について、前記位相周波数比較部に入力される前記タイミング信号の位相調整を行ない当該系統分の前記タイミング信号を生成する位相補正部を有する
付記４に記載の信号伝送システム。
＜付記６＞
前記タイミング信号生成部は、
前記復調処理で使用する搬送信号を分周する分周部と、
前記タイミング信号と前記信号変換部の前記復調処理で処理された信号の位相を比較する位相比較部と、
前記位相比較部から出力される位相差情報に基づいて、前記タイミング信号の位相調整を行なう位相調整部と、
を有する付記１〜付記３の何れかに記載の信号伝送システム。
＜付記７＞
前記分周部は前記位相調整部の制御の元で出力信号の位相を調整可能に構成され、前記出力信号を前記タイミング信号として出力する
付記６に記載の信号伝送システム。
＜付記８＞
前記位相調整部は、前記分周部の出力信号を順に遅延する遅延素子が複数段配置されており、前記位相比較部から出力される位相差情報に基づいて、何れの前記遅延素子の出力信号を前記タイミング信号として使用するかを調整することで、前記タイミング信号の位相調整を行なう
付記６に記載の信号伝送システム。
＜付記９＞
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための無線結合部と、
他のコネクタ装置と装着可能な装着構造と、
を有し、
前記他のコネクタ装置と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ装置の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっており、
さらに、信号処理の基準として使用されるタイミング信号を、前記信号変換部の変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成するタイミング信号生成部を備える
コネクタ装置。
＜付記１０＞
前記信号変換部は前記変調処理で使用する搬送信号を生成する搬送信号生成部を有し、 前記タイミング信号生成部は、前記搬送信号生成部を発振部として利用した位相同期ループ回路を有する
付記９に記載のコネクタ装置。
＜付記１１＞
前記タイミング信号生成部は、
並列化された複数の信号系統の１系統分について、前記タイミング信号が供給される位相周波数比較部を有し、
さらに、並列化された複数の信号系統の残りの系統分について、前記位相周波数比較部に入力される前記タイミング信号の位相調整を行ない当該系統分の前記タイミング信号を生成する位相補正部を有する
付記１０に記載のコネクタ装置。
＜付記１２＞
前記タイミング信号生成部は、
前記復調処理で使用する搬送信号を分周する分周部と、
前記タイミング信号と前記信号変換部の前記復調処理で処理された信号の位相を比較する位相比較部と、
前記位相比較部から出力される位相差情報に基づいて、前記タイミング信号の位相調整を行なう位相調整部と、
を有する付記９に記載のコネクタ装置。
＜付記１３＞
前記分周部は前記位相調整部の制御の元で出力信号の位相を調整可能に構成され、前記出力信号を前記タイミング信号として出力する
付記１２に記載のコネクタ装置。
＜付記１４＞
前記位相調整部は、前記分周部の出力信号を順に遅延する遅延素子が複数段配置されており、前記位相比較部から出力される位相差情報に基づいて、何れの前記遅延素子の出力信号を前記タイミング信号として使用するかを調整することで、前記タイミング信号の位相調整を行なう
付記１２に記載のコネクタ装置。
＜付記１５＞
前記信号変換部は、前記復調処理で使用する搬送信号を注入同期方式により生成する
付記９〜付記１４の何れかに記載のコネクタ装置。
＜付記１６＞
他のコネクタ部と装着可能な装着構造を具備したコネクタ部と、
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する、または、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する信号変換部と、
を備え、
前記コネクタ部は、前記信号変換部と接続され前記無線信号を伝送するための無線結合部を有し、
前記コネクタ部が前記他のコネクタ部と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ装置の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっており、
さらに、信号処理の基準として使用されるタイミング信号を、前記信号変換部の変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成するタイミング信号生成部を備える
電子機器。
＜付記１７＞
前記信号変換部は、前記復調処理で使用する搬送信号を注入同期方式により生成する
付記１６に記載の電子機器。
＜付記１８＞
伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と電気的に接続され無線信号を伝送するための第１の無線結合部を有する第１のコネクタ装置と、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部と電気的に接続され無線信号を伝送するための第２の無線結合部を有する第２のコネクタ装置とを使用し、
前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置を装着することで前記第１の無線結合部と前記第２の無線結合部との間で電磁界結合部を形成し、
前記伝送対象信号を前記第１の信号変換部で無線信号に変換してから、この無線信号を前記電磁界結合部を介して前記第２の信号変換部に伝送するに当たり、信号処理の基準として使用されるタイミング信号を、前記信号変換部の変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成する
信号伝送方法。
＜付記１９＞
前記復調処理で使用する搬送信号を注入同期方式により生成する
付記１８に記載の信号伝送方法。
＜第３の付記発明の名称・技術分野・効果＞
第３の付記発明は、信号伝送システム、コネクタ装置、電子機器、信号伝送方法に関する。
第３の付記発明の一態様によれば、接触を利用した接続インタフェースとは異なり、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。接触ピンを増設することが不可能な構造的余裕のないコネクタへの適用も可能である。接触を利用した接続インタフェースをそのまま残しておくこともでき、既存のコネクタとの下位互換性を維持しつつ、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
信号処理時に使用されるタイミング信号を変調処理または復調処理で使用する搬送信号に基づいて生成することで、タイミング信号生成部の回路規模を小さくできるし、変調特性の変動を抑制できる。
＜＜第４の付記発明＞＞
＜付記１＞
受信した無線信号を復調して得た電気信号を光信号に変換する電気光変換部を具備する第１のコネクタ装置と、
前記光信号を伝送する光ケーブルと、
前記光ケーブルを伝送した光信号を電気信号に変換する光電気変換部を具備する第２のコネクタ装置と、
前記第１のコネクタ装置と装着可能な第３のコネクタ装置と、
前記第２のコネクタ装置と装着可能な第４のコネクタ装置と、
を備え、
前記第１のコネクタ装置と前記第３のコネクタ装置との間、および、前記第２のコネクタ装置と前記第４のコネクタ装置との間では、無線信号を伝送する
信号伝送システム。
＜付記２＞
前記第１のコネクタ装置と前記第３のコネクタ装置が装着されることで第１の電磁界結合部が形成されるようになっており、
前記第２のコネクタ装置と前記第４のコネクタ装置が装着されることで第２の電磁界結合部が形成されるようになっている
付記１に記載の信号伝送システム。
＜付記３＞
前記第３のコネクタ装置は
、伝送対象信号を無線信号に変換してからこの無線信号を前記第１の電磁界結合部を介して前記第１のコネクタ装置に伝送し、
前記第１のコネクタ装置は、前記無線信号を前記電気光変換部で光信号に変換してから、この光信号を前記光ケーブルを介して前記第２のコネクタ装置に伝送し、
前記第２のコネクタ装置は、前記光信号を前記光電気変換部で変換して得た前記電気信号を無線信号に変換してから、この無線信号を前記第２の電磁界結合部を介して前記第４のコネクタ装置に伝送する
付記１または付記２に記載の信号伝送システム。
＜付記４＞
他のコネクタ装置と装着可能な装着構造を有し、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことで電気信号に変換する信号変換部と、
前記信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための無線結合部と、
前記信号変換部で変換した電気信号を光信号に変換して光ケーブルに供給する電気光変換部と、
を備え、
前記他のコネクタ部と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ部の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっている
コネクタ装置。
＜付記５＞
他のコネクタ装置と装着可能な装着構造を有し、変調処理を行なうことで高周波信号に変換する信号変換部と、
前記信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための無線結合部と、
光ケーブルを介して伝送された光信号を電気信号に変換して前記信号変換部に供給する電気光変換部と、
を備え、
前記他のコネクタ部と装着されることで前記無線結合部と前記他のコネクタ部の前記無線結合部との間で電磁界結合部が形成されるようになっている
コネクタ装置。
＜付記６＞
光信号を伝送する光ケーブルと、
第１の他のコネクタ装置と装着可能な装着構造を有し、受信した無線信号に基づいて復調処理を行なうことで電気信号に変換する第１の信号変換部と、
前記第１の信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための第１の無線結合部と、
前記第１の信号変換部で変換した電気信号を光信号に変換して前記光ケーブルに供給する電気光変換部と、
第２の他のコネクタ装置と装着可能な装着構造を有し、変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第２の信号変換部と、
前記第２の信号変換部と接続され、前記無線信号を伝送するための第２の無線結合部と、
前記光ケーブルを介して伝送された光信号を電気信号に変換して前記第２の信号変換部に供給する電気光変換部と、
を備え、
前記第１の他のコネクタ部と装着されることで前記第１の無線結合部と前記第１の他のコネクタ部の前記第１の無線結合部との間で第１の電磁界結合部が形成されるようになっており、
前記第２の他のコネクタ部と装着されることで前記第２の無線結合部と前記第２の他のコネクタ部の前記第２の無線結合部との間で第２の電磁界結合部が形成されるようになっている
コネクタ装置。
＜付記７＞
光信号を伝送する光ケーブルと、
第１のコネクタ装置と、
前記光ケーブルを介して前記第１のコネクタ装置と接続可能な第２のコネクタ装置と、
前記第１のコネクタ装置と装着可能な第３のコネクタ装置と、
前記第２のコネクタ装置と装着可能な第４のコネクタ装置と、
を使用し、
前記第１のコネクタ装置と前記第３のコネクタ装置との間では無線信号を伝送し、
前記第１のコネクタ装置は、前記第３のコネクタ装置から受信した無線信号を復調して得た電気信号を光信号に変換して前記光ケーブルに供給し、
前記第２のコネクタ装置は、前記光ケーブルを伝送した光信号を電気信号に変換し、前記電気信号をさらに無線信号に変換し、
前記第２のコネクタ装置と前記第４のコネクタ装置との間では、無線信号を伝送する
信号伝送方法。
＜第４の付記発明の名称・技術分野・効果＞
第４の付記発明は、信号伝送システム、コネクタ装置、電子機器、信号伝送方法に関する。
第４の付記発明の一態様によれば、接触を利用した接続インタフェースとは異なり、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。接触ピンを増設することが不可能な構造的余裕のないコネクタへの適用も可能である。接触を利用した接続インタフェースをそのまま残しておくこともでき、既存のコネクタとの下位互換性を維持しつつ、高速性・大容量性が求められる信号の接続インタフェースを実現できる。
無線伝送の前後の信号伝送を光信号で行なうようにすることで、より確実に、高速性・大容量性を実現できる。
１…信号伝送システム、２，８…電子機器、４…接続ケーブル、５…電源ケーブル、１２，１４…電磁界結合部、２２，８４…レセプタクル、４０…ケーブル部、４２，４４，５２，５４…プラグ、１２０，１２５，１３０，１３５…カプラー部、２００…広帯域情報処理部、２０２，４０２，６０２，８０２…無線通信部、４０４，４０６，６０４，６０６…有線通信部、８００…広帯域情報処理部、１１００…無線送信回路、１２００…信号処理部、１３００，３３００，３５００，５３００，７３００…タイミング信号生成部、３１００…無線受信回路、５１００…前段信号処理部、５２００…後段信号処理部、９０１０…導線、９０２０…光ファイバ

Claims (14)

  1. 第１のコネクタ装置と、
    前記第１のコネクタ装置と装着可能な第２のコネクタ装置と、
    を備え、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置とが装着されることで電磁界結合部が形成され、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との間では、伝送対象信号を無線信号に変換してから、前記無線信号を前記電磁界結合部を介して伝送する、
    信号伝送システムであって、
    前記伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と、
    受信した無線信号に基づき復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部と、
    を備え、
    前記第１のコネクタ装置は、前記第１の信号変換部と第１の高周波伝送路を介して電気的に接続された第１の導波路結合部を含む第１の無線結合部を有し、
    前記第２のコネクタ装置は、前記第２の信号変換部と第２の高周波伝送路を介して電気的に接続された第２の導波路結合部と導波路とを含む第２の無線結合部を有し、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで前記第１の導波路結合部と前記第２の導波路結合部が前記導波路を介して電磁界結合されることによって前記電磁界結合部が形成され、前記伝送対象信号を前記第１の信号変換部で高周波信号に変換し、前記高周波信号に基づく無線信号を前記電磁界結合部を介して前記第２の信号変換部に伝送する信号伝送システム。
  2. 第１のコネクタ装置と、
    前記第１のコネクタ装置と装着可能な第２のコネクタ装置と、
    を備え、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで電磁界結合部が形成され、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置との間では、伝送対象信号を無線信号に変換してから、前記無線信号を前記電磁界結合部を介して伝送する、
    信号伝送システムであって、
    前記伝送対象信号に基づいて変調処理を行なうことで高周波信号に変換する第１の信号変換部と、
    受信した無線信号に基づき復調処理を行なうことでベースバンド信号に変換する第２の信号変換部と、
    を備え、
    前記第１のコネクタ装置は、前記第１の信号変換部と第１の高周波伝送路を介して電気的に接続された第１の導波路結合部と第１の導波路とを含む第１の無線結合部を有し、
    前記第２のコネクタ装置は、前記第２の信号変換部と第２の高周波伝送路を介して電気的に接続された第２の導波路結合部と第２の導波路とを含む第２の無線結合部を有し、
    前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されることで前記第１の導波路の長手方向の断面と前記第２の導波路の長手方向の断面とが相対して形成される導波路接合部を介して前記電磁界結合部が形成され、前記伝送対象信号を前記第１の信号変換部で高周波信号に変換し、前記高周波信号に基づく無線信号を前記電磁界結合部を介して前記第２の信号変換部に伝送する信号伝送システム。
  3. 前記導波路は内部に誘電体素材を含む、
    請求項１に記載の信号伝送システム。
  4. 前記第１の導波路と前記第２の導波路は内部に誘電体素材を含む、
    請求項２に記載の信号伝送システム。
  5. 前記高周波信号はミリ波信号である、
    請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  6. 前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置が装着されたときに、前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の間で電気的な接触により信号伝送を行なう信号系統が設けられる、
    請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  7. 前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の何れか一方が電子機器に設けられており、
    前記第１のコネクタ装置が前記第２のコネクタ装置に装着されたときに、電源供給を行なう電源供給系統が設けられる、
    請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  8. 電子機器と、前記電子機器との間の信号伝送を行なう接続ケーブルとを備え、
    前記電子機器は前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の一方を有し、
    前記接続ケーブルは前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の他方を有し、
    前記接続ケーブルに設けられる前記コネクタ装置は、無線信号と前記接続ケーブルを介して伝送される有線信号の変換を行なう有線通信部を有する、
    請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  9. 前記接続ケーブルは前記無線信号と対応した電気信号を伝送する導線を有し、
    前記有線通信部は、前記有線信号として、前記無線信号と対応した電気信号を生成する、
    請求項８に記載の信号伝送システム。
  10. 前記有線通信部は、信号の並列化により一信号線当たりの伝送速度を落とす信号処理を行なう、
    請求項８または請求項９に記載の信号伝送システム。
  11. 前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の何れか一方が複数の前記電子機器のそれぞれに設けられ、
    前記接続ケーブルの両端に前記第１のコネクタ装置と前記第２のコネクタ装置の他方が設けられている、
    請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  12. 双方向通信に対応するものであり、
    双方向通信の各方向で、１組の前記電磁界結合部を共用する、
    請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の信号伝送システム。
  13. 前記電磁界結合部への無線信号と前記電磁界結合部からの無線信号を分離する方向管理部を備える、
    請求項１２に記載の信号伝送システム。
  14. 前記双方向通信はそれぞれ異なる搬送周波数を用いて行なうものであり、
    各方向の受信系統のそれぞれには、前記それぞれ異なる搬送周波数に対応した周波数選択機能部を備える、
    請求項１２に記載の信号伝送システム。
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