CN106104917A - 使用多天线和定位变量的无线电通信 - Google Patents

使用多天线和定位变量的无线电通信 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于使用多天线和定位变量的无线电通信的方法及装置。本发明的一种用于无线电通信的装置包含：4条天线(11)(12)(13)(14)，4条天线形成天线阵列(1)；无线电设备(5)；估计多个定位变量的传感器单元(8)；具有4个天线端口(311)(321)(331)(341)的天线调谐装置(3)，每个天线端口经馈线(21)(22)(23)(24)耦接到其中一条天线，该天线调谐装置具有4个无线电端口(312)(322)(332)(342)，每个无线电端口经互连(41)(42)(43)(44)耦接到无线电设备(5)；调谐控制单元(7)，调谐控制信号接收自动地生成于用于无线电通信的装置内的调谐指令，调谐控制单元传递多个调谐控制信号到天线调谐装置。

Description

使用多天线和定位变量的无线电通信
技术领域
本发明涉及一种用于使用多天线和定位变量的无线电通信的方法。本发明还涉及一种用于使用多天线和定位变量的无线电通信的装置。接收的或发送的无线电信号可以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。接收的或发送的无线电信号可以用于任何类型的操作，例如广播、双向点对点无线电通信或蜂窝网络中的无线电通信。
通过引用合并2014年3月13日的第14/00606号、标题为“Communication radioutilisant des antennes multiples et des variables de localisation”的法国专利申请。
背景技术
天线所呈现的阻抗依赖于频率和天线周围体积的电磁特性。特别地，如果天线被嵌入在便携式收发器内，例如移动电话，则用户的身体对天线所呈现的阻抗有影响，并且这个阻抗取决于用户身体的位置。这被称为“用户交互”，或“人手效应”或“手指效应”。
天线调谐装置，也被称为天线调谐器，是意图插入到无线电设备(例如，无线电发送器或无线电接收器)及其天线之间的无源装置，从而实现该无线电设备所看到的阻抗接近于期望值。图1示出了用于调谐单一天线(11)的天线调谐装置(31)的典型应用的框图，其中该天线操作(被使用)在给定的频带内。所述天线调谐装置(31)包含：
天线端口(311)，天线端口经馈线(21)与天线(11)耦接，天线端口(311)在所述给定的频带内的频率处看到的阻抗被称为该天线端口所看到的阻抗；
无线电端口(312)，无线电端口经互连(41)与无线电设备(5)耦接，无线电端口(312)在所述给定频带内的所述频率处呈现的阻抗被称为无线电端口所呈现的阻抗；
一个或多个可调阻抗器件，每个可调阻抗器件在所述给定频带内的所述频率处具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗是可以调整的并且对无线电端口所呈现的阻抗有影响。
无线电设备(5)是用于无线电通信的有源设备，诸如发送器、接收器或收发器。馈线(21)例如可以是同轴电缆。在某些情况，当天线调谐装置(31)靠近天线(11)放置时，不存在馈线(21)。互连(41)例如可以是同轴电缆。在某些情况，当天线调谐装置(31)靠近无线电设备(5)放置时，不存在互连(41)。
天线调谐装置，在给定频带内的任意频率处，关于天线端口和无线电端口，基本上表现为无源线性2端口设备。这里，“无源”使用电路理论中的意思，因此天线调谐装置不提供放大。实际上，对于施加到天线调谐装置的天线端口或无线电端口的信号来说，是不期望在给定频带内有损耗的。因此，对于施加到天线调谐装置的天线端口或无线电端口的信号来说，理想的天线调谐装置是在给定频带内无损耗的。
图2示出了可以被用作图1中所示用来调谐单一天线的天线调谐装置(31)的示意图，其中该天线使用在给定频带内。图2中所示的天线调谐装置包含：
天线端口(311)，其有两个端子(3111)(3112)，天线端口是单端的；
无线电端口(312)，其有两个端子(3121)(3122)，无线电端口是单端的；
可调阻抗器件(313)，呈现负电抗并且并行地与天线端口耦接；
线圈(315)；
可调阻抗器件(314)，呈现负电抗并且并行地与无线电端口耦接。
图2中所示类型的天线调谐装置，例如被使用在2011年9月在IEEE Transactionson Circuits and Systems—I:Regular Paper,vol.58,No.9,pp.2225-2236上发表的F.Chan Wai Po,E.de Foucault、D.Morche、P.Vincent和E.Kerherve的标题为“A NovelMethod for Synthesizing an Automatic Matching Network and Its Control Unit”的文章里。2011年12月在IEEE Transactions on Circuits and Systems—I:RegularPapers,vol.58,No.12,pp.2894-2905上发表的Q.Gu、J.R.De Luis、A.S.Morris和J.Hilbert的标题为“An Analytical Algorithm for Pi-Network Impedance Tuners”的文章，以及2012年3月在the 6th European Conference on Antenna and Propagation(EUCAP),pp.1804-1808的会议记录上公开的K.R.Boyle、E.Spits、M.A.de Jongh、S.Sato、T.Bakker和A.van Bezooijen的标题为“A Self-Contained Adaptive Antenna Tuner forMobile Phones”的文章，考虑了类型近似于图2中所示的天线调谐装置，主要区别是图2的线圈(315)用可调阻抗器件代替，该可调阻抗器件是与可变电容器并联的可变电感器或电感器。
天线调谐装置可用于补偿由操作的频率的变化所造成的天线端口看到的阻抗的变化，和/或补偿用户交互。
多端口天线阵列所呈现的阻抗矩阵依赖于频率和天线周围体积的电磁特性。特别地，如果多端口天线阵列嵌入在使用多天线同时地用于MIMO通信的便携式收发器内，例如LTE无线网络的用户设备(UE)，则该多端口天线阵列所呈现的阻抗矩阵受用户交互的影响。
另一天线调谐装置，可被称为“多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置”，是意图插入到在频带内同时地使用多天线的无线电设备(例如用于MIMO通信的无线电发送器和无线电接收器)和所述多天线之间的无源装置，以实现无线电设备所看到的阻抗矩阵接近于期望值。图3示出了用于同时地调谐4个天线(11)(12)(13)(14)的这种天线调谐装置(3)的典型使用的框图，其中4个天线操作在给定的频带内，这4个天线形成天线阵列(1)。图3中，天线调谐装置(3)包含：
n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，每个天线端口经馈线(21)(22)(23)(24)与天线(11)(12)(13)(14)之一耦接，天线端口在所述给定频带内的频率处看到的阻抗矩阵被称为天线端口所看到的阻抗矩阵；
m＝4个无线电端口(312)(322)(332)(342)，每个无线电端口经互连(41)(42)(43)(44)与无线电设备(5)耦接，无线电端口在所述给定频带内的所述频率处所呈现的阻抗矩阵被称为无线电端口所呈现的阻抗矩阵；
p个可调阻抗器件，其中p通常是大于或等于m的整数，每个可调阻抗器件在所述给定频带内的所述频率处具有电抗，任何一个可调阻抗器件的电抗是可调的并且对无线电端口所呈现的阻抗矩阵有影响。
多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置在给定频带内的任意频率处，关于n个天线端口和m个无线电端口，基本上表现为无源线性(n+m)端口设备。这里，“无源”再一次使用电路理论中的意思，因而多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置不提供放大。实际上，对于施加到多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置的天线端口或无线电端口的信号来说，是不期望在给定频带内有损耗的。因此，对于施加到它的天线端口或无线电端口的信号来说，理想的多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置是在给定频带内无损耗的。
图4示出了可被用作图3中所示的用以调谐4个天线的天线调谐装置(3)的示意图，其中该天线在给定频带内使用。图4中所示的天线调谐装置包含：
n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，每个天线端口是单端的；
m＝4个无线电端口(312)(322)(332)(342)，每个无线电端口是单端的；
n个可调阻抗器件(301)，每个呈现负电抗并且每个并行地与天线端口中的一个耦接；
n(n-1)/2个可调阻抗器件(302)，每个呈现负电抗并且每个具有耦接到所述天线端口之一的第一端子和耦接到不同于第一端子所耦接的天线端口的一个天线端口的第二端子；
n＝m个绕组(303)，每个具有耦接到一个天线端口的第一端子和耦接到一个无线电端口的第二端子；
m个可调阻抗器件(304)，每个提供负电抗并且每个并行地与一个无线电端口耦接；
m(m-1)/2个可调阻抗器件(305)，每个呈现负电抗并且每个具有耦接到一个无线电端口的第一端子和耦接到不同于第一端子所耦接的无线电端口的一个无线电端口的第二端子。
图4中所示类型的多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置在第12/02542号、标题为“Appareil d'accord d'antenne pour un reseau d'antennes a accesmultiples”的法国专利申请和相对应的国际申请PCT/IB2013/058423(WO 2014/049475)、标题为“Antenna tuning apparatus for a multiport antenna array”中公开。
多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置可被用来补偿由操作频率的变化所造成的天线端口所看到的阻抗矩阵的变化，和/或补偿用户交互。
天线调谐装置可以是，它的任意一个可调阻抗器件的电抗值是手动可调的。这一类型的手动调谐需要熟练的操作员，并且例如被实施为供无线电外行人员调整某些天线调谐装置，具有图1和图2中所示的单一天线端口和单一无线电端口。
天线调谐装置可以是，它的每个可调阻抗器件的电抗是通过电部件来调整。这样的天线调谐装置可以是，它的任何一个可调阻抗器件的电抗值是自动地或自适应地调整。在这种情况下，如果提供自动的或自适应的对其可调阻抗器件的调整的天线调谐装置和电路形成单个设备，则这个设备可被称为“自动天线调谐装置”，或“自动天线调谐器”或“自适应天线调谐器”。
自动天线调谐已长时间被应用于具有单一天线端口和单一无线电端口的天线调谐装置，如在第2,745,067号、标题为“Automatic Impedance Matching Apparatus”的美国专利以及第4,493,112号、标题为“Antenna Tuner Discriminator”的美国专利中所示。被应用于具有单一天线端口和单一无线电端口的天线调谐器的自动天线调谐也是当前研究工作的主题，其中某些，例如在标题为“A Novel Method for Synthesizing an AutomaticMatching Network and Its Control Unit”、“An Analytical Algorithm for Pi-Network Impedance Tuners”和“A Self-Contained Adaptive Antenna Tuner forMobile Phones”的所述技术文章中描述。
自动天线调谐最近已被应用于用于无线电接收的多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置，如以下专利中所示：第8,059,058号、标题为“Antenna system and methodfor operating an antenna system”的美国专利和第12/02564号、标题为“Procede etdispositif pour la reception radio utilisant un appareil d'accord d'antenneet une pluralite d'antennes”的法国专利申请，其对应于第PCT/IB2013/058574(WO2014/049486)号、标题为“Method and device for radio reception using an antennatuning apparatus and a plurality of antennas”的国际申请。这两个情况中，典型的自动调谐过程涉及，针对调谐指令的有限集——每个调谐指令对应于每个可调阻抗器件的电抗值，对代表MIMO链路的质量的一个或多个量的评估。然而，如果，例如考虑到图4中所示的20个可调阻抗器件的每个的电抗可能呈现8个值，则自动调谐过程可能涉及，针对820个调谐指令，对代表MIMO链路的质量的一个或多个量的评估。这一自动调谐过程将需要太多时间以致于实际中不可能实现。
自动天线调谐最近已被应用于用于无线电发送的多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置，如以下专利所示：第13/00878号、标题为“Procede et appareil pouraccorder automatiquementune matrice impedance,etemetteurradioutilisant cetappareil”的法国专利申请，其对应于第PCT/IB2014/058933号、标题为“Method andapparatus for automatically tuning an impedance matrix,and radio transmitterusing this apparatus”的国际申请。这一情况下，典型的自动调谐过程，对于调谐指令的有限集，要么包含调谐指令的计算密集的推导以使由无线电端口所呈现的导抗矩阵大体上等于期望的导抗矩阵，要么包含对矩阵——例如在无线电端口处的电压反射系数的矩阵——的范数的评估。这一自动调谐过程可能需要大量计算的资源，或是需要大量时间，如以上讨论的用于无线电接收的典型的自动调谐过程。
发明内容
本发明的目标是使用天线调谐装置和多个天线的一种用于无线电通信的方法和一种用于无线电通信的装置，而没有已知技术的以上提及的限制。
本发明的方法是一种使用若干天线、在给定频带内的用于无线电通信的方法，所述方法使用一种包括n个天线的用于无线电通信的装置，其中n是大于或等于2的整数，所述方法包含以下步骤：
估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
直接或间接地将所述n个天线耦接到天线调谐装置，所述天线调谐装置包含n个天线端口，m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，所述p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
生成“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响，调谐指令对每个可调阻抗器件的电抗有影响。
所述n条天线的每个可以是直接或间接地耦接到天线调谐装置的天线端口中的一个且唯一一个。例如，间接耦接可以是经馈线和/或经定向耦合器的耦合。天线调谐装置被用于调谐所述n个天线。
有可能，定位变量中的至少一个是传感器响应于人体的部分所施加的压力的输出。因此，有可能，定位变量中的至少一个是电路的输出，该电路包含使用单一压力非锁定的机械系统的开关，其状态在人体的部分施加足够压力时变化。也可能，定位变量中的至少一个是电路的输出，该电路包含响应于人体的部分所施加的压力的另一类型的机电传感器(例如微机电传感器(MEMS传感器))。
有可能，定位变量中的至少一个是接近传感器的输出，诸如专用于检测人体的接近传感器。这样的接近传感器可以是例如电容式接近传感器，或使用反射光强度测量的红外接近传感器，或使用飞行时间测量的红外接近传感器，这些都是专业人员所了解的。
有可能，至少一个定位变量的可能值的集合是有限集。有可能，至少一个定位变量是二进制变量，即所述至少一个定位变量的可能值的集合确切地有2个元素。例如，专用于对人体检测的电容式接近传感器(例如Semtech的器件SX9300)可用于得到二进制变量，该二进制变量指示是否在用于无线电通信的装置的区域附近已经检测到人体。有可能，任意一个定位变量的可能值的集合是有限集。然而，有可能，至少一个定位变量的可能值的集合是无限集，并且有可能，至少一个定位变量的可能值的集合是连续集。
有可能，至少一个定位变量的可能值的集合有至少3个元素。例如，使用飞行时间测量并且专用于评估到人体的距离的红外接近传感器(例如STMicroelectronics的器件VL6180)可用来得到定位变量，定位变量的可能值的集合有3个或更多元素，其中一个值意思是尚未检测到人体，其它值的每个对应于用于无线电通信的装置的区域和所检测到的人体的最近的部分之间的不同距离。有可能，任意一个定位变量的可能值的集合有至少3个元素。
有可能，至少一个定位变量是不专用于人体检测的传感器的输出。例如，有可能，至少一个定位变量是由键区或键盘的开关的状态的变化来确定的，其指示人手指的位置。例如，有可能，至少一个定位变量是由触摸屏的输出的状态的变化来确定的，其指示人手指的位置。这样的触摸屏可以使用任何一种可用的技术，诸如电阻式触摸屏、电容式触摸屏或表面声波触摸屏等。
如上所述，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。这必须解释为以下含义：每个定位变量是这样的，存在至少一种配置，其中人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离对所述每个定位变量有影响。然而，有可能，存在一种或更多配置，其中人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离对所述每个定位变量没有影响。例如，在其中没有人体施加的力直接或间接地作用在开关上的配置中，人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离对开关没有影响，。例如，如果人体在传感器的范围之外，人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离对接近传感器没有影响。
调谐指令可以包含任意类型的电信号和/或这样的电信号的任意组合。调谐指令可以在用于无线电通信的装置内自动地生成，其中每个定位变量对调谐指令有影响。因而，调谐指令是定位变量的函数。调谐指令也可以是其它变量或量的函数。
实施本发明的方法的装置是一种在给定频带内使用若干天线的用于无线电通信的装置，所述用于无线电通信的装置包括n个天线，其中n是大于或等于2的整数，所述用于无线电通信的装置包含：
定位单元，定位单元估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
处理单元，处理单元传递“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响；
天线调谐装置，包含n个天线端口，m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
调谐控制单元，所述调谐控制单元接收调谐指令，所述调谐控制单元传递多个“调谐控制信号”到天线调谐装置，调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，每个可调阻抗器件的电抗主要由一个或多个调谐控制信号来确定。
无线电端口在所述给定频带内的所述频率处呈现阻抗矩阵，其被称为“无线电端口所呈现的阻抗矩阵”，以及天线端口在所述给定频带内的所述频率处看到阻抗矩阵，其被称为“天线端口所看到的阻抗矩阵”。假定所述天线调谐装置在给定频带内的任何频率处，关于其天线端口及其无线电端口，基本上表现为无源线性设备(其中“无源”使用了电路理论中的含义)。更准确地，所述天线调谐装置在给定频带内的任意频率处，关于n个天线端口和m个无线电端口，基本上表现为无源线性(n+m)端口设备。线性的结果是，定义无线电端口所呈现的阻抗矩阵是可能的。无源的结果是，天线调谐装置不提供放大。
可调阻抗器件是包含2个端子的组件，其中2端子基本上表现为无源线性2-端子电路元件，并且因此充分地以可依赖于频率的阻抗为特征，这一阻抗是可调的。可调阻抗器件可以通过机械手段来调整，例如可变电阻器、可变电容器、包含多个电容器和用于使网络中的不同的电容器贡献电抗一个或多个开关或切换开关(change-over switch)的网络、可变电感器、包含多个电感器和用于使网络中的不同电感器贡献电抗的一个或多个开关或切换开关的网络、或包含多个开路或短路的短截线和用于使网络中的不同短截线贡献电抗的一个或多个开关或切换开关的网络。我们注意到这一列表中的所有例子，除了可变电阻器之外，都意图提供可调的电抗。
具有可通过电手段来调整的电抗的可调阻抗器件可以是这样的，在所述给定频带内的所述频率处只提供电抗值的有限集，例如，这一特性在如下情况获得，即，如果可调阻抗器件是：
网络，包含多个电容器或开路的短截线以及一个或多个电控的开关或切换开关，诸如机电式继电器，或微机电转换器(MEMS转换器)，或PIN二极管或绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)，用于使该网络的不同的电容器或开路的短截线贡献电抗；或
网络，包含多个线圈或短路的短截线以及一个或多个电控的开关或切换开关，用于使该网络的不同的线圈或短路的短截线贡献电抗。
具有可通过电手段来调整的电抗的可调阻抗器件可以是这样的，在所述给定频带内的所述频率处提供电抗值的连续集，例如，这一特性在如下情况中获得，即，如果可调阻抗器件是基于可变电容二极管；或MOS变容二极管；或微机电变容二极管(MEMS变容二极管)；或铁电变容二极管的使用。
天线调谐装置可以是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，则任何一个可调阻抗器件的电抗在所述给定频带内的所述频率处对无线电端口所呈现的阻抗矩阵有影响。这必须被解释为以下含义：天线调谐装置可以是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，存在对角阻抗矩阵，其被称为给定的对角阻抗矩阵，所述给定的阻抗矩阵是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，那么任何一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵有影响。
附图说明
参考附图、作为非限制性的示例所给出的，从以下本发明的特定实施例的描述中，其它优点和特性将变得更清楚，其中：
图1示出了用于调谐单一天线的天线调谐装置的典型使用的框图，并且已在专用于呈现现有技术的部分中讨论过；
图2示出了可以用作图1所示的用于调谐单一天线的天线调谐装置的示意图，并且已在专用于呈现现有技术的部分中讨论过；
图3示出了用于同时地调谐4个天线的天线调谐装置的典型使用的框图，并且已在专用于呈现现有技术的部分中讨论过；
图4示出了可以用作图3所示的用于同时地调谐4个天线的天线调谐装置的示意图，并且已在专用于呈现现有技术的部分中讨论过；
图5示出了用于本发明的无线电通信的收发器的框图，其同时地使用4个天线；
图6示出了4个传感器、4个天线、及其中心的位置；
图7示出了用于本发明的无线电通信的收发器的框图；
图8示出了移动电话的4个天线的位置；
图9示出了第一典型使用配置(右手和头配置)；
图10示出了第二典型使用配置(双手配置)；
图11示出了第三典型使用配置(只用右手的配置)。
具体实施方式
第一实施例
如作为非限制性的示例所给出的本发明的装置的第一实施例，已在图5中表示了用于无线电通信的便携式装置的框图，用于无线电通信的装置是包含以下各项的收发器：
n＝4个天线(11)(12)(13)(14)，n个天线同时地操作于给定频带内，n个天线形成天线阵列(1)；
无线电设备(5)，其由用于无线电通信的装置的所有部分组成，并未在图5中的其它地方示出；
传感器单元(8)，估计多个定位变量；
天线调谐装置(3)，该天线调谐装置是多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置，该天线调谐装置包含n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，每个天线端口经馈线(21)(22)(23)(24)耦接到天线中的一个，该天线调谐装置包含m＝4个无线电端口(312)(322)(332)(342)，每个无线电端口经互连(41)(42)(43)(44)耦接到无线电设备(5)，该天线调谐装置包含p个可调阻抗器件，其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
调谐控制单元(7)，调谐控制单元接收在用于无线电通信的装置内自动地生成的“调谐指令”，调谐控制单元传递多个“调谐控制信号”到天线调谐装置，调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，每个可调阻抗器件的电抗主要由一个或多个调谐控制信号来确定。
传感器单元(8)估计多个定位变量，每个定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。如图6所示，传感器单元(8)包含4个传感器(81)(82)(83)(84)。第一天线(11)的中心位于用于无线电通信的装置的点(111)处，并且一个传感器(81)估计定位变量，定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和这个点(111)附近的区域之间的距离。类似地，第二天线(12)的中心位于用于无线电通信的装置的点(121)处，并且一个传感器(82)估计定位变量，定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和这个点(121)附近的区域之间的距离。类似地，第三天线(13)的中心位于用于无线电通信的装置的点(131)处，并且一个传感器(83)估计定位变量，定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和这个点(131)附近的区域之间的距离。类似地，第四天线(14)的中心位于用于无线电通信的装置的点(141)处，并且一个传感器(84)估计定位变量，定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和这个点(141)附近的区域之间的距离。每个所述区域可以是相应的传感器所占据的空间的部分，这一空间在用于无线电通信的装置所占据的空间之内，从而在这一情况下每个所述区域具有的体积远小于用于无线电通信的装置的体积。对于每个天线，至少一个定位变量可以依赖于人体的部分和所述每个天线附近的小区域之间的距离。如果使用合适的传感器，所述区域可以是一个点或大体上是一个点。
传感器单元(8)评估(或等同地，估计)多个定位变量，每个定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。然而，不由传感器单元估计一个或多个其它定位变量是可能的，其中每个定位变量在给定的使用配置中依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。因此，传感器单元(8)可以被认为是估计(或评价)多个定位变量的定位单元的部分，其中每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。定位单元的这一部分可以是整个定位单元。
调谐指令自动地生成于无线电设备(5)内。更确切地，无线电设备(5)包含传递调谐指令的处理单元(图5中未示出)，每个定位变量对调谐指令有影响。例如，调谐指令可以从存储于在处理单元中实现的查找表中的预定义的调谐指令集中、基于用于使用天线(11)(12)(13)(14)的无线电通信的定位变量和频率来确定。
调谐指令重复地被生成。例如，调谐指令可以周期性地生成，例如每10毫秒。
本发明的装置是用于无线电通信的便携式装置，其可以在操作的同时由用户手持。根据I.T.U公开的“无线电规则”，这一类型的用于无线电通信的装置可被称为用于无线电通信的移动装置。用户的身体对天线阵列所呈现的阻抗矩阵有影响，并且这个阻抗矩阵依赖于用户身体的位置。如以上现有技术部分中所述，这被称为“用户交互”，或“人手效应”或“手指效应”，类似于用户的身体对单一天线所呈现的阻抗的影响。专业人员明白，由于天线端口所看到的阻抗矩阵在许多使用配置中只由操作的频率和用户交互来确定，所以建立可被用来基于定位变量和用于使用天线(11)(12)(13)(14)的无线电通信的频率来确定调谐指令的查找表，是可能的。专业人员知道怎样建立这样的查找表并且怎样使用它。专业人员明白，这克服了以上提及的已知技术的限制，原因是在第一实施例中，调谐指令的生成是迅速地并且不要求大量的计算资源。
专业人员明白，本发明的装置和用于使用一个天线和一个或多个定位变量的用于无线电通信的现有技术装置之间的区别，后者公开于第8,204,446号、标题为“AdaptiveAntenna Tuning Systems and Methods”的美国专利中。第一主要区别是，本发明对多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置使用自动调谐过程，这一过程完全不同于对第8,204,446号的所述美国专利中考虑到的具有单一天线端口和单一无线电端口的天线调谐装置的自动调谐过程。这一区别是由直接或间接耦接到多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置的天线端口的天线之间的交互造成的。第二主要区别是，将在本发明的装置的情况下所解决的问题，即用于多天线端口和多无线电端口的天线调谐装置的现有技术的自动调谐过程通常要么需要大量计算资源，要么需要太多时间，对于第8,204,446号的所述美国专利中考虑到的具有单一天线端口和单一无线电端口的天线调谐装置来说，不存在。第三主要区别是，为了解决这个问题，多个定位变量是必要的。这是因为，为了基于定位变量和用于使用天线的无线电通信的频率来生成合适的调谐指令，对于每个天线，必须使至少一个定位变量依赖于人体的部分和所述每个天线附近的小区域之间的距离。
在第一实施例中，n＝m＝4。因而，n大于或等于3是可能的，n大于或等于4是可能的，m大于或等于3是可能的，并且m大于或等于4是可能的。
第二实施例
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第二实施例，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例的所有解释对第二实施例也是适用的。
在第二实施例中，天线调谐装置(3)是公开于所述法国专利申请第12/02542号和所述国际申请PCT/IB2013/058423中的天线调谐装置。因而，天线调谐装置(3)是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，则在所述给定频带内的所述频率处，任何一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗有影响，并且，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，则在所述给定频带内的所述频率处，至少一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角项有影响。这必须被解释为以下含义：天线调谐装置是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，存在对角阻抗矩阵，其被称为给定的对角阻抗矩阵，该给定的对角阻抗矩阵是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于该给定的对角阻抗矩阵，那么(a)任意一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵有影响，并且(b)至少一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角元素有影响。在前面两句中，“影响”可以替换为“效果”。
专业人员明白，天线调谐装置(3)不可能由多个独立的且非耦接的天线调谐装置组成，其中每个天线调谐装置具有单一天线端口和单一无线电端口，原因是在这种情况下，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于任意对角阻抗矩阵，那么无线电端口所提供的阻抗矩阵是对角矩阵，其非对角项不可能受任何影响。
此外，天线调谐装置(3)是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的非对角阻抗矩阵，则定义将无线电端口所呈现的阻抗矩阵与p个电抗关联起来的映射，所述映射在p个电抗的每个的给定值处，具有关于p个电抗的每一个的偏导数、定义在视为实向量空间的大小为m×m的复矩阵集合中的所述p个偏导数的张成子空间(span)、具有和p个偏导数的张成子空间中的至少一个元素相同的对角项的大小为m×m的任意对角复矩阵。这必须被解释为以下含义：天线调谐装置是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，存在非对角阻抗矩阵，其被称为给定的非对角阻抗矩阵，给定的非对角阻抗矩阵是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的非对角阻抗矩阵，那么定义将无线电端口所呈现的阻抗矩阵和p个电抗关联起来的映射，所述映射在p个电抗的每个的给定值处，具有关于p个电抗的每一个的偏导数、定义在视为实向量空间的大小为m×m的复矩阵集合中的p个偏导数的张成子空间、具有和p个偏导数的张成子空间中的至少一个元素相同的对角项的大小为m×m的任意对角复矩阵。
专业人员了解，视为实向量空间的p个偏导数的张成子空间的维度已被使用并解释：在第12/02542号的所述法国专利申请中；在所述国际申请PCT/IB2013/058423中；在2015年2月发表在IEEE Trans,on Circuits and Systems—I:Regular Papers,Vol.62,No.2,pp.423-432，F.Broyde和E.Clavelier的标题为“Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”的文章的I、III、VI、VII和VIII小节中，其中所述p个偏导数的张成子空间的维度被称为用户端口阻抗范围的局部维度(local dimension)，并记作DUR(ZSant)。
因此，专业人员明白，由操作频率的变化或天线周围的介质的变化而造成的天线阵列的阻抗矩阵中的任意小的变化，可以用可调阻抗器件的新的调整来至少部分地补偿。
更一般地，专业人员明白，为了实现大小为m×m的任意对角复矩阵具有和p个偏导数的张成子空间的至少一个元素相同的对角项，有必要使，视为实向量空间的p个偏导数的张成子空间的维度大于或等于视为实向量空间的大小为m×m的对角复矩阵的子空间的维度。由于视为实向量空间的p个偏导数的张成子空间的维度小于或等于p，并且由于视为实向量空间的大小为m×m的对角复矩阵的子空间的维度等于2m，所以该必要条件隐含了p是大于或等于2m的整数。这就是为什么要求“p是大于或等于2m的整数”是本发明的必要特征。
第三实施例
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第三实施例，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例和第二实施例的所有解释对第三实施例也是适用的。此外，在第三实施例中使用的天线调谐装置(3)对应于图4中的示意图；并且关于图4的现有技术部分中提供的所有解释对第三实施例也是适用的。
互感存在于绕组(303)之间，是可能的。在这一情况下，绕组的电感矩阵不是对角矩阵。
所有可调阻抗器件(301)(302)(304)(305)都是通过电组件来调整的，但是确定每个可调阻抗器件的电抗所需的电路和控制链路未在图4中示出。在第三实施例中，n＝m并且使用p＝m(m+1)＝20个可调阻抗器件。
专业人员明白，在天线调谐装置意图操作的频率处，如果天线端口所看到的阻抗矩阵是所有对角项都等于50Ω的对角矩阵，则任意一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵都有影响，并且一个或多个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵的一个或多个非对角项有影响。
天线端口所看到的阻抗矩阵是给定的对称复矩阵，可能表明，对于适当的分量值，在以上关于第二实施例的部分中定义的p个偏导数在大小为m×m的复矩阵的实向量空间中是线性无关的，这个记作E的向量空间的维度是2m2。因此，E中p个偏导数的张成子空间是维度为p的子空间，其等于大小为m×m的对称复矩阵的集合。这里，大小为m×m的任何对称复矩阵是p个偏导数的张成子空间中的元素。因此，大小为m×m的任何对角复矩阵具有和p个偏导数的张成子空间中的至少一个元素相同的对角项。
对于某些类型的可调阻抗器件而言，可调阻抗器件的电抗可能依赖于周围的温度。如果在天线调谐装置中使用了这一类型的可调阻抗器件，则有可能，调谐控制信号被确定为调谐指令的函数和温度的函数以补偿温度对每个可调阻抗器件的电抗的影响。调谐控制信号被确定为调谐指令的函数和温度的函数，以补偿温度对天线调谐装置的至少一个可调阻抗器件的电抗的影响。
专业人员明白，如以下文章——标题为“Some Properties of Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”的文章以及在2015年1月公布于2015IEEE Radio&Wireless Week,RWW2015的会议记录中的F.Broyde和E.Clavelier的、标题为“A New Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”的文章所解释的，由操作频率的变化或天线周围的介质的变化所造成的天线阵列的阻抗矩阵的任何小的变化，可以用可调阻抗矩阵器件的新的调整来补偿。因而，补偿用户交互通常是可能的。
如果图4中未示出可调阻抗器件(302)，其每一个具有耦接到一个天线端口的第一端子和耦接到不同于第一端子所耦接的天线端口的一个天线端口的第二端子，如果图4中未示出可调阻抗器件(305)，其每一个具有耦接到一个无线电端口的第一端子和耦接到不同于第一端子所耦接的无线电端口的一个无线电端口的第二端子，并且如果在绕组(303)之间不存在互感，那么包含n＝4个天线端口和m＝4个无线电端口的天线调谐装置(3)实际上将由n＝4个天线调谐装置构成，其中这4个天线调谐装置的每个具有单一天线端口和单一无线电端口，这些每个具有单一天线端口和单一无线电端口的天线调谐装置是独立的且非耦接的。在这种情况下，本发明的方法可以成为用于在给定频带内使用若干天线的无线电通信的方法，其使用用于包括n个天线的无线电通信的装置，其中n是大于或等于2的整数，所述方法包含以下步骤：
估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
直接或间接地将所述n个天线耦接到n个天线调谐装置，每个所述天线调谐装置包含一个天线端口、一个无线电端口、和两个或更多个可调阻抗器件，以便在所述给定频带内的频率处，每个所述天线调谐装置的每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
生成“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响，调谐指令对每个可调阻抗器件的电抗有影响。
在这一方法中，每个天线可以直接或间接地耦接到n个天线调谐装置的一个且唯一一个天线端口。
实施这一方法的装置是使用若干天线在给定频带内的用于无线电通信的装置，所述用于无线电通信的装置包括n个天线，其中n是大于或等于2的整数，所述用于无线电通信的装置包含：
定位单元，该定位单元估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
处理单元，该处理单元传递“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响；
n个天线调谐装置，每个所述天线调谐装置包含一个天线端口、一个无线电端口和两个或更多个可调阻抗器件，以便在所述给定频带内的频率处，所述每个天线调谐装置的每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
调谐控制单元，该调谐控制单元接收调谐指令，调谐控制单元传递多个“调谐控制信号”给天线调谐装置，调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，每个可调阻抗器件的电抗主要由一个或多个调谐控制信号来确定。
第四实施例
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第四实施例，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例的所有解释对第四实施例也是适用的。
在第四实施例中，由传感器单元(8)来估计定位变量，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离并且各自对调谐指令有影响。因此，传感器单元(8)形成估计多个定位变量的定位单元，其中每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。
第五实施例
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第五实施例，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例的所有解释对第五实施例也是适用的。
在第五实施例中，如图7所示，无线电设备(5)包含将调谐指令传递到调谐控制单元(7)的处理单元(56)。处理单元(56)接收来自传感器单元(8)的定位变量。处理单元(56)还从用户接口，更确切地从用户接口的输入部件(55)，接收一个或多个定位变量。用户接口的输入部件(55)是用户接口的部分，其允许用户将输入提供给用于无线电通信的装置。用户接口的输入部件使用触摸屏。用户接口的输入部件所获取的每个定位变量由触摸屏的输出状态的变化来确定，其表示手指位置。
在第五实施例中，各自依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离、并且各自对调谐指令有影响的定位变量，由传感器单元(8)或由用户接口的输入部件(55)来估计。因此，传感器单元(8)和用户接口的输入部件(55)形成估计多个定位变量的定位单元，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离。
第六实施例(最佳方式)
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第六实施例和实现本发明的最佳方式，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例的所有解释对第六实施例也是适用的。
在第六实施例中，用于无线电通信的装置是移动电话。图8是移动电话(9)的后视图。图8示出了第一天线(11)的中心所位于的点(111)、第二天线(12)的中心所位于的点(121)、第三天线(13)的中心所位于的点(131)、和第四天线(14)的中心所位于的点(141)。
定义了典型使用配置的有限集。例如，图9示出了第一典型使用配置，其可以被称为“右手和头配置”；图10示出了第二典型使用配置，其可以被称为“双手配置”；以及图11示出了第三典型使用配置，其可以被称为“只用右手的配置”。在图9、图10和图11中，用户手持移动电话(9)。更确切地，图9中用户用他的右手将移动电话靠近他的头；图10中用户使用双手、远离他的头拿着移动电话，以及图11中用户只用他的右手、远离他的头拿着移动电话。在实际的使用配置中，第一天线(11)的中心所位于的点(111)附近安装的传感器(81)、第二天线(12)的中心所位于的点(121)附近安装的传感器(82)、第三天线(13)的中心所位于的点(131)附近安装的传感器(83)、和第四天线(14)的中心所位于的点(141)附近安装的传感器(84)所获取的定位变量被用来确定最接近于实际使用配置的典型使用配置。调谐指令然后从存储于在处理单元中实现的查找表中的预定义的调谐指令集中、基于最接近的典型使用配置和用于使用天线(11)(12)(13)(14)的无线电通信的频率来确定。专业人员明白如何建立并且使用这样的查找表。专业人员明白定义并且使用典型使用配置集的优点，其必须足够大以覆盖所有相关的情况，并且足够小以避免过大的查找表。
已示出，对于使用耦接到多个天线端口和多个无线电端口的天线调谐装置的多个天线、用于无线电通信的装置来说，必须定义多于2种的典型使用配置，从而单一定位变量不能用于确定最接近的典型使用配置。因此，在本发明的方法中，“估计多个定位变量”所依据的要求是本发明的必要特征。因而，本发明的装置中，“定位单元估计多个定位变量”所依据的要求是本发明的必要特征。特别地，根据本发明，定位变量的数目可以大于或等于3，如第六实施例。特别地，根据本发明，定位变量的数目可以大于或等于4，如第六实施例。
此外，为了能够确定最接近的典型使用配置，使用依赖于人体的部分和用于无线电装置的不同区域之间的距离的定位变量是必要的。更准确地，有必要存在记作A和B的2个定位变量，定位变量A依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域X之间的距离，定位变量B依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域Y之间的距离，从而X或Y是不同的，或者更可取地，从而X和Y具有空交集。如上面所解释的，这一结果可使用包含多个传感器的定位单元而获得，传感器诸如接近传感器，其位于用于无线电通信的装置中的不同地方，每个所述传感器估计一个或多个定位变量。特别地，根据本发明，每个估计一个或多个定位变量的传感器的数目可以大于或等于3，如第六实施例。特别地，根据本发明，每个估计一个或多个定位变量的传感器的数目可以大于或等于4，如第六实施例。
可以说，在这一实施例中，所述定位变量中的第一个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第一区域之间的距离，所述定位变量中的第二个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第二区域之间的距离，用于无线电通信的装置的第一区域和用于无线电通信的装置的第二区域彼此不同。不同的区域可以具有空交集或有非空交集。
调谐指令在调谐序列末尾处周期性地生成，并且是有效的直到下一个调谐指令在下一个调谐序列末尾处生成。
在第六实施例中，调谐指令是定位变量的函数，并且是用于使用天线的无线电通信的频率的函数。调谐指令也可以是其它变量或量的函数，所述其它变量或量诸如：关于一个或多个天线的效率的信息、关于天线之间的隔离的信息、用于无线电通信的装置的一个或多个操作参数、和/或用于无线电通信的装置的一个或多个性能度量。专业人员了解如何获得并且使用这些其它变量或量。下面的第七、第八和第九实施例是这些其它变量或量被获得并且使用的示例。
第七实施例
作为非限制性示例给出的本发明的装置的第七实施例是包含无线电接收器的用于无线电通信的装置，其实现在给定频带内、使用若干天线的用于无线电接收的方法，用于无线电通信的装置包括n个天线，其中n是大于或等于2的整数，所述方法包含以下步骤：
估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
直接或间接地将n个天线耦接到天线调谐装置，所述天线调谐装置包含：n个天线端口、m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任何一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
处理多个数字信号以估计表示信道矩阵的一个或多个量；
传递“调谐指令”，调谐指令是定位变量的函数并且是所述表示信道矩阵的一个或多个量的函数，每个定位变量对调谐指令有影响，调谐指令对每个可调阻抗器件的电抗有影响。
例如，如所述第12/02564号法国专利申请和所述国际申请PCT/IB2013/05874号中，所述方法可以是这样，每个无线电端口传递信号，每个数字信号主要由无线电端口所传递的一个且唯一一个信号来确定，并且信道矩阵是发送器所发送的多个信号和无线电端口所传递的m个信号之间的信道矩阵。例如，代表信道容量的一个或多个量可被作为所述代表信道矩阵的量的函数来计算，并且调谐指令可以被作为定位变量的函数和代表信道容量的所述一个或多个量的函数来传递，每个定位变量对调谐指令有影响。该方法还可以是这样的，自适应过程在一个或多个训练序列期间被实施。训练序列可以包含多个准正交或正交信号的发送。在最后一个完成的训练序列期间被选择的调谐指令被用于无线电接收。
专业人员明白在第七实施例中获得的天线调谐可能比其中天线指令只是定位变量的函数的天线调谐更准确。专业人员还明白在第七实施例中获得的天线调谐可以同时地精确并且调谐指令被很快地生成而且不要求大量计算资源。
第八实施例
作为非限制性示例给出的本发明的装置的第八实施例是包含无线电发送器的用于无线电通信的装置，其实现在给定频带内、使用若干天线的用于无线电发送的方法，用于无线电通信的装置包括n个天线，其中n是大于或等于2的整数，所述方法包含以下步骤：
估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离；
直接或间接地将所述n个天线耦接到天线调谐装置，所述天线调谐装置包含n个天线端口、m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任何一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
估计依赖于无线电端口所呈现的阻抗矩阵的q个实量，其中q是大于或等于m的整数，使用m或更多个不同的激励(excitation)依次应用于无线电端口；
传递“调谐指令”，调谐指令是定位变量的函数并且是所述依赖于无线电端口所呈现的阻抗矩阵的q个实量的函数，每个定位变量对调谐指令有影响，调谐指令对每个可调阻抗器件的电抗有影响。
专业人员明白，这个第八实施例使用在所述第13/00878号的法国专利申请和所述国际申请号PCT/IB2014/058933中公开的技术的某些方面。
专业人员明白在第八实施例中获得的天线调谐可能比其中天线指令只是定位变量的函数的天线调谐更准确。专业人员还明白在第八实施例中获得的天线调谐可以同时地精确并且调谐指令被很快地生成而且不要求大量计算资源。
第九实施例
作为非限制性的示例给出的本发明的装置的第九实施例，也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且提供给第一实施例的所有解释对第九实施例也是适用的。
在第九实施例中，调谐指令被确定为是以下的函数：
定位变量，每个定位变量对调谐指令有影响；
用于使用天线的无线电通信的频率；
一个或多个附加的变量，每个附加变量位于附加变量的集合中，附加变量的集合中的元素包含：通信类型变量，其指示无线电通信会话是语音通信会话、数据通信会话还是其它类型的通信会话；免提通话(speakerphone)模式激活指示符；扬声器激活指示符；使用一个或多个加速计获得的变量；用户身份变量，其取决于对当前用户的身份；接收质量变量，例如，其包括表示第七实施例的信道矩阵的量；以及天线变量，例如，其包括取决于第八实施例的无线电端口所呈现的阻抗矩阵的实量。
所述附加变量的集合中的元素可以进一步包含一个或多个变量，其不同于定位变量并且以紧握为特征，通过所述紧握，用户正手持用于无线电通信的装置。
在第九实施例中，调谐指令可以，例如使用在处理单元中实现的查找表来确定。
基于所述第8,204,446号的美国专利的教学，专业人员明白第九实施例中获得的天线调谐可以比其中天线指令只是定位变量的函数的天线调谐更准确。专业人员还明白在第九实施例中获得的天线调谐可以同时地精确并且调谐指令被很快地生成而且不要求大量计算资源。
对工业应用的指示
本发明适合于使用多个天线的无线电通信。从而，本发明适合于MIMO无线电通信。用于无线电通信的装置可以是用于MIMO无线电通信的装置，即，用于MIMO无线电接收的装置和/或用于MIMO无线电发送的装置。
本发明使用非常靠近的天线来提供最佳可能的特性，因此提供了天线之间的强交互。从而本发明特别适合于用于无线电通信的移动装置，例如移动电话、平板计算机和便携式计算机。

Claims (13)

1.一种用于在给定频带内使用若干天线的无线电通信的方法，所述方法使用一种包括n个天线(11)(12)(13)(14)的用于无线电通信的装置，其中n是大于或等于2的整数，所述方法包含以下步骤：
估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离，所述定位变量中的第一个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第一区域之间的距离，所述定位变量中的第二个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第二区域之间的距离，用于无线电通信的装置的所述第一区域和用于无线电通信的装置的所述第二区域彼此不同；
将所述n个天线直接或间接地耦接到天线调谐装置(3)，所述天线调谐装置(3)包含n个天线端口、m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
生成“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响，调谐指令对每个可调阻抗器件的电抗有影响。
2.如权利要求1所述的用于无线电通信的方法，其中至少一个所述定位变量是传感器响应于人体的部分所施加的压力的输出。
3.如权利要求1所述的用于无线电通信的方法，其中至少一个所述定位变量是接近传感器的输出。
4.如权利要求1所述的用于无线电通信的方法，其中至少一个所述定位变量是由触摸屏的输出的状态的变化来确定的。
5.一种用于在给定频带内使用若干天线的无线电通信的装置，所述用于无线电通信的装置包括n个天线(11)(12)(13)(14)，其中n是大于或等于2的整数，所述用于无线电通信的装置包含：
定位单元，所述定位单元估计多个变量，每个所述变量被称为“定位变量”，每个定位变量依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离，所述定位变量中的第一个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第一区域之间的距离，所述定位变量中的第二个依赖于人体的部分和用于无线电通信的装置的第二区域之间的距离，用于无线电通信的装置的所述第一区域和用于无线电通信的装置的所述第二区域彼此不同；
处理单元(56)，所述处理单元传递“调谐指令”，每个定位变量对调谐指令有影响；
天线调谐装置(3)，包含n个天线端口、m个无线电端口和p个可调阻抗器件，其中m是大于或等于2的整数并且其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件是这样的，在所述给定频带内的频率处，每个可调阻抗器件具有电抗，任意一个可调阻抗器件的电抗可通过电手段来调整；
调谐控制单元(7)，所述调谐控制单元接收调谐指令，所述调谐控制单元传递多个“调谐控制信号”给天线调谐装置，调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，每个可调阻抗器件的电抗主要由一个或多个调谐控制信号来确定。
6.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中至少一个所述定位变量是传感器响应于人体的部分所施加的压力的输出。
7.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中至少一个所述定位变量是接近传感器的输出。
8.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中至少一个所述定位变量是由触摸屏的输出的状态的变化来确定的。
9.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中所述天线调谐装置(3)是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，存在对角阻抗矩阵，其被称为给定的对角阻抗矩阵，所述给定的阻抗矩阵是这样的，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，那么任何一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵有影响。
10.如权利要求9所述的用于无线电通信的装置，其中所述天线调谐装置(3)是这样的，在所述给定频带内的所述频率处，如果天线端口所看到的阻抗矩阵等于给定的对角阻抗矩阵，那么至少一个可调阻抗器件的电抗对无线电端口所呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角项有影响。
11.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中所述天线调谐装置(3)由n个天线调谐装置组成，其中每个天线调谐装置包含一个所述天线端口、一个所述无线电端口、和两个或更多个所述可调阻抗器件。
12.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中所述用于无线电通信的装置包含无线电接收器，所述调谐指令是所述定位变量的函数和代表信道矩阵的一个或多个量的函数。
13.如权利要求5所述的用于无线电通信的装置，其中所述用于无线电通信的装置包含无线电发送器，所述调谐指令是所述定位变量的函数和依赖于无线电端口所呈现的阻抗矩阵的q个实量的函数，其中q是大于或等于m的整数。
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