使用可调谐天线和天线调谐装置的无线通信制造方法及图纸

使用可调谐天线和天线调谐装置的无线通信。本发明专利技术涉及使用一个或多个可调谐天线和天线调谐装置的无线通信的方法以及使用一个或多个可调谐天线和天线调谐装置的无线通信的装置。本发明专利技术的用于无线通信的装置包含：4个天线(11)(12)(13)(14)，所述4个天线构成天线阵列(1)，所述天线的每一个是可调谐无源天线；无线设备(5)；具有4个天线端口(311)(321)(331)(341)的天线调谐装置(3)，所述天线端口的每一个通过馈电(21)(22)(23)(24)耦合到所述多个天线中的一个，所述天线调谐装置具有4个无线端口(312)(322)(332)(342)，所述无线端口的每一个通过互连(41)(42)(43)(44)耦合到无线设备(5)；以及调谐控制单元(7)，所述调谐控制单元接收用于无线通信的装置内自动生成的调谐指令，所述调谐控制单元将多个调谐控制信号发送给所述天线调谐装置和所述可调谐无源天线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于使用一个或多个可调谐天线和天线调谐装置的无线通信的方法。本专利技术也涉及用于使用一个或多个可调谐天线和天线调谐装置的无线通信的装置。所接收或发射的无线信号可携带任何性质的信息，例如，用于语音传输和/或图像传输(电视)和/或数据传输的信号。所接收或发射的无线信号可用于任何类型的操作，例如，广播、双向点对点无线通信或在蜂窝网络中的无线通信。在2014年3月20日提交的、题目为“Communicationradioutilisantdesantennasaccordablesetunappareild’accordd’antenne”的法国专利申请第14/00666号通过引用方式被并入。
技术介绍
由天线呈现的阻抗依赖于频率和围绕天线的空间的电磁特性。特别地，如果天线被内置于便携式收发器(例如移动电话机)中，则用户身体对由天线呈现的阻抗有影响，并且该阻抗依赖于用户身体的位置。这被称为“用户交互(userinteraction)”、或者“人手效应”或者“手指效应”天线调谐装置，也被称为天线调谐器，是意欲插在无线设备(例如无线发送器或无线接收器)和其天线之间以达到由无线设备所看到的阻抗与目标值匹配的无源装置。图1示出了这样的用于调谐单个天线(11)的天线调谐装置(31)的典型使用的方框图，所述天线在给定频带中运行(或被使用)。所述天线调谐装置(31)包括：天线端口(311)，所述天线端口通过馈电(21)耦合到天线(11)，所述天线端口(311)在所述给定频带中的频率上看到被称为由天线端口所看到的阻抗的阻抗；无线端口(312)，所述无线端口通过互连(41)耦合到所述无线设备(5)，所述无线端口(312)在所述给定频带中的所述频率上呈现被称为由所述无线端口呈现的阻抗的阻抗；一个或多个可调阻抗器件，所述可调阻抗器件中的每一个在所述给定频带中的所述频率上具有电抗，所述可调阻抗器件中的任一个的电抗都是可调的并对由所述无线端口呈现的阻抗有影响。无线设备(5)是用于无线通信的有源装置，诸如发射器、接收器或收发器。馈电(21)例如可以是同轴电缆。在一些情况下，当所述天线调谐装置(31)被紧靠天线(11)放置时，所述馈电(21)不存在。互连(41)例如可以是同轴电缆。在一些情况下，当天线调谐装置(31)被紧靠无线设备(5)放置时，所述互连(41)不存在。天线调谐装置在给定频带中的任何频率上基本表现为相对于所述天线端口和所述无线端口的无源线性的2端口装置。这里，“无源”是以电路理论中的含义使用的，所以天线调谐装置不提供放大。实际上，不期望在给定频带中施加到天线调谐装置的天线端口或无线端口的信号有损失，因此，在给定频带中，理想的天线调谐装置对于施加到其天线端口或无线端口的信号是无损的。图2示出了可用作在图1中示出的用于调谐单个天线的无线调谐装置(31)的示意图，所述天线用在给定频带中。在图2中示出的天线调谐装置包括：具有两个端子(3111)(3112)的天线端口(311)，所述天线端口为单端；具有两个端子(3121)(3122)的无线端口(312)，所述无线端口为单端；呈现负电抗并且与所述天线端口并联的可调阻抗器件(313)；线圈(315)；呈现负电抗并且与所述无线端口并联的可调阻抗器件(314)；在图2中示出的类型的天线调谐装置例如被用在F.ChanWaiPo,E.deFoucault,D.Morche,P.Vincent和E.Kerhervé的、题目为“ANovelMethodforSynthesizinganAutomaticMatchingNetworkandItsControlUnit”(出版于IEEEtransactionsonCircuitsandSystems—I:RegularPapers,vol.58,No.9,pp.2225-2236inSeptember2011)的文章中。Q.Gu,J.R.DeLuis,A.S.Morris和J.Hilbert的、题目为“AnAnalyticalAlgorithmforPi-NetworkImpedanceTuners”(出版于IEEETransactionsonCircuitsandSystems—I:RegularPapers,vol.58,No.12,pp.2894-2905inDecember2011)的文章和K.R.Boyle,E.Spits，M.A.deJongn,S.Sato,T.Bakker和A.vanBezooijen的、题目为“ASelf-ContainedAdaptiveAntennaTunerforMobilePhones”(出版于Proceedingsofthe6thEuropeanConferenceonAntennaandPropagation(EUCAP),pp.1804-1808inMarch2012)的文章考虑了与在图2中示出的类似的类型的天线调谐装置，主要区别在于图2的线圈(315)被可调阻抗器件代替，所述可调阻抗器件是可变电感器或与可变电容器并联连接的电感器。天线调谐装置可用于补偿由运行频率的变化所引起的由天线端口所看到的阻抗的变化和/或补偿用户交互。由多端口天线阵列呈现的阻抗矩阵依赖于频率和围绕天线的空间的电磁特性。尤其是，如果多端口天线阵列被内置于同时使用多个天线以用于MIMO通信的便携式收发器中(例如LTE无线网络的用户设备(UE))，则由多端口天线阵列呈现的阻抗矩阵受用户交互的影响。另一天线调谐装置(其可被称为“多天线端口和多无线端口天线调谐装置”)是意欲插入在于一频带中同时使用多个天线的无线设备(例如用于MIMO通信的无线发送器或无线接收器)和所述多个天线之间以达到由所述所述无线设备看到的阻抗矩阵与目标值相匹配的无源装置。图3示出了这样的用于同时调谐4个天线(11)(12)(13)(14)的天线调谐装置(3)的典型使用的方框图，所述4个天线运行在给定频带中，所述4个天线形成天线阵列(1)。在图3中，所述天线调谐装置(3)包含：n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，所述天线端口的每一个通过馈电(21)(22)(23)(24)耦合到所述天线(11)(12)(13)(14)中的一个，在所述给定频带中的频率上，所述天线端口看到被称为由所述天线端口看到的阻抗矩阵的阻抗矩阵；m＝4个无线端口(312)(322)(332)(342)，所述无线端口的每一个通过互连(41)(42)(43)(44)耦合到无线设备(5)，在所述给定频带中的所述频率上，所述无线端口呈现被称为由所述无线端口看到的阻抗矩阵的阻抗矩阵；p个可调阻抗器件，其中p为整数，通常大于或等于m，所述可调阻抗器件的每一个在所述给定频带中的所述频率上具有电抗，所述可调阻抗器件的任一个的电抗都是可调节的，并且对由所述无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响；多天线端口和多无线端口天线调谐装置在给定频带中的任何频率上相对于n个天线端口和m个无线端口基本上表现为无源线性(n+m)端口装置。其中，“无源”再次以电路理论的含义使用，从而，多天线端口和多无线端口天线调谐装置不提供放大。在实践中，对于施加到多天线端口和多无线端口天线调谐装置的天线端口或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在给定频带中利用几个天线的无线通信的方法，所述方法使用包括n个天线(11)(12)(13)(14)的用于无线通信的装置，其中，n为大于或等于3的整数，所述方法包含步骤：使用至少一个天线控制装置，控制所述天线的至少一个的一个或多个特征，所述至少一个天线控制装置是所述天线的所述至少一个天线的一部分，所述至少一个天线控制装置具有对所述一个或多个特征产生影响的至少一个参数，所述至少一个参数可通过电气装置来调节；将所述n个天线直接地或间接地耦合到包含n个天线端口、m个无线端口和p个可调阻抗器件的天线调谐装置(3)，其中，m是大于或等于2的整数，以及其中p是大于或等于2m的整数，所述p个可调阻抗器件被称为“所述天线调谐装置的可调阻抗器件”并且是如此的：在所述给定频带中的频率上，所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的每一个具有电抗，所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气装置来调节，所述天线调谐装置是如此的：在所述给定频带中的所述频率上，存在被称为给定对角线阻抗矩阵的对角线阻抗矩阵，所述给定对角线阻抗矩阵是如此的：如果由天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定对角线阻抗矩阵，则(a)所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的任一个的电抗对由所述无线端口所呈现的阻抗矩阵具有影响，以及(b)所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的至少一个的电抗对由所述无线端口所呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角元素具有影响；生成“调谐指令”，所述调谐指令对所述参数的每一个具有影响，所述调谐指令对所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件的每一个的电抗具有影响。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 FR 14006661.一种用于在给定频带中利用几个天线的无线通信的方法，所述方法使用包括n个天线(11)(12)(13)(14)的用于无线通信的装置，其中，n为大于或等于3的整数，所述方法包含步骤：使用至少一个天线控制装置，控制所述天线的至少一个的一个或多个特征，所述至少一个天线控制装置是所述天线的所述至少一个天线的一部分，所述至少一个天线控制装置具有对所述一个或多个特征产生影响的至少一个参数，所述至少一个参数可通过电气装置来调节；将所述n个天线直接地或间接地耦合到包含n个天线端口、m个无线端口和p个可调阻抗器件的天线调谐装置(3)，其中，m是大于或等于2的整数，以及其中p是大于或等于2m的整数，所述p个可调阻抗器件被称为“所述天线调谐装置的可调阻抗器件”并且是如此的：在所述给定频带中的频率上，所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的每一个具有电抗，所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气装置来调节，所述天线调谐装置是如此的：在所述给定频带中的所述频率上，存在被称为给定对角线阻抗矩阵的对角线阻抗矩阵，所述给定对角线阻抗矩阵是如此的：如果由天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定对角线阻抗矩阵，则(a)所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的任一个的电抗对由所述无线端口所呈现的阻抗矩阵具有影响，以及(b)所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的至少一个的电抗对由所述无线端口所呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角元素具有影响；生成“调谐指令”，所述调谐指令对所述参数的每一个具有影响，所述调谐指令对所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件的每一个的电抗具有影响。2.如权利要求1所述的用于无线通信的方法，其中，所述天线控制装置的至少一个是电控制开关或转换开关。3.如权利要求1所述的用于无线通信的方法，其中，所述天线控制装置的至少一个是可调阻抗器件。4.如权利要求1所述的用于无线通信的方法，其中，所述天线控制装置的至少一个是被配置成产生所述多个天线之一的机械变形的致动器。5.一种用于在给定频带中的无线通信的装置，所述用于无线通信的装置包括：n个天线(11)(12)(13)(14)，其中，n是大于或等于3的整数，在所述n个天线当中有至少一个可调谐无源天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：F布鲁伊德，E克拉弗利尔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR