FR3099968A1 - Method for automatic adjustment of tunable passive antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method - Google Patents
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Abstract
Procédé pour réglage automatique d’antennes passives accordables et d’une unité d’accord, et appareil pour communication radio utilisant ce procédé L’invention concerne un procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. L’invention concerne aussi un appareil pour communication radio utilisant ce procédé. Un appareil pour communication radio selon l’invention comporte : 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14) qui forment un réseau d’antennes à accès multiples (1) ; 4 liaisons d’antenne (21) (22) (23) (24) ; une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ; 4 unités de détection (31) (32) (33) (34) ; une unité d’émission et de traitement du signal (8) ; et une unité de contrôle (6), qui délivre un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables, et qui délivre un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord à l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. Figure pour l’abrégé : Figure 4.Method for automatic tuning of passive tunable antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method The invention relates to a method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and an access tuning unit. multiple entry and multiple exit ports. The invention also relates to an apparatus for radio communication using this method. An apparatus for radio communication according to the invention comprises: 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14) which form a network of multiple access antennas (1); 4 antenna links (21) (22) (23) (24); a multi-entry, multi-exit port tuning unit (4); 4 detection units (31) (32) (33) (34); a signal transmission and processing unit (8); and a control unit (6), which outputs one or more antenna control signals to the tunable passive antennas, and which outputs one or more tuning control signals to the multi-input access tuning unit and multiple exit ports. Figure for the abstract: Figure 4.
Description
L’invention concerne un procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, par exemple une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples d’un émetteur radio utilisant plusieurs antennes simultanément. L’invention concerne aussi un appareil pour communication radio utilisant ce procédé, par exemple un émetteur-récepteur radio.The invention relates to a method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, for example a plurality of passive tunable antennas and a tuning unit at multiple input ports and multiple output ports of a radio transmitter using multiple antennas simultaneously. The invention also relates to an apparatus for radio communication using this method, for example a radio transceiver.
Dans la suite, en accord avec le “IEC multilingual dictionary of electricity” édité par leBureau Central de la Commission Electrotechnique Internationaleen 1983, “commande en boucle ouverte” (traduction littérale de l’expression “open-loop control” de la langue anglaise), synonyme de “commande en chaîne ouverte”, signifie une commande qui ne fait pas usage d’une mesure de la grandeur commandée, et “commande en boucle fermée” (traduction littérale de l’expression “closed-loop control” de la langue anglaise), synonyme de “commande en chaîne fermée” et de “asservissement”, signifie une commande où l’action sur le système commandé est rendue dépendante d’une mesure de la grandeur commandée.In the following, in accordance with the “IEC multilingual dictionary of electricity” published by the Central Office of the International Electrotechnical Commission in 1983, “open-loop control” (literal translation of the expression “open-loop control” of the language English), synonym of “open chain control”, means a control which does not make use of a measurement of the controlled quantity, and “closed-loop control” (literal translation of the expression “closed-loop control” of the English language), synonymous with “closed chain control” and “servo control”, means a control where the action on the controlled system is made dependent on a measurement of the controlled quantity.
Une antenne passive accordable comporte au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite antenne passive accordable, ledit au moins un paramètre étant réglable, par exemple par moyen électrique. Régler une antenne passive accordable signifie régler au moins un dit au moins un paramètre. Chacune des dites une ou plusieurs caractéristiques peut par exemple être une caractéristique électrique telle qu’une impédance à une fréquence spécifiée, ou une caractéristique électromagnétique telle qu’un diagramme de directivité à une fréquence spécifiée. Une antenne passive accordable peut aussi être appelée “antenne reconfigurable” (en anglais : “reconfigurable antenna”). Certains auteurs considèrent trois classes d’antenne passive accordable : les antennes agiles en polarisation (en anglais : “polarization-agile antennas”), les antennes à diagramme reconfigurable (en anglais : “pattern-reconfigurable antennas”) et les antennes agiles en fréquence (en anglais : “frequency-agile antennas”. L’état de l’art concernant les antennes agiles en fréquence est par exemple décrit dans l’article de A. Petosa intitulé “An Overview of Tuning Techniques for Frequency-Agile Antennas”, publié dansIEEE Antennas and Propagation Magazine, vol. 54, No. 5, en octobre 2012. Comme expliqué dans cet article, de nombreux types de dispositif de contrôle d’antenne peuvent être utilisés pour contrôler une ou plusieurs caractéristiques d’une antenne passive accordable. Un dispositif de contrôle d’antenne peut par exemple être :A tunable passive antenna comprises at least one antenna control device having at least one parameter having an effect on one or more characteristics of said tunable passive antenna, said at least one parameter being adjustable, for example by electrical means. Tuning a tunable passive antenna means tuning at least one said at least one parameter. Each of said one or more characteristics may for example be an electrical characteristic such as an impedance at a specified frequency, or an electromagnetic characteristic such as a directivity pattern at a specified frequency. A tunable passive antenna can also be called a “reconfigurable antenna”. Some authors consider three classes of tunable passive antenna: polarization-agile antennas, pattern-reconfigurable antennas and frequency-agile antennas. (in English: “frequency-agile antennas”. The state of the art concerning frequency-agile antennas is for example described in the article by A. Petosa entitled “An Overview of Tuning Techniques for Frequency-Agile Antennas”, published in IEEE Antennas and Propagation Magazine , Vol.54, No.5, in October 2012. As explained in this article, many types of antenna control device can be used to control one or more characteristics of a passive antenna An antenna control device can for example be:
- un interrupteur ou commutateur contrôlé électriquement, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être l’état de l’interrupteur ou commutateur ;- an electrically controlled switch or switch, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna may be the state of the switch or switch;
- un dispositif à impédance réglable, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être la réactance ou l’impédance, à une fréquence spécifiée, du dispositif à impédance réglable ; ou- a tunable impedance device, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna may be the reactance or the impedance, at a specified frequency, of the impedance device adjustable; Or
- un actionneur disposé pour produire une déformation mécanique de l’antenne passive accordable, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être une longueur de la déformation.- an actuator arranged to produce a mechanical deformation of the tunable passive antenna, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna may be a length of the deformation.
Si un dispositif de contrôle d’antenne est un interrupteur ou commutateur contrôlé électriquement, il peut par exemple être un relais électromécanique, ou un interrupteur micro-électromécanique (en anglais: “MEMS switch”), ou un circuit utilisant une ou plusieurs diodes PIN ou un ou plusieurs transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFETs) comme dispositifs de commutation.If an antenna control device is an electrically controlled switch or switch, it can for example be an electromechanical relay, or a micro-electromechanical switch (in English: “MEMS switch”), or a circuit using one or more PIN diodes or one or more insulated gate field effect transistors (MOSFETs) as switching devices.
Un dispositif à impédance réglable est un composant comprenant deux bornes qui se comportent sensiblement comme les bornes d’un bipôle linéaire passif, et qui sont par conséquent caractérisées par une impédance qui peut dépendre de la fréquence, cette impédance étant réglable.A device with adjustable impedance is a component comprising two terminals which behave substantially like the terminals of a passive linear bipole, and which are therefore characterized by an impedance which can depend on the frequency, this impedance being adjustable.
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure seulement, à une fréquence donnée, un ensemble fini de valeurs de réactance, cette caractéristique étant par exemple obtenue si le dispositif à impédance réglable est :An adjustable impedance device having an electrically adjustable reactance may be such that it provides only, at a given frequency, a finite set of reactance values, this characteristic being for example obtained if the adjustable impedance device is:
- un réseau comportant une pluralité de condensateurs ou de tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs contrôlés électriquement, comme des relais électromécaniques, ou des interrupteurs micro-électromécaniques, ou des diodes PIN ou des transistors à effet de champ à grille isolée, utilisés pour faire contribuer différents condensateurs ou différents tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert du réseau à la réactance ; ou- a network comprising a plurality of capacitors or open-circuit transmission line sections and one or more electrically controlled switches or switches, such as electromechanical relays, or micro-electromechanical switches, or PIN diodes or effect transistors insulated-gate field, used to make different capacitors or different open-circuit transmission line sections of the network contribute to the reactance; Or
- un réseau comportant une pluralité de bobines ou de tronçons de ligne de transmission en court-circuit et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs contrôlés électriquement utilisés pour faire contribuer différentes bobines ou différents tronçons de ligne de transmission en court-circuit du réseau à la réactance.- a network comprising a plurality of coils or shorted transmission line segments and one or more electrically controlled switches or switches used to make different coils or different shorted transmission line segments of the network contribute to the reactance .
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure, à une fréquence donnée, un ensemble continu de valeurs de réactance, cette caractéristique étant par exemple obtenue si le dispositif à impédance réglable est basé sur l’utilisation d’une diode à capacité variable ; ou d’un composant MOS à capacité variable (en anglais: “MOS varactor”) ; ou d’un composant microélectromécanique à capacité variable (en anglais: “MEMS varactor”) ; ou d’un composant ferroélectrique à capacité variable (en anglais: “ferroelectric varactor”).An adjustable impedance device having an electrically adjustable reactance may be such that it provides, at a given frequency, a continuous set of reactance values, this characteristic being for example obtained if the adjustable impedance device is based on the use of a variable capacitance diode; or a variable-capacitance MOS component (in English: “MOS varactor”); or a microelectromechanical component with variable capacity (in English: “MEMS varactor”); or a ferroelectric component with variable capacity (in English: “ferroelectric varactor”).
De nombreux procédés existent pour régler automatiquement une unique antenne passive accordable, par exemple les procédés divulgués dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 8,063,839 intitulé “Tunable antenna system”, et dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 8,325,097 intitulé “Adaptively tunable antennas and method of operation therefore”. De tels procédés ne peuvent être utilisés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, lorsque les interactions entre les antennes passives accordables ne sont pas négligeables.Many methods exist for automatically tuning a single passive tunable antenna, for example the methods disclosed in U.S. Patent Number 8,063,839 entitled "Tunable antenna system", and in U.S. Patent Number 8,325,097 entitled “Adaptively tunable antennas and method of operation therefore”. Such methods cannot be used to automatically tune a plurality of tunable passive antennas, when the interactions between the tunable passive antennas are not negligible.
Un premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables est divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 8,102,830 intitulé “MIMO Radio Communication Apparatus and Method”, dans lequel chaque antenne passive accordable comporte une antenne principale qui est connectée à l’accès signal de ladite chaque antenne passive accordable, et au moins deux antennes auxiliaires. Chacune des antennes auxiliaires est connectée à un dispositif à impédance réglable, chacun des dispositifs à impédance réglable ayant une réactance qui est réglable par moyen électrique. Chacune des antennes passives accordables peut être considérée comme une antenne à diagramme reconfigurable. Ce premier procédé est seulement applicable à un récepteur radio utilisant simultanément plusieurs antennes pour de la réception radio MIMO, et ce premier procédé est très lent.A first method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas is disclosed in U.S. Patent Number 8,102,830 entitled "MIMO Radio Communication Apparatus and Method", wherein each tunable passive antenna has a main antenna which is connected at the signal port of said each tunable passive antenna, and at least two auxiliary antennas. Each of the auxiliary antennas is connected to an adjustable impedance device, each of the adjustable impedance devices having a reactance which is electrically adjustable. Each of the tunable passive antennas can be considered as a reconfigurable pattern antenna. This first method is only applicable to a radio receiver using several antennas simultaneously for MIMO radio reception, and this first method is very slow.
Un second procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables est divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,698,484, intitulé “Method for automatically adjusting tunable passive antennas”. Ce second procédé est applicable à un émetteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément. Un schéma-bloc d’un système d'antennes automatique mettant en oeuvre ce second procédé est montré sur la figure 1. Le système d'antennes automatique montré sur la figure 1 am= 4 accès utilisateur (311) (321) (331) (341), lesmaccès utilisateur présentant, à une fréquence donnée, une matrice impédance appelée “la matrice impédance présentée par les accès utilisateur”, le système d'antennes automatique comportant :A second method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas is disclosed in US patent number 9,698,484, entitled "Method for automatically adjusting tunable passive antennas". This second method is applicable to a radio transmitter using a plurality of antennas simultaneously. A block diagram of an automatic antenna system implementing this second method is shown in Figure 1. The automatic antenna system shown in Figure 1 has m = 4 user ports (311) (321) (331 ) (341), the m user accesses presenting, at a given frequency, an impedance matrix called “the impedance matrix presented by the user accesses”, the automatic antenna system comprising:
m= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), lesmantennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, lesmantennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; m = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the m tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the m tunable passive antennas forming a multiple access antenna array (1) , each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one antenna control device parameter, said at least one antenna control device parameter d the antenna having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna control device parameter being electrically adjustable;
munités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée (ou mesurée) à un des accès utilisateur ; m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by a variable electricity captured (or measured) at one of the user accesses;
mliaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité couplée à un et un seul des accès utilisateur, à travers une et une seule des unités de détection ; m antenna links (21) (22) (23) (24), each of the antenna links having a first end coupled to a signal port of one and only one of the tunable passive antennas, each of the antenna links having a second end coupled to one and only one of the user ports, through one and only one of the detection units;
une unité de traitement du signal (5), l’unité de traitement du signal estimantqquantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, oùqest un entier supérieur ou égal àm, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection causés parmexcitations appliquées aux accès utilisateur, l’unité de traitement du signal délivrant une “instruction de réglage” en fonction des ditesqquantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; eta signal processing unit (5), the signal processing unit estimating q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m , using the output signals d detection unit caused by m excitations applied to the user accesses, the signal processing unit delivering an “adjustment instruction” as a function of said q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user accesses; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle recevant l’instruction de réglage de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle délivrant des “signaux de contrôle”, les signaux de contrôle étant déterminés en fonction de l’instruction de réglage, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des signaux de contrôle.a control unit (6), the control unit receiving the adjustment instruction from the signal processing unit, the control unit outputting "control signals", the control signals being determined according to the tuning instruction, each of the antenna control device parameters being mainly determined by at least one of the control signals.
Malheureusement, il a été découvert que des antennes passives accordables ne procurent souvent qu’une médiocre faculté d’accord, si bien qu’il n’est souvent pas possible d’obtenir que le système d'antennes automatique montré sur la figure 1 puisse réduire suffisamment ou annuler toute variation de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, causée par une variation d’une fréquence d’opération, et/ou causée par la fameuse interaction utilisateur.Unfortunately, it has been found that passive tunable antennas often provide only poor tuneability, so that it is often not possible to achieve that the automatic antenna system shown in Figure 1 can sufficiently reduce or cancel any variation in the impedance matrix presented by user accesses, caused by a variation in an operating frequency, and/or caused by the said user interaction.
Ce problème est résolu dans un premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,680,510 intitulé “Radio communication using tunable antennas and an antenna tuning apparatus”. Ce procédé est applicable à un récepteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément et à un émetteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément. En particulier, le neuvième mode de réalisation du brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,680,510 divulgue une version de ce procédé, qui est applicable à un émetteur radio. Un schéma-bloc d’un système d'antennes automatique mettant en oeuvre cette version de ce procédé est montré sur la figure 2. Le système d'antennes automatique montré sur la figure 2 am= 4 accès utilisateur (311) (321) (331) (341), lesmaccès utilisateur présentant, à une fréquence donnée, une matrice impédance appelée “la matrice impédance présentée par les accès utilisateur”, le système d'antennes automatique comportant :This problem is solved in a first method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multiple input port, multiple output port tuning unit, disclosed in U.S. Patent Number 9,680,510 entitled “Radio communication using tunable antennas and an antenna tuning apparatus”. This method is applicable to a radio receiver using a plurality of antennas simultaneously and to a radio transmitter using a plurality of antennas simultaneously. In particular, the ninth embodiment of US patent number 9,680,510 discloses a version of this method, which is applicable to a radio transmitter. A block diagram of an automatic antenna system implementing this version of this method is shown in Figure 2. The automatic antenna system shown in Figure 2 has m = 4 user ports (311) (321) (331) (341), the m user accesses presenting, at a given frequency, an impedance matrix called “the impedance matrix presented by the user accesses”, the automatic antenna system comprising:
n= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), lesnantennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, lesnantennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; n = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the n tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the n tunable passive antennas forming a multiple access antenna array (1) , each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one antenna control device parameter, said at least one antenna control device parameter d the antenna having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna control device parameter being electrically adjustable;
munités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée (ou mesurée) à un des accès utilisateur ; m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by a variable electricity captured (or measured) at one of the user accesses;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantmaccès d’entrée etnaccès de sortie, chacun des accès d’entrée étant couplé à un et un seul des accès utilisateur à travers une et une seule des unités de détection, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port, multiple output port tuning unit (4) having m input ports and n output ports, each of the input ports being coupled to one and only one of the user ports through a and only one of the detection units, the multiple input port, multiple output port tuning unit comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable impedance devices being called the “adjustable impedance devices of the tuning unit” and being such that, at said given frequency, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable;
nliaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité couplée à un et un seul des accès de sortie ; n antenna links (21)(22)(23)(24), each of the antenna links having a first end coupled to a signal port of one and only one of the tunable passive antennas, each of the antenna links having a second end coupled to one and only one of the output ports;
une unité de traitement du signal (5), l’unité de traitement du signal estimantqquantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, oùqest un entier supérieur ou égal àm, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection causés parmexcitations appliquées aux accès utilisateur, l’unité de traitement du signal délivrant une “instruction de réglage” en fonction des ditesqquantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; eta signal processing unit (5), the signal processing unit estimating q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m , using the output signals d detection unit caused by m excitations applied to the user accesses, the signal processing unit delivering an “adjustment instruction” as a function of said q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user accesses; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle recevant l’instruction de réglage de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle délivrant des “signaux de contrôle”, les signaux de contrôle étant déterminés en fonction de l’instruction de réglage, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un des signaux de contrôle, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des signaux de contrôle.a control unit (6), the control unit receiving the adjustment instruction from the signal processing unit, the control unit outputting "control signals", the control signals being determined according to the tuning instruction, the reactance of each of the adjustable impedance devices of the tuning unit being mainly determined by at least one of the control signals, each of the antenna control device parameters being mainly determined by at least one of the control signals.
Le second procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et le premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples utilisent une commande en boucle fermée pour régler l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. Ils procurent typiquement soit un accord automatique précis mais lent, nécessitant de nombreuses itérations, soit un accord automatique rapide mais imprécis, nécessitant peu d’itérations.The second method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and the first method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multiple input port and multiple output port tuning unit use closed loop control to set the tuning unit to multiple input ports and multiple output ports. They typically provide either precise but slow automatic tuning, requiring many iterations, or fast but imprecise automatic tuning, requiring few iterations.
Deux autres procédés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, divulgués dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro No. 9,929,460, intitulé “Method for automatic adjustment of tunable passive antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method”, et dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro No. 9,912,075, entitled “Method for automatically adjusting tunable passive antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method”, sont applicables à un émetteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément. Un schéma-bloc d’un système d'antennes automatique mettant en oeuvre un de ces deux autres procédés est montré sur la figure 3. Le système d'antennes automatique montré sur la figure 3 am= 4 accès utilisateur (311) (321) (331) (341), le système d'antennes automatique comportant :Two other methods for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multiple input port, multiple output port tuning unit, disclosed in U.S. Patent Number No. 9,929,460, entitled "Method for automatic adjustment of tunable passive antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method”, and in United States patent number No. 9,912,075, entitled “Method for automatically adjusting tunable passive antennas and a tuning unit, and apparatus for radio communication using this method”, are applicable to a radio transmitter using a plurality of antennas simultaneously. A block diagram of an automatic antenna system implementing one of these two other methods is shown in Figure 3. The automatic antenna system shown in Figure 3 has m = 4 user ports (311) (321 ) (331) (341), the automatic antenna system comprising:
n= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), lesnantennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, lesnantennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; n = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the n tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the n tunable passive antennas forming a multiple access antenna array (1) , each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one antenna control device parameter, said at least one antenna control device parameter d the antenna having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna control device parameter being electrically adjustable;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantm= 4 accès d’entrée etn= 4 accès de sortie, chacun des accès d’entrée étant couplé directement à un et un seul des accès utilisateur, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à une fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port, multiple output port tuning unit (4) having m = 4 input ports and n = 4 output ports, each of the input ports being directly coupled to one and only one of user port, the multiple input port and multiple output port tuning unit comprising p devices with adjustable impedance, where p is an integer greater than or equal to m , the p devices with adjustable impedance being called the “devices with adjustable impedance of the tuning unit” and being such that, at a given frequency, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable;
nunités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée (ou mesurée) à un des accès de sortie ; n detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by a variable electricity captured (or measured) at one of the output ports;
nliaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité qui est directement couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité qui est indirectement couplée à un et un seul des accès de sortie, à travers une et une seule des unités de détection ; n antenna links (21) (22) (23) (24), each of the antenna links having a first end which is directly coupled to a signal port of one and only one of the tunable passive antennas, each of the links an antenna having a second end which is indirectly coupled to one and only one of the output ports, through one and only one of the detection units;
une unité de traitement du signal (5), l’unité de traitement du signal estimantqquantités réelles dépendantes d’une matrice impédance vue par les accès de sortie, oùqest un entier supérieur ou égal àm, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection causés parmexcitations appliquées aux accès utilisateur, l’unité de traitement du signal délivrant une “instruction de réglage” en fonction des ditesqquantités réelles dépendantes d’une matrice impédance vue par les accès de sortie ; eta signal processing unit (5), the signal processing unit estimating q real quantities dependent on an impedance matrix seen by the output ports, where q is an integer greater than or equal to m , using the signals of detection unit output caused by m excitations applied to the user ports, the signal processing unit delivering a “setting instruction” according to said q real quantities dependent on an impedance matrix seen by the output ports; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle recevant l’instruction de réglage de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle délivrant des “signaux de contrôle”, les signaux de contrôle étant déterminés en fonction de l’instruction de réglage, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un des signaux de contrôle, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des signaux de contrôle.a control unit (6), the control unit receiving the adjustment instruction from the signal processing unit, the control unit outputting "control signals", the control signals being determined according to the tuning instruction, the reactance of each of the adjustable impedance devices of the tuning unit being mainly determined by at least one of the control signals, each of the antenna control device parameters being mainly determined by at least one of the control signals.
Les dits deux autres procédés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples utilisent une commande en boucle ouverte pour régler l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, si bien qu’ils peuvent être rapides, mais qu’ils sont typiquement imprécis.Said other two methods for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multi-input multi-output port tuner use open-loop control to tune the multi-port tuner. multiple input and multiple output ports, so they can be fast, but are typically inaccurate.
Ainsi, l’état de l’art antérieur n’enseigne pas de procédé rapide et précis pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples.Thus, the state of the prior art does not teach a fast and accurate method for automatically adjusting a plurality of passive tunable antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports.
L’invention a pour objet un procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, dépourvu des limitations mentionnées ci-dessus des techniques connues, et aussi un appareil pour communication radio utilisant ce procédé.The invention relates to a method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, free from the above-mentioned limitations of known techniques, and also a apparatus for radio communication using this method.
Dans la suite, X et Y étant des quantités ou variables différentes, effectuer une action en fonction de X n’exclut pas la possibilité d’effectuer cette action en fonction de Y. Dans la suite, “ayant une influence” et “ayant un effet” ont le même sens. Dans la suite, “couplé”, lorsque ce terme est appliqué à deux accès (au sens de la théorie des circuits), peut indiquer que les accès sont directement couplés, chaque terminal d’un des accès étant dans ce cas connecté à (ou, de façon équivalente, en contact électrique avec) un et un seul des terminaux de l’autre accès, et/ou que les accès sont indirectement couplés, une interaction électrique différente du couplage direct existant dans ce cas entre les accès, par exemple à travers un ou plusieurs composants.In the following, X and Y being different quantities or variables, performing an action as a function of X does not exclude the possibility of performing this action as a function of Y. In the following, “having an influence” and “having a effect” have the same meaning. In the following, “coupled”, when this term is applied to two ports (in the sense of circuit theory), can indicate that the ports are directly coupled, each terminal of one of the ports being in this case connected to (or , equivalently, in electrical contact with) one and only one of the terminals of the other port, and/or that the ports are indirectly coupled, an electrical interaction different from the direct coupling existing in this case between the ports, for example at through one or more components.
Le procédé selon l’invention est un procédé pour régler automatiquementNantennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, oùNest un entier supérieur ou égal à 2, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples ayantmaccès d’entrée etnaccès de sortie, oùmetnsont chacun un entier supérieur ou égal à 2, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à une fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un “signal de contrôle d’accord”, les antennes passives accordables et l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples étant des parties d’un appareil pour communication radio, l’appareil pour communication radio permettant, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, le procédé comportant les étapes suivantes :The method according to the invention is a method for automatically tuning N tunable passive antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, where N is an integer greater than or equal to 2, the unit of multiple input port grant and multiple output port having m input ports and n output ports, where m and n are each an integer greater than or equal to 2, the multiple input port grant unit and multiple output ports comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable impedance devices being called the “tuning unit adjustable impedance devices” and being such that, at a given frequency, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any one of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable, the reactance of any of the tuning unit's adjustable impedance devices being primarily determined by at least one "tuning control signal", the tunable passive antennas and the multiple input port tuning unit and multiple output ports being parts of a radio communication apparatus, the radio communication apparatus allowing, at the given frequency, power transfer from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the passive antennas tunables, the method comprising the following steps:
sélectionner une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée” ;select a frequency called the “selected frequency”;
générer un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne”, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne ;generating one or more "antenna control signals", each of the passive tunable antennas including at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one control device parameter of antenna, said at least one antenna controller parameter having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna controller parameter being electrically adjustable, said at least one at least one antenna control device parameter being primarily determined by at least one of the one or more antenna control signals;
appliquermexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;applying m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal to the selected frequency;
générer, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, en fonction d’une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;generating, for each of the one or more tuning control signals, an initial value of said each of the one or more tuning control signals, based on one or more initial tuning unit setting instructions;
capter une ou plusieurs variables électriques à chacun des accès d’entrée, pour obtenir des “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par au moins une des variables électriques captées à un des accès d’entrée ;sensing one or more electrical variables at each of the input ports, to obtain "sensing unit output signals", each of the sensing unit output signals being mainly determined by at least one of the electrical variables sensed at one of the entrance accesses;
estimerqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; etestimate q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a quantity dependent on an impedance matrix presented by the ports of input, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
générer, pour au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure du dit au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, en fonction :generating, for at least one of the one or more tuning control signals, at least one subsequent value of said at least one of the one or more tuning control signals, according to:
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;one or more quantities determined by the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Chacun desqparamètres d’accord peut par exemple être sensiblement proportionnel au module, ou à la phase, ou à la partie réelle, ou à la partie imaginaire d’un élément de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ou d’un élément de l’inverse de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée (cette inverse étant une matrice admittance présentée par les accès d’entrée), ou d’un élément d’une matrice de coefficients de réflexion en tension aux accès utilisateur, définie comme étant égale à (Z UI -Z O ) (Z UI +Z O )-1, oùZ O est une matrice impédance de référence, et oùZ UI est ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée.Each of the q tuning parameters can for example be substantially proportional to the modulus, or to the phase, or to the real part, or to the imaginary part of an element of said impedance matrix presented by the input ports, or d 'an element of the inverse of said impedance matrix presented by the input ports (this inverse being an admittance matrix presented by the input ports), or of an element of a matrix of voltage reflection coefficients at the user port, defined as being equal to ( Z UI - Z O ) ( Z UI + Z O ) -1 , where Z O is a reference impedance matrix, and where Z UI is said impedance matrix presented by the input ports .
La fréquence donnée et la fréquence sélectionnée peuvent par exemple être des fréquences supérieures ou égales à 150 kHz. Le spécialiste comprend qu’une matrice impédance vue par les accès de sortie est une matrice complexe carrée d’ordren, et qu’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée est une matrice complexe carrée d’ordrem. Nous utiliseronsZ Sant pour désigner la matrice impédance vue par les accès de sortie, etZ U pour désigner la matrice impédance présentée par les accès d’entrée. Les matrices impédanceZ Sant etZ U dépendent de la fréquence. De plus,Z U dépend aussi des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, si bien que l’expression “matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée” a une signification claire.The given frequency and the selected frequency can for example be frequencies greater than or equal to 150 kHz. The specialist understands that an impedance matrix seen by the output ports is a square complex matrix of order n , and that an impedance matrix presented by the input ports is a square complex matrix of order m . We will use Z Sant to designate the impedance matrix seen by the output ports, and Z U to designate the impedance matrix presented by the input ports. The impedance matrices Z Sant and Z U depend on the frequency. Moreover, Z U also depends on the one or more tuning control signals, so that the expression “impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated” has a clear meaning.
Chacune desNantennes passives accordables a un accès, appelé “accès signal” de l’antenne, qui peut être utilisé pour recevoir et/ou pour émettre des ondes électromagnétiques. Chacune des antennes passives accordables comporte au moins un dispositif de contrôle d’antenne, qui peut comporter une ou plusieurs bornes utilisées pour d’autres connexions électriques. Il est supposé que chacune des antennes passives accordables se comporte, à la fréquence donnée, par rapport à l’accès signal de l’antenne, sensiblement comme une antenne passive, c’est-à-dire comme une antenne qui est linéaire et qui n’utilise pas d’amplificateur pour amplifier des signaux reçus par l’antenne ou émis par l’antenne. En conséquence de la linéarité, il est possible de définir une matrice impédance présentée par les antennes passives accordables, dont la définition ne considère, pour chacune des antennes passives accordables, que l’accès signal de l’antenne. Cette matrice est par conséquent une matrice carrée d’ordreN. Du fait des interactions entre les antennes passives accordables, cette matrice n’est pas nécessairement diagonale. En particulier, l’invention peut être telle que cette matrice n’est pas une matrice diagonale.Each of the N tunable passive antennas has a port, called the “signal port” of the antenna, which can be used to receive and/or to emit electromagnetic waves. Each of the tunable passive antennas includes at least one antenna control device, which may include one or more terminals used for other electrical connections. It is assumed that each of the tunable passive antennas behaves, at the given frequency, with respect to the signal access of the antenna, substantially like a passive antenna, that is to say like an antenna which is linear and which does not use an amplifier to amplify signals received by the antenna or emitted by the antenna. As a consequence of the linearity, it is possible to define an impedance matrix presented by the tunable passive antennas, the definition of which considers, for each of the tunable passive antennas, only the signal access of the antenna. This matrix is therefore a square matrix of order N. Due to the interactions between the tunable passive antennas, this matrix is not necessarily diagonal. In particular, the invention may be such that this matrix is not a diagonal matrix.
Comme dit plus haut dans la section sur l’état de la technique antérieure, chacune des dites une ou plusieurs caractéristiques peut par exemple être une caractéristique électrique telle qu’une impédance à une fréquence spécifiée, ou une caractéristique électromagnétique telle qu’un diagramme de directivité à une fréquence spécifiée.As said above in the section on the state of the prior art, each of said one or more characteristics can for example be an electrical characteristic such as an impedance at a specified frequency, or an electromagnetic characteristic such as a diagram of directivity at a specified frequency.
Il est dit plus haut que l’appareil pour communication radio permet, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables. En d’autres termes, l’appareil pour communication radio est tel que, si une puissance est reçue par lesmaccès d’entrée à la fréquence donnée, une partie de ladite puissance reçue par lesmaccès d’entrée est transférée à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée, si bien qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée est égale à ladite partie de ladite puissance reçue par lesmaccès d’entrée. Par exemple, le spécialiste sait qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables (puissance rayonnée moyenne) peut être calculée comme le flux de la partie réelle d’un vecteur de Poynting complexe du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, à travers une surface fermée contenant les antennes passives accordables.It is said above that the apparatus for radio communication allows, at the given frequency, a transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas. In other words, the apparatus for radio communication is such that, if a power is received by the m input ports at the given frequency, a part of said power received by the m input ports is transferred to a electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable at the given frequency, so that a power of the electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable at the given frequency is equal to said part of said power received by the m input ports. For example, the specialist knows that a power of the electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas (average radiated power) can be calculated as the flux of the real part of a complex Poynting vector of the electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas , through a closed surface containing the tunable passive antennas.
Pour obtenir que l’appareil pour communication radio permette, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, chacune des antennes passives accordables peut, sin=N, par exemple être couplée, directement ou indirectement, à un et un seul des accès de sortie, comme expliqué ci-dessous dans la présentation du premier mode de réalisation. Plus précisément, sin=N, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne peut par exemple être couplé, directement ou indirectement, à un et un seul des accès de sortie. Par exemple, un couplage indirect peut être un couplage à travers une liaison d’antenne. Pour des valeurs convenables des signaux de contrôle d’accord et des signaux de contrôle d’antenne, ledit transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables peut par exemple être un transfert de puissance avec des pertes faibles ou négligeables ou nulles, cette caractéristique étant préférée.To obtain that the device for radio communication allows, at the given frequency, a transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, each of the tunable passive antennas can, if n = N , for example be coupled, directly or indirectly, to one and only one of the output ports, as explained below in the presentation of the first embodiment. More precisely, if n = N , for each of the tunable passive antennas, the signal port of the antenna can for example be coupled, directly or indirectly, to one and only one of the output ports. For example, indirect coupling may be coupling through an antenna link. For suitable values of the tuning control signals and the antenna control signals, said transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas can for example be a transfer of power with low or negligible or zero losses, this characteristic being preferred.
Le procédé selon l’invention peut par exemple être tel que tout élément diagonal de la matrice impédance présentée par les accès d’entrée soit influencé par la réactance d’au moins un des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord. Le procédé selon l’invention peut par exemple être tel que la réactance d’au moins un des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une influence sur au moins un élément non diagonal de la matrice impédance présentée par les accès d’entrée. Le spécialiste comprend que cette caractéristique peut éviter la médiocre faculté d’accord mentionnée plus haut dans la section sur l’état de l’art antérieur.The method according to the invention can for example be such that any diagonal element of the impedance matrix presented by the input ports is influenced by the reactance of at least one of the adjustable impedance devices of the tuning unit. The method according to the invention can for example be such that the reactance of at least one of the adjustable impedance devices of the tuning unit has an influence on at least one non-diagonal element of the impedance matrix presented by the accesses of 'entrance. The specialist understands that this feature can avoid the poor tuning ability mentioned above in the prior art section.
Le spécialiste comprend que les un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne ont un effet sur chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne, si bien qu’ils peuvent avoir une influence sur la matrice impédance vue par les accès de sortie, et sur la matrice impédance présentée par les accès d’entrée. Dans la phrase précédente, “chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne” signifie clairement “chaque dit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables”.The specialist understands that the one or more antenna control signals have an effect on each of the antenna control device parameters, so that they can have an influence on the impedance matrix seen by the output ports, and on the impedance matrix presented by the input ports. In the previous sentence, “each of the antenna control device parameters” clearly means “each says at least one antenna control device parameter of each says at least one antenna control device of each of the passive antennas tunable”.
Par exemple, il est possible qu’une commande en boucle ouverte soit utilisée pour générer chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne. De façon équivalente, il est par exemple possible qu’une structure de commande en boucle ouverte soit utilisée pour générer chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne. Cette caractéristique possible sera expliquée ci-dessous dans les présentations du sixième mode de réalisation et du quatorzième mode de réalisation.For example, it is possible that open loop control is used to generate each of the one or more antenna control signals. Equivalently, it is for example possible that an open-loop control structure is used to generate each of the one or more antenna control signals. This possible feature will be explained below in the presentations of the sixth embodiment and the fourteenth embodiment.
Il est par exemple possible qu’au moins une des une ou plusieurs valeurs ultérieures soit générée en utilisant un modèle numérique, comme expliqué ci-dessous dans le sixième mode de réalisation.It is for example possible that at least one of the one or more subsequent values is generated using a numerical model, as explained below in the sixth embodiment.
Un appareil mettant en oeuvre le procédé selon l’invention est un appareil pour communication radio comportant :An apparatus implementing the method according to the invention is an apparatus for radio communication comprising:
Nantennes passives accordables, oùNest un entier supérieur ou égal à 2, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; N tunable passive antennas, where N is an integer greater than or equal to 2, each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one device parameter of antenna control, said at least one antenna control device parameter having an effect on one or more characteristics of said each of said tunable passive antennas, said at least one antenna control device parameter being electrically adjustable ;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples ayantmaccès d’entrée etnaccès de sortie, oùmetnsont chacun un entier supérieur ou égal à 2, l’appareil pour communication radio permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à la fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port and multiple output port tuning unit having m input ports and n output ports, where m and n are each an integer greater than or equal to 2, the radio communication apparatus allowing, at a given frequency, a transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, the tuning unit having multiple input ports and multiple output ports comprising p devices with adjustable impedance, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable impedance devices being called the “adjustable impedance devices of the tuning unit” and being such that, at the given frequency, each of the devices at adjustable impedance of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable;
munités de détection, chacune des unités de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à un des accès d’entrée ; m detection units, each of the detection units providing one or more “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being mainly determined by one or more electrical variables sensed at one of the ports d 'entrance ;
une unité d’émission et de traitement du signal, l’unité d’émission et de traitement du signal sélectionnant une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant des “instructions de réglage d’unité d’accord”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord initiale”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure” ; eta signal transmission and processing unit, the signal transmission and processing unit selecting a frequency called the "selected frequency", the signal transmission and processing unit issuing one or more antenna adjustment", the signal transmission and processing unit issuing "tuning unit adjustment instructions", at least one of the tuning unit adjustment instructions being a "tuning instruction initial tuning unit”, at least one of the tuning unit setting instructions being a “subsequent tuning unit setting instruction”; And
une unité de contrôle, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” à l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, l’unité de contrôle générant, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, chacune des dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminée en fonction d’au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ;a control unit, the control unit providing one or more "antenna control signals" to the passive tunable antennas, each of the one or more antenna control signals being determined based on at least one of the one or a plurality of antenna tuning instructions, each of the antenna control device parameters being primarily determined by at least one of the one or more antenna control signals, the control unit providing one or more 'accord' to the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, the control unit generating, for each of the one or more tuning control signals, one or more values of said each of the one or more tuning control signals, each of said one or more values of said each of said one or more tuning control signals being determined based on at least one of the tuning unit setting instructions, the reactance of each of the adjustable impedance devices of the tuning unit being primarily determined by at least one of the one or more tuning control signals;
l’appareil pour communication radio étant caractérisé en ce que :the apparatus for radio communication being characterized in that:
l’unité d’émission et de traitement du signal est utilisée pour appliquermexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;the signal transmission and processing unit is used to apply m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal at the selected frequency;
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent une valeur initiale déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;for each of the one or more tuning control signals, said one or more values of said each of the one or more tuning control signals comprise an initial value determined according to one or more of the one or more tuning instructions initial tuning unit setting;
l’unité d’émission et de traitement du signal estimeqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; etthe signal transmission and processing unit estimates q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a dependent quantity an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction :at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined based on:
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;one or more quantities determined by the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Dans la phrase précédente, “chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne” signifie clairement “chaque dit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables”. Par exemple, chacune des dites variables électriques peut être une tension, ou une tension incidente, ou une tension réfléchie, ou un courant, ou un courant incident, ou un courant réfléchi.In the previous sentence, “each of the antenna control device parameters” clearly means “each says at least one antenna control device parameter of each says at least one antenna control device of each of the passive antennas tunable”. For example, each of said electrical variables can be a voltage, or an incident voltage, or a reflected voltage, or a current, or an incident current, or a reflected current.
Par exemple, il est possible que l’unité de contrôle soit telle que :For example, it is possible that the control unit is such that:
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord est déterminée en fonction d’une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etfor each of the one or more tuning control signals, the initial value of said each of the one or more tuning control signals is determined based on one of the one or more initial tuning unit setting instructions ; And
pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs de chaque dit un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent au moins une valeur ultérieure déterminée en fonction d’une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures.for one or more of the one or more tuning control signals, said one or more values of each said one or more of the one or more tuning control signals comprise at least one subsequent value determined according to one of one or more subsequent tuning unit setting instructions.
Dans ce cas, il est par exemple possible de dire que l’unité de contrôle génère : pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction d’une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; et, pour au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure déterminée en fonction d’une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures. Dans ce cas, il est par exemple possible de dire qu’au moins une valeur ultérieure du dit au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord est générée en fonction :In this case, it is for example possible to say that the control unit generates: for each of the one or more tuning control signals, an initial value determined according to one of the one or more tuning instructions initial tuning unit; and, for at least one of the one or more tuning control signals, at least one subsequent value determined in accordance with one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions. In this case, it is for example possible to say that at least one subsequent value of said at least one of the one or more tuning control signals is generated according to:
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;one or more quantities determined by the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Comme expliqué ci-dessus, sin=N, il est par exemple possible que chacune des antennes passives accordables soit couplée, directement ou indirectement, à un et un seul des accès de sortie. Comme expliqué ci-dessus, sin=N, il est par exemple possible que, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne soit couplé, directement ou indirectement, à un et un seul des accès de sortie. Ainsi, ledit transfert de puissance (depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables) peut se produire à travers l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. L’entierppeut être supérieur ou égal à 2m.As explained above, if n = N , it is for example possible for each of the tunable passive antennas to be coupled, directly or indirectly, to one and only one of the output ports. As explained above, if n = N , it is for example possible that, for each of the tunable passive antennas, the signal port of the antenna is coupled, directly or indirectly, to one and only one of the output ports. Thus, said transfer of power (from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas) can occur through the multiple input port and multiple output port tuner. The integer p can be greater than or equal to 2 m .
Il est par exemple possible que chacun desmaccès d’entrée soit couplé, directement ou indirectement, à un accès de l’unité d’émission et de traitement du signal, ledit accès de l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une et une seule des excitations.It is for example possible for each of the m input ports to be coupled, directly or indirectly, to an access of the transmission and signal processing unit, said port of the transmission and signal processing unit delivering one and only one of the excitations.
Ladite unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportemaccès d’entrée etnaccès de sortie. Il est supposé que ladite unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples se comporte, à ladite fréquence donnée, par rapport à ses accès d’entrée et à ses accès de sortie, sensiblement comme un dispositif linéaire passif, où “passif” est utilisé au sens de la théorie des circuits. Plus précisément, ladite unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples se comporte, à ladite fréquence donnée, par rapport auxnaccès de sortie et auxmaccès d’entrée, sensiblement comme un dispositif linéaire passif àn+maccès. Comme conséquence de la linéarité, il est possible de définir la matrice impédance présentée par les accès d’entrée. Comme conséquence de la passivité, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples ne procure pas d’amplification. Par exemple, il est possible que la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord ait une influence sur une matrice impédance présentée par les accès d’entrée.Said multiple input port, multiple output port tuning unit has m input ports and n output ports. It is assumed that said tuning unit with multiple input ports and multiple output ports behaves, at said given frequency, with respect to its input ports and its output ports, substantially like a passive linear device, where “passive” is used in the sense of circuit theory. More precisely, said tuning unit with multiple input ports and multiple output ports behaves, at said given frequency, with respect to the n output ports and the m input ports, substantially like a passive linear device with n + m access. As a consequence of linearity, it is possible to define the impedance matrix presented by the input ports. As a consequence of the passivity, the multiple input port, multiple output port tuner does not provide amplification. For example, it is possible for the reactance of any of the tuner's adjustable impedance devices to influence an impedance matrix presented by the input ports.
Par exemple, il est possible que l’appareil pour communication radio soit tel qu’une commande en boucle ouverte est utilisée pour déterminer chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et pour générer chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.For example, it is possible that the apparatus for radio communication is such that open loop control is used to determine each of the one or more antenna tuning instructions and to generate each of the one or more antenna control signals. antenna.
Il est par exemple possible qu’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures soit déterminée en utilisant un modèle numérique, comme expliqué ci-dessous dans le sixième mode de réalisation.It is for example possible that at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined using a digital model, as explained below in the sixth embodiment.
Le spécialiste comprend que l’appareil pour communication radio selon l’invention est adaptatif dans le sens où les paramètres de dispositif de contrôle d’antenne et les réactances des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord sont modifiés au cours du temps en fonction des signaux de sortie d’unité de détection, qui sont chacun principalement déterminés par une ou plusieurs variables électriques.The specialist understands that the apparatus for radio communication according to the invention is adaptive in the sense that the parameters of the antenna control device and the reactances of the adjustable impedance devices of the tuning unit are modified over time. depending on the sensing unit output signals, which are each primarily determined by one or more electrical variables.
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les dessins annexés sur lesquels :Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples, and represented in the appended drawings in which:
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE CERTAINS MODES DE RÉALISATIONDETAILED DISCUSSION OF CERTAIN EMBODIMENTS
Premier mode de réalisation. First embodiment .
Au titre d’un premier mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 4 le schéma-bloc d’un appareil pour communication radio comportant :As a first embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, we have shown in Figure 4 the block diagram of a device for radio communication comprising:
N= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), les antennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, les antennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; N = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the tunable passive antennas forming a multiple access antenna array (1), each tunable passive antennas comprising at least one antenna controller, said at least one antenna controller having at least one antenna controller parameter, said at least one antenna controller parameter affecting one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna monitor parameter being electrically adjustable;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantm= 4 accès d’entrée etn=Naccès de sortie, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal à 2m= 8, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 30 MHz, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port and multiple output port tuning unit (4) having m = 4 input ports and n = N output ports, the multiple input port and output port tuning unit multiple output comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to 2 m = 8, the p adjustable impedance devices being called the “tuning unit adjustable impedance devices” and being such that, at a given frequency greater than or equal to 30 MHz, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being adjustable by electrical means;
munités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées (ou mesurées) à un des accès d’entrée ; m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being mainly determined by a or more electrical variables sensed (or measured) at one of the input ports;
Nliaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité qui est directement couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité qui est directement couplée à un et un seul des accès de sortie ; N antenna links (21) (22) (23) (24), each of the antenna links having a first end which is directly coupled to a signal port of one and only one of the tunable passive antennas, each of the links an antenna having a second end which is directly coupled to one and only one of the output ports;
une unité d’émission et de traitement du signal (8), l’unité d’émission et de traitement du signal sélectionnant une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, l’unité d’émission et de traitement du signal appliquantmexcitations auxmaccès d’entrée à travers les unités de détection, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant des “instructions de réglage d’unité d’accord”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord initiale”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure” ; eta signal transmission and processing unit (8), the signal transmission and processing unit selecting a frequency called the "selected frequency", the signal transmission and processing unit outputting one or more “antenna tuning instructions”, the signal transmission and processing unit applying m excitations to the m input ports through the detection units, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports input, each of the excitations having a carrier frequency which is equal to the selected frequency, the signal transmission and processing unit issuing "tuning unit adjustment instructions", at least one of the adjustment instructions d the tuning unit being an “initial tuning unit setting instruction”, at least one of the tuning unit setting instructions being a “subsequent tuning unit setting instruction”; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle recevant les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, l’unité de contrôle recevant les instructions de réglage d’unité d’accord, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” à l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, l’unité de contrôle générant, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, chacune des dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminée en fonction d’au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ;a control unit (6), the control unit receiving the one or more antenna tuning instructions, the control unit delivering one or more "antenna control signals" to the passive tunable antennas, each of one one or more antenna control signals being determined based on at least one of the one or more antenna tuning instructions, each of the antenna control device parameters being primarily determined by at least one of the one or more signals antenna control unit, the control unit receiving tuner tuning instructions, the control unit providing one or more "tuning control signals" to the d-port tuner multiple input and multiple output ports, the control unit generating, for each of the one or more tuning control signals, one or more values of said each of the one or more tuning control signals, each of said one or more values of said each of the one or more tuning control signals being determined based on at least one of the tuning unit tuning instructions, the reactance of each of the tuning unit's adjustable impedance devices tuning being primarily determined by at least one of the one or more tuning control signals;
dans lequel :in which :
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent une valeur initiale déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;for each of the one or more tuning control signals, said one or more values of said each of the one or more tuning control signals comprise an initial value determined according to one or more of the one or more tuning instructions initial tuning unit setting;
l’unité d’émission et de traitement du signal estimeqparamètres d’accord, oùqest un entier supérieur ou égal àm, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; etthe signal transmission and processing unit estimates q tuning parameters, where q is an integer greater than or equal to m , using the detection unit output signals, each of the tuning parameters being a quantity dependent on an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction :at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined based on:
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;one or more quantities determined by the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Chacune des antennes passives accordables est couplée à un et un seul des accès de sortie. Plus précisément, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne est indirectement couplé à un et un seul des accès de sortie, à travers une et une seule des liaisons d’antenne. De plus, chacun des accès de sortie est couplé à une et une seule des antennes passives accordables. Plus précisément, chacun des accès de sortie est indirectement couplé à l’accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, à travers une et une seule des liaisons d’antenne. La fréquence donnée est dans la bande de fréquences donnée. La bande de fréquences donnée ne contient que des fréquences supérieures ou égales à 30 MHz.Each of the tunable passive antennas is coupled to one and only one of the output ports. More specifically, for each of the tunable passive antennas, the signal port of the antenna is indirectly coupled to one and only one of the output ports, through one and only one of the antenna links. In addition, each of the output ports is coupled to one and only one of the tunable passive antennas. More specifically, each of the output ports is indirectly coupled to the signal port of one and only one of the tunable passive antennas, through one and only one of the antenna links. The given frequency is in the given frequency band. The given frequency band contains only frequencies greater than or equal to 30 MHz.
Lesqparamètres d’accord sont suffisants pour permettre une détermination d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée. L’expression “sont suffisants pour permettre une détermination d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée” n’implique pas qu’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée est déterminée, mais il est possible qu’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée soit déterminée.The q tuning parameters are sufficient to allow determination of an impedance matrix presented by the input ports. The expression “are sufficient to allow a determination of an impedance matrix presented by the input ports” does not imply that an impedance matrix presented by the input ports is determined, but it is possible that a matrix impedance presented by the input ports is determined.
Les informations transportées par les signaux de sortie d’unité de détection doivent être suffisantes pour permettre à l’unité de traitement du signal d’estimer lesqparamètres d’accord. Chacune des unités de détection (31) (32) (33) (34) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité de détection délivrés par ladite chacune des unités de détection comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension aux bornes d’un des accès d’entrée ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant un courant entrant dans ledit un des accès d’entrée. Ladite tension aux bornes d’un des accès d’entrée peut être une tension complexe et ledit courant entrant dans ledit un des accès d’entrée peut être un courant complexe. Alternativement, chacune des unités de détection (31) (32) (33) (34) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité de détection délivrés par ladite chacune des unités de détection comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension incidente à un des accès d’entrée ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant une tension réfléchie au dit un des accès d’entrée. Ladite tension incidente à un des accès d’entrée peut être une tension incidente complexe et ladite tension réfléchie au dit un des accès d’entrée peut être une tension réfléchie complexe.The information carried by the detection unit output signals must be sufficient to allow the signal processing unit to estimate the q tuning parameters. Each of the detection units (31) (32) (33) (34) can for example be such that the two detection unit output signals delivered by said each of the detection units comprise: a first output signal of detection unit proportional to a first electrical variable, the first electrical variable being a voltage across one of the input ports; and a second sensing unit output signal proportional to a second electrical variable, the second electrical variable being a current entering said one of the input ports. Said voltage across one of the input ports may be a complex voltage and said current entering said one of the input ports may be a complex current. Alternatively, each of the detection units (31) (32) (33) (34) can for example be such that the two detection unit output signals delivered by said each of the detection units comprise: a first output signal a detection unit proportional to a first electrical variable, the first electrical variable being an incident voltage at one of the input ports; and a second sensing unit output signal proportional to a second electrical variable, the second electrical variable being a voltage reflected at said one of the input ports. Said incident voltage at one of the input ports can be a complex incident voltage and said reflected voltage at said one of the input ports can be a complex reflected voltage.
Chacun desmaccès d’entrée est indirectement couplé à un accès de l’unité d’émission et de traitement du signal (8), à travers une et une seule des unités de détection, ledit accès de l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une et une seule des excitations. Chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et chacune des instructions de réglage d’unité d’accord peut être de n’importe quel type de message numérique. Les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et les instructions de réglage d’unité d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences de réglage. Deux séquences de réglage différentes sont décrites ci-dessous, dans le sixième mode de réalisation et dans le neuvième mode de réalisation. La durée d’une séquence de réglage est inférieure à 100 microsecondes.Each of the m input ports is indirectly coupled to a port of the transmission and signal processing unit (8), through one and only one of the detection units, said port of the transmission unit and of signal processing delivering one and only one of the excitations. Each of the one or more antenna tuning commands and each of the tuner tuning commands may be any type of digital message. The one or more antenna tuning commands and the tuner tuning commands are issued during one or more tuning sequences. Two different setting sequences are described below, in the sixth embodiment and in the ninth embodiment. The duration of an adjustment sequence is less than 100 microseconds.
Par exemple, il est possible qu’au moins une des excitations soit une porteuse non modulée, la fréquence porteuse de ladite au moins une des excitations étant la fréquence de ladite porteuse. Par exemple, il est possible qu’au moins une des excitations soit une porteuse modulée en amplitude, la fréquence porteuse de ladite au moins une des excitations étant la fréquence de ladite porteuse. Par exemple, il est possible qu’au moins une des excitations soit une porteuse modulée en fréquence, la fréquence porteuse de ladite au moins une des excitations étant la fréquence de ladite porteuse. Par exemple, comme expliqué dans la présentation du troisième mode de réalisation, il est possible qu’au moins une des excitations soit un signal passe-bande, la fréquence porteuse de ladite au moins une des excitations étant une fréquence porteuse du dit signal passe-bande.For example, it is possible that at least one of the excitations is an unmodulated carrier, the carrier frequency of said at least one of the excitations being the frequency of said carrier. For example, it is possible that at least one of the excitations is an amplitude modulated carrier, the carrier frequency of said at least one of the excitations being the frequency of said carrier. For example, it is possible that at least one of the excitations is a frequency modulated carrier, the carrier frequency of said at least one of the excitations being the frequency of said carrier. For example, as explained in the presentation of the third embodiment, it is possible for at least one of the excitations to be a band-pass signal, the carrier frequency of said at least one of the excitations being a carrier frequency of said band-pass signal. strip.
La valeur de la fréquence sélectionnée est un élément d’un “ensemble de valeurs possibles de la fréquence sélectionnée”, qui comporte plusieurs éléments. Par exemple, il est possible que la fréquence sélectionnée puisse prendre n’importe quelle valeur appartenant à l’ensemble de valeurs possibles de la fréquence sélectionnée. Ainsi, il est possible que la fréquence porteuse de chacune des excitations puisse prendre n’importe quelle valeur appartenant à l’ensemble de valeurs possibles de la fréquence sélectionnée.The value of the selected frequency is one element of a “set of possible values of the selected frequency”, which consists of several elements. For example, it is possible that the selected frequency can take any value belonging to the set of possible values of the selected frequency. Thus, it is possible that the carrier frequency of each of the excitations can take any value belonging to the set of possible values of the selected frequency.
Le spécialiste comprend que, pour estimer lesqparamètres d’accord, il est nécessaire d’utiliser des signaux de sortie d’unité de détection, dont chacun est principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à un des accès d’entrée pendant qu’au moins une des excitations est appliquée, et pendant que, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord est générée.The specialist understands that, to estimate the q tuning parameters, it is necessary to use detection unit output signals, each of which is mainly determined by one or more electrical variables sensed at one of the input ports during at least one of the excitations is applied, and while, for each of the one or more tuning control signals, the initial value of said each of the one or more tuning control signals is generated.
L’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) est telle que, à ladite fréquence donnée, si la matrice impédance vue par les accès de sortie est égale à une matrice impédance non diagonale donnée, une application (au sens mathématique) faisant correspondre la matrice impédance présentée par les accès d’entrée auxpréactances est définie, l’application ayant, à une valeur donnée de chacune despréactances, une dérivée partielle par rapport à chacune despréactances, un sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles étant défini dans l’ensemble des matrices complexes carrées d’ordremconsidéré comme un espace vectoriel réel, toute matrice complexe diagonale d’ordremayant les mêmes éléments diagonaux qu’au moins un élément du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles. Ceci doit être interprété comme signifiant : l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples est telle que, à ladite fréquence donnée, il existe une matrice impédance non diagonale appelée la matrice impédance non diagonale donnée, la matrice impédance non diagonale donnée étant telle que, si une matrice impédance vue par les accès de sortie est égale à la matrice impédance non diagonale donnée, alors une application faisant correspondre une matrice impédance présentée par les accès d’entrée auxpréactances est définie, l’application ayant, à une valeur donnée de chacune despréactances, une dérivée partielle par rapport à chacune despréactances, un sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles étant défini dans l’ensemble des matrices complexes carrées d’ordremconsidéré comme un espace vectoriel réel, toute matrice complexe diagonale d’ordremayant les mêmes éléments diagonaux qu’au moins un élément du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles.The multiple input port and multiple output port tuning unit (4) is such that, at said given frequency, if the impedance matrix seen by the output ports is equal to a given non-diagonal impedance matrix, a application (in the mathematical sense) matching the impedance matrix presented by the input ports to the p reactances is defined, the application having, at a given value of each of the p reactances, a partial derivative with respect to each of the p reactances, a vector subspace generated by the p partial derivatives being defined in the set of square complex matrices of order m considered as a real vector space, any diagonal complex matrix of order m having the same diagonal elements as at least one element of the vector subspace generated by the p partial derivatives. This is to be interpreted as meaning: the multiple input port multiple output port tuning unit is such that at said given frequency there exists a non-diagonal impedance matrix called the given non-diagonal impedance matrix, the matrix given non-diagonal impedance being such that, if an impedance matrix seen by the output ports is equal to the given non-diagonal impedance matrix, then a map matching an impedance matrix presented by the input ports to the p reactances is defined, l application having, at a given value of each of the p reactances, a partial derivative with respect to each of the p reactances, a vector subspace generated by the p partial derivatives being defined in the set of square complex matrices of order m considered as a real vector space, any diagonal complex matrix of order m having the same diagonal elements as at least one element of the vector subspace generated by the p partial derivatives.
Le spécialiste sait que la dimension du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles considéré comme un espace vectoriel réel a été utilisée et expliquée : dans la demande internationale n° PCT/IB2013/058423 (WO 2014/049475) ; et dans les sections I, III, VI, VII et VIII de l’article de F. Broydé et E. Clavelier intitulé “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, publié dansIEEE Trans. on Circuits and Systems — I: Regular Papers, Vol. 62, No. 2, aux pages 423-432, en février 2015. Dans ledit article, ladite dimension du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles est appelée “local dimension of the user port impedance range” et est notéeD UR (Z Sant ). Un spécialiste comprend que, pour obtenir que toute matrice complexe diagonale d’ordremait les mêmes éléments diagonaux qu’au moins un élément du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles, il est nécessaire que la dimension du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles considéré comme un espace vectoriel réel soit supérieure ou égale à la dimension du sous-espace vectoriel des matrices complexes diagonales d’ordremconsidéré comme un espace vectoriel réel. Puisque la dimension du sous-espace vectoriel engendré par lespdérivées partielles considéré comme un espace vectoriel réel est inférieure ou égale àp, et puisque la dimension du sous-espace vectoriel des matrices complexes diagonales d’ordremconsidéré comme un espace vectoriel réel est égale à 2m, la condition nécessaire implique quepest un entier supérieur ou égal à 2m. C’est pourquoi l’exigence “pest un entier supérieur ou égal à 2m” est une caractéristique essentielle de ce mode de réalisation.The specialist knows that the dimension of the vector subspace generated by the p partial derivatives considered as a real vector space has been used and explained: in international application no. PCT/IB2013/058423 (WO 2014/049475); and in sections I, III, VI, VII and VIII of the article by F. Broydé and E. Clavelier entitled “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, published in IEEE Trans. on Circuits and Systems—I: Regular Papers , Vol. 62, No. 2, at pages 423-432, in February 2015. In said article, said dimension of the vector subspace generated by the p partial derivatives is called “local dimension of the user port impedance range” and is denoted D UR ( Z Sant ). A specialist understands that, in order to obtain that any diagonal complex matrix of order m has the same diagonal elements as at least one element of the vector subspace generated by the p partial derivatives, it is necessary that the dimension of the vector subspace generated by the p partial derivatives considered as a real vector space is greater than or equal to the dimension of the vector subspace of diagonal complex matrices of order m considered as a real vector space. Since the dimension of the vector subspace generated by the p partial derivatives considered as a real vector space is less than or equal to p , and since the dimension of the vector subspace of the diagonal complex matrices of order m considered as a real vector space is equal to 2 m , the necessary condition implies that p is an integer greater than or equal to 2 m . This is why the requirement “ p is an integer greater than or equal to 2 m ” is an essential feature of this embodiment.
L’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) est telle qu’elle peut procurer, à ladite fréquence donnée, pour des valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, un transfert de puissance à faibles pertes depuis les accès d’entrée jusqu’aux accès de sortie, et un transfert de puissance à faibles pertes depuis les accès de sortie jusqu’aux accès d’entrée.The multiple input port and multiple output port tuning unit (4) is such that it can provide, at said given frequency, for suitable values of the one or more tuning control signals, a transfer low-loss power transfer from the input ports to the output ports, and low-loss power transfer from the output ports to the input ports.
Les accès de sortie étant indirectement couplés aux antennes passives accordables, le spécialiste voit que l’appareil pour communication radio permet, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables. En d’autres termes, l’appareil pour communication radio est tel que, si une puissance est reçue par lesmaccès d’entrée à la fréquence donnée, une partie de ladite puissance reçue par lesmaccès d’entrée est transférée à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée, si bien qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée est égale à ladite partie de ladite puissance reçue par lesmaccès d’entrée. L’appareil pour communication radio permet aussi, à ladite fréquence donnée, un transfert de puissance depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’auxmaccès d’entrée. De plus, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et les antennes passives accordables sont telles que, à ladite fréquence donnée, pour des valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord et des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, un transfert de puissance à faibles pertes depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables peut être obtenu (pour l’émission radio), et un transfert de puissance à faibles pertes depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’auxmaccès d’entrée peut être obtenu (pour la réception radio). Ainsi, il est possible de dire que l’appareil pour communication radio permet, à ladite fréquence donnée, pour des valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord et des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, un transfert de puissance à faibles pertes depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, et un transfert de puissance à faibles pertes depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’auxmaccès d’entrée.The output ports being indirectly coupled to the tunable passive antennas, the specialist sees that the apparatus for radio communication allows, at the given frequency, a transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the antennas tunable passives. In other words, the apparatus for radio communication is such that, if a power is received by the m input ports at the given frequency, a part of said power received by the m input ports is transferred to a electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable at the given frequency, so that a power of the electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable at the given frequency is equal to said part of said power received by the m input ports. The apparatus for radio communication also allows, at said given frequency, a transfer of power from an incident electromagnetic field on the tunable passive antennas to the m input ports. Furthermore, the multiple input port and multiple output port tuning unit and the tunable passive antennas are such that, at said given frequency, for suitable values of the one or more tuning control signals and of the one or more antenna control signals, low-loss power transfer from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas can be achieved (for radio transmission), and transfer Low-loss power from an electromagnetic field incident on the tunable passive antennas to the m input ports can be achieved (for radio reception). Thus, it is possible to say that the apparatus for radio communication allows, at said given frequency, for suitable values of the one or more tuning control signals and of the one or more antenna control signals, a transfer of low-loss power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the passive tuneable antennas, and low-loss power transfer from an electromagnetic field incident on the passive tuneable antennas to the m input ports .
Les valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord et des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne sont procurées automatiquement. Ainsi, le spécialiste comprend que toute petite variation de la matrice impédance vue par les accès de sortie peut être au moins partiellement compensée par un nouveau réglage automatique des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord. Puisque chacun des paramètres d’accord est une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les dites valeurs initiales sont générées, il s’ensuit que l’appareil pour communication radio utilise une structure de commande en boucle fermée pour déterminer les une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures.The suitable values of the one or more tuning control signals and the one or more antenna control signals are provided automatically. Thus, the specialist understands that any small variation of the impedance matrix seen by the output ports can be at least partially compensated by a new automatic adjustment of the adjustable impedance devices of the tuning unit. Since each of the tuning parameters is an impedance matrix dependent quantity presented by the input ports while said initial values are being generated, it follows that the radio communication apparatus uses a loop control structure closed to determine the one or more subsequent tuning unit setting instructions.
L’appareil pour communication radio est un émetteur-récepteur radio portable, si bien que l’unité d’émission et de traitement du signal (8) effectue aussi des fonctions qui n’ont pas été mentionnées plus haut, et qui sont bien connues des spécialistes. Par exemple, l’appareil pour communication radio peut être un équipement utilisateur (en anglais: “user equipment” ou “UE”) d’un réseau radio LTE-advanced, ou d’un réseau radio 5G New Radio.The apparatus for radio communication is a portable radio transceiver, so that the signal transmission and processing unit (8) also performs functions which have not been mentioned above, and which are well known specialists. For example, the device for radio communication can be user equipment (in English: “user equipment” or “UE”) of an LTE-advanced radio network, or of a 5G New Radio radio network.
Le spécialiste comprend queZ Sant dépend de la fréquence et des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables. En particulier, le corps de l’utilisateur a un effet surZ Sant , etZ Sant dépend de la position du corps de l’utilisateur. Ceci est appelé “interaction utilisateur” (en anglais: “user interaction”), ou “effet de main” (en anglais: “hand effect”) ou “effet de doigt” (en anglais: “finger effect”). Le spécialiste comprend que l’appareil pour communication radio peut compenser automatiquement une variation deZ Sant causée par une variation d’une fréquence d’opération, et/ou compenser automatiquement l’interaction utilisateur.The specialist understands thatZ Health depends on the frequency and the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas. In particular, the body of the user has an effect onZ Health , AndZ Health depends on the position of the user's body. This is called “user interaction” or “hand effect” or “finger effect”. The specialist understands that the apparatus for radio communication can automatically compensate for a variation inZ Health caused by a variation in an operating frequency, and/or automatically compensate for user interaction.
De façon à répondre à des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables et/ou de la fréquence d’opération, une nouvelle séquence de réglage débute rapidement après chaque changement de la fréquence d’opération, et pas plus tard que 10 millisecondes après le début de la séquence de réglage précédente.In order to respond to variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the passive tuneable antennas and/or of the operating frequency, a new tuning sequence begins soon after each change in the operating frequency, and no later than 10 milliseconds after the start of the previous adjustment sequence.
Dans ce premier mode de réalisation,N=n=m= 4. Ainsi, il est possible queNsoit supérieur ou égal à 3, il est possible queNsoit supérieur ou égal à 4, il est possible quensoit supérieur ou égal à 3, il est possible quensoit supérieur ou égal à 4, il est possible quemsoit supérieur ou égal à 3, et il est possible quemsoit supérieur ou égal à 4.In this first embodiment, N = n = m = 4. Thus, it is possible that N is greater than or equal to 3, it is possible that N is greater than or equal to 4, it is possible that n is greater than or equal than 3, it is possible that n is greater than or equal to 4, it is possible that m is greater than or equal to 3, and it is possible that m is greater than or equal to 4.
Deuxième mode de réalisation. Second embodiment .
Le deuxième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce deuxième mode de réalisation. De plus, dans ce deuxième mode de réalisation, lesmexcitations sont appliquées successivement aux accès d’entrée, c’est-à-dire : lesmexcitations sont appliquées l’une après l’autre aux accès d’entrée. Ainsi, par exemple, il n’est pas possible qu’au moins deux des excitations soient appliquées simultanément. Chacune desmexcitations appliquées successivement aux accès d’entrée peut par exemple comporter un signal sinusoïdal à ladite fréquence donnée, par exemple un courant sinusoïdal à ladite fréquence donnée appliqué à un et un seul des accès d’entrée, ledit un et un seul des accès d’entrée étant un accès d’entrée différent pour chacune desmexcitations. Chacune desmexcitations appliquées successivement aux accès d’entrée peut par exemple comporter un signal sinusoïdal à une fréquence différente de ladite fréquence donnée, ou un signal non sinusoïdal.The second embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this second embodiment. Moreover, in this second embodiment, the m excitations are applied successively to the input ports, that is to say: the m excitations are applied one after the other to the input ports. Thus, for example, it is not possible for at least two of the excitations to be applied simultaneously. Each of the m excitations applied successively to the input ports may for example comprise a sinusoidal signal at said given frequency, for example a sinusoidal current at said given frequency applied to one and only one of the input ports, said one and only one of the input port being a different input port for each of the m excitations. Each of the m excitations applied successively to the input ports can for example comprise a sinusoidal signal at a frequency different from said given frequency, or a non-sinusoidal signal.
L’unité d’émission et de traitement du signal est utilisée pour appliquer successivement lesmexcitations aux accès d’entrée. Par exemple, si les accès d’entrée sont numérotés de 1 àm, si les excitations sont numérotées de 1 àm, et siaest n’importe quel entier supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroapeut consister en une tension appliquée à l’accès d’entrée numéroaet aucune tension appliquée aux autres accès d’entrée, ou consister en un courant appliqué à l’accès d’entrée numéroaet aucun courant appliqué aux autres accès d’entrée.The signal transmission and processing unit is used to successively apply the m excitations to the input ports. For example, if input ports are numbered 1 through m , excitations are numbered 1 through m , and a is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a may consist of voltage applied to input port number a and no voltage applied to other input ports, or current applied to input port number a and no current applied to other ports of entry.
Dans ce deuxième mode de réalisation,q= 2m² et lesqparamètres d’accord déterminent complètement une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord est générée. De plus, les deux signaux de sortie d’unité de détection de chacune des dites unités de détection sont respectivement proportionnels à une tension complexe aux bornes d’un des accès d’entrée et à un courant complexe entrant dans ledit un des accès d’entrée, comme expliqué plus haut. Pour expliquer comment l’unité d’émission et de traitement du signal (8) peut utiliser les signaux de sortie d’unité de détection causés par lesmexcitations appliquées successivement aux accès d’entrée, pour estimerqparamètres d’accord qui sont suffisants pour permettre une détermination d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, nous allons considérer deux exemples de traitement du signal.In this second embodiment, q = 2 m² and the q tuning parameters completely determine an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the ports input while, for each of the one or more tuning control signals, the initial value of said each of the one or more tuning control signals is generated. Moreover, the two detection unit output signals of each of said detection units are respectively proportional to a complex voltage across one of the input ports and to a complex current entering said one of the input ports. input, as explained above. To explain how the signal transmission and processing unit (8) can use the detection unit output signals caused by the m excitations successively applied to the input ports, to estimate q tuning parameters which are sufficient to allow determination of an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while the one or more initial values are being generated, we will consider two examples of signal processing.
Dans le premier exemple de traitement du signal, nous supposons que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un courant à la fréquence donnée appliqué à l’accès d’entrée numéroaet aucun courant appliqué aux autres accès d’entrée. Les accès d’entrée voient une matrice impédanceZ LOC , et l’excitation numéroacause un vecteur des tensions de circuit ouvert aux accès de l’unité d’émission et de traitement du signal, notéV UPOC a . Ici,Z LOC est une matrice complexe carrée d’ordremetV UPOC a est un vecteur complexe àmlignes qui est proportionnel à la colonneadeZ LOC . Le spécialiste voit que, pendant que l’excitation numéroaest appliquée, le vecteur des courants complexes mesurés par les unités de détection est donné parIn the first example of signal processing, we assume that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current at given frequency applied to input port number a and no current applied to other input ports. The input ports see an impedance matrix Z LOC , and the excitation number a causes a vector of the open circuit voltages to the ports of the transmission and signal processing unit, denoted V UPOC a . Here, Z LOC is a square complex matrix of order m and V UPOC a is an m -row complex vector which is proportional to column a of Z LOC . The specialist sees that, while the excitation number a is applied, the vector of the complex currents measured by the detection units is given by
et le vecteur des tensions complexes mesurées par les unités de détection est donné parand the vector of the complex voltages measured by the detection units is given by
dans laquelleI UP a est donné par l’équation (1).where I UP a is given by equation (1).
DéfinissonsI UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontI UP 1, ...,I UP m , etV UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontV UP 1, ...,V UP m . Nous avonsLet's defineI UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors areI UP 1, ...,I UP m , AndV UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors areV UP 1, ...,V UP m . We have
Les matricesZ LOC etZ U +Z LOC étant chacune la matrice impédance d’un réseau strictement passif, leurs parties hermitiennes sont définies positives, si bien que, selon l’inégalité de Ostrowski-Taussky, leurs déterminants sont strictement supérieurs à zéro. Ainsi,Z LOC etZ U +Z LOC sont inversibles. Ainsi,I UP est correctement défini par l’équation (1). De plus, il peut être aisément montré queI UP est le produit de trois termes : l’inverse deZ U +Z LOC ,Z LOC et une matrice diagonale inversible. Ainsi,I UP est inversible, si bien queThe Z LOC and Z U + Z LOC matrices being each the impedance matrix of a strictly passive network, their Hermitian parts are positive definite, so that, according to the Ostrowski-Taussky inequality, their determinants are strictly greater than zero. Thus, Z LOC and Z U + Z LOC are invertible. Thus, I UP is correctly defined by equation (1). Moreover, it can easily be shown that I UP is the product of three terms: the inverse of Z U + Z LOC , Z LOC and an invertible diagonal matrix. Thus, I UP is invertible, so that
Puisque, pour chaque élément deV UP ou deI UP , un des signaux de sortie d’unité de détection est, pendant qu’une des excitations est appliquée, proportionnel à cet élément deV UP ou deI UP , l’unité d’émission et de traitement du signal peut utiliser l’équation (4) pour calculerZ U . Ainsi, dans le premier exemple de traitement du signal, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie réelle d’un élément deZ U et enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie imaginaire d’un élément deZ U .Since, for each element of V UP or I UP , one of the detection unit output signals is, while one of the excitations is applied, proportional to that element of V UP or I UP , the unit of transmission and signal processing can use equation (4) to calculate Z U . Thus, in the first example of signal processing, the said q tuning parameters can consist of m ² real numbers each proportional to the real part of an element of Z U and of m ² real numbers each proportional to the imaginary part of an element of Z U .
Dans le second exemple de traitement du signal, nous supposons que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en une tension à la fréquence donnée appliquée à l’accès d’entrée numéroaet une tension nulle appliquée aux autres accès d’entrée. Les accès d’entrée voient une matrice impédanceZ LSC , et l’excitation numéroacause un vecteur des tensions de circuit ouvert aux accès de l’unité d’émission et de traitement du signal, notéV UPSC a . Ici,Z LSC est une matrice complexe carrée d’ordremetV UPSC a est un vecteur complexe àmlignes, dont les éléments sont nuls excepté l’élément de la lignea. Le spécialiste voit que, pendant que l’excitation numéroaest appliquée, le vecteur des courants complexes mesurés par les unités de détection est donné parIn the second signal processing example, we assume that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a voltage at the given frequency applied to input port number a and zero voltage applied to the other input ports. The input ports see an impedance matrix Z LSC , and the excitation number a causes a vector of the open circuit voltages to the ports of the signal transmission and processing unit, denoted V UPSC a . Here, Z LSC is a square complex matrix of order m and V UPSC a is an m row complex vector, whose elements are zero except the row element a . The specialist sees that, while the excitation number a is applied, the vector of the complex currents measured by the detection units is given by
et le vecteur des tensions complexes mesurées par les unités de détection est donné par l’équation (2) dans laquelleI UP a est donné par l’équation (5).and the vector of the complex voltages measured by the detection units is given by equation (2) where I UP a is given by equation (5).
DéfinissonsI UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontI UP 1, ...,I UP m , etV UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontV UP 1, ...,V UP m . Les matricesI UP etV UP de ce second exemple de traitement du signal peuvent être complètement différentes des matricesI UP etV UP du premier exemple de traitement du signal. Cependant, elles satisfont l’équation (3). La matriceZ U +Z LSC étant la matrice impédance d’un réseau strictement passif,Z U +Z LSC est inversible (comme expliqué plus haut pourZ LOC etZ U +Z LOC ), si bien queI UP est correctement défini par l’équation (5). Il peut être aisément montré queI UP est le produit de l’inverse deZ U +Z LSC et d’une matrice diagonale inversible. Ainsi,I UP est inversible, si bien que les matricesI UP etV UP de ce second exemple de traitement du signal satisfont aussi l’équation (4). Ainsi, l’unité d’émission et de traitement du signal peut utiliser l’équation (4) pour calculerZ U . Ainsi, dans le second exemple de traitement du signal, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie réelle d’un élément deZ U et enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie imaginaire d’un élément deZ U . Alternativement, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel au module d’un élément deZ U et enm² nombres réels chacun proportionnel à l’argument d’un élément deZ U .Let's defineI UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors areI UP 1, ...,I UP m , AndV UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors areV UP 1, ...,V UP m . MatricesI UP AndV UP of this second example of signal processing can be completely different from the matricesI UP AndV UP of the first example of signal processing. However, they satisfy equation (3). The matrixZ U +Z LSC being the impedance matrix of a strictly passive network,Z U +Z LSC is invertible (as explained above forZ LOC AndZ U +Z LOC ), so thatI UP is correctly defined by equation (5). It can be easily shown thatI UP is the product of the inverse ofZ U +Z LSC and an invertible diagonal matrix. So,I UP is invertible, so that the matricesI UP AndV UP of this second example of signal processing also satisfy equation (4). Thus, the signal transmission and processing unit can use equation (4) to calculateZ U . Thus, in the second example of signal processing, saidqchord parameters can consist ofm² real numbers each proportional to the real part of an element ofZ U and inm² real numbers each proportional to the imaginary part of an element ofZ U . Alternatively, the saidqchord parameters can consist ofm² real numbers each proportional to the modulus of an element ofZ U and inm² real numbers each proportional to the argument of an element ofZ U .
Troisième mode de réalisation. Third embodiment .
Le troisième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce troisième mode de réalisation. De plus, dans ce troisième mode de réalisation, lesmexcitations ne sont pas appliquées successivement aux accès d’entrée, c’est-à-dire : lesmexcitations ne sont pas appliquées l’une après l’autre aux accès d’entrée. Ainsi, par exemple, il est possible qu’au moins deux des excitations soient appliquées simultanément aux accès d’entrée. Ainsi, par exemple, il est possible que lesmexcitations soient appliquées simultanément aux accès d’entrée.The third embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this third embodiment. Moreover, in this third embodiment, the m excitations are not applied successively to the input ports, that is to say: the m excitations are not applied one after the other to the ports of entrance. Thus, for example, it is possible for at least two of the excitations to be applied simultaneously to the input ports. Thus, for example, it is possible for the m excitations to be applied simultaneously to the input ports.
De plus, dans ce troisième mode de réalisation, chacune des excitations est un signal passe-bande (en anglais : “bandpass signal”). Ce type de signal est parfois incorrectement appelé “signal bande passante” (de l’anglais “passband signal”) ou “signal à bande étroite” (en anglais : “narrow-band signal”). Un signal passe-bande est n’importe quel signal réels(t), oùtdésigne le temps, tel que le spectre des(t) est inclus dans un intervalle de fréquence [f C − W/2,f C +W/2], oùf C est une fréquence appelée la “fréquence porteuse” et oùWest une fréquence appelée “largeur de bande”, qui satisfaitW< 2f C . Ainsi, la transformée de Fourier des(t), notéeS(f), est non négligeable seulement à l’intérieur des intervalles de fréquence [− f C − W/2,− f C +W/2] et [f C − W/2,f C +W/2]. L’enveloppe complexe du signal réels(t), appelée en anglais “complex envelope” ou “complex baseband equivalent” ou encore “baseband-equivalent signal”, est un signal complexes B (t) dont la transformée de FourierS B (f) est non négligeable seulement dans l’intervalle de fréquence [− W/2,W/2] et satisfaitS B (f) =k S(f C +f) dans cet intervalle, oùkest une constante réelle qui est choisie égale à la racine carrée de 2 par certains auteurs. La partie réelle des B (t) est appelée la composante en phase, et la partie imaginaire des B (t) est appelée la composante en quadrature. Le spécialiste sait que le signal passe-bandes(t) peut par exemple être obtenu :Moreover, in this third embodiment, each of the excitations is a bandpass signal (in English: “bandpass signal”). This type of signal is sometimes incorrectly called a “passband signal” or “narrow-band signal”. A band-pass signal is any real signal s ( t ), where t denotes time, such that the spectrum of s ( t ) is included in a frequency interval [ f C − W /2, f C + W /2], where f C is a frequency called the “carrier frequency” and where W is a frequency called the “bandwidth”, which satisfies W < 2 f C . Thus, the Fourier transform of s ( t ), denoted S ( f ), is non-negligible only inside the frequency intervals [ −f C − W /2, −f C + W / 2] and [ f C − W /2, f C + W /2]. The complex envelope of the real signal s ( t ), called in English “complex envelope” or “complex baseband equivalent” or “baseband-equivalent signal”, is a complex signal s B ( t ) whose Fourier transform S B ( f ) is non-negligible only in the frequency interval [ −W /2, W /2] and satisfies S B ( f ) = k S ( f C + f ) in this interval, where k is a real constant which is chosen equal to the square root of 2 by some authors. The real part of sB ( t ) is called the in-phase component, and the imaginary part of sB ( t ) is called the quadrature component. The specialist knows that the band-pass signal s ( t ) can for example be obtained:
- comme résultat de la modulation en phase et en amplitude d’une unique porteuse à la fréquencef C ;- as a result of the phase and amplitude modulation of a single carrier at the frequency f C ;
- comme une combinaison linéaire d’un premier signal et d’un second signal, le premier signal étant le produit de la composante en phase et d’une première porteuse sinusoïdale de fréquencef C , le second signal étant le produit de la composante en quadrature et d’une seconde porteuse sinusoïdale de fréquencef C , la seconde porteuse sinusoïdale étant déphasée de 90° par rapport à la première porteuse sinusoïdale ;- as a linear combination of a first signal and a second signal, the first signal being the product of the in-phase component and a first sinusoidal carrier of frequency f C , the second signal being the product of the in-phase component quadrature and a second sinusoidal carrier of frequency f C , the second sinusoidal carrier being out of phase by 90° with respect to the first sinusoidal carrier;
- d’autres façons, par exemple sans utiliser aucune porteuse, par exemple en utilisant directement une sortie filtrée d’un convertisseur numérique-analogique.- in other ways, for example without using any carrier, for example by directly using a filtered output of a digital-to-analog converter.
L’intervalle de fréquence [f C − W/2,f C +W/2] est une bande passante du signal passe-bande. Selon les définitions, il est clair que, pour un signal passe-bande donné, plusieurs choix de fréquence porteusef C et de largeur de bandeWsont possibles, si bien que la bande passante du signal passe-bande n’est pas définie de façon unique. Cependant, toute bande passante du signal passe-bande doit contenir toute fréquence à laquelle le spectre des(t) n’est pas négligeable.The frequency interval [ f C − W /2, f C + W /2] is a passband of the passband signal. According to the definitions, it is clear that, for a given bandpass signal, several choices of carrier frequency f C and bandwidth W are possible, so that the bandwidth of the bandpass signal is not defined by unique way. However, any bandwidth of the band-pass signal must contain any frequency at which the spectrum of s ( t ) is non-negligible.
L’enveloppe complexe du signal réels(t) dépend clairement du choix d’une fréquence porteusef C . Cependant, pour une fréquence porteuse donnée, l’enveloppe complexe du signal réels(t) est définie de façon unique, pour un choix donné de la constante réellek.The complex envelope of the real signal s ( t ) clearly depends on the choice of a carrier frequency f C . However, for a given carrier frequency, the complex envelope of the real signal s ( t ) is uniquely defined, for a given choice of the real constant k .
Une et une seule des ditesmexcitations est appliquée à chacun des accès d’entrée, au moins deux des excitations étant appliquées simultanément. Chacune des ditesmexcitations est un signal passe-bande ayant une bande passante qui contient ladite fréquence donnée. Ladite fréquence donnée étant considérée comme une fréquence porteuse, chacune des excitations a une et une seule enveloppe complexe, lesmenveloppes complexes desmexcitations étant linéairement indépendantes dansE, oùEest l’ensemble des fonctions complexes d’une variable réelle, considéré comme un espace vectoriel sur le corps des nombres complexes.One and only one of said m excitations is applied to each of the input ports, at least two of the excitations being applied simultaneously. Each of said m excitations is a bandpass signal having a passband which contains said given frequency. Said given frequency being considered as a carrier frequency, each of the excitations has one and only one complex envelope, the m complex envelopes of the m excitations being linearly independent in E , where E is the set of complex functions of a real variable, considered as a vector space over the field of complex numbers.
Numérotons les accès d’entrée de 1 àm, et numérotons les excitations de 1 àm, de telle façon que, siaest un entier supérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaest appliquée à l’accès d’entrée numéroa. Par exemple, si nous utilisonstpour désigner le temps, les excitations peuvent être telles que, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, les enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) étant linéairement indépendantes dansE. Il est possible de montrer que, si la largeur de bande des enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) est suffisamment étroite, alors pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, toute tension ou tout courant mesuré à n’importe lequel des accès d’entrée et causé par l’excitation numéroaest un signal passe-bande dont l’enveloppe complexe est proportionnelle ài E a (t), le coefficient de proportionnalité étant complexe et indépendant du temps. Ainsi, si nous notonsSle sous-espace vectoriel engendré pari E 1 (t),...,i E m (t) dansE, nous pouvons dire que :i E 1 (t),...,i E m (t) est une base deS; toute tension ou tout courant mesuré à n’importe lequel des accès d’entrée et causé par les excitations est un signal passe-bande dont l’enveloppe complexe appartient àS; et, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, le produit de laa-ième coordonnée de l’enveloppe complexe de cette tension ou ce courant dans la basei E 1 (t),...,i E m (t) et du vecteuri E a (t) est égal à la partie de l’enveloppe complexe de cette tension ou ce courant qui est causée par l’excitation numéroa. Par conséquent, les contributions des différentes excitations peuvent être identifiées avec un traitement du signal convenable, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée.Let us number the input ports from 1 to m , and let us number the excitations from 1 to m , in such a way that, if a is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a is applied to entry port number a . For example, if we use t to denote time, the excitations can be such that, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), of complex envelope i E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) being linearly independent in E . It is possible to show that, if the bandwidth of the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) is narrow enough, then for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal at m , any voltage or current measured at any of the input ports and caused by excitation number a is a band-pass signal whose complex envelope is proportional to i E a ( t ), the coefficient of proportionality being complex and independent of time. Thus, if we denote by S the vector subspace generated by i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) in E , we can say that: i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) is a basis of S ; any voltage or any current measured at any of the input ports and caused by the excitations is a band-pass signal whose complex envelope belongs to S ; and, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the product of the a -th coordinate of the complex envelope of this voltage or this current in the base i E 1 ( t ),... , i E m ( t ) and of the vector i E a ( t ) is equal to the part of the complex envelope of this voltage or this current which is caused by the excitation number a . Consequently, the contributions of the different excitations can be identified with suitable signal processing, as if the different excitations had been applied successively to the input ports.
Le spécialiste voit que, une fois que ceci a été effectué, le premier exemple de traitement du signal du deuxième mode de réalisation peut être adapté au contexte de ce troisième mode de réalisation, pour obtenirqparamètres d’accord qui déterminent complètement une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, chacun des paramètres d’accord étant une quantité réelle dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord est générée.The specialist sees that, once this has been done, the first signal processing example of the second embodiment can be adapted to the context of this third embodiment, to obtain q tuning parameters which completely determine an impedance matrix presented by the input ports, each of the tuning parameters being a real quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the ports d input while, for each of the one or more tuning control signals, the initial value of said each of the one or more tuning control signals is generated.
Plus précisément, dans un exemple de traitement du signal, nous supposons que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, les enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) étant linéairement indépendantes dansE. Les accès d’entrée voient une matrice impédanceZ LOC , et les excitations causent :mtensions de circuit ouvert aux accès de l’unité d’émission et de traitement du signal, d’enveloppes complexesv UPOC 1 (t),...,v UPOC m (t) ;mcourants entrant dans les accès d’entrée, d’enveloppes complexesi UP 1 (t),...,i UP m (t) ; etmtensions aux bornes des accès d’entrée, d’enveloppes complexesv UP 1 (t),...,v UP m (t). Comme expliqué plus haut, si la largeur de bande des enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) est suffisamment étroite, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, le produit de laa-ième coordonnée de chacune de ces enveloppes complexes dans la basei E 1 (t),...,i E m (t) et du vecteuri E a (t) est égal à la partie de ladite chacune de ces enveloppes complexes qui est causée par l’excitation numéroa. Nous pouvons noteru UPOC a le vecteur colonne desa-ième coordonnées des enveloppes complexesv UPOC 1 (t),...,v UPOC m (t) dans cette base. De la même façon, nous pouvons noterj UP a le vecteur colonne desa-ième coordonnées des enveloppes complexesi UP 1 (t),...,i UP m (t) dans cette base. De la même façon, nous pouvons noteru UP a le vecteur colonne desa-ième coordonnées des enveloppes complexesv UP 1 (t),...,v UP m (t) dans cette base. Ici,Z LOC est une matrice carrée d’ordrem, etu UPOC a ,j UP a , etu UP a sont des vecteurs complexes àmlignes. Le spécialiste voit queSpecifically, in a signal processing example, we assume that while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), of complex envelope i E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) being linearly independent in E . The input ports see an impedance matrix Z LOC , and the excitations cause: m open circuit voltages at the ports of the transmission and signal processing unit, complex envelopes v UPOC 1 ( t ),.. ., vUPOC m ( t ); m currents entering the input accesses, of complex envelopes i UP 1 ( t ),..., i UP m ( t ); and m voltages at the terminals of the input ports, of complex envelopes v UP 1 ( t ),..., v UP m ( t ). As explained above, if the bandwidth of the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) is narrow enough, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the product of the a- th coordinate of each of these complex envelopes in the basis i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) and the vector i E a ( t ) is equal to the part of said each of these complex envelopes which is caused by excitation number a . We can denote u UPOC has the column vector of the a -th coordinates of the complex envelopes v UPOC 1 ( t ),..., v UPOC m ( t ) in this basis. In the same way, we can denote j UP a the column vector of the a -th coordinates of the complex envelopes i UP 1 ( t ),..., i UP m ( t ) in this basis. In the same way, we can denote by u UP a the column vector of the a -th coordinates of the complex envelopes v UP 1 ( t ),..., v UP m ( t ) in this basis. Here, Z LOC is a square matrix of order m , and u UPOC a , j UP a , and u UP a are m -row complex vectors. The specialist sees that
etAnd
DéfinissonsJ UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontj UP 1, ...,j UP m , et définissonsU UP comme étant la matrice complexe àmlignes etmcolonnes dont les vecteurs colonne sontu UP 1, ...,u UP m . Nous avonsLet's defineJ UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors areI UP 1, ...,I UP m , and defineU UP as the complex matrix atmlines andmcolumns whose column vectors area UP 1, ...,a UP m . We have
Comme expliqué dans le deuxième mode de réalisation,Z LOC etZ U +Z LOC sont inversibles. Ainsi,J UP est correctement défini par l’équation (6). De plus, il peut être aisément montré queJ UP est le produit de trois termes : l’inverse deZ U +Z LOC ,Z LOC et une matrice inversible. Ainsi,J UP est inversible, si bien queAs explained in the second embodiment, Z LOC and Z U + Z LOC are invertible. Thus, J UP is correctly defined by equation (6). Moreover, it can easily be shown that J UP is the product of three terms: the inverse of Z U + Z LOC , Z LOC and an invertible matrix. Thus, J UP is invertible, so that
Le spécialiste comprend comment les signaux de sortie d’unité de détection peuvent être traités pour obtenir les éléments deU UP et deJ UP . Par exemple, supposons que, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’unité de détection numérobdélivre : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à la tension aux bornes de l’accès d’entrée numérob; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel au courant entrant dans cet accès d’entrée. L’unité d’émission et de traitement du signal peut par exemple effectuer une “in-phase/quadrature (I/Q) demodulation” (réception homodyne) de ces signaux de sortie d’unité de détection, pour obtenir, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, quatre signaux analogiques : la partie réelle dev UP b (t) ; la partie imaginaire dev UP b (t) ; la partie réelle dei UP b (t) ; et la partie imaginaire dei UP b (t). Ces signaux analogiques peuvent alors être convertis en signaux numériques et être ensuite traités dans le domaine numérique, pour estimer les coordonnées de l’enveloppe complexe de la tension aux bornes de l’accès d’entrée numérobdans la basei E 1 (t),...,i E m (t), c’est-à-dire la lignebdeU UP , et pour estimer les coordonnées de l’enveloppe complexe du courant entrant dans l’accès d’entrée numérobdans la basei E 1 (t),...,i E m (t), c’est-à-dire la lignebdeJ UP . De cette façon, tous les éléments deU UP et deJ UP peuvent être obtenus.The specialist understands how the detection unit output signals can be processed to obtain the elements ofU UP and ofJ UP . For example, suppose that for all integersbgreater than or equal to 1 and less than or equal tom, the detection unit numberbdelivers: a first detection unit output signal proportional to the voltage across input port numberb; and a second detection unit output signal proportional to the current entering that input port. The signal transmission and processing unit can for example perform an “in-phase/quadrature (I/Q) demodulation” (homodyne reception) of these detection unit output signals, to obtain, for all integersbgreater than or equal to 1 and less than or equal tom, four analog signals: the real part ofv UP b (you); the imaginary part ofv UP b (you); the real part ofI UP b (you); and the imaginary part ofI UP b (you). These analog signals can then be converted into digital signals and then be processed in the digital domain, to estimate the coordinates of the complex envelope of the voltage across the terminals of input port numberbin the baseI E 1 (you),...,I E m (you), i.e. the linebofU UP , and to estimate the coordinates of the complex envelope of the current entering the input port numberbin the baseI E 1 (you),...,I E m (you), i.e. the linebofJ UP . In this way, all the elements ofU UP and ofJ UP can be obtained.
Une fois que les éléments deU UP et deJ UP ont été obtenus, l’équation (9) peut être utilisée pour calculerZ U et/ou son inverseY U . Ainsi, dans cet exemple de traitement du signal, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie réelle d’un élément deY U et enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie imaginaire d’un élément deY U .Once the elements of U UP and J UP have been obtained, equation (9) can be used to calculate Z U and/or its inverse Y U . Thus, in this example of signal processing, the said q tuning parameters can consist of m ² real numbers each proportional to the real part of an element of Y U and of m ² real numbers each proportional to the imaginary part d an element of Y U .
Cet exemple de traitement du signal montre que, dans un mode de réalisation où lesmexcitations ne sont pas appliquées successivement, les effets des différentes excitations peuvent être identifiés avec un traitement du signal convenable, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée, si bien que lesmexcitations peuvent être utilisées pour estimer ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, et toute quantité dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée.This example of signal processing shows that, in an embodiment where the m excitations are not applied successively, the effects of the various excitations can be identified with a suitable signal processing, as if the various excitations had been applied successively to the accesses so that the m excitations can be used to estimate said impedance matrix presented by the input ports, and any quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports.
Nous observons que, dans les normes typiquement applicables aux réseaux radio MIMO, des signaux ayant des enveloppes complexes qui sont linéairement indépendantes dansEsont utilisés comme signaux de référence (aussi appelés signaux pilote) pour l’estimation du canal MIMO. Nous voyons que ces signaux utilisés comme signaux de référence, s’ils sont appliqués aux accès d’entrée, peuvent être utilisés comme des excitations ayant des enveloppes complexes qui sont linéairement indépendantes dansE. Par conséquent, ce troisième mode de réalisation est compatible avec les exigences des normes typiquement applicables aux réseaux radio MIMO. Cette question sera examinée plus en détail ci-dessous, dans le cinquième mode de réalisation.We observe that, in standards typically applicable to MIMO radio networks, signals with complex envelopes that are linearly independent in E are used as reference signals (also called pilot signals) for MIMO channel estimation. We see that those signals used as reference signals, if applied to the input ports, can be used as excitations having complex envelopes which are linearly independent in E. Consequently, this third embodiment is compatible with the requirements of the standards typically applicable to MIMO radio networks. This issue will be discussed in more detail below, in the fifth embodiment.
Dans ce troisième mode de réalisation,q= 2m² et lesqparamètres d’accord déterminent complètement une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées. Par exemple, comme dit plus haut, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie réelle d’un élément deY U et enm² nombres réels chacun proportionnel à la partie imaginaire d’un élément deY U . Par exemple, les ditsqparamètres d’accord peuvent consister enm² nombres réels chacun proportionnel au module d’un élément deY U et enm² nombres réels chacun proportionnel à l’argument d’un élément deY U .In this third embodiment, q = 2 m² and the q tuning parameters completely determine an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the ports input while the one or more initial values are being generated. For example, as said above, the said q chord parameters can consist of m ² real numbers each proportional to the real part of an element of Y U and of m ² real numbers each proportional to the imaginary part of a element of Y U . For example, said q chord parameters may consist of m ² real numbers each proportional to the modulus of an element of Y U and of m ² real numbers each proportional to the argument of an element of Y U .
Quatrième mode de réalisation. Fourth Embodiment .
Le quatrième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et le troisième mode de réalisation sont applicables à ce quatrième mode de réalisation. De plus, dans ce quatrième mode de réalisation, les enveloppes complexes desmexcitations sont orthogonales les unes aux autres. Plus précisément, les enveloppes complexes desmexcitations sont orthogonales les unes aux autres, pour un produit scalaire donné. De plus, le produit scalaire de l’une quelconque desmenveloppes complexes et d’elle-même n’est pas nul, si bien que les exigences d’orthogonalité impliquent que lesmenveloppes complexes sont linéairement indépendantes. On peut noter <f|g> le produit scalaire de deux fonctionsfetg, qui peut être n’importe quel produit scalaire satisfaisant les propriétés de symétrie conjuguée, linéarité dans le second argument, et positivité (nous n’exigeons pas la définie positivité). Par exemple, nous pouvons considérer que chacune des dites enveloppes complexes est de carré sommable, et que le produit scalaire est le produit scalaire habituel de l’espace de Hilbert des fonctions de carré sommable d’une variable réelle, qui, pour deux fonctionsfetgde carré sommable, est donné parThe fourth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment and the third embodiment are applicable to this fourth embodiment. Moreover, in this fourth embodiment, the complex envelopes of the m excitations are orthogonal to each other. More precisely, the complex envelopes of the m excitations are orthogonal to each other, for a given scalar product. Also, the inner product of any of the m complex envelopes and itself is not zero, so the orthogonality requirements imply that the m complex envelopes are linearly independent. We can write < f | g > the inner product of two functions f and g , which can be any inner product satisfying the properties of conjugate symmetry, linearity in the second argument, and positivity (we do not require the positivity definite). For example, we can consider that each of the said complex envelopes is of summable square, and that the scalar product is the usual scalar product of the Hilbert space of summable square functions of a real variable, which, for two functions f and g of summable square, is given by
où le trait au-dessus def(x) indique le complexe conjugué. Alternativement, nous pouvons par exemple considérer que deux fonctionsfetgsont échantillonnées aux mêmes instants, pour obtenir les échantillonsf[j] defet les échantillonsg[j] deg, oùjest un entier, et que le produit scalaire est le produit scalaire habituel de suites d’énergie finie, qui est donné parwhere the line above f ( x ) indicates the complex conjugate. Alternatively, we can for example consider that two functions f and g are sampled at the same instants, to obtain the samples f [ j ] of f and the samples g [ j ] of g , where j is an integer, and that the scalar product is the usual scalar product of finite energy sequences, which is given by
Considérons par exemple le cas dans lequel les excitations sont telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, les enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) étant orthogonales les unes aux autres. Dans ce cas, l’équation (9) s’applique, et les éléments deU UP et deJ UP peuvent être aisément calculés, puisque, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, et pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’élément de la lignebet de la colonneadeJ UP , c’est-à-dire leb-ième élément du vecteurj UP a , c’est-à-dire laa-ième coordonnée de l’enveloppe complexei UP b (t) dans la basei E 1 (t),...,i E m (t), est clairement donné parConsider for example the case in which the excitations are such that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), with complex envelope i E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) being orthogonal to each other. In this case, equation (9) applies, and the elements of U UP and J UP can be easily calculated, since, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , and for any integer b greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the element of row b and column a of J UP , i.e. the b -th element of vector j UP a , c' i.e. the a -th coordinate of the complex envelope i UP b ( t ) in the basis i E 1 ( t ),..., i E m ( t ), is clearly given by
et l’élément de la lignebet de la colonneadeU UP , c’est-à-dire leb-ième élément du vecteuru UP a , c’est-à-dire laa-ième coordonnée de l’enveloppe complexev UP b (t) dans ladite base, est clairement donné parand the element of row b and column a of U UP , i.e. the b -th element of the vector u UP a , i.e. the a -th coordinate of the complex envelope v UP b ( t ) in said basis, is clearly given by
Par exemple, supposons que, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’unité de détection numérobdélivre : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à la tension aux bornes de l’accès d’entrée numérob; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel au courant entrant dans cet accès d’entrée. L’unité d’émission et de traitement du signal peut par exemple effectuer une conversion de fréquence vers le bas de tous les signaux de sortie d’unité de détection, suivie d’une “in-phase/quadrature (I/Q) demodulation” (réception hétérodyne), pour obtenir, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, quatre signaux analogiques : la partie réelle dev UP b (t) ; la partie imaginaire dev UP b (t) ; la partie réelle dei UP b (t) ; et la partie imaginaire dei UP b (t). Ces signaux analogiques peuvent alors être convertis en signaux numériques et être traités plus avant dans le domaine numérique, en se basant sur les équations (12) et (13), pour estimer tous les éléments deU UP et deJ UP .For example, suppose that for all integersbgreater than or equal to 1 and less than or equal tom, the detection unit numberbdelivers: a first detection unit output signal proportional to the voltage across input port numberb; and a second detection unit output signal proportional to the current entering that input port. The signal transmission and processing unit can for example perform down-conversion of all detection unit output signals, followed by “in-phase/quadrature (I/Q) demodulation. ” (heterodyne reception), to obtain, for any integerbgreater than or equal to 1 and less than or equal tom, four analog signals: the real part ofv UP b (you); the imaginary part ofv UP b (you); the real part ofI UP b (you); and the imaginary part ofI UP b (you). These analog signals can then be converted into digital signals and further processed in the digital domain, based on equations (12) and (13), to estimate all elements ofU UP and ofJ UP .
Nous venons juste de considérer, comme un exemple, le cas dans lequel les excitations sont telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, les enveloppes complexesi E 1 (t),...,i E m (t) étant orthogonales les unes aux autres. Nous avons montré que, dans ce cas, les effets des différentes excitations peuvent être identifiés aisément, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée, si bien que lesmexcitations peuvent être utilisées pour estimer une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, et toute quantité dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées. Alternativement, les excitations pourraient par exemple être telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en une tensionv a (t), d’enveloppe complexev E a (t), appliquée à l’accès d’entrée numéroa, les enveloppes complexesv E 1 (t),...,v E m (t) étant orthogonales les unes aux autres. Dans ce cas, en utilisant une démonstration similaire à celle présentée ci-dessus pour des courants appliqués, nous pouvons montrer que les effets des différentes excitations peuvent être identifiés aisément, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée, si bien que lesmexcitations peuvent être utilisées pour estimer une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, et toute quantité dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées.We have just considered, as an example, the case in which the excitations are such that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), of complex envelope i E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelopes i E 1 ( t ),..., i E m ( t ) being orthogonal to each other. We have shown that, in this case, the effects of the different excitations can be easily identified, as if the different excitations had been applied successively to the input ports, so that the m excitations can be used to estimate an impedance matrix presented by the input ports, and any quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while the one or more values initials are generated. Alternatively, the excitations could for example be such that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , excitation number a consists of a voltage v a ( t ), of complex envelope v E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelopes v E 1 ( t ),..., v E m ( t ) being orthogonal to each other others. In this case, using a demonstration similar to that presented above for applied currents, we can show that the effects of the different excitations can be easily identified, as if the different excitations had been applied successively to the input ports, if although the m excitations can be used to estimate an impedance matrix presented by the input ports, and any quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being a matrix impedance presented by the input ports while the one or more initial values are being generated.
Le spécialiste comprend comment générermexcitations ayant des enveloppes complexes qui sont orthogonales les unes aux autres. Par exemple, considéronsmséquences arbitraires de symboles de données (en anglais : “data symbols”), chaque séquence étant modulée sur une unique sous-porteuse d’un signal OFDM (sigle anglais de : Orthogonal Frequency Division Multiplexing), différentes séquences étant modulées sur différentes sous-porteuses. Cesmsous-porteuses modulées sont orthogonales les unes aux autres, de telle sorte que chacune de ces sous-porteuses modulées pourrait être utilisée comme l’enveloppe complexe de l’une desmexcitations. Par exemple, l’orthogonalité existe aussi entre n’importe quel couple de ressources élémentaires différentes d’un signal OFDM (une ressource élémentaire signifie une sous-porteuse OFDM pendant la durée d’un symbole OFDM), si bien quemressources élémentaires différentes pourraient chacune être utilisée pour obtenir l’enveloppe complexe de l’une desmexcitations.The specialist understands how to generate m excitations having complex envelopes which are orthogonal to each other. For example, consider m arbitrary sequences of data symbols (in English: “data symbols”), each sequence being modulated on a single subcarrier of an OFDM signal (English acronym: Orthogonal Frequency Division Multiplexing), different sequences being modulated on different subcarriers. These m modulated subcarriers are orthogonal to each other, such that each of these modulated subcarriers could be used as the complex envelope of one of the m excitations. For example, orthogonality also exists between any pair of different elementary resources of an OFDM signal (an elementary resource means an OFDM sub-carrier for the duration of an OFDM symbol), so that m different elementary resources could each be used to obtain the complex envelope of one of the m excitations.
Cinquième mode de réalisation. Fifth embodiment .
Le cinquième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et le troisième mode de réalisation sont applicables à ce cinquième mode de réalisation. De plus, dans ce cinquième mode de réalisation, chacune des enveloppes complexes desmexcitations est la somme d’un premier signal complexe et d’un deuxième signal complexe, le premier signal complexe étant appelé la première composante de l’enveloppe complexe, le deuxième signal complexe étant appelé la deuxième composante de l’enveloppe complexe, les premières composantes desmenveloppes complexes étant orthogonales les unes aux autres, chacune des premières composantes desmenveloppes complexes étant orthogonale à chacune des deuxièmes composantes desmenveloppes complexes. Plus précisément, les premières composantes desmenveloppes complexes sont orthogonales les unes aux autres, pour un produit scalaire donné, et chacune des premières composantes desmenveloppes complexes est orthogonale à chacune des deuxièmes composantes desmenveloppes complexes, pour le produit scalaire donné. De plus, le produit scalaire de l’une quelconque des premières composantes desmenveloppes complexes par elle-même est non nul, si bien que les exigences d’orthogonalité impliquent que lesmenveloppes complexes sont linéairement indépendantes.The fifth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment and the third embodiment are applicable to this fifth embodiment. Moreover, in this fifth embodiment, each of the complex envelopes of the m excitations is the sum of a first complex signal and a second complex signal, the first complex signal being called the first component of the complex envelope, the second complex signal being called the second component of the complex envelope, the first components of the m complex envelopes being orthogonal to each other, each of the first components of the m complex envelopes being orthogonal to each of the second components of the m complex envelopes. More precisely, the first components of the m complex envelopes are orthogonal to each other, for a given scalar product, and each of the first components of the m complex envelopes is orthogonal to each of the second components of the m complex envelopes, for the given scalar product. Moreover, the inner product of any of the first components of the m complex envelopes by itself is non-zero, so the orthogonality requirements imply that the m complex envelopes are linearly independent.
Considérons par exemple le cas où les excitations sont telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour chaque entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, l’enveloppe complexei E a (t) étant de la formeConsider for example the case where the excitations are such that, while the one or more initial values are generated, for each integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), of complex envelope i E a ( t ), applied to input port number a , the complex envelope i E a ( t ) being of the form
oùi C a (t) est la première composante de l’enveloppe complexe, eti D a (t) est la deuxième composante de l’enveloppe complexe, les premières composantesi C 1 (t),...,i C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonales les unes aux autres, et chacune des premières composantesi C 1 (t),...,i C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonale à chacune des deuxièmes composantesi D 1 (t),...,i D m (t) desmenveloppes complexes. Dans ce cas, l’équation (9) s’applique, et les éléments deU UP et deJ UP peuvent être aisément calculés, puisque, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, et pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’élément de la lignebet de la colonneadeJ UP , c’est-à-dire leb-ième élément du vecteurj UP a , c’est-à-dire laa-ième coordonnée de l’enveloppe complexei UP b (t) dans la basei E 1 (t),...,i E m (t), est clairement donné parwhere i C a ( t ) is the first component of the complex envelope, and i D a ( t ) is the second component of the complex envelope, the first components i C 1 ( t ),..., i C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each other, and each of the first components i C 1 ( t ),..., i C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each of the second components i D 1 ( t ),..., i D m ( t ) of the m complex envelopes. In this case, equation (9) applies, and the elements of U UP and J UP can be easily calculated, since, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , and for any integer b greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the element of row b and column a of J UP , i.e. the b -th element of vector j UP a , c' i.e. the a -th coordinate of the complex envelope i UP b ( t ) in the basis i E 1 ( t ),..., i E m ( t ), is clearly given by
et l’élément de la lignebet de la colonneadeU UP , c’est-à-dire leb-ième élément du vecteuru UP a , c’est-à-dire laa-ième coordonnée de l’enveloppe complexev UP b (t) dans ladite base, est clairement donné parand the element of row b and column a of U UP , i.e. the b -th element of the vector u UP a , i.e. the a -th coordinate of the complex envelope v UP b ( t ) in said basis, is clearly given by
Par exemple, supposons que, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’unité de détection numérobdélivre : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à la tension aux bornes de l’accès d’entrée numérob; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel au courant entrant dans cet accès d’entrée. Dans ce cas, l’unité d’émission et de traitement du signal peut par exemple effectuer une conversion de fréquence vers le bas (en anglais: “down-conversion”) de tous les signaux de sortie d’unité de détection, suivie par une conversion en signaux numériques utilisant le procédé appelé en anglais “bandpass sampling”, et par une démodulation appelée en anglais “digital quadrature demodulation”, pour obtenir, pour tout entierbsupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, quatre signaux numériques : les échantillons de la partie réelle dev UP b (t) ; les échantillons de la partie imaginaire dev UP b (t) ; les échantillons de la partie réelle dei UP b (t) ; et les échantillons de la partie imaginaire dei UP b (t). Ces signaux numériques peuvent alors être traités plus avant, en se basant sur les équations (15) et (16), pour estimer tous les éléments deU UP et deJ UP .For example, suppose that, for any integer b greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the detection unit number b delivers: a first detection unit output signal proportional to the voltage across the input port number b ; and a second sensing unit output signal proportional to the current entering that input port. In this case, the signal transmission and processing unit can, for example, perform a down-conversion of all the detection unit output signals, followed by a conversion into digital signals using the process called in English “bandpass sampling”, and by a demodulation called in English “digital quadrature demodulation”, to obtain, for any integer b greater than or equal to 1 and less than or equal to m , four signals numeric: the samples of the real part of v UP b ( t ); the samples of the imaginary part of v UP b ( t ); the samples of the real part of i UP b ( t ); and the samples of the imaginary part of i UP b ( t ). These digital signals can then be further processed, based on equations (15) and (16), to estimate all elements of U UP and J UP .
Nous venons juste de considérer, comme un exemple, le cas dans lequel les excitations sont telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en un couranti a (t), d’enveloppe complexei E a (t), appliqué à l’accès d’entrée numéroa, l’enveloppe complexei E a (t) étant la somme dei C a (t) eti D a (t), oùi C a (t) est la première composante de l’enveloppe complexe, eti D a (t) est la deuxième composante de l’enveloppe complexe, les premières composantesi C 1 (t),...,i C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonales les unes aux autres, chacune des premières composantesi C 1 (t),...,i C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonale à chacune des deuxièmes composantesi D 1 (t),...,i D m (t) desmenveloppes complexes. Nous avons montré que, dans ce cas, les effets des différentes excitations peuvent être identifiés aisément, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée, si bien que lesmexcitations peuvent être utilisées pour estimer une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, et toute quantité dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées. Alternativement, les excitations pourraient par exemple être telles que, pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées, pour tout entierasupérieur ou égal à 1 et inférieur ou égal àm, l’excitation numéroaconsiste en une tensionv a (t), d’enveloppe complexev E a (t), appliquée à l’accès d’entrée numéroa, l’enveloppe complexev E a (t) étant la somme dev C a (t) etv D a (t), oùv C a (t) est la première composante de l’enveloppe complexe, etv D a (t) est la deuxième composante de l’enveloppe complexe, les premières composantesv C 1 (t),...,v C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonales les unes aux autres, chacune des premières composantesv C 1 (t),...,v C m (t) desmenveloppes complexes étant orthogonale à chacune des deuxièmes composantesv D 1 (t),...,v D m (t) desmenveloppes complexes. Dans ce cas, en utilisant une démonstration similaire à celle présentée ci-dessus pour des courants appliqués, nous pouvons montrer que les effets des différentes excitations peuvent être aisément identifiés, comme si les différentes excitations avaient été appliquées successivement aux accès d’entrée, si bien que lesmexcitations peuvent être utilisées pour estimer une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, et toute quantité dépendante de ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées.We have just considered, as an example, the case in which the excitations are such that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , the excitation number a consists of a current i a ( t ), of complex envelope i E a ( t ), applied to the input port number a , the complex envelope i E a ( t ) being the sum of i C a ( t ) and i D a ( t ), where i C a ( t ) is the first component of the complex envelope, and i D a ( t ) is the second component of the complex envelope, the first components i C 1 ( t ),..., i C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each other, each of the first components i C 1 ( t ),..., i C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each of the second components i D 1 ( t ),..., i D m ( t ) of the m complex envelopes. We have shown that, in this case, the effects of the different excitations can be easily identified, as if the different excitations had been applied successively to the input ports, so that the m excitations can be used to estimate an impedance matrix presented by the input ports, and any quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while the one or more values initials are generated. Alternatively, the excitations could for example be such that, while the one or more initial values are being generated, for any integer a greater than or equal to 1 and less than or equal to m , excitation number a consists of a voltage v a ( t ), of complex envelope v E a ( t ), applied to input port number a , the complex envelope v E a ( t ) being the sum of v C a ( t ) and v D a ( t ), where v C a ( t ) is the first component of the complex envelope, and v D a ( t ) is the second component of the complex envelope, the first components v C 1 ( t ),... , v C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each other, each of the first components v C 1 ( t ),..., v C m ( t ) of the m complex envelopes being orthogonal to each of the second components v D 1 ( t ),..., v D m ( t ) m complex envelopes. In this case, using a demonstration similar to that presented above for applied currents, we can show that the effects of the different excitations can be easily identified, as if the different excitations had been applied successively to the input ports, if although the m excitations can be used to estimate an impedance matrix presented by the input ports, and any quantity dependent on said impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being a matrix impedance presented by the input ports while the one or more initial values are being generated.
Nous observons que le type d’excitations utilisé dans le quatrième mode de réalisation est un cas particulier du type plus général d’excitations utilisé dans ce cinquième mode de réalisation, car des excitations utilisées dans ce cinquième mode de réalisation et ayant des deuxièmes composantes nulles peuvent être utilisées dans le quatrième mode de réalisation.We observe that the type of excitations used in the fourth embodiment is a particular case of the more general type of excitations used in this fifth embodiment, since excitations used in this fifth embodiment and having zero second components can be used in the fourth embodiment.
Le spécialiste comprend comment générermexcitations ayant des enveloppes complexes, chacune des dites enveloppes complexes étant la somme d’un premier signal complexe et d’un deuxième signal complexe, le premier signal complexe étant appelé la première composante de l’enveloppe complexe, le deuxième signal complexe étant appelé la deuxième composante de l’enveloppe complexe, les premières composantes desmenveloppes complexes étant orthogonales les unes aux autres, chacune des premières composantes desmenveloppes complexes étant orthogonale à chacune des deuxièmes composantes desmenveloppes complexes. Par exemple, considéronsmséquences arbitraires de symboles de données (en anglais: “data symbols”), chaque séquence étant modulée sur une unique sous-porteuse d’un signal OFDM, différentes séquences étant modulées sur différentes sous-porteuses. Les sous-porteuses modulées par lesmséquences arbitraires sont orthogonales les unes aux autres, et chacune d’elles est orthogonale à n’importe quelle combinaison de sous-porteuses qui ne sont pas modulées par l’une quelconque desmséquences arbitraires, et qui peuvent transporter n’importe quelles données. Ainsi, chacune des sous-porteuses modulées par lesmséquences arbitraires pourrait être utilisée comme la première composante de l’enveloppe complexe de l’une desmexcitations, et n’importe quelle combinaison des sous-porteuses qui ne sont pas modulées par l’une quelconque desmséquences arbitraires, et qui peuvent transporter n’importe quelles données, pourrait être utilisée comme la deuxième composante de l’enveloppe complexe de l’une quelconque desmexcitations. Par exemple, considéronsmressources élémentaires différentes d’un signal OFDM. Lesmressources élémentaires différentes sont orthogonales les unes aux autres, et chacune desmressources élémentaires différentes est orthogonale à n’importe quelle combinaison de ressources élémentaires qui ne sont pas l’une des ditesmressources élémentaires différentes. Ainsi, chacune des ditesmressources élémentaires différentes pourrait être utilisée pour obtenir la première composante de l’enveloppe complexe de l’une desmexcitations, et n’importe quelle combinaison de ressources élémentaires qui ne sont pas l’une des ditesmressources élémentaires différentes pourrait être utilisée pour obtenir la deuxième composante de l’enveloppe complexe de l’une quelconque desmexcitations.The specialist understands how to generate m excitations having complex envelopes, each of said complex envelopes being the sum of a first complex signal and a second complex signal, the first complex signal being called the first component of the complex envelope, the second complex signal being called the second component of the complex envelope, the first components of the m complex envelopes being orthogonal to each other, each of the first components of the m complex envelopes being orthogonal to each of the second components of the m complex envelopes. For example, consider m arbitrary sequences of data symbols, each sequence being modulated on a single subcarrier of an OFDM signal, different sequences being modulated on different subcarriers. The subcarriers modulated by the m arbitrary sequences are orthogonal to each other, and each of them is orthogonal to any combination of subcarriers that are not modulated by any of the m arbitrary sequences, and which can transport any data. Thus, each of the subcarriers modulated by the m arbitrary sequences could be used as the first component of the complex envelope of one of the m excitations, and any combination of the subcarriers that are not modulated by the any of the m arbitrary sequences, and which can carry any data, could be used as the second component of the complex envelope of any of the m excitations. For example, consider m different elementary resources of an OFDM signal. The m different elementary resources are orthogonal to each other, and each of the m different elementary resources is orthogonal to any combination of elementary resources which are not one of said m different elementary resources. Thus, each of the said m different elementary resources could be used to obtain the first component of the complex envelope of one of the m excitations, and any combination of elementary resources which are not one of the said m resources different elementary elements could be used to obtain the second component of the complex envelope of any one of the m excitations.
Nous observons que, dans les normes 4G typiquement applicables aux réseaux radio MIMO, l’OFDM ou le procédé appelé en anglais “single carrier frequency domain equalization” (SC-FDE) est utilisé pour l’émission, et différentes ressources élémentaires dans différentes couches spatiales (en anglais : “spatial layers” ou “spatial streams”) sont utilisées comme signaux de référence (aussi appelés signaux pilote) pour l’estimation du canal MIMO. Un tel signal de référence, considéré dans une couche spatiale donnée, peut être utilisé comme la première composante de l’enveloppe complexe de l’une desmexcitations, et n’importe quelle combinaison de ressources élémentaires qui ne sont pas utilisées par un tel signal de référence, considérées dans une couche spatiale donnée et transportant n’importe quels symboles de données, peut être utilisée pour obtenir la deuxième composante de l’enveloppe complexe de l’une quelconque desmexcitations. C’est parce que les signaux de référence vérifient des relations d’orthogonalité convenables. Par conséquent, ce cinquième mode de réalisation est compatible avec les exigences des normes 4G typiquement applicables aux réseaux radio MIMO.We observe that, in 4G standards typically applicable to MIMO radio networks, OFDM or the process called “single carrier frequency domain equalization” (SC-FDE) is used for transmission, and different elementary resources in different layers Spatial layers (in English: “spatial layers” or “spatial streams”) are used as reference signals (also called pilot signals) for the estimation of the MIMO channel. Such a reference signal, considered in a given spatial layer, can be used as the first component of the complex envelope of one of the m excitations, and any combination of elementary resources which are not used by such a reference signal, considered in a given spatial layer and carrying any data symbols, can be used to obtain the second component of the complex envelope of any one of the m excitations. This is because the reference signals verify proper orthogonality relationships. Consequently, this fifth embodiment is compatible with the requirements of the 4G standards typically applicable to MIMO radio networks.
Sixième mode de réalisation. Sixth embodiment .
Le sixième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce sixième mode de réalisation. Un algorigramme d’une des une ou plusieurs séquences de réglage utilisées dans ce sixième mode de réalisation est représenté sur la figure 5. En plus du symbole de début (801) et du symbole de fin (809), ledit algorigramme comporte :The sixth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this sixth embodiment. A flowchart of one of the one or more adjustment sequences used in this sixth embodiment is represented in FIG. 5. In addition to the start symbol (801) and the end symbol (809), said flowchart comprises:
un traitement “choisir la fréquence sélectionnée” (802), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal choisit la fréquence sélectionnée, dans l’ensemble de valeurs possibles de la fréquence sélectionnée ;a “choose selected frequency” processing (802), in which the signal transmission and processing unit chooses the selected frequency, from the set of possible values of the selected frequency;
un traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, et dans lequel l’unité de contrôle délivre les dits un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables, chacune des dites une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne étant déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée ;a “deliver antenna control signals to passive tunable antennas” process (803), in which the signal transmission and processing unit delivers one or more of the one or more antenna tuning instructions, and in wherein the control unit outputs said one or more antenna control signals to the passive tunable antennas, each of said one or more of the one or more antenna tuning commands being determined as a function of the selected frequency;
un traitement “commencer à appliquer les excitations” (804), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal commence à appliquer au moins une des excitations, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée, si bien que les unités de détection deviennent capables de délivrer des signaux de sortie d’unité de détection tels que chacun des signaux de sortie d’unité de détection est déterminé par une variable électrique captée à un des accès d’entrée pendant qu’au moins une des excitations est appliquée ;a “begin to apply the excitations” process (804), in which the signal transmission and processing unit begins to apply at least one of the excitations, each of the excitations having a carrier frequency which is equal to the selected frequency, whereby the sensing units become capable of providing sensing unit output signals such that each of the sensing unit output signals is determined by an electrical variable sensed at one of the input ports while at the least one of the excitations is applied;
un traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une instruction de réglage d’unité d’accord initiale, et dans lequel, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’unité de contrôle commence à générer une valeur du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, ladite valeur étant appelée valeur initiale, ladite valeur initiale étant déterminée en fonction de l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, et seulement en fonction de l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale ;an “initial values of the tuning control signals” processing (805), in which the signal transmission and processing unit issues an initial tuning unit adjustment instruction, and in which, for each of the one or more tuning control signals, the control unit begins to generate a value of said each of the one or more tuning control signals, said value being called an initial value, said initial value being determined according to the initial tuning unit setting instruction, and only according to the initial tuning unit setting instruction;
un traitement “matrice impédance présentée par les accès d’entrée” (806), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal estimeq= 2m² paramètres d’accord, qui déterminent complètement une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée après la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803) et pendant que chaque dite valeur initiale est générée ;an “impedance matrix presented by the input ports” processing (806), in which the signal transmission and processing unit estimates q = 2 m ² tuning parameters, which completely determine an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports after completion of the "deliver antenna control signals to passive tunable antennas" processing (803) and during that each said initial value is generated;
un traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure, et dans lequel, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’unité de contrôle commence à générer une valeur du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, ladite valeur étant appelée valeur ultérieure, ladite valeur ultérieure étant déterminée en fonction de ladite instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure, et seulement en fonction de ladite instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure ; eta “subsequent tuning control signal values” processing (807), in which the signal transmission and processing unit issues a subsequent tuning unit setting instruction, and in which, for each of the one or more tuning control signals, the control unit begins to generate a value of said each of the one or more tuning control signals, said value being called subsequent value, said subsequent value being determined based on said subsequent tuning unit setting instruction, and only according to said subsequent tuning unit setting instruction; And
un traitement “arrêter d’appliquer les excitations” (808), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal cesse d’appliquer chaque dite au moins une des excitations.a “stop applying the excitations” processing (808), in which the signal transmission and processing unit ceases applying each said at least one of the excitations.
Chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne n’a aucune influence sur la fréquence sélectionnée. Chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne n’a aucune influence sur la fréquence sélectionnée. Chacune des dites une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne étant déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée, et seulement en fonction de la fréquence sélectionnée, il est clair qu’une commande en boucle ouverte est utilisée pour générer chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.Each of the one or more antenna control signals has no influence on the selected frequency. Each of the one or more antenna tuning commands has no influence on the selected frequency. Each of said one or more of the one or more antenna tuning instructions being determined as a function of the selected frequency, and only as a function of the selected frequency, it is clear that an open loop control is used to generate each of the one or more antenna control signals.
Dans ce sixième mode de réalisation, les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et les un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne sont tels que :In this sixth embodiment, the one or more antenna adjustment instructions and the one or more antenna control signals are such that:
à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie est voisine d’une matrice impédance spécifiée, qui peut dépendre de la fréquence ; etat the end of the processing “deliver antenna control signals to the tunable passive antennas” (803), the impedance matrix seen by the output ports is close to a specified impedance matrix, which may depend on the frequency; And
chaque dit paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables a une valeur qui ne change pas depuis la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803) jusqu’à la fin de ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage.each said antenna control device parameter of each said antenna control device of each of the passive tunable antennas has a value which does not change since the end of processing “delivering antenna control signals to the passive tunable antennas ” (803) until the end of said one of the one or more adjustment sequences.
Pour obtenir que, à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie soit voisine de la matrice impédance spécifiée, l’unité d’émission et de traitement du signal utilise un algorithme pour déterminer et délivrer les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne. L’algorithme utilise la fréquence sélectionnée et certaines propriétés des antennes passives accordables. Par exemple, l’algorithme peut être basé sur une formule permettant d’estimerZ Sant dans une configuration d’utilisation supposée, en fonction de la fréquence sélectionnée et de chaque dit paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables, la formule pouvant être utilisée pour calculer, pour la configuration d’utilisation supposée, une valeur optimale de chaque dit paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables, à la fréquence sélectionnée. Par exemple, l’algorithme peut être basé sur une ou plusieurs formules permettant d’estimer, dans une configuration d’utilisation supposée, une valeur optimale de chaque dit paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables, en fonction de la fréquence sélectionnée. Le spécialiste sait comment écrire un tel algorithme, et il comprend qu’un tel algorithme ne peut pas prendre en compte les variations deZ Sant causées par des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables. De plus, comme dit plus haut dans la section sur l’état de la technique antérieure, des antennes passives accordables ne procurent souvent qu’une médiocre faculté d’accord. Par conséquent, à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie n’est typiquement que très grossièrement voisine de la matrice impédance spécifiée.To obtain that, at the end of the processing “delivering antenna control signals to the tunable passive antennas” (803), the impedance matrix seen by the output ports is close to the specified impedance matrix, the transmission unit and signal processing uses an algorithm to determine and issue the one or more antenna adjustment instructions. The algorithm uses the selected frequency and some properties of the tunable passive antennas. For example, the algorithm can be based on a formula to estimateZ Health in an assumed usage configuration, depending on the selected frequency and each said antenna monitor parameter of each said antenna monitor of each of the tunable passive antennas, the formula can be used to calculate, for the assumed usage configuration, an optimum value of each said antenna monitor parameter of each said antenna monitor of each of the tuneable passive antennas, at the selected frequency. For example, the algorithm can be based on one or more formulas making it possible to estimate, in an assumed configuration of use, an optimal value of each said antenna control device parameter of each said antenna control device of each of the tunable passive antennas, depending on the selected frequency. The specialist knows how to write such an algorithm, and he understands that such an algorithm cannot take into account the variations ofZ Health caused by variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas. In addition, as discussed above in the prior art section, passive tunable antennas often provide poor tuning ability. Therefore, at the end of the “deliver antenna control signals to passive tunable antennas” processing (803), the impedance matrix seen by the output ports is typically only very roughly close to the specified impedance matrix.
Ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage est destinée à être telle que, à la fin de ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage, la matrice impédance présentée par les accès d’entrée soit proche d’une matrice impédance recherchée, notéeZ W , ladite matrice impédance recherchée pouvant dépendre de la fréquence sélectionnée.Said one of the one or more adjustment sequences is intended to be such that, at the end of said one of the one or more adjustment sequences, the impedance matrix presented by the input ports is close to a desired impedance matrix, denoted Z W , said desired impedance matrix possibly depending on the selected frequency.
Considérons une norme de l’image d’une matrice impédance notéeZ, par une fonction matricielle notéeh, la fonction matricielle étant une fonction d’un ensemble de matrices complexes carrées vers le même ensemble de matrices complexes carrées, la fonction matricielle étant continue là où elle est définie et telle queh(Z W ) est une matrice nulle. Par exemple, la norme peut être une norme vectorielle ou une norme matricielle. Par exemple la fonction matricielle peut être définie parConsider a norm of the image of an impedance matrix denoted Z , by a matrix function denoted h , the matrix function being a function from a set of square complex matrices to the same set of square complex matrices, the matrix function being continuous where it is defined and such that h ( Z W ) is a zero matrix. For example, the norm can be a vector norm or a matrix norm. For example the matrix function can be defined by
l’image deZpar la fonction matricielle étant dans ce cas une différence de matrices impédance, ou définie parthe image of Z by the matrix function being in this case a difference of impedance matrices, or defined by
l’image deZpar la fonction matricielle étant dans ce cas une différence de matrices admittance, ou définie parthe image of Z by the matrix function being in this case a difference of admittance matrices, or defined by
l’image deZpar la fonction matricielle étant dans ce cas une matrice de coefficients de réflexion en tension. Dans le contexte de ce mode de réalisation, nous disons que la matrice impédanceZest proche de la matrice impédance recherchée, si et seulement si ladite norme deh(Z) est proche de zéro ; nous disons que la matrice impédanceZest grossièrement proche de la matrice impédance recherchée, si et seulement si ladite norme deh(Z) est grossièrement proche de zéro ; nous disons que la matrice impédanceZest aussi proche que possible de la matrice impédance recherchée, si et seulement si ladite norme deh(Z) est aussi proche que possible de zéro ; nous disons que la matrice impédanceZest très proche de la matrice impédance recherchée, si et seulement si ladite norme deh(Z) est très proche de zéro ; etc.the image of Z by the matrix function being in this case a matrix of voltage reflection coefficients. In the context of this embodiment, we say that the impedance matrix Z is close to the desired impedance matrix, if and only if said norm of h ( Z ) is close to zero; we say that the impedance matrix Z is roughly close to the desired impedance matrix, if and only if said norm of h ( Z ) is roughly close to zero; we say that the impedance matrix Z is as close as possible to the desired impedance matrix, if and only if said norm of h ( Z ) is as close as possible to zero; we say that the impedance matrix Z is very close to the impedance matrix sought, if and only if said norm of h ( Z ) is very close to zero; etc
Dans le traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale est déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée.In the “initial values of tuning control signals” processing (805), the initial tuning unit setting instruction is determined according to the selected frequency.
Par exemple, dans le traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), il est possible que l’unité d’émission et de traitement du signal utilise une table de consultation (en anglais: “lookup table” ou “look-up table”) pour déterminer et délivrer l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, en fonction de la fréquence sélectionnée. Le spécialiste comprend comment construire et utiliser une telle table de consultation, et il comprend qu’une telle table de consultation ne peut pas prendre en compte les variations deZ Sant causées par des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables. Par conséquent, dans ce cas, à la fin du traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), il est très probable que la matrice impédance présentée par les accès d’entrée ne soit que très grossièrement proche de la matrice impédance recherchéeZ W .For example, in the processing “initial values of the tuning control signals” (805), it is possible that the signal transmission and processing unit uses a lookup table (in English: “lookup table” or “look-up table”) to determine and issue the initial tuning unit setting instruction, based on the selected frequency. The specialist understands how to construct and use such a look-up table, and he understands that such a look-up table cannot accommodate variations inZ Health caused by variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas. Consequently, in this case, at the end of the “initial values of the tuning control signals” processing (805), it is very probable that the impedance matrix presented by the input ports is only very roughly close to the desired impedance matrixZ W .
Par exemple, dans le traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), il est possible que l’unité d’émission et de traitement du signal détermine en premier lieu si une séquence de réglage précédente (c’est-à-dire, une séquence de réglage qui a été achevée avant le commencement de ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage), qui utilisait la même fréquence sélectionnée que ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage, a son instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure enregistrée en mémoire, auquel cas cette instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure enregistrée en mémoire est utilisée pour déterminer et délivrer l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, alors que, dans le cas contraire, une table de consultation est utilisée pour déterminer et délivrer l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, en fonction de la fréquence sélectionnée (comme expliqué plus haut). Le spécialiste comprend qu’une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure d’une séquence de réglage précédente ne peut pas prendre en compte les variations actuelles deZ Sant causées par des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables, si bien que, à la fin du traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), il est probable que la matrice impédance présentée par les accès d’entrée ne soit que grossièrement proche de la matrice impédance recherchéeZ W .For example, in the “initial values of the tuning control signals” processing (805), it is possible that the signal transmission and processing unit first determines whether a previous adjustment sequence (that is i.e., a tuning sequence which was completed before the start of said one of the one or more tuning sequences), which used the same selected frequency as said one of the one or more tuning sequences, has its tuning instruction subsequent tuning unit setting instruction stored in memory, in which case this subsequent tuning unit setting instruction stored in memory is used to determine and issue the initial tuning unit setting instruction, whereas, in otherwise, a look-up table is used to determine and issue the initial tuning unit adjustment instruction, based on the selected frequency (as explained above). The specialist understands that a subsequent tuning unit tuning instruction of a previous tuning sequence cannot take into account the current variations ofZ Health caused by variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas, so that, at the end of the processing “initial values of the tuning control signals” (805), it is likely that the impedance matrix presented by the accesses input is only roughly close to the desired impedance matrixZ W .
Nous allons maintenant expliquer comment, en utilisant un modèle numérique, le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) procure une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, notéeZ U , qui est très proche, ou aussi proche que possible, de la matrice impédance recherchéeZ W . Ici, le modèle numérique est un modèle de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle. Le spécialiste comprend qu’un modèle numérique précis de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle peut être mis sous la forme d’une application (au sens mathématique) notéeg U et définie parWe will now explain how, using a digital model, the “subsequent values of the tuning control signals” processing (807) provides an impedance matrix presented by the input ports, denoted Z U , which is very close, or as close as possible, to the desired impedance matrix Z W . Here, the digital model is a model of the multi-input multi-output port tuning unit and control unit. The specialist understands that a precise numerical model of the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports and of the control unit can be put in the form of an application (in the mathematical sense) denoted g U and defined by
oùfest la fréquence, oùt C est l’instruction de réglage d’unité d’accord applicable,t C étant un élément d’un ensemble d’instructions de réglage d’unité d’accord possibles, cet ensemble étant notéT C , et oùa T est un vecteur réel de températures, qui est suffisant pour caractériser les effets de la température surZ U . Par exemple, si l’impédance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord dépend de sa température et si les caractéristiques de l’unité de contrôle ne dépendent pas significativement de la température, les éléments dea T pourraient par exemple être les températures des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord, oua T pourrait par exemple n’avoir qu’un seul élément, ce seul élément étant une température commune applicable à chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord, si une telle température commune existe.Orfis the frequency, whereyou VS is the applicable tuning unit setting instruction,you VS being an element of a set of possible tuning unit setting instructions, this set being denotedT VS , and orTo T is a real vector of temperatures, which is sufficient to characterize the effects of temperature onZ U . For example, if the impedance of each of the adjustable impedance devices of the tuning unit depends on its temperature and if the characteristics of the control unit do not depend significantly on the temperature, the elements ofTo T could for example be the temperatures of the adjustable impedance devices of the tuning unit, orTo T could for example have only one element, this single element being a common temperature applicable to each of the adjustable impedance devices of the tuning unit, if such a common temperature exists.
Nous supposons que l’unité d’émission et de traitement du signal connaît l’applicationg U , par exemple en se basant sur une ou plusieurs équations et/ou une ou plusieurs tables de consultation convenables. Le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) utilise lesqparamètres d’accord pour déterminer une valeur deZ U , ladite valeur deZ U étant notéeZ UI et étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées. Le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) utilise alors la fréquence sélectionnée (qui est une quantité déterminée par la fréquence sélectionnée), notéef C , et l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale (qui est une variable déterminée par l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale), notéet CI , pour résoudre l’équationWe assume that the signal transmission and processing unit knows the applicationg U , for example based on one or more suitable equations and/or one or more look-up tables. The “subsequent values of the agreement control signals” processing (807) uses theqtuning parameters to determine a value ofZ U , said value ofZ U being notedZ UI and being an impedance matrix presented by the input ports while the one or more initial values are being generated. The “subsequent values of the tuning control signals” processing (807) then uses the selected frequency (which is a quantity determined by the selected frequency), denotedf VS , and the initial tuning unit setting instruction (which is a variable determined by the initial tuning unit setting instruction), denotedyou THIS , to solve the equation
par rapport à l’inconnueZ Sant . Quand ceci est fait,Z Sant a été calculé, et le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) peut utiliser un algorithme pour trouver une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure, notéet CS , telle que la matrice impédance présentée par les accès d’entréeZ U donnée parcompared to the unknownZ Health . When this is done,Z Health has been calculated, and the “subsequent values of tuning control signals” processing (807) can use an algorithm to find a subsequent tuning unit setting instruction, denotedyou CS , such that the impedance matrix presented by the input portsZ U given by
soit très proche, ou aussi proche que possible, de la matrice impédance recherchéeZ W .either very close, or as close as possible, to the desired impedance matrix Z W .
Ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage utilise le modèle de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle deux fois, la première fois quand elle utilise l’équation (21) et la seconde fois quand elle utilise l’équation (22). Il peut être montré que cette caractéristique est telle que les imprécisions du modèle de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle ont un effet réduit sur la précision duZ U résultant. Ainsi, ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage est précise.Said one of the one or more tuning sequences uses the model of the multi-input multi-output port tuning unit and control unit twice, the first time when it uses the equation ( 21) and the second time when she uses equation (22). It can be shown that this characteristic is such that inaccuracies in the model of the multi-input multi-output port tuning unit and control unit have a small effect on the accuracy of the resulting Z U . Thus, said one of the one or more adjustment sequences is precise.
Nous voyons que, selon nos explications, l’unité d’émission et de traitement du signal peut déterminer une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure telle queZ U est très proche, ou aussi proche que possible, deZ W , en utilisant un modèle numérique de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle, et en fonction :We see that, according to our explanations, the signal transmission and processing unit can determine a subsequent tuning unit adjustment instruction such that Z U is very close, or as close as possible, to Z W , using a digital model of the multi-input multi-output port tuning unit and control unit, and depending on:
(a) d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;(a) one or more quantities determined by the selected frequency;
(b) d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; et(b) one or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
(c) desqparamètres d’accord.(c) q chord parameters.
Le spécialiste comprend que, pour compenser les effets de la température, l’instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure (et, par conséquent, les valeurs ultérieures des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord) peut aussi être déterminée en fonction :The specialist understands that, in order to compensate for the effects of temperature, the subsequent tuning unit adjustment command (and, therefore, the subsequent values of the one or more tuning control signals) can also be determined by function :
(d) d’un ou plusieurs signaux de température chacun principalement déterminé par une ou plusieurs températures mesurées en un ou plusieurs emplacements dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples ; et/ou(d) one or more temperature signals each primarily determined by one or more temperatures measured at one or more locations in the multiple input port and multiple output port tuning unit; and or
(e) d’un ou plusieurs signaux de température chacun principalement déterminé par une ou plusieurs températures mesurées en un ou plusieurs emplacements dans l’unité de contrôle.(e) one or more temperature signals each primarily determined by one or more temperatures measured at one or more locations in the control unit.
Le spécialiste comprend que l’utilisation possible des données (d) et (e) est par exemple pertinente si l’impédance d’au moins un des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord dépend significativement de sa température et/ou si les caractéristiques de l’unité de contrôle dépendent significativement de la température.The specialist understands that the possible use of the data (d) and (e) is for example relevant if the impedance of at least one of the adjustable impedance devices of the tuning unit depends significantly on its temperature and/or if the characteristics of the control unit depend significantly on the temperature.
Le spécialiste comprend que, dans les étapes du traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807), l’utilisation combinée des données (a), (b) et (c), et éventuellement des données (d) et (e), a permis à l’unité d’émission et de traitement du signal de calculerZ Sant en utilisant l’équation (21), et de déterminer ensuite l’instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure en utilisant un algorithme basé sur l’équation (22), si bien que chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord peut directement varier de sa valeur initiale à sa valeur ultérieure, les valeurs ultérieures des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant telles queZ U est très proche, ou aussi proche que possible, deZ W . Ainsi, ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage est très rapide.The specialist understands that, in the processing steps “subsequent values of the agreement control signals” (807), the combined use of the data (a), (b) and (c), and possibly of the data (d) and (e), enabled the signal transmission and processing unit to calculateZ Health using equation (21), and then determining the subsequent tuning unit setting instruction using an algorithm based on equation (22), whereby each of the one or more control signals d the tuning can vary directly from its initial value to its subsequent value, the subsequent values of the one or more tuning control signals being such thatZ U is very close, or as close as possible, toZ W . Thus, said one of the one or more adjustment sequences is very fast.
Par conséquent, nous voyons que l’invention surmonte les limitations de l’état de l’art antérieur, parce qu’elle procure un procédé rapide et précis pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples.Therefore, we see that the invention overcomes the limitations of the prior art, because it provides a fast and accurate method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and an access tuning unit. multiple entrances and multiple exit ports.
Le spécialiste comprend que l’invention est complètement différente du dit second procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, mentionné ci-dessus dans la section “état de l’art antérieur”, et du dit premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, mentionné ci-dessus dans la section “état de l’art antérieur”, parce que l’invention est caractérisée en ce qu’au moins une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure est déterminée en fonction des données (a), (b) et (c), ce qui permet à l’unité d’émission et de traitement du signal d’utiliser deux fois un modèle numérique de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle, pour obtenir un procédé précis et rapide pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. Le spécialiste comprend que l’invention est complètement différente des dits deux autres procédés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, mentionnés ci-dessus dans la section “état de l’art antérieur”, parce que l’invention n’est pas basée sur l’utilisation de variables électriques captées aux accès de sortie.The specialist understands that the invention is completely different from said second method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas, mentioned above in the section “state of the prior art”, and from said first method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, mentioned above in the section “state of the prior art”, because the invention is characterized in that 'at least one subsequent tuning unit setting instruction is determined based on the data (a), (b) and (c), which enables the signal transmission and processing unit to use twice a digital model of the multi-input multi-output port tuning unit and control unit, to provide an accurate and fast method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports. The specialist understands that the invention is completely different from the said two other methods for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports, mentioned above in the section “state of the prior art”, because the invention is not based on the use of electrical variables sensed at the output ports.
Septième mode de réalisation. Seventh Embodiment .
Le septième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4 et à l’algorigramme représenté sur la figure 5, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et pour le sixième mode de réalisation sont applicables à ce septième mode de réalisation.The seventh embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4 and to the flowchart represented in FIG. 5, and all the explanations provided for the first embodiment and for the sixth embodiment are applicable to this seventh embodiment.
Nous avons représenté sur la figure 6 l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) utilisée dans ce septième mode de réalisation. Cette unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comporte :We have represented in FIG. 6 the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports (4) used in this seventh embodiment. This multi-input, multi-output port tuning unit features:
n= 4 accès de sortie (412) (422) (432) (442) ; n = 4 output ports (412) (422) (432) (442);
m= 4 accès d’entrée (411) (421) (431) (441) ; m = 4 input ports (411) (421) (431) (441);
ndispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès de sortie ; n adjustable impedance devices of the tuning unit (401) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the output ports;
n=menroulements (403) ayant chacun une première borne couplée à un des accès de sortie et une deuxième borne couplée à un des accès d’entrée ; et n = m windings (403) each having a first terminal coupled to one of the output ports and a second terminal coupled to one of the input ports; And
mdispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (404) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès d’entrée. m adjustable impedance devices of the tuning unit (404) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the input ports.
Tous les dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) (404) sont réglables par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour déterminer la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord ne sont pas montrés sur la figure 6. Dans ce septième mode de réalisation, nous utilisonsp= 2m= 8 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord.All of the adjustable impedance devices in the tuning unit (401) (404) are electrically adjustable, but the circuitry and control links necessary to determine the reactance of each of the adjustable impedance devices in the tuning unit are not shown in Fig. 6. In this seventh embodiment, we use p = 2 m = 8 adjustable impedance devices of the tuning unit.
Il est possible que de l’induction mutuelle existe entre les enroulements (403). Dans ce cas, la matrice inductance des enroulements n’est pas une matrice diagonale.It is possible that mutual induction exists between the windings (403). In this case, the inductance matrix of the windings is not a diagonal matrix.
Si aucune induction mutuelle n’existe entre les enroulements, nous voyons que l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples montrée sur la figure 6 est composée den=munités d’accord à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, comportant chacune au moins un des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord, ou au moins deux des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord, ces unités d’accord à accès d’entrée unique et accès de sortie unique étant indépendantes et non couplées. Une telle unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples est par exemple considérée dans la section III de l’article de F. Broydé et E. Clavelier intitulé “Two Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, publié dansProc. 9th European Conference on Antenna and Propagation, EuCAP 2015, en avril 2015.If no mutual induction exists between the windings, we see that the multiple-input, multiple-output-port tuning unit shown in Figure 6 is composed of n = m single input and single output ports, each comprising at least one of the adjustable impedance devices of the tuning unit, or at least two of the adjustable impedance devices of the tuning unit, these tuning units having access single input port and single output port being independent and uncoupled. Such a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports is for example considered in section III of the article by F. Broydé and E. Clavelier entitled “Two Multiple-Antenna-Port and Multiple-User- Port Antenna Tuners”, published in Proc. 9th European Conference on Antenna and Propagation, EuCAP 2015 , in April 2015.
Le spécialiste comprend que l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples est telle que, à ladite fréquence donnée, il existe une matrice impédance diagonale appelée “la matrice impédance diagonale donnée”, la matrice impédance diagonale donnée étant telle que, si une matrice impédance vue par les accès de sortie est égale à la matrice impédance diagonale donnée, alors la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une influence sur la matrice impédance présentée par les accès d’entrée.The specialist understands that the multiple input port and multiple output port tuning unit is such that, at said given frequency, there is a diagonal impedance matrix called "the given diagonal impedance matrix", the given diagonal impedance matrix being such that, if an impedance matrix seen by the output ports is equal to the given diagonal impedance matrix, then the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit has an influence on the impedance matrix presented by the entrance accesses.
Le spécialiste comprend que, puisquep= 2m= 8, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples ne peut pas avoir une faculté d’accord complète (en anglais, “a full tuning capability”), dont la définition est donnée dans la section III du dit article intitulé “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”. Par conséquent, si une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieuret CS est telle queZ U donnée par l’équation (22) est aussi proche que possible deZ W , alors l’instruction de réglage d’unité d’accord ultérieuret CS n’est pas nécessairement telle queZ U donnée par l’équation (22) soit très proche deZ W .The specialist understands that, since p = 2 m = 8, the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports cannot have a full tuning capability. ), the definition of which is given in section III of the said article entitled “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”. Therefore, if a subsequent tuning unit setting instruction t CS is such that Z U given by equation (22) is as close as possible to Z W , then the tuning unit setting instruction subsequent agreement t CS is not necessarily such that Z U given by equation (22) is very close to Z W .
Le spécialiste comprend que nous pouvons utiliser :The specialist understands that we can use:
Y 401(f C ,t C ,a T ) pour noter une matrice admittance desndispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès de sortie ; Y 401(f VS ,you VS ,To T ) to denote an admittance matrix ofnotadjustable impedance devices of the tuning unit (401) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the output ports;
Z 403(f C ,a T ) pour noter une matrice impédance desn=menroulements (403) ayant chacun une première borne couplée à un des accès de sortie et une deuxième borne couplée à un des accès d’entrée ; et Z 403(f VS ,To T ) to note an impedance matrix of thenot=mwindings (403) each having a first terminal coupled to one of the output ports and a second terminal coupled to one of the input ports; And
Y 404(f C ,t C ,a T ) pour noter une matrice admittance desmdispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (404) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès d’entrée. Y 404(f VS ,you VS ,To T ) to denote an admittance matrix ofmadjustable impedance devices of the tuning unit (404) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the input ports.
Le spécialiste comprend que nous obtenonsThe specialist understands that we get
L’unité d’émission et de traitement du signal connaît ledit modèle numérique, qui comporte l’équation (23) relative à l’applicationg U , une table de consultation décrivantY 401(f C ,t C ,a T ), une table de consultation décrivantZ 403(f C ,a T ) et une table de consultation décrivantY 404(f C ,t C ,a T ). Ainsi, la solution de l’équation (21) par rapport à l’inconnueZ Sant est donnée parThe signal transmission and processing unit knows said digital model, which includes equation (23) relating to the applicationg U , a look-up table describingY 401(f VS ,you VS ,To T ), a look-up table describingZ 403(f VS ,To T ) and a look-up table describingY 404(f VS ,you VS ,To T ). Thus, the solution of equation (21) with respect to the unknownZ Health is given by
si bien qu’elle est calculée rapidement et précisément par l’unité d’émission et de traitement du signal. Nous notons qu’un tel calcul n’existe dans aucun des procédés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, mentionnés ci-dessus dans la section “état de l’art antérieur”.so that it is calculated quickly and precisely by the signal transmission and processing unit. We note that such a calculation does not exist in any of the methods for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multiple input port and multiple output port tuner, mentioned above in the section “ state of the prior art”.
Huitième mode de réalisation. Eighth Embodiment .
Le huitième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4 et à l’algorigramme représenté sur la figure 5, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et pour le sixième mode de réalisation sont applicables à ce huitième mode de réalisation.The eighth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4 and to the flowchart represented in FIG. 5, and all the explanations provided for the first embodiment and for the sixth embodiment are applicable to this eighth embodiment.
Nous avons représenté sur la figure 7 l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) utilisée dans ce huitième mode de réalisation. Cette unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comporte :We have represented in FIG. 7 the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports (4) used in this eighth embodiment. This multi-input, multi-output port tuning unit features:
n= 4 accès de sortie (412) (422) (432) (442) ; n = 4 output ports (412) (422) (432) (442);
m= 4 accès d’entrée (411) (421) (431) (441) ; m = 4 input ports (411) (421) (431) (441);
ndispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès de sortie ; n adjustable impedance devices of the tuning unit (401) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the output ports;
n(n– 1)/2 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (402) présentant chacun une réactance négative et ayant chacun une première borne couplée à un des accès de sortie et une deuxième borne couplée à un des accès de sortie qui est différent de l’accès de sortie auquel la première borne est couplée ; n ( n – 1)/2 adjustable impedance devices of the tuning unit (402) each having a negative reactance and each having a first terminal coupled to one of the output ports and a second terminal coupled to one of the output which is different from the output port to which the first terminal is coupled;
n=menroulements (403) ayant chacun une première borne couplée à un des accès de sortie et une deuxième borne couplée à un des accès d’entrée ; n = m windings (403) each having a first terminal coupled to one of the output ports and a second terminal coupled to one of the input ports;
mdispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (404) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé en parallèle avec un des accès d’entrée ; et m adjustable impedance devices of the tuning unit (404) each having a negative reactance and each being coupled in parallel with one of the input ports; And
m(m– 1)/2 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (405) présentant chacun une réactance négative et ayant chacun une première borne couplée à un des accès d’entrée et une deuxième borne couplée à un des accès d’entrée qui est différent de l’accès d’entrée auquel la première borne est couplée. m ( m – 1)/2 adjustable impedance devices of the tuning unit (405) each having a negative reactance and each having a first terminal coupled to one of the input ports and a second terminal coupled to one of the ports input which is different from the input port to which the first terminal is coupled.
Tous les dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) (402) (404) (405) sont réglables par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour contrôler la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord ne sont pas montrés sur la figure 7. Dans ce huitième mode de réalisation, nous avonsn=met nous utilisonsp=m(m+ 1) = 20 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord.All of the adjustable impedance devices in the tuning unit (401) (402) (404) (405) are electrically adjustable, but the circuitry and control links necessary to control the reactance of each of the impedance devices adjustable of the tuning unit are not shown in figure 7. In this eighth embodiment, we have n = m and we use p = m ( m + 1) = 20 adjustable impedance devices of the unit All right.
Il est possible que de l’induction mutuelle existe entre les enroulements (403). Dans ce cas, la matrice inductance des enroulements n’est pas une matrice diagonale.It is possible that mutual induction exists between the windings (403). In this case, the inductance matrix of the windings is not a diagonal matrix.
Le spécialiste sait que les caractéristiques de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples représentée sur la figure 7 ont été examinées dans : l’article de F. Broydé et E. Clavelier, intitulé “A New Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”, publié dansProc. 2015 IEEE Radio & Wireless Week, RWW 2015, aux pages 41 à 43, en janvier 2015; ledit article intitulé “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”; ledit article intitulé “Two Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners” ; et dans l’article de F. Broydé et E. Clavelier intitulé “A Tuning Computation Technique for a Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”, publié dansInternational Journal of Antennas and Propagation, en 2016.The specialist knows that the characteristics of the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports represented in FIG. 7 have been examined in: the article by F. Broydé and E. Clavelier, entitled “A New Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”, published in Proc. 2015 IEEE Radio & Wireless Week, RWW 2015 , at pages 41-43, in January 2015; said article entitled “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”; said article entitled “Two Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”; and in the article by F. Broydé and E. Clavelier entitled “A Tuning Computation Technique for a Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”, published in International Journal of Antennas and Propagation , in 2016.
Le spécialiste comprend que l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples est telle que, à ladite fréquence donnée, il existe une matrice impédance diagonale appelée “la matrice impédance diagonale donnée”, la matrice impédance diagonale donnée étant telle que, si une matrice impédance vue par les accès de sortie est égale à la matrice impédance diagonale donnée, alors : la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une influence sur la matrice impédance présentée par les accès d’entrée ; et la réactance d’au moins un des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une influence sur au moins un élément non diagonal de la matrice impédance présentée par les accès d’entrée.The specialist understands that the multiple input port and multiple output port tuning unit is such that, at said given frequency, there is a diagonal impedance matrix called "the given diagonal impedance matrix", the given diagonal impedance matrix being such that, if an impedance matrix seen by the output ports is equal to the given diagonal impedance matrix, then: the reactance of any of the tuner's adjustable impedance devices has an influence on the matrix impedance presented by the input ports; and the reactance of at least one of the adjustable impedance devices of the tuning unit influences at least one non-diagonal element of the impedance matrix presented by the input ports.
Le spécialiste comprend que, comme expliqué dans la section VI du dit article intitulé “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples a une faculté d’accord complète. Ici, si une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieuret CS est telle queZ U donnée par l’équation (22) est aussi proche que possible deZ W , alors l’instruction de réglage d’unité d’accord ultérieuret CS est aussi telle queZ U donnée par l’équation (22) est très proche deZ W .The specialist understands that, as explained in section VI of the said article entitled “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, the tuning unit with multiple input ports and output ports multiples has a complete faculty of agreement. Here, if a subsequent tuning unit setting instruction t CS is such that Z U given by equation (22) is as close as possible to Z W , then the tuning unit setting instruction subsequent t CS is also such that Z U given by equation (22) is very close to Z W .
Le spécialiste comprend que nous pouvons utiliser :The specialist understands that we can use:
Y 401(f C ,t C ,a T ) pour noter une matrice admittance desn(n +1)/2 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (401) (402) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé à un ou plusieurs des accès de sortie ; Y 401(f VS ,you VS ,To T ) to denote an admittance matrix ofnot(not +1)/2 adjustable impedance devices of the tuning unit (401) (402) each having a negative reactance and each being coupled to one or more of the output ports;
Z 403(f C ,a T ) pour noter une matrice impédance desn=menroulements (403) ayant chacun une première borne couplée à un des accès de sortie et une deuxième borne couplée à un des accès d’entrée ; et Z 403(f VS ,To T ) to note an impedance matrix of thenot=mwindings (403) each having a first terminal coupled to one of the output ports and a second terminal coupled to one of the input ports; And
Y 404(f C ,t C ,a T ) pour noter une matrice admittance desm(m +1)/2 dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord (404) (405) présentant chacun une réactance négative et étant chacun couplé à un ou plusieurs des accès d’entrée. Y 404(f VS ,you VS ,To T ) to denote an admittance matrix ofm(m +1)/2 adjustable impedance devices of the tuning unit (404) (405) each having a negative reactance and each being coupled to one or more of the input ports.
Le spécialiste comprend que l’équation (23) est applicable. L’unité d’émission et de traitement du signal connaît ledit modèle numérique, qui comporte l’équation (23) relative à l’applicationg U , une table de consultation décrivantY 401(f C ,t C ,a T ), une table de consultation décrivantZ 403(f C ,a T ) et une table de consultation décrivantY 404(f C ,t C ,a T ). Ainsi, la solution de l’équation (21) par rapport à l’inconnueZ Sant est donnée par l’équation (24), si bien qu’elle est calculée rapidement et précisément par l’unité d’émission et de traitement du signal. Nous notons qu’un tel calcul n’existe dans aucun des procédés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, mentionnés ci-dessus dans la section “état de l’art antérieur”.The specialist understands that equation (23) is applicable. The signal transmission and processing unit knows said digital model, which includes equation (23) relating to the applicationg U , a look-up table describingY 401(f VS ,you VS ,To T ), a look-up table describingZ 403(f VS ,To T ) and a look-up table describingY 404(f VS ,you VS ,To T ). Thus, the solution of equation (21) with respect to the unknownZ Health is given by equation (24), so that it is quickly and accurately calculated by the signal transmission and processing unit. We note that such a calculation does not exist in any of the methods for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a multiple input port and multiple output port tuner, mentioned above in the section “ state of the prior art”.
Pour trouver une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieuret CS telle que la matrice impédance présentée par les accès d’entréeZ U donnée par l’équation (22) soit aussi proche que possible de la matrice impédance recherchéeZ W (auquel casZ U est très proche deZ W , comme expliqué plus haut), l’unité d’émission et de traitement du signal utilise un algorithme. Un premier algorithme possible peut par exemple utiliser les formules montrées dans la section VI du dit article intitulé “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”. Ce premier algorithme possible ne prend pas en compte les pertes dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. Un deuxième algorithme possible peut par exemple utiliser la technique de calcul itérative présentée dans la section 4 du dit article intitulé “A Tuning Computation Technique for a Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”. Ce deuxième algorithme possible est plus précis que le premier algorithme possible, parce qu’il prend en compte les pertes dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. Le spécialiste sait comment écrire un tel algorithme, qui utilise les dites tables de consultation. Nous voyons que l’algorithme peut être tel que le réglage de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples est toujours optimal ou presque optimal, en dépit des pertes dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples.To find a subsequent tuning unit setting instruction t CS such that the impedance matrix presented by the input ports Z U given by equation (22) is as close as possible to the sought impedance matrix Z W ( in which case Z U is very close to Z W , as explained above), the signal transmission and processing unit uses an algorithm. A first possible algorithm can for example use the formulas shown in section VI of said article entitled “Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”. This first possible algorithm does not take into account the losses in the grant unit with multiple input ports and multiple output ports. A second possible algorithm can for example use the iterative calculation technique presented in section 4 of the said article entitled “A Tuning Computation Technique for a Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”. This second possible algorithm is more accurate than the first possible algorithm, because it takes into account the losses in the multiple input port and multiple output port granter. The specialist knows how to write such an algorithm, which uses the said look-up tables. We see that the algorithm can be such that the tuning of the multiple-input multiple-output tuner is always optimal or nearly optimal, despite the losses in the multiple-output tuner multiple entrances and multiple exit ports.
Neuvième mode de réalisation. Ninth embodiment .
Le neuvième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce neuvième mode de réalisation. Dans ce neuvième mode de réalisation, les excitations sont appliquées continûment, si bien que les unités de détection peuvent continûment délivrer les signaux de sortie d’unité de détection causés par les dites excitations. Un algorigramme d’une des une ou plusieurs séquences de réglage utilisées dans ce neuvième mode de réalisation est représenté sur la figure 8. Avant ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage, l’unité d’émission et de traitement du signal a choisi la fréquence sélectionnée, dans l’ensemble de valeurs possibles de la fréquence sélectionnée. Chacune des excitations a, pendant ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage, une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée. En plus du symbole de début (801) et du symbole de fin (809), cet algorigramme comporte :The ninth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this ninth embodiment. In this ninth embodiment, the excitations are applied continuously, so that the detection units can continuously output the detection unit output signals caused by said excitations. A flowchart of one of the one or more adjustment sequences used in this ninth embodiment is represented in FIG. 8. Before said one of the one or more adjustment sequences, the signal transmission and processing unit has chosen the selected frequency, in the set of possible values of the selected frequency. Each of the excitations has, during said one of the one or more tuning sequences, a carrier frequency which is equal to the selected frequency. In addition to the start symbol (801) and the end symbol (809), this flowchart includes:
un traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, et dans lequel l’unité de contrôle délivre les dits un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables, chacune des dites une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne étant déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée ;a “deliver antenna control signals to passive tunable antennas” process (803), in which the signal transmission and processing unit delivers one or more of the one or more antenna tuning instructions, and in wherein the control unit outputs said one or more antenna control signals to the passive tunable antennas, each of said one or more of the one or more antenna tuning commands being determined as a function of the selected frequency;
un traitement “valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (805), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une instruction de réglage d’unité d’accord initiale, et dans lequel, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’unité de contrôle commence à générer une valeur du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, ladite valeur étant appelée valeur initiale, ladite valeur initiale étant déterminée en fonction de l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, et seulement en fonction de l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale ;an “initial values of the tuning control signals” processing (805), in which the signal transmission and processing unit issues an initial tuning unit adjustment instruction, and in which, for each of the one or more tuning control signals, the control unit begins to generate a value of said each of the one or more tuning control signals, said value being called an initial value, said initial value being determined according to the initial tuning unit setting instruction, and only according to the initial tuning unit setting instruction;
un traitement “initialisation” (810), dans lequel une condition est définie ;an “initialization” process (810), in which a condition is defined;
un traitement “matrice impédance présentée par les accès d’entrée” (806), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal estimeq= 2m² paramètres d’accord, qui déterminent complètement une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée après la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803) et pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées ;an “impedance matrix presented by the input ports” processing (806), in which the signal transmission and processing unit estimates q = 2 m ² tuning parameters, which completely determine an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports after completion of the "deliver antenna control signals to passive tunable antennas" processing (803) and during that the one or more initial values are generated;
un traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal délivre une instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure en utilisant un modèle numérique, et dans lequel, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’unité de contrôle commence à générer une valeur du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, ladite valeur étant appelée valeur ultérieure, ladite valeur ultérieure étant déterminée en fonction de ladite instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure, et seulement en fonction de ladite instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure ;a “subsequent tuning control signal values” processing (807), in which the signal transmitting and processing unit issues a subsequent tuning unit setting instruction using a digital model, and in wherein, for each of the one or more tuning control signals, the control unit begins to generate a value of said each of the one or more tuning control signals, said value being referred to as subsequent value, said subsequent value being determined in accordance with said subsequent tuning unit setting instruction, and only in accordance with said subsequent tuning unit setting instruction;
un traitement (811) dans lequel une valeur de test est déterminée ;a process (811) in which a test value is determined;
un branchement conditionnel (812) utilisé pour atteindre le symbole de fin (809) si la valeur de test satisfait la condition (qui correspond à un critère d’achèvement) ; eta conditional branch (812) used to reach the end symbol (809) if the test value satisfies the condition (which corresponds to a completion criterion); And
un traitement “préparer l’itération” (813), dans lequel l’unité d’émission et de traitement du signal décide que l’instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure la plus récente devient, pour les traitements suivants, l’instruction de réglage d’unité d’accord initiale, et décide que, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la valeur ultérieure du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, qui a été déterminée en fonction de ladite instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure la plus récente, devient, pour les traitements suivants, la valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.a “prepare iteration” processing (813), in which the signal transmission and processing unit decides that the most recent subsequent tuning unit adjustment instruction becomes, for the following processings, the initial tuning unit setting instruction, and decides that, for each of the one or more tuning control signals, the subsequent value of said each of the one or more tuning control signals, which has been determined depending on said most recent subsequent tuning unit setting command, becomes, for subsequent processings, the initial value of said each of the one or more tuning control signals.
Dans ce neuvième mode de réalisation, les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et les un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne sont tels que :In this ninth embodiment, the one or more antenna adjustment instructions and the one or more antenna control signals are such that:
à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie est voisine d’une matrice impédance spécifiée, qui peut dépendre de la fréquence; etat the end of the process “deliver antenna control signals to passive tunable antennas” (803), the impedance matrix seen by the output ports is close to a specified impedance matrix, which may depend on the frequency; And
chaque dit paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables a une valeur qui ne change pas depuis la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803) jusqu’au début d’une séquence de réglage qui suit la fin de ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage.each said antenna control device parameter of each said antenna control device of each of the passive tunable antennas has a value which does not change since the end of processing “delivering antenna control signals to the passive tunable antennas ” (803) until the beginning of an adjustment sequence which follows the end of said one of the one or more adjustment sequences.
Pour obtenir que, à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie soit voisine de la matrice impédance spécifiée, l’unité d’émission et de traitement du signal utilise une table de consultation pour déterminer et délivrer les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, en fonction de la fréquence sélectionnée. Le spécialiste sait comment construire et utiliser une telle table de consultation, et il comprend qu’une telle table de consultation ne peut pas prendre en compte les variations deZ Sant causées par des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables. De plus, comme dit plus haut dans la section sur l’état de la technique antérieure, des antennes passives accordables ne procurent souvent qu’une médiocre faculté d’accord. Par conséquent, à la fin du traitement “délivrer des signaux de contrôle d’antenne aux antennes passives accordables” (803), la matrice impédance vue par les accès de sortie n’est typiquement que très grossièrement voisine de la matrice impédance spécifiée.To obtain that, at the end of the processing “delivering antenna control signals to the tunable passive antennas” (803), the impedance matrix seen by the output ports is close to the specified impedance matrix, the transmission unit and signal processing uses a look-up table to determine and issue the one or more antenna tuning instructions, based on the selected frequency. The specialist knows how to construct and use such a look-up table, and he understands that such a look-up table cannot take into account variations inZ Health caused by variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas. Moreover, as discussed above in the prior art section, passive tunable antennas often provide only poor tuning ability. Therefore, at the end of the “deliver antenna control signals to passive tunable antennas” processing (803), the impedance matrix seen by the output ports is typically only very roughly close to the specified impedance matrix.
Le branchement conditionnel (812) est tel que, pendant ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage, le traitement “matrice impédance présentée par les accès d’entrée” (806) et le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) sont exécutés au moins deux fois, par exemple deux fois, ou par exemple trois fois.The conditional branch (812) is such that, during said one of the one or more adjustment sequences, the processing “impedance matrix presented by the input ports” (806) and the processing “subsequent values of the tuning control signals ” (807) are executed at least twice, for example twice, or for example three times.
Il peut être montré que, dans le cas où le modèle numérique n’est pas précis, et dans le cas où les effets de la température sont significatifs et ne sont pas précisément compensés, ladite une des une ou plusieurs séquences de réglage est précise, parce que le traitement “matrice impédance présentée par les accès d’entrée” (806) et le traitement “valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (807) sont exécutés au moins deux fois.It can be shown that, in the case where the numerical model is not precise, and in the case where the temperature effects are significant and are not precisely compensated, said one of the one or more adjustment sequences is precise, because the “impedance matrix presented by the input ports” processing (806) and the “subsequent values of the agreement control signals” processing (807) are executed at least twice.
Dixième mode de réalisation. Tenth embodiment .
Le dixième mode de réalisation d’un appareil selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce dixième mode de réalisation.The tenth embodiment of an apparatus according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this tenth embodiment.
Une antenne passive accordable (11) utilisée dans ce dixième mode de réalisation est montrée sur la figure 9. Les autres antennes passives accordables (12) (13) (14) utilisées dans ce dixième mode de réalisation peuvent être identiques à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 9. L’antenne passive accordable montrée sur la figure 9 comporte une structure métallique plane (111) réalisée au-dessus d’un plan de masse (115), l’accès signal de l’antenne (116) où une liaison d’antenne asymétrique est connectée à la structure métallique, et un dispositif de contrôle d’antenne (112). La structure métallique est fendue et telle que, si le dispositif de contrôle d’antenne n’était pas présent, l’antenne passive accordable serait un exemple d’une antenne appelée en anglais “planar inverted-F antenna” ou “PIFA”. Le dispositif de contrôle d’antenne est un interrupteur micro-électromécanique comportant une première borne (113) connectée à la structure métallique (111) en un premier côté de la fente, et une seconde borne (114) connectée à la structure métallique (111) en un second côté de la fente. Le spécialiste comprend que la self-impédance de l’antenne passive accordable, dans une configuration d’essai donnée et à la fréquence donnée, est une caractéristique de l’antenne passive accordable que l’on peut faire varier en utilisant ledit dispositif de contrôle d’antenne, si bien que cette caractéristique est contrôlée en utilisant ledit dispositif de contrôle d’antenne. L’état de l’interrupteur micro-électromécanique (ouvert ou fermé) est un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dispositif de contrôle d’antenne. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne a une influence sur ladite caractéristique. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne est réglable par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour déterminer l’état du dispositif de contrôle d’antenne ne sont pas montrés sur la figure 9.A tunable passive antenna (11) used in this tenth embodiment is shown in Fig. 9. The other tunable passive antennas (12) (13) (14) used in this tenth embodiment may be identical to the passive antenna tunable antenna shown in Figure 9. The tunable passive antenna shown in Figure 9 comprises a planar metal structure (111) formed above a ground plane (115), the signal port of the antenna (116) where an asymmetric antenna link is connected to the metallic structure, and an antenna control device (112). The metal structure is split and such that, if the antenna control device were not present, the passive tunable antenna would be an example of an antenna called in English “planar inverted-F antenna” or “PIFA”. The antenna control device is a micro-electromechanical switch comprising a first terminal (113) connected to the metallic structure (111) at a first side of the slot, and a second terminal (114) connected to the metallic structure (111 ) into a second side of the slot. The specialist understands that the self-impedance of the tunable passive antenna, in a given test configuration and at the given frequency, is a characteristic of the tunable passive antenna which can be varied using said control device antenna, so that this characteristic is controlled using said antenna control device. The state of the micro-electromechanical switch (open or closed) is an antenna control device parameter of the antenna control device. This antenna control device parameter has an influence on said characteristic. This antenna monitor parameter is electrically adjustable, but the circuits and monitor links needed to determine the state of the antenna monitor are not shown in Figure 9.
Onzième mode de réalisation. Eleventh embodiment .
Le onzième mode de réalisation d’un appareil selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce onzième mode de réalisation.The eleventh embodiment of an apparatus according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this eleventh embodiment.
Une antenne passive accordable (11) utilisée dans ce onzième mode de réalisation est montrée sur la figure 10. Les autres antennes passives accordables (12) (13) (14) utilisées dans ce onzième mode de réalisation peuvent être identiques à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 9 ou à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 10. L’antenne passive accordable montrée sur la figure 10 comporte une structure métallique plane (111) réalisée au-dessus d’un plan de masse (115), l’accès signal de l’antenne (116) où une liaison d’antenne asymétrique est connectée à une bande métallique (117) située entre le plan de masse et la structure métallique, et trois dispositifs de contrôle d’antenne (112). Chacun des dispositifs de contrôle d’antenne est un dispositif à impédance réglable ayant une réactance à la fréquence donnée, comportant une première borne (113) connectée à la structure métallique (111), et une seconde borne (114) connectée au plan de masse (115). Le spécialiste comprend que la self-impédance de l’antenne passive accordable, dans une configuration d’essai donnée et à la fréquence donnée, est une caractéristique de l’antenne passive accordable que l’on peut faire varier en utilisant les dits dispositifs de contrôle d’antenne, si bien que cette caractéristique est contrôlée en utilisant les dits dispositifs de contrôle d’antenne. Chacun des dispositifs de contrôle d’antenne a une réactance à la fréquence donnée, cette réactance étant un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dit chacun des dispositifs de contrôle d’antenne, ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant une influence sur ladite caractéristique. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dit chacun des dispositifs de contrôle d’antenne est réglable par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour déterminer la réactance de chacun des dispositifs de contrôle d’antenne ne sont pas montrés sur la figure 10.A tunable passive antenna (11) used in this eleventh embodiment is shown in Fig. 10. The other tunable passive antennas (12) (13) (14) used in this eleventh embodiment may be identical to the passive antenna tunable antenna shown in Figure 9 or to the tunable passive antenna shown in Figure 10. The tunable passive antenna shown in Figure 10 comprises a flat metal structure (111) formed above a ground plane (115) , the signal port of the antenna (116) where an asymmetrical antenna link is connected to a metal strip (117) located between the ground plane and the metal structure, and three antenna control devices (112) . Each of the antenna control devices is an adjustable impedance device having a reactance at the given frequency, comprising a first terminal (113) connected to the metallic structure (111), and a second terminal (114) connected to the ground plane (115). The specialist understands that the self-impedance of the tunable passive antenna, in a given test configuration and at the given frequency, is a characteristic of the tunable passive antenna which can be varied using said antenna control, whereby this characteristic is controlled using said antenna control devices. Each of the antenna control devices has a reactance at the given frequency, this reactance being an antenna control device parameter of said each of the antenna control devices, this antenna control device parameter having a influence on said characteristic. This antenna monitor parameter of said each of the antenna monitors is electrically adjustable, but the circuits and monitor links necessary to determine the reactance of each of the antenna monitors are not shown in Figure 10.
Douzième mode de réalisation. Twelfth Embodiment .
Le douzième mode de réalisation d’un appareil selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce douzième mode de réalisation.The twelfth embodiment of an apparatus according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this twelfth embodiment.
Une antenne passive accordable (11) utilisée dans ce douzième mode de réalisation est montrée sur la figure 11. Les autres antennes passives accordables (12) (13) (14) utilisées dans ce douzième mode de réalisation peuvent être identiques à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 9, ou à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 10, ou à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 11. L’antenne passive accordable (11) montrée sur la figure 11 a un plan de symétrie orthogonal au dessin. Ainsi, l’antenne passive accordable a une première demi-antenne, à gauche dans la figure 11, et une seconde demi-antenne, à droite dans la figure 11. L’accès signal de l’antenne comporte une première borne (118) où un premier conducteur d’une liaison d’antenne symétrique est connecté à la première demi-antenne, et une seconde borne (119) où un second conducteur de la liaison d’antenne symétrique est connecté à la seconde demi-antenne. Chaque demi-antenne comporte trois segments et deux dispositifs de contrôle d’antenne (112). Chacun des dispositifs de contrôle d’antenne est un dispositif à impédance réglable ayant une réactance à la fréquence donnée, comportant une première borne connectée à un segment d’une demi-antenne, et une seconde borne connectée à un autre segment de cette demi-antenne. Le spécialiste comprend que la self-impédance de l’antenne passive accordable, dans une configuration d’essai donnée et à la fréquence donnée, est une caractéristique de l’antenne passive accordable que l’on peut faire varier en utilisant les dits dispositifs de contrôle d’antenne, si bien que cette caractéristique est contrôlée en utilisant les dits dispositifs de contrôle d’antenne. Chacun des dispositifs de contrôle d’antenne a une réactance à la fréquence donnée, cette réactance étant un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dit chacun des dispositifs de contrôle d’antenne, ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant une influence sur ladite caractéristique. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dit chacun des dispositifs de contrôle d’antenne est réglable par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour déterminer la réactance de chacun des dispositifs de contrôle d’antenne ne sont pas montrés sur la figure 11.A tunable passive antenna (11) used in this twelfth embodiment is shown in Fig. 11. The other tunable passive antennas (12) (13) (14) used in this twelfth embodiment may be identical to the passive antenna tunable antenna shown in Fig. 9, or the tunable passive antenna shown in Fig. 10, or the tunable passive antenna shown in Fig. 11. The tunable passive antenna (11) shown in Fig. 11 has a plane of symmetry orthogonal to the drawing. Thus, the tunable passive antenna has a first half-antenna, on the left in Figure 11, and a second half-antenna, on the right in Figure 11. The signal port of the antenna comprises a first terminal (118) where a first conductor of a balanced antenna link is connected to the first half-antenna, and a second terminal (119) where a second conductor of the balanced antenna link is connected to the second half-antenna. Each half antenna has three segments and two antenna monitors (112). Each of the antenna control devices is an adjustable impedance device having a reactance at the given frequency, comprising a first terminal connected to one segment of a half-antenna, and a second terminal connected to another segment of this half-antenna. antenna. The specialist understands that the self-impedance of the tunable passive antenna, in a given test configuration and at the given frequency, is a characteristic of the tunable passive antenna which can be varied using said antenna control, whereby this characteristic is controlled using said antenna control devices. Each of the antenna control devices has a reactance at the given frequency, this reactance being an antenna control device parameter of said each of the antenna control devices, this antenna control device parameter having a influence on said characteristic. This antenna monitor parameter of said each of the antenna monitors is electrically adjustable, but the circuits and monitor links necessary to determine the reactance of each of the antenna monitors are not shown in Figure 11.
Treizième mode de réalisation. Thirteenth Embodiment .
Le treizième mode de réalisation d’un appareil selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 4, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce treizième mode de réalisation.The thirteenth embodiment of an apparatus according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 4, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this thirteenth embodiment.
Une antenne passive accordable (12) utilisée dans ce treizième mode de réalisation est montrée sur la figure 12. Les autres antennes passives accordables (11) (13) (14) utilisées dans ce treizième mode de réalisation peuvent être identiques à l’antenne passive accordable montrée sur la figure 12. L’antenne passive accordable (12) montrée sur la figure 12 comporte une antenne principale (121), une antenne parasite (122), l’accès signal de l’antenne (127) où une liaison d’antenne asymétrique (128) est connectée à l’antenne principale et à la masse (126), et un dispositif de contrôle d’antenne (123). Le dispositif de contrôle d’antenne est un dispositif à impédance réglable ayant une réactance à la fréquence donnée, comportant une première borne (124) connectée à l’antenne parasite (122), et une seconde borne (125) connectée à la masse (126). Le spécialiste comprend que le diagramme de directivité de l’antenne passive accordable (12), dans une configuration d’essai donnée et à la fréquence donnée, est une caractéristique de l’antenne passive accordable que l’on peut faire varier en utilisant ledit dispositif de contrôle d’antenne, si bien que cette caractéristique est contrôlée en utilisant ledit dispositif de contrôle d’antenne. La réactance du dispositif de contrôle d’antenne à la fréquence donnée est un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne du dit dispositif de contrôle d’antenne. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne a une influence sur ladite caractéristique. Ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne est réglable par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour déterminer la réactance du dispositif de contrôle d’antenne ne sont pas montrés sur la figure 12.A tunable passive antenna (12) used in this thirteenth embodiment is shown in Fig. 12. The other tunable passive antennas (11) (13) (14) used in this thirteenth embodiment may be identical to the passive antenna tunable antenna shown in Fig. 12. The tunable passive antenna (12) shown in Fig. 12 includes a main antenna (121), a parasitic antenna (122), the signal port of the antenna (127) where a signal link the asymmetrical antenna (128) is connected to the main antenna and ground (126), and an antenna control device (123). The antenna control device is an adjustable impedance device having a reactance at the given frequency, comprising a first terminal (124) connected to the parasitic antenna (122), and a second terminal (125) connected to ground ( 126). The specialist understands that the directivity diagram of the tunable passive antenna (12), in a given test configuration and at the given frequency, is a characteristic of the tunable passive antenna which can be varied using said antenna control device, whereby this characteristic is controlled using said antenna control device. The reactance of the antenna control device at the given frequency is an antenna control device parameter of said antenna control device. This antenna control device parameter has an influence on said characteristic. This antenna monitor parameter is electrically adjustable, but the circuits and monitor links needed to determine the reactance of the antenna monitor are not shown in Figure 12.
Cependant, le spécialiste comprend que ce paramètre de dispositif de contrôle d’antenne a aussi une influence sur la self-impédance de l’antenne passive accordable, si bien que la self-impédance de l’antenne passive accordable, dans une configuration d’essai donnée et à la fréquence donnée, est aussi une caractéristique de l’antenne passive accordable que l’on peut faire varier en utilisant ledit dispositif de contrôle d’antenne. L’antenne passive accordable (12) pourrait aussi comporter d’autres antennes parasites chacune couplée à un dispositif de contrôle d’antenne.However, the specialist understands that this antenna control device parameter also has an influence on the self-impedance of the passive tunable antenna, so that the self-impedance of the passive tunable antenna, in a configuration of given test and at the given frequency, is also a characteristic of the tunable passive antenna which can be varied by using said antenna control device. The tunable passive antenna (12) could also comprise other parasitic antennas each coupled to an antenna control device.
Quatorzième mode de réalisation. Fourteenth Embodiment .
Au titre d’un quatorzième mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 13 le schéma-bloc d’un appareil pour communication radio comportant :As a fourteenth embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, we have shown in Figure 13 the block diagram of a device for radio communication comprising:
une unité de capteurs de localisation (7), l’unité de capteurs de localisation estimant une ou plusieurs “variables de localisation”, chacune des une ou plusieurs variables de localisation dépendant d’une distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio ;a location sensor unit (7), the location sensor unit estimating one or more "location variables", each of the one or more location variables depending on a distance between a part of a human body and a area of the device for radio communication;
N= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables étant contrôlées en utilisant ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant une influence sur les dites une ou plusieurs caractéristiques, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; N = 4 passive tunable antennas (11) (12) (13) (14), each of the passive tunable antennas comprising at least one antenna monitoring device, one or more characteristics of said each of the passive tunable antennas being monitored using said at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one antenna control device parameter, said at least one antenna control device parameter having an influence on said one or more characteristics, said at least one antenna control device parameter being electrically adjustable;
Nliaisons d’antenne (21) (22) (23) (24) ; N antenna links (21) (22) (23) (24);
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantm= 4 accès d’entrée etn=Naccès de sortie, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal à 2m= 8, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 300 MHz, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port and multiple output port tuning unit (4) having m = 4 input ports and n = N output ports, the multiple input port and output port tuning unit multiple output comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to 2 m = 8, the p adjustable impedance devices being called the “tuning unit adjustable impedance devices” and being such that, at a given frequency greater than or equal to 300 MHz, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being adjustable by electrical means;
munités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant au moins deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée à un des accès d’entrée ; m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing at least two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by an electrical variable sensed at one of the input ports;
une unité d’émission et de traitement du signal (8), l’unité d’émission et de traitement du signal sélectionnant une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant des “instructions de réglage d’unité d’accord”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord initiale”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure” ; eta signal transmission and processing unit (8), the signal transmission and processing unit selecting a frequency called the "selected frequency", the signal transmission and processing unit outputting one or more “antenna tuning instructions”, the signal transmission and processing unit issuing “tuning unit tuning instructions”, at least one of the tuning unit tuning instructions being a “ initial tuning unit setting instruction”, at least one of the tuning unit setting instructions being a “subsequent tuning unit setting instruction”; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chacun des paramètres de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord”, l’unité de contrôle générant, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, chacune des dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminée en fonction d’au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins une valeur d’au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ;a control unit (6), the control unit providing one or more "antenna control signals" to the passive tunable antennas, each of the one or more antenna control signals being determined as a function of at least one one or more antenna tuning instructions, each of the antenna control device parameters being primarily determined by at least one of the one or more antenna control signals, the control unit providing one or more “signals tuning control signals”, the control unit generating, for each of the one or more tuning control signals, one or more values of the said each of the one or more tuning control signals, each of the said one or a plurality of values of said each of the one or more tuning control signals being determined as a function of at least one of the tuning unit tuning instructions, the reactance of each of the adjustable impedance devices of the tuning unit tuning being primarily determined by at least one value of at least one of the one or more tuning control signals;
l’appareil pour communication radio étant caractérisé en ce que :the apparatus for radio communication being characterized in that:
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne est déterminée en fonction d’une ou plusieurs quantités dépendantes de la fréquence sélectionnée, et en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs variables de localisation ;at least one of the one or more antenna tuning instructions is determined based on one or more selected frequency dependent quantities, and based on one or more of the one or more location variables;
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales est déterminée en fonction d’une ou plusieurs quantités dépendantes de la fréquence sélectionnée, et en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs variables de localisation ;at least one of the one or more initial tuning unit tuning commands is determined based on one or more selected frequency dependent quantities, and based on one or more of the one or more location variables;
l’unité d’émission et de traitement du signal applique, à travers les unités de détection,mexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;the signal transmission and processing unit applies, through the detection units, m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal to the selected frequency;
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent une valeur initiale déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;for each of the one or more tuning control signals, said one or more values of said each of the one or more tuning control signals comprise an initial value determined according to one or more of the one or more tuning instructions initial tuning unit setting;
l’unité d’émission et de traitement du signal estimeqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité réelle dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; etthe signal transmission and processing unit estimates q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a real quantity dependent on an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en utilisant un modèle numérique, en fonction :at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined using a digital model, depending on:
d’une ou plusieurs quantités dépendantes de la fréquence sélectionnée ;one or more quantities depending on the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables dépendantes d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more dependent variables of one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit une sortie d’un capteur sensible à une pression exercée par une partie d’un corps humain. Ainsi, il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit la sortie d’un circuit comportant un commutateur utilisant un système mécanique à simple pression sans enclenchement, dont l’état change pendant qu’une pression suffisante est exercée par une partie d’un corps humain. Il est aussi possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit la sortie d’un circuit comportant un autre type de capteur électromécanique sensible à une pression exercée par une partie d’un corps humain, par exemple un capteur micro-électromécanique (en anglais: “MEMS sensor”).It is possible that at least one of the one or more location variables is an output of a sensor responsive to pressure exerted by a part of a human body. Thus, it is possible that at least one of the one or more location variables is the output of a circuit having a switch using a non-latching single-push mechanical system, the state of which changes while sufficient pressure is applied. by a part of a human body. It is also possible that at least one of the one or more location variables is the output of a circuit comprising another type of electromechanical sensor sensitive to pressure exerted by a part of a human body, for example a micro-sensor. electromechanical (in English: “MEMS sensor”).
Il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit une sortie d’un capteur de proximité, tel qu’un capteur de proximité dédié à la détection d’un corps humain. Un tel capteur de proximité peut par exemple être un capteur de proximité capacitif, ou un capteur de proximité infrarouge utilisant des mesures d’intensité de lumière réfléchie, ou un capteur de proximité infrarouge utilisant des mesures de temps de vol (en anglais: time-of-flight), qui sont bien connus des spécialistes.It is possible that at least one of the one or more location variables is an output of a proximity sensor, such as a proximity sensor dedicated to the detection of a human body. Such a proximity sensor can for example be a capacitive proximity sensor, or an infrared proximity sensor using reflected light intensity measurements, or an infrared proximity sensor using time-of-flight measurements. of-flight), which are well known to specialists.
Il est possible que l’ensemble des valeurs possibles d’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit un ensemble fini. Il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit une variable binaire, c’est-à-dire telle que l’ensemble des valeurs possibles de ladite au moins une des une ou plusieurs variables de localisation a exactement deux éléments. Par exemple, un capteur de proximité capacitif dédié à la détection d’un corps humain (par exemple le dispositif SX9300 de Semtech) peut être utilisé pour obtenir une variable binaire, qui indique si oui ou non un corps humain a été détecté à proximité d’une zone de l’appareil pour communication radio. Il est possible que l’ensemble des valeurs possibles de n’importe laquelle des une ou plusieurs variables de localisation soit un ensemble fini. Cependant, il est possible que l’ensemble des valeurs possibles d’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit un ensemble infini, et il est possible que l’ensemble des valeurs possibles d’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit un ensemble continu.It is possible that the set of possible values of at least one of the one or more location variables is a finite set. It is possible that at least one of the one or more location variables is a binary variable, i.e. such that the set of possible values of said at least one of the one or more location variables has exactly two elements. For example, a capacitive proximity sensor dedicated to the detection of a human body (for example the SX9300 device from Semtech) can be used to obtain a binary variable, which indicates whether or not a human body has been detected nearby. an area of the device for radio communication. It is possible that the set of possible values of any of the one or more location variables is a finite set. However, it is possible that the set of possible values of at least one of the one or more location variables is an infinite set, and it is possible that the set of possible values of at least one of the one or more variables location is a continuous set.
Il est possible que l’ensemble des valeurs possibles d’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation ait au moins trois éléments. Par exemple, un capteur de proximité infrarouge utilisant des mesures de temps de vol et dédié à l’évaluation de la distance à un corps humain (par exemple le dispositif VL6180 de STMicroelectronics) peut être utilisé pour obtenir une variable de localisation telle que l’ensemble des valeurs possibles de la variable de localisation a au moins trois éléments, une des valeurs signifiant qu’aucun corps humain n’a été détecté, chacune des autres valeurs correspondant à une distance différente entre une zone de l’appareil pour communication radio et la plus proche partie détectée d’un corps humain. Il est possible que l’ensemble des valeurs possibles de n’importe laquelle des une ou plusieurs variables de localisation ait au moins trois éléments.It is possible that the set of possible values of at least one of the one or more location variables has at least three elements. For example, an infrared proximity sensor using time-of-flight measurements and dedicated to estimating the distance to a human body (e.g. the VL6180 device from STMicroelectronics) can be used to obtain a location variable such as the set of possible values of the location variable has at least three elements, one of the values signifying that no human body has been detected, each of the other values corresponding to a different distance between an area of the device for radio communication and nearest detected part of a human body. It is possible that the set of possible values of any of the one or more location variables has at least three elements.
Il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit une sortie d’un capteur qui n’est pas dédié à la détection d’un corps humain. Par exemple, il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit déterminée par un changement d’état d’un commutateur ou d’un clavier, qui révèle la position d’un doigt humain. Par exemple, il est possible qu’au moins une des une ou plusieurs variables de localisation soit déterminée par un changement d’état d’une sortie d’un écran tactile, qui révèle la position d’un doigt humain. Un tel écran tactile peut utiliser n’importe laquelle des technologies disponibles, tel qu’un écran tactile résistif, un écran tactile capacitif ou un écran tactile à ondes acoustiques de surface, etc.It is possible that at least one of the one or more location variables is an output of a sensor which is not dedicated to the detection of a human body. For example, it is possible that at least one of the one or more location variables is determined by a change in the state of a switch or a keyboard, which reveals the position of a human finger. For example, it is possible that at least one of the one or more location variables is determined by a change in state of an output of a touch screen, which reveals the position of a human finger. Such a touch screen can use any of the available technologies, such as a resistive touch screen, a capacitive touch screen or a surface acoustic wave touch screen, etc.
Il est dit plus haut que chacune des une ou plusieurs variables de localisation dépend de la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio. Ceci doit être interprété comme signifiant: chacune des une ou plusieurs variables de localisation est telle qu’il existe au moins une configuration dans laquelle la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio a un effet sur ladite chacune des une ou plusieurs variables de localisation. Cependant, il est possible qu’il existe une ou plusieurs configurations dans lesquelles la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio n’a pas d’effet sur ladite chacune des une ou plusieurs variables de localisation. Par exemple, la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio n’a pas d’effet sur un commutateur s’il n’y a pas de force exercée directement ou indirectement par le corps humain sur le commutateur. Par exemple, la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’appareil pour communication radio n’a pas d’effet sur un capteur de proximité si le corps humain est en dehors de la portée du capteur de proximité.It is said above that each of the one or more location variables depends on the distance between a part of a human body and an area of the device for radio communication. This should be interpreted to mean: each of the one or more location variables is such that there is at least one configuration in which the distance between a part of a human body and an area of the device for radio communication has an effect on said each of the one or more location variables. However, it is possible that there are one or more configurations in which the distance between a part of a human body and an area of the apparatus for radio communication has no effect on said each of the one or more variables location. For example, the distance between a part of a human body and an area of the device for radio communication has no effect on a switch if there is no force exerted directly or indirectly by the body. human on the switch. For example, the distance between a part of a human body and an area of the radio communication device has no effect on a proximity sensor if the human body is outside the range of the proximity sensor.
Il est possible qu’une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales soient combinées en une seule instruction délivrée par l’unité d’émission et de traitement du signal. Ainsi, il est possible qu’une instruction délivrée par l’unité d’émission et de traitement du signal soit à la fois une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales.It is possible that one of the one or more antenna adjustment instructions and one of the one or more initial tuning unit adjustment instructions are combined into a single instruction issued by the transmission and processing unit of the signal. Thus, it is possible for an instruction issued by the signal transmission and processing unit to be both one of the one or more antenna adjustment instructions and one of the one or more antenna adjustment unit instructions. initial agreement.
Chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne n’a aucune influence sur la fréquence sélectionnée et sur les une ou plusieurs variables de localisation. Chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne n’a aucune influence sur la fréquence sélectionnée et sur les une ou plusieurs variables de localisation. Puisque chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne est déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée et des une ou plusieurs variables de localisation, et seulement en fonction de la fréquence sélectionnée et des une ou plusieurs variables de localisation, il est clair qu’une commande en boucle ouverte est utilisée pour générer chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.Each of the one or more antenna control signals has no influence on the selected frequency and on the one or more location variables. Each of the one or more antenna tuning commands has no influence on the selected frequency and the one or more location variables. Since each of the one or more antenna tuning instructions is determined as a function of the selected frequency and the one or more location variables, and only as a function of the selected frequency and the one or more location variables, it is clear that an open loop control is used to generate each of the one or more antenna control signals.
Quinzième mode de réalisation. Fifteenth Embodiment .
Le quinzième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’appareil pour communication radio représenté sur la figure 13, et toutes les explications fournies pour le quatorzième mode de réalisation sont applicables à ce quinzième mode de réalisation. De plus, dans ce quinzième mode de réalisation, l’appareil pour communication radio est un téléphone mobile, et l’unité de capteurs de localisation comporte 4 capteurs de proximité.The fifteenth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, also corresponds to the apparatus for radio communication represented in FIG. 13, and all the explanations provided for the fourteenth embodiment are applicable to this fifteenth embodiment. Further, in this fifteenth embodiment, the apparatus for radio communication is a mobile phone, and the location sensor unit has 4 proximity sensors.
La figure 14 est un dessin d’une vue d’arrière du téléphone mobile (800). La figure 14 montre : un point (71) où le premier des 4 capteurs de proximité est situé, près d’une des antennes passives accordables (11) ; un point (72) où le deuxième des 4 capteurs de proximité est situé, près d’une des antennes passives accordables (12) ; un point (73) où le troisième des 4 capteurs de proximité est situé, près d’une des antennes passives accordables (13) ; et un point (74) où le quatrième des 4 capteurs de proximité est situé, près d’une des antennes passives accordables (14).Figure 14 is a drawing of a rear view of the mobile telephone (800). Figure 14 shows: a point (71) where the first of the 4 proximity sensors is located, near one of the tunable passive antennas (11); a point (72) where the second of the 4 proximity sensors is located, close to one of the tunable passive antennas (12); a point (73) where the third of the 4 proximity sensors is located, close to one of the tunable passive antennas (13); and a point (74) where the fourth of the 4 proximity sensors is located, near one of the tunable passive antennas (14).
Un ensemble fini de configurations d’utilisation typiques est défini. Par exemple, la figure 15 montre une première configuration d’utilisation typique, qui peut être appelée “configuration main droite et tête” ; la figure 16 montre une deuxième configuration d’utilisation typique, qui peut être appelée “configuration deux mains” ; et la figure 17 montre une troisième configuration d’utilisation typique, qui peut être appelée “configuration main droite seulement”. Dans la figure 15, la figure 16 et la figure 17, le téléphone mobile (800) est tenu par un utilisateur. Plus précisément, l’utilisateur tient le téléphone mobile près de sa tête avec sa main droite dans la figure 15, loin de sa tête avec ses deux mains dans la figure 16, et loin de sa tête seulement avec sa main droite dans la figure 17. Dans une configuration d’utilisation réelle, les variables de localisation évaluées par les 4 capteurs de proximité sont utilisées pour déterminer la configuration d’utilisation typique la plus proche de la configuration d’utilisation réelle. Ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiale sont déterminées à partir d’un ensemble d’instructions prédéterminées qui sont mémorisées dans une table de consultation réalisée dans l’unité d’émission et de traitement du signal, et à partir d’un ensemble d’instructions de réglage d’unité d’accord prédéterminées qui sont mémorisées dans une table de consultation réalisée dans l’unité d’émission et de traitement du signal, en se basant sur la configuration d’utilisation typique la plus proche et sur la fréquence sélectionnée. Le spécialiste comprend comment construire et utiliser de telles tables de consultation. Le spécialiste comprend l’avantage de définir et d’utiliser un ensemble de configurations d’utilisation typiques, qui doit être suffisamment grand pour couvrir tous les cas pertinents, et suffisamment petit pour éviter des tables de consultation exagérément grandes.A finite set of typical usage configurations is defined. For example, figure 15 shows a first typical use configuration, which can be called “right hand and head configuration”; figure 16 shows a second typical use configuration, which can be called “two-handed configuration”; and Figure 17 shows a third typical usage configuration, which may be referred to as the “right-hand only configuration”. In Figure 15, Figure 16 and Figure 17, the mobile phone (800) is held by a user. Specifically, the user holds the mobile phone close to their head with their right hand in Figure 15, away from their head with both hands in Figure 16, and away from their head only with their right hand in Figure 17. In a real use configuration, the location variables evaluated by the 4 proximity sensors are used to determine the typical use configuration closest to the real use configuration. Said at least one of the one or more antenna adjustment instructions and said at least one of the one or more initial tuner adjustment instructions are determined from a set of predetermined instructions which are stored in a look-up table made in the signal transmission and processing unit, and from a set of predetermined tuning unit setting instructions which are stored in a look-up table made in the signal processing unit transmission and signal processing, based on the closest typical usage configuration and selected frequency. The specialist understands how to construct and use such look-up tables. The specialist understands the benefit of defining and using a set of typical usage configurations, which should be large enough to cover all relevant cases, and small enough to avoid overly large lookup tables.
Il a été montré que, pour obtenir une bonne précision de ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et de ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiale, plus de deux configurations d’utilisation typiques doivent être définies, et une unique variable de localisation ne peut pas être utilisée pour déterminer une configuration d’utilisation typique la plus proche. Par conséquent, dans ce quinzième mode de réalisation, il est important qu’une pluralité de variables de localisation soit estimée.It has been shown that, in order to obtain good accuracy of said at least one of the one or more antenna adjustment instructions and of said at least one of the one or more initial tuning unit adjustment instructions, more than two typical usage patterns must be defined, and a single location variable cannot be used to determine a closest typical usage pattern. Therefore, in this fifteenth embodiment, it is important that a plurality of location variables are estimated.
De plus, pour être capable de déterminer une configuration d’utilisation typique la plus proche, il est nécessaire d’utiliser des variables de localisation dépendant de la distance entre une partie d’un corps humain et différentes zones de l’appareil pour communication radio. Plus précisément, il est nécessaire qu’il existe deux des variables de localisation, notées A et B, la variable de localisation A dépendant de la distance entre une partie d’un corps humain et une zone X de l’appareil pour communication radio, la variable de localisation B dépendant de la distance entre une partie d’un corps humain et une zone Y de l’appareil pour communication radio, telles que X et Y sont distinctes, ou préférablement telles que X et Y ont une intersection vide. Dans ce quinzième mode de réalisation, ce résultat est obtenu en utilisant une unité de capteurs de localisation comportant une pluralité de capteurs de proximité, localisés en différents endroits de l’appareil pour communication radio, comme montré sur la figure 14.In addition, to be able to determine a typical use configuration closest, it is necessary to use location variables depending on the distance between a part of a human body and different areas of the apparatus for radio communication . More precisely, it is necessary that there exist two of the location variables, denoted A and B, the location variable A depending on the distance between a part of a human body and a zone X of the device for radio communication, the location variable B depending on the distance between a part of a human body and a zone Y of the apparatus for radio communication, such that X and Y are distinct, or preferably such that X and Y have an empty intersection. In this fifteenth embodiment, this result is obtained by using a unit of localization sensors comprising a plurality of proximity sensors, localized in different places of the device for radio communication, as shown in figure 14.
Seizième mode de réalisation. Sixteenth Embodiment .
Au titre d’un seizième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 18 le schéma-bloc d’un appareil pour communication radio comportant :As a sixteenth embodiment of a device according to the invention, given by way of non-limiting example, we have shown in Figure 18 the block diagram of a device for radio communication comprising:
N= 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ; N = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one parameter antenna monitor, said at least one antenna monitor parameter having an effect on one or more characteristics of said each of said tunable passive antennas, said at least one antenna monitor parameter being adjustable by electrical means;
une unité de commutation (9), l’unité de commutation comportantNaccès antenne couplés chacun à une et une seule des antennes passives accordables à travers une liaison d’antenne (21) (22) (23) (24), l’unité de commutation comportantn= 2 accès réseau d’antennes, l’unité de commutation opérant dans une configuration active déterminée par une ou plusieurs “instructions de configuration”, la configuration active étant l’une d’une pluralité de configurations autorisées, l’unité de commutation procurant, dans n’importe laquelle des configurations autorisées, pour des signaux dans une bande de fréquences donnée et pour n’importe lequel des accès réseau d’antennes, un chemin bidirectionnel entre ledit n’importe lequel des accès réseau d’antennes et un et un seul des accès antenne ;a switching unit (9), the switching unit comprising N antenna ports each coupled to one and only one of the tunable passive antennas through an antenna link (21) (22) (23) (24), the switching unit comprising n = 2 antenna array ports, the switching unit operating in an active configuration determined by one or more “configuration instructions”, the active configuration being one of a plurality of authorized configurations, the switching unit providing, in any of the authorized configurations, for signals in a given frequency band and for any of the antenna network accesses, a bidirectional path between said any of the network accesses of antennas and one and only one antenna access;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantm= 2 accès d’entrée etnaccès de sortie, l’appareil pour communication radio permettant, à une fréquence donnée dans la bande de fréquences donnée, un transfert de puissance depuis n’importe lequel desmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à la fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;a multiple input port and multiple output port tuning unit (4) having m = 2 input ports and n output ports, the radio communication apparatus allowing, at a given frequency in the frequency band given, a transfer of power from any one of the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, the multiple input port and multiple output port tuning unit having p devices with adjustable impedance, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable-impedance devices being called the “tunable-impedance devices of the tuning unit” and being such that, at the given frequency, each of the devices impedance device of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable;
munités de détection (31) (32), chacune des unités de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées (ou mesurées) à un des accès d’entrée ; m sensing units (31) (32), each of the sensing units providing one or more "sensing unit output signals", each of the sensing unit output signals being determined by one or more sensed electrical variables (or measured) at one of the entry ports;
une unité d’émission et de traitement du signal (8), l’unité d’émission et de traitement du signal sélectionnant une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant les une ou plusieurs instructions de configuration, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant des “instructions de réglage d’unité d’accord”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord initiale”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure” ; eta signal transmission and processing unit (8), the signal transmission and processing unit selecting a frequency called the "selected frequency", the signal transmission and processing unit outputting one or more “antenna setting instructions”, the transmission and signal processing unit issuing the one or more configuration instructions, the transmission and signal processing unit issuing “unit setting instructions 'chord', at least one of the tuning unit setting instructions being an "initial tuning unit setting instruction", at least one of the tuning unit setting instructions being an "initial subsequent tuning unit setting”; And
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chaque dit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” à l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, l’unité de contrôle générant, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, chacune des dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminée en fonction d’au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ;a control unit (6), the control unit providing one or more "antenna control signals" to the passive tunable antennas, each of the one or more antenna control signals being determined as a function of at least one of the one or more antenna tuning instructions, each said at least one antenna controller parameter of each said at least one antenna controller of each of the tunable passive antennas being primarily determined by at least one of one or more antenna control signals, the control unit supplying one or more "tuning control signals" to the multiple input port and multiple output port tuning unit, the control generating, for each of the one or more tuning control signals, one or more values of said each of the one or more tuning control signals, each of said one or more values of said each of the one or more tuning signals tuning control being determined based on at least one of the tuning unit tuning commands, the reactance of each of the tuning unit adjustable impedance devices being determined by at least one of the one or more chord control signals;
l’appareil pour communication radio étant caractérisé en ce que :the apparatus for radio communication being characterized in that:
l’unité d’émission et de traitement du signal est utilisée pour appliquermexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;the signal transmission and processing unit is used to apply m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal at the selected frequency;
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent une valeur initiale déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;for each of the one or more tuning control signals, said one or more values of said each of the one or more tuning control signals comprise an initial value determined according to one or more of the one or more tuning instructions initial tuning unit setting;
l’unité d’émission et de traitement du signal estimeqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que les une ou plusieurs valeurs initiales sont générées ; etthe signal transmission and processing unit estimates q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a dependent quantity an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while the one or more initial values are being generated; And
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en utilisant un modèle numérique de l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples et de l’unité de contrôle, en fonction :at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined using a digital model of the multiple input port and multiple output port tuning unit and control unit, active :
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;one or more quantities determined by the selected frequency;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; etone or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
desqparamètres d’accord. q chord parameters.
Puisque ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée, il est possible de dire que ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction de la fréquence sélectionnée. Puisque ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales, il est possible de dire que ladite au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales.Since said at least one of the subsequent one or more tuning unit adjustment instructions is determined based on one or more quantities determined by the selected frequency, it can be said that said at least one of the one or more instructions subsequent tuning unit settings are determined based on the selected frequency. Since said at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined based on one or more variables determined by one or more of the initial one or more tuning unit setting instructions, it Said at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions can be said to be determined based on one or more of the initial one or more tuning unit setting instructions.
L’unité de commutation opère (ou est utilisée) dans une configuration active déterminée par les une ou plusieurs instructions de configuration, la configuration active étant une configuration autorisée parmi une pluralité de configurations autorisées, l’unité de commutation procurant, dans n’importe laquelle des configurations autorisées, pour des signaux dans la bande de fréquences donnée et pour n’importe lequel des accès réseau d’antennes, un chemin entre ledit n’importe lequel des accès réseau d’antennes et un des accès antenne. Ainsi, l’unité de commutation opère dans une configuration active qui est une des configurations autorisées, et chaque configuration autorisée correspond à une sélection denaccès antenne parmi lesNaccès antenne. Il est aussi possible de dire que l’unité de commutation opère dans une configuration active correspondant à une sélection denaccès antenne parmi lesNaccès antenne.The switching unit operates (or is used) in an active configuration determined by the one or more configuration instructions, the active configuration being an authorized configuration among a plurality of authorized configurations, the switching unit providing, in any which of the authorized configurations, for signals in the given frequency band and for any one of the antenna array ports, a path between said any one of the antenna array ports and one of the antenna ports. Thus, the switching unit operates in an active configuration which is one of the authorized configurations, and each authorized configuration corresponds to a selection of n antenna ports from among the N antenna ports. It is also possible to say that the switching unit operates in an active configuration corresponding to a selection of n antenna ports from among the N antenna ports.
Chaque configuration autorisée correspond à une sélection denaccès antenne parmi lesNaccès antenne, l’unité de commutation procurant, pour des signaux dans la bande de fréquences donnée et pour n’importe lequel des accès réseau d’antennes, un chemin entre ledit n’importe lequel des accès réseau d’antennes et un des accès antenne sélectionnés. Ce chemin peut préférentiellement être un chemin à faibles pertes pour des signaux dans la bande de fréquences donnée. Le spécialiste comprend qu’une unité de commutation convenable peut comporter un ou plusieurs interrupteurs et/ou commutateurs contrôlés électriquement. Dans ce cas, un ou plusieurs des dits interrupteurs et/ou commutateurs contrôlés électriquement peut par exemple être un relais électromécanique, ou un commutateur micro-électromécanique, ou un circuit utilisant une ou plusieurs diodes PIN et/ou un ou plusieurs transistors à effet de champ à grille isolée comme dispositifs de commutation.Each authorized configuration corresponds to a selection of n antenna accesses among the N antenna accesses, the switching unit providing, for signals in the given frequency band and for any of the antenna array accesses, a path between said any of the antenna network accesses and one of the selected antenna accesses. This path can preferably be a low-loss path for signals in the given frequency band. The specialist understands that a suitable switching unit can include one or more electrically controlled switches and/or switches. In this case, one or more of said switches and/or electrically controlled switches can for example be an electromechanical relay, or a micro-electromechanical switch, or a circuit using one or more PIN diodes and/or one or more effect transistors. insulated gate field as switching devices.
Dans ce seizième mode de réalisation, il n’est pas possible de dire que, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne est couplé, directement ou indirectement, à un et un seul des accès de sortie. Cependant, dans ce seizième mode de réalisation, chacun desnaccès de sortie est, à un moment donné, couplé à une et une seule desNantennes passives accordables. Plus précisément, chacun desnaccès de sortie est, à tout moment donné excepté pendant un changement de configuration active, indirectement couplé à l’accès signal d’une et une seule desNantennes passives accordables, à travers l’unité de commutation et une et une seule des liaisons d’antenne.In this sixteenth embodiment, it is not possible to say that, for each of the tunable passive antennas, the signal port of the antenna is coupled, directly or indirectly, to one and only one of the output ports. However, in this sixteenth embodiment, each of the n output ports is, at a given time, coupled to one and only one of the N tunable passive antennas. More specifically, each of the n output ports is, at any given time except during an active configuration change, indirectly coupled to the signal port of one and only one of the N tunable passive antennas, through the switching unit and one and only one of the antenna links.
L’appareil pour communication radio est un émetteur radio ou un émetteur-récepteur radio, si bien que l’unité d’émission et de traitement du signal (8) effectue aussi des fonctions qui n’ont pas été mentionnées plus haut, et qui sont bien connues des spécialistes. L’appareil pour communication radio utilise simultanément, dans la bande de fréquences donnée,nantennes passives accordables parmi lesNantennes passives accordables, pour de l’émission radio MIMO et/ou pour de la réception radio MIMO. La bande de fréquences donnée ne contient que des fréquences supérieures ou égales à 300 MHz.The apparatus for radio communication is a radio transmitter or a radio transceiver, so that the signal transmission and processing unit (8) also performs functions which have not been mentioned above, and which are well known to specialists. The apparatus for radio communication uses simultaneously, in the given frequency band, n tunable passive antennas among the N tunable passive antennas, for MIMO radio transmission and/or for MIMO radio reception. The given frequency band contains only frequencies greater than or equal to 300 MHz.
Par exemple, chacune des une ou plusieurs instructions de configuration peut être déterminée en fonction :For example, each of the one or more configuration instructions can be determined based on:
d’une ou plusieurs variables de localisation, définies comme dans le quatorzième mode de réalisation ;one or more location variables, defined as in the fourteenth embodiment;
de la fréquence sélectionnée, ou d’une fréquence utilisée pour la communication radio avec les antennes passives accordables ;the selected frequency, or a frequency used for radio communication with tunable passive antennas;
d’une ou plusieurs variables additionnelles, chacune des variables additionnelles étant un élément d’un ensemble de variables additionnelles, les éléments de l’ensemble de variables additionnelles comportant : des variables de type de communication qui indiquent si une session de communication radio est une session de communication vocale, une session de communication de données ou un autre type de session de communication ; un indicateur d’activation de mode mains libres ; un indicateur d’activation de haut-parleur ; des variables obtenues en utilisant un ou plusieurs accéléromètres ; des variables d’identité d’utilisateur qui dépendent de l’identité de l’utilisateur actuel ; des variables de qualité de réception ; et des variables de qualité d’émission.one or more additional variables, each of the additional variables being an element of a set of additional variables, the elements of the set of additional variables comprising: communication type variables which indicate whether a radio communication session is a voice communication session, data communication session or other type of communication session; a hands-free mode activation indicator; a speaker activation indicator; variables obtained using one or more accelerometers; user identity variables that depend on the identity of the current user; reception quality variables; and transmission quality variables.
Les éléments du dit ensemble de variables additionnelles peuvent en outre comporter une ou plusieurs variables qui sont différentes des variables de localisation et qui caractérisent la manière dont un utilisateur tient l’appareil pour communication radio.The elements of said set of additional variables may further comprise one or more variables which are different from the location variables and which characterize the way in which a user holds the device for radio communication.
Chacune des une ou plusieurs instructions de configuration peut par exemple être déterminée en utilisant une table de consultation.Each of the one or more configuration instructions can for example be determined using a look-up table.
Chacune des une ou plusieurs instructions de configuration, chacune des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et chacune des instructions de réglage d’unité d’accord peut être de n’importe quel type de message numérique. Les une ou plusieurs instructions de configuration, les une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne et les instructions de réglage d’unité d’accord sont délivrées pendant plusieurs séquences de réglage. L’unité d’émission et de traitement du signal débute une séquence de réglage lorsque une ou plusieurs instructions de configuration sont délivrées. L’unité d’émission et de traitement du signal termine la séquence de réglage lorsque la dernière instruction de réglage d’unité d’accord de la séquence de réglage a été délivrée. La durée d’une séquence de réglage est inférieure à 100 microsecondes.Each of the one or more configuration instructions, each of the one or more antenna adjustment instructions and each of the tuner adjustment instructions may be any type of digital message. The one or more configuration commands, the one or more antenna tuning commands and the tuning unit tuning commands are issued during several tuning sequences. The signal transmission and processing unit begins an adjustment sequence when one or more configuration instructions are issued. The signal transmission and processing unit completes the tuning sequence when the last tuning unit tuning instruction in the tuning sequence has been issued. The duration of an adjustment sequence is less than 100 microseconds.
De façon à répondre à des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables et/ou de la fréquence d’opération, des séquences de réglage peuvent avoir lieu de façon répétée. Par exemple, une nouvelle séquence de réglage peut débuter périodiquement, par exemple toutes les 10 millisecondes.In order to respond to variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas and/or the operating frequency, tuning sequences can take place repeatedly. For example, a new adjustment sequence can begin periodically, for example every 10 milliseconds.
INDICATIONS SUR LES APPLICATIONS INDUSTRIELLESINDUSTRIAL APPLICATION INDICATIONS
Le procédé selon l’invention est un procédé rapide et précis pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples. L’appareil pour communication radio selon l’invention peut régler rapidement, précisément et automatiquement ses antennes passives accordables et son unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples.The method according to the invention is a fast and accurate method for automatically tuning a plurality of passive tunable antennas and a tuning unit with multiple input ports and multiple output ports. The apparatus for radio communication according to the invention can rapidly, precisely and automatically tune its passive tunable antennas and its tuning unit with multiple input ports and multiple output ports.
Tous les modes de réalisation décrits ci-dessus comportentN= 4 antennes passives accordables, mais ceci n’est nullement une caractéristique de l’invention. Dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples utilisée dans le septième mode de réalisation, montrée sur la figure 6, et dans l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples utilisée dans le huitième mode de réalisation, montrée sur la figure 7, les dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord présentent chacun une réactance négative, mais ceci n’est nullement une caractéristique de l’invention.All the embodiments described above comprise N =4 tunable passive antennas, but this is in no way a characteristic of the invention. In the multiple input port and multiple output port tuning unit used in the seventh embodiment, shown in Fig. 6, and in the multiple input port and output port tuning unit used in the eighth embodiment, shown in Figure 7, the adjustable impedance devices of the tuning unit each have a negative reactance, but this is by no means a feature of the invention.
L’appareil pour communication radio selon l’invention peut par exemple être un émetteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément, ou un émetteur-récepteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément. Ainsi, le procédé et l’appareil pour communication radio selon l’invention sont adaptés à la communication radio MIMO.The apparatus for radio communication according to the invention can for example be a radio transmitter using a plurality of antennas simultaneously, or a radio transceiver using a plurality of antennas simultaneously. Thus, the method and apparatus for radio communication according to the invention are suitable for MIMO radio communication.
Le procédé et l’appareil pour communication radio selon l’invention procurent les meilleures caractéristiques possibles en utilisant des antennes passives accordables très proches, présentant donc une forte interaction entre elles. L’invention est donc particulièrement adaptée aux émetteurs et émetteurs-récepteurs radio mobiles, par exemple ceux utilisés dans les radiotéléphones portables ou les ordinateurs portables.The method and the apparatus for radio communication according to the invention provide the best possible characteristics by using very close tunable passive antennas, therefore having a strong interaction between them. The invention is therefore particularly suitable for mobile radio transmitters and transceivers, for example those used in portable radiotelephones or portable computers.
Le procédé et l’appareil pour communication radio selon l’invention procurent les meilleures caractéristiques possibles en utilisant un très grand nombre d’antennes passives accordables dans un volume donné, présentant donc une forte interaction entre elles. L’invention est donc particulièrement adaptée aux émetteurs et émetteurs-récepteurs radio à hautes performances, par exemple ceux utilisés dans les stations fixes des réseaux cellulaires de radiotéléphonie.The method and the apparatus for radio communication according to the invention provide the best possible characteristics by using a very large number of tunable passive antennas in a given volume, thus presenting a strong interaction between them. The invention is therefore particularly suitable for high-performance radio transmitters and transceivers, for example those used in fixed stations of cellular radiotelephone networks.
La présente demande a été établie à partir d’une demande initiale sous forme électronique, conforme aux exigences applicables aux demandes PCT, et aux demandes françaises déposées au format pdf jusqu’au 18 avril 2018. Pour se conformer aux exigences applicables à partir du 19 novembre 2018 à toute demande française, qui imposent un dépôt électronique dans un format dit « open XML », la demande initiale a dû être modifiée d’une façon qui la dégrade et en diminue la clarté, pour éliminer des messages d’erreurs injustifiés retournés par le site de l’INPI. De plus, les auteurs de la présente demande ne maîtrisent pas le traitement que l’INPI fait subir au fichier open XML transmis à l’INPI, pour le transformer en d’autres formats, en particulier pour obtenir des copies officielles ou publier la demande.This application has been established from an initial application in electronic form, in accordance with the requirements applicable to PCT applications, and to French applications filed in pdf format until April 18, 2018. To comply with the requirements applicable from April 19, November 2018 to all French requests, which impose an electronic filing in a so-called "open XML" format, the initial request had to be modified in a way that degrades it and reduces its clarity, to eliminate unjustified error messages returned by the INPI website. In addition, the authors of this application do not control the processing that the INPI subjects to the open XML file transmitted to the INPI, to transform it into other formats, in particular to obtain official copies or publish the application. .
Claims (10)
sélectionner une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée” ;
générer un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne”, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne ;
appliquermexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;
générer, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, en fonction d’une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;
capter une ou plusieurs variables électriques à chacun des accès d’entrée, pour obtenir des “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par au moins une des variables électriques captées à un des accès d’entrée ;
estimerqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; et
générer, pour au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure du dit au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, en fonction :
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; et
desqparamètres d’accord.A method for automatically tuning N passive tunable antennas (11) (12) (13) (14) and a multiple input port, multiple output port tuner (4), where N is an integer greater than or equal to 2, the multiple input port multiple output port grant unit having m input ports and n output ports, where m and n are each an integer greater than or equal to 2, the unit of multiple input port and multiple output port arrangement comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable impedance devices being called the “adjustable impedance devices of the unit of tuning” and being such that, at a given frequency, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being adjustable by electrical means, the reactance of any of the tuneable impedance devices of the tuning unit being determined primarily by at least one “tuning control signal”, the tunable passive antennas and the tuning unit having multiple input ports and multiple output ports being parts of a radio communication apparatus, the radio communication apparatus enabling, at the given frequency, power transfer from the m input ports to a electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, the method comprising the following steps:
select a frequency called the “selected frequency”;
generating one or more "antenna control signals", each of the passive tunable antennas including at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one control device parameter of antenna, said at least one antenna controller parameter having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one antenna controller parameter being electrically adjustable, said at least one at least one antenna control device parameter being primarily determined by at least one of the one or more antenna control signals;
applying m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal to the selected frequency;
generating, for each of the one or more tuning control signals, an initial value of said each of the one or more tuning control signals, based on one or more initial tuning unit setting instructions;
sensing one or more electrical variables at each of the input ports, to obtain "sensing unit output signals", each of the sensing unit output signals being mainly determined by at least one of the electrical variables sensed at one of the entrance accesses;
estimate q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a quantity dependent on an impedance matrix presented by the ports of input, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
generating, for at least one of the one or more tuning control signals, at least one subsequent value of said at least one of the one or more tuning control signals, according to:
one or more quantities determined by the selected frequency;
one or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
q chord parameters.
Nantennes passives accordables (11) (12) (13) (14), oùNest un entier supérieur ou égal à 2, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables, ledit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne étant réglable par moyen électrique ;
une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples (4) ayantmaccès d’entrée etnaccès de sortie, oùmetnsont chacun un entier supérieur ou égal à 2, l’appareil pour communication radio permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis lesmaccès d’entrée jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples comportantpdispositifs à impédance réglable, oùpest un entier supérieur ou égal àm, lespdispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord” et étant tels que, à la fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant réglable par moyen électrique ;
munités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à un des accès d’entrée ;
une unité d’émission et de traitement du signal (8), l’unité d’émission et de traitement du signal sélectionnant une fréquence appelée la “fréquence sélectionnée”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, l’unité d’émission et de traitement du signal délivrant des “instructions de réglage d’unité d’accord”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord initiale”, au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord étant une “instruction de réglage d’unité d’accord ultérieure” ; et
une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chaque dit au moins un paramètre de dispositif de contrôle d’antenne de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” à l’unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, l’unité de contrôle générant, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, chacune des dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminée en fonction d’au moins une des instructions de réglage d’unité d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable de l’unité d’accord étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ;
l’appareil pour communication radio étant caractérisé en ce que :
l’unité d’émission et de traitement du signal est utilisée pour appliquermexcitations auxmaccès d’entrée, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès d’entrée, chacune des excitations ayant une fréquence porteuse qui est égale à la fréquence sélectionnée ;
pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord comportent une valeur initiale déterminée en fonction d’une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ;
l’unité d’émission et de traitement du signal estimeqparamètres d’accord en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, oùqest un entier supérieur ou égal àm, chacun des paramètres d’accord étant une quantité dépendante d’une matrice impédance présentée par les accès d’entrée, ladite matrice impédance présentée par les accès d’entrée étant une matrice impédance présentée par les accès d’entrée pendant que chaque dite valeur initiale est générée ; et
au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord ultérieures est déterminée en fonction :
d’une ou plusieurs quantités déterminées par la fréquence sélectionnée ;
d’une ou plusieurs variables déterminées par une ou plusieurs des une ou plusieurs instructions de réglage d’unité d’accord initiales ; et
desqparamètres d’accord.Apparatus for radio communication comprising:
N tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), where N is an integer greater than or equal to 2, each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one antenna control device parameter, said at least one antenna control device parameter having an effect on one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas, said at least one parameter antenna control device being adjustable by electrical means;
a multiple input port multiple output port granter unit (4) having m input ports and n output ports, where m and n are each an integer greater than or equal to 2, the apparatus for communication radio allowing, at a given frequency, a transfer of power from the m input ports to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, the tuning unit with multiple input ports and multiple output ports comprising p adjustable impedance devices, where p is an integer greater than or equal to m , the p adjustable impedance devices being called the “adjustable impedance devices of the tuning unit” and being such that, at the given frequency, each of the adjustable impedance devices of the tuning unit has a reactance, the reactance of any of the adjustable impedance devices of the tuning unit being electrically adjustable;
m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units providing one or more “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being mainly determined by one or more electrical variables sensed at one of the input ports;
a signal transmission and processing unit (8), the signal transmission and processing unit selecting a frequency called the "selected frequency", the signal transmission and processing unit outputting one or more “antenna tuning instructions”, the signal transmission and processing unit issuing “tuning unit tuning instructions”, at least one of the tuning unit tuning instructions being a “ initial tuning unit setting instruction”, at least one of the tuning unit setting instructions being a “subsequent tuning unit setting instruction”; And
a control unit (6), the control unit providing one or more "antenna control signals" to the passive tunable antennas, each of the one or more antenna control signals being determined as a function of at least one of the one or more antenna tuning instructions, each said at least one antenna controller parameter of each said at least one antenna controller of each of the tunable passive antennas being primarily determined by at least one of one or more antenna control signals, the control unit supplying one or more "tuning control signals" to the multiple input port and multiple output port tuning unit, the control generating, for each of the one or more tuning control signals, one or more values of said each of the one or more tuning control signals, each of said one or more values of said each of the one or more tuning signals tuning control being determined based on at least one of the tuning unit setting instructions, the reactance of each of the tuning unit adjustable impedance devices being primarily determined by at least one of the one or multiple chord control signals;
the apparatus for radio communication being characterized in that:
the signal transmission and processing unit is used to apply m excitations to the m input ports, one and only one of the excitations being applied to each of the input ports, each of the excitations having a carrier frequency which is equal at the selected frequency;
for each of the one or more tuning control signals, said one or more values of said each of the one or more tuning control signals comprise an initial value determined according to one or more of the one or more tuning instructions initial tuning unit setting;
the signal transmission and processing unit estimates q tuning parameters using the detection unit output signals, where q is an integer greater than or equal to m , each of the tuning parameters being a dependent quantity an impedance matrix presented by the input ports, said impedance matrix presented by the input ports being an impedance matrix presented by the input ports while each said initial value is generated; And
at least one of the one or more subsequent tuning unit setting instructions is determined based on:
one or more quantities determined by the selected frequency;
one or more variables determined by one or more of the one or more initial tuning unit setting instructions; And
q chord parameters.
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Also Published As
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