CN106464227A - 使用多个选择的天线的无线电通信 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使用多个天线的无线电通信的方法，并且涉及用于使用多个天线的无线电通信的装置。本发明的用于无线电通信的装置包括：4个天线(11)(12)(13)(14)；无线电设备(5)；具有2个天线端口和2个无线端口的天线调谐装置(3)，所述无线端口中的每一个通过互连(41)(42)耦合到无线电设备(5)；包括4个输入端口和2个输出端口的开关单元(6)，每个输入端口通过馈线(21)(22)(23)(24)耦合到所述天线中的一个，开关单元以有源配置操作，在有源配置中它提供在输出端口中的任何一个与输入端口中的一个之间的路径，有源配置通过无线电设备生成的配置指令确定；以及调谐控制单元(7)，该调谐控制单元接收由无线电设备生成的调谐指令，该调谐控制单元将多个调谐控制信号递送到天线调谐装置。

Description

使用多个选择的天线的无线电通信
技术领域
本发明涉及一种用于使用多个天线的无线电通信的方法。本发明还涉及一种用于使用多个天线的无线电通信的装置。接收的或发射的无线电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。接收的或发射的无线电信号可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。
通过引用而合并2014年5月28日的编号14/01221、题为“Communication radioutilisant une pluralitéd'antennes sélectionnées”的法国专利申请。
现有技术
由天线呈现的阻抗取决于频率和天线周围的空间的电磁特性。特别地，如果天线内置在便携式收发机(例如移动电话)中，用户的身体对由天线呈现的阻抗有影响，并且该阻抗取决于用户的身体的位置。这被称为“用户相互作用”或“手部影响”或“手指影响”。
天线调谐装置(也被称为天线调谐器)是期望插入在无线电设备(例如无线电发射机或无线电接收机)与其天线之间以获得由无线电设备看到的阻抗匹配目标值的无源器件。图1示出用于调谐单个天线(11)的这样的天线调谐装置(31)的典型的使用的框图，天线在给定频带中操作(或被使用)。天线调谐装置(31)包括：
天线端口(311)，该天线端口通过馈线(21)耦合到天线(11)，天线端口(311)在所述给定频带中的频率处看到被称为由天线端口看到的阻抗的阻抗；
无线端口(312)，该无线端口通过互连(41)耦合到无线电设备(5)，该无线端口(312)在所述给定频带中的所述频率上呈现被称为由无线端口呈现的阻抗的阻抗；
一个或多个可调阻抗器件，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，可调阻抗器件中的任何一个的电抗是可调
节的，并且对由无线端口呈现的阻抗具有影响。
无线电设备(5)是用于无线电通信的有源设备，诸如发射机、接收机或收发机。馈线(21)例如可以是同轴电缆。在一些情况下，当天线调谐装置(31)被放置在靠近天线(11)时，不存在馈线(21)。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)被放置在靠近无线电设备(5)时，不存在互连(41)。
天线调谐装置在给定频带中的任何频率上相对于天线端口和无线端口基本上表现为无源线性2端口器件。这里，在电路理论的意义上使用“无源”，使得天线调谐装置不提供放大。实践中，在给定频带中，对于施加到天线调谐装置的天线端口或无线端口的信号来说，损失是不期望的。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示出可如图1中所示地用于调谐单个天线的天线调谐装置(31)的示意图，该天线用在给定频带中。图2中所示的天线调谐装置包括：
具有两个端子(3111)(3112)的天线端口(311)，该天线端口是单端的；
具有两个端子(3121)(3122)的无线端口(312)，该无线端口是单端的；
呈现负电抗并且与天线端口并联耦合的可调阻抗器件(313)；
线圈(315)；
呈现负电抗并且与无线端口并联耦合的可调阻抗器件(314)。
图2中所示类型的天线调谐装置例如用在F.Chan Wai Po,E.de Foucault,D.Morche,P.Vincent和E.Kerhervé的题为“A Novel Method for Synthesizing anAutomatic Matching Network and Its Control Unit”的于2011年9月在IEEETransactions on Circuits and Systems—I:Regular Papers第58卷第9期第2225-2236页公开的文章中。Q.Gu,J.R.De Luis,A.S.Morris和J.Hilbert的题为“An AnalyticalAlgorithm for Pi-Network Impedance Tuners”的于2011年12月在IEEE Transactionson Circuits and Systems—I:Regular Papers第58卷第12期第2894-2905页中公开的文章，以及K.R.Boyle,E.Spits,M.A.de Jongh,S.Sato,T.Bakker和A.van Bezooij en的题为“A Self-Contained Adaptive Antenna Tuner for Mobile Phones”的于2012年3月在Proceedings of the 6th European Conference on Antenna and Propagation(EUCAP)第1804-1808页中公开的文章，考虑类似于图2中所示类型的类型的天线调谐装置，主要区别是图2的线圈(315)用可调阻抗器件来代替，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操作频率的变化引起的、由天线端口看到的阻抗的变化，和/或补偿用户相互作用。
由多端口天线阵列呈现的阻抗矩阵取决于频率并且取决于围绕天线的空间的电磁特性。特别地，如果多端口天线阵列内置在同时使用用于MIMO通信的多个天线的便携式收发机(例如LTE无线网络的用户设备(UE))中，则由多端口天线阵列呈现的阻抗矩阵受用户相互作用影响。
可被称为“多天线端口和多无线端口天线调谐装置”的另一个天线调谐装置是期望插入在于频带中同时使用多个天线的无线电设备(例如用于MIMO通信的无线电发射机或无线电接收机)与所述多个天线之间以获得由无线电设备看到的阻抗矩阵匹配目标值的无源装置。图3示出用于同时调谐4个天线(11)(12)(13)(14)的这样的天线调谐装置(3)的典型的使用的框图，所述4个天线在给定频带中操作，所述4个天线形成天线阵列(1)。在图3中，天线调谐装置(3)包括：
n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，天线端口中的每一个通过馈线(21)(22)(23)(24)耦合到天线(11)(12)(13)(14)中的一个，天线端口在所述给定频带中的频率处看到被称为由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)，无线端口中的每一个通过互连(41)(42)(43)(44)耦合到无线电设备(5)，无线端口在所述给定频带中的所述频率上呈现被称为由无线端口呈现的阻抗矩阵的阻抗矩阵；
p个可调阻抗器件，其中p是典型地大于或等于m的整数，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，可调阻抗器件中的任何一个的电抗是可调节的，并且对由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)端口器件。这里在电路理论的意义上再次使用“无源”，使得多天线端口和多无线端口天线调谐装置不提供放大。实践中，在给定频带中，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无线端口的信号，不期望损失。因此，在给定频带中，理想的多天线端口和多无线端口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4示出可能如图3中所示地用于调谐4个天线的天线调谐装置(3)的示意图，该天线用在给定频带中。图4中所示的天线调谐装置包括：
n＝4个天线端口(311)(321)(331)(341)，天线端口中的每一个是单端的；
m＝4个无线端口(312)(322)(332)(342)，无线端口中的每一个是单端的；
n个可调阻抗器件(301)，每个呈现负电抗，并且每个与天线端口中的一个并联耦合；
n(n-1)/2个可调阻抗器件(302)，每个呈现负电抗，并且每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的天线端口不同的天线端口中的一个的第二端子；
n＝m个绕组(303)，每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到无线端口中的一个的第二端子；
m个可调阻抗器件(304)，每个呈现负电抗，并且每个与无线端口中的一个并联耦合；
m(m-1)/2个可调阻抗器件(305)，每个呈现负电抗，并且每个具有耦合到无线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的无线端口不同的无线端口中的一个的第二端子。
在编号12/02542的题为“Appareil d'accord d'antenne pour un réseau d'antennesàaccès multiples”的法国专利申请中以及在题为“Antenna tuning apparatusfor a multiport antenna array”的相应的国际申请PCT/IB2013/058423(WO2014/049475)中公开了图4中所示类型的多天线端口和多无线端口天线调谐装置。
多天线端口和多无线端口天线调谐装置可用于补偿由操作频率的变化引起的、由天线端口看到的阻抗矩阵的变化，和/或补偿用户相互作用。
天线调谐装置可是如此的：其可调阻抗器件中的任何一个的电抗值被手动调节。这种类型的手动调谐需要熟练的操作者，并且例如被实现以为无线电爱好者调节一些天线调谐装置，具有如图1和图2中所示的单个天线端口和单个无线端口。
天线调谐装置可以是如此的：其可调阻抗器件中的每一个的电抗可通过电气方式调节。这样的天线调谐装置可是如此的：其可调阻抗器件中的任何一个的电抗值被自动或自适应地调节。在这种情况下，如果天线调谐装置和提供其可调阻抗器件的自动或自适应调节的电路形成单个设备，该设备可被称为“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”。
自动天线调谐已经长时间应用于具有单个天线端口和单个无线端口的天线调谐装置，如编号2745067的题为“Automatic Impedance Matching Apparatus”的美国专利中以及在编号4493112的题为“Antenna Tuner Discriminator”的美国专利中所示。应用于具有单个天线端口和单个无线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，其中的一些例如在题为“A Novel Method for Synthesizing an Automatic MatchingNetwork and Its Control Unit”、“An Analytical Algorithm for Pi-NetworkImpedance Tuners”和“A Self-Contained Adaptive Antenna Tuner for MobilePhones”的所述技术文章中所述。
自动天线调谐最近已经应用于多天线端口和多无线端口天线调谐装置，如编号8059058的题为“Antenna system and method for operating an antenna system”的美国专利中、在对应于编号PCT/IB2013/058574(WO2014/049486)的题为“Method and devicefor radio reception using an antenna tuning apparatus and a plurality ofantennas”的国际申请的编号12/02564的题为“Procédéet dispositif pour la réception radio utilisant un appareil d'accord d'antenne et une pluralitéd'antennes”的法国专利申请中、以及在对应于编号PCT/IB2014/058933(WO2014/170766)的题为“Method and apparatus for automatically tuning an impedance matrix,andradio transmitter using this apparatus”的国际申请的编号13/00878的题为“Procédéet appareil pour accorder automatiquement une matrice impédance,etémetteurradio utilisant cet appareil”的法国专利申请中所示。
然而，涉及应用于多天线端口和多无线端口天线调谐装置的自动天线调谐的现有技术发展水平的重要限制是需要大量昂贵的电可调阻抗器件。
发明内容
本发明的目的是一种用于使用天线调谐装置和多个天线的无线电通信的方法和装置，而没有已知技术的上述限制。
在下文中，“具有影响”和“有影响”具有相同的含义。
本发明的方法是一种用于在给定频带中使用用于无线电通信的装置、利用几个天线的无线电通信的方法，该装置包括N个天线，其中N是大于或等于3的整数，N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作，该方法包括步骤：
使用包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元在N个天线之中选择n个天线，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元对于给定频带中的信号并且对于n个输出端口中的任何一个提供在n个输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径，输入端口中的所述一个耦合到n个选择的天线中的一个，n个选择的天线通过“配置指令”来确定；
将n个输出端口直接或间接耦合到天线调谐装置的n个天线端口，该天线调谐装置除了所述n个天线端口之外还包括m个无线端口和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个可调阻抗器件被称为“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，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式来调节；以及
生成“调谐指令”，该调谐指令对天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗有影响。
N个天线中的每一个具有包括两个端子的被称为“天线的信号端口”的端口，该端口可以用于接收和/或发射电磁波。假定所述N个天线中的每一个在给定频带中的任何频率处相对于天线的信号端口基本上表现为无源天线，也就是说表现为线性的并且不使用用于放大由天线接收的信号或由天线发射的信号的放大器的天线。作为线性的结果，可定义由n个天线呈现的阻抗矩阵，对于天线中的每一个，该阻抗矩阵的定义仅仅考虑天线的信号端口。该矩阵因此尺寸为N×N。由于天线之间的相互作用，该矩阵无需是对角的。特别地，本发明可使得该矩阵不是对角矩阵。
N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个。更精确地，输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个的信号端口。另外，n个输出端口中的每一个直接或间接耦合到天线调谐装置的n个天线端口中的一个。例如，间接耦合可以是通过馈线和/或通过定向耦合器的耦合。
在n个输出端口中的任何一个与输入端口中的一个之间的所述路径是信号路径。它可以是单向路径或双向路径。天线调谐装置可用于调谐所述n个选择的天线。
配置指令可包括任何类型的电信号和/或这样的电信号的任何组合。可在用于无线电通信的装置内自动生成配置指令。调谐指令可包括任何类型的电信号和/或这样的电信号的任何组合。可在用于无线电通信的装置内自动生成调谐指令。
实现本发明的方法的装置是一种用于在给定频带中使用几个天线的无线电通信的装置，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3的整数，N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率处操作；
处理单元，该处理单元递送“配置指令”和“调谐指令”；
包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元在通过配置指令确定的有源配置中操作，有源配置是多个允许的配置中的一个，开关单元在允许的配置中的任何一个中对于给定频带中的信号并且对于n个输出端口中的任何一个提供在n个输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径；.
包括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，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个可调阻抗器件被称为“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处，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式调节，n个输出端口直接或间接耦合到n个天线端口；以及
调谐控制单元，该调谐控制单元接收调谐指令，该调谐控制单元递送多个“调谐控制信号”，该调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过调谐控制信号中的一个或多个来确定。
开关单元以提供配置指令确定的有源配置中操作(或被使用)，有源配置是多个允许的配置中的一个，开关单元在允许的配置中的任何一个中对于给定频带的信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径。因此，开关单元在作为允许的配置中的一个的有源配置中操作，并且每个允许的配置对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择。还可说：开关单元在对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择的有源配置中操作。
每个允许的配置对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，开关单元对于给定频带中的信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与选择的输入端口中的一个之间的路径。该路径优选地可以是用于给定频带中的信号的低损耗路径。本领域专家理解：合适的开关单元可包括一个或多个电控开关和/或转换开关(这里，“电控”意味着“通过电气方式控制”)。在这种情况下，所述电控开关和/或转换开关中的一个或多个例如可以是机电继电器，或者微机电开关(MEMS开关)，或者使用一个或多个PIN二极管和/或一个或多个绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)作为开关器件的电路。
无线端口在所述给定频带中的所述频率处呈现被称为“由无线端口呈现的阻抗矩阵”的阻抗矩阵，并且天线端口在所述给定频带中的所述频率处看到被称为“由天线端口看到的阻抗矩阵”的阻抗矩阵。假定所述天线调谐装置在给定频带中的任何频率处相对于其天线端口及其无线端口基本上表现为无源线性器件(其中在电路理论的意义上使用“无源”)。更精确地，所述天线调谐装置在给定频带中的任何频率处相对于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)端口器件。作为线性的结果，可定义由无线端口呈现的阻抗矩阵。作为无源性的结果，天线调谐装置不提供放大。
可调阻抗器件是包括两个端子的组件，该组件基本上表现为无源线性二端子电路元件，并且因此由可取决于频率的阻抗完全表征，该阻抗是可调节的。可调阻抗器件可由机械装置可调节，例如可变电阻器，可变电容器，包括多个电容器以及用于使得网络的不同电容器对电抗有贡献的一个或多个开关或转换开关的网络，可变电感器，包括多个电感器以及用于使得网络的不同电感器对电抗有贡献的一个或多个开关或转换开关的网络，或者包括多个开路或短路短截线以及用于使得网络的不同短截线对电抗有贡献的一个或多个开关或转换开关的网络。我们注意到：除了可变电阻器，在该列表中的所有示例旨在提供可调电抗。
具有可提供电气方式调节的电抗的可调阻抗器件可是如此的：其在所述给定频带中的所述频率处仅仅提供一组有限的电抗值，如果可调阻抗器件是下列项，例如获得该特性：
-网络，包括多个电容器或开路短截线以及用于使得网络的不同电容器或开路短截线对电抗有贡献的一个或多个电控开关或转换开关，诸如机电继电器或微机电开关(MEMS开关)或PIN二极管或绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)；或者
-网络，包括多个线圈或短路短截线以及用于使得网络的不同线圈或短路短截线对电抗有贡献的一个或多个电控开关或转换开关。
具有可提供电气方式调节的电抗的可调阻抗器件可是如此的:其在所述给定频带中的所述频率处提供一组连续的电抗值，如果可调阻抗器件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，则例如获得该特性。
如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，天线调谐装置可是如此的：天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗在所述给定频带中的所述频率处对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响。这必须被解释为意味着：天线调谐装置可使得在所述给定频带中的所述频率处，存在被称为给定对角阻抗矩阵的对角阻抗矩阵，给定对角阻抗矩阵使得：如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，则天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响。
本发明的方法可进一步包括步骤：使用至少一个天线控制设备控制天线中的至少一个的一个或多个特性，所述至少一个天线控制设备是天线中的所述至少一个的一部分，具有至少一个参数的所述至少一个天线控制设备对所述一个或多个特性具有影响，所述至少一个参数可通过电气方式调节，调谐指令对所述参数中的每一个具有影响。在前一句中，“所述参数中的每一个”清楚地意味着“天线中的每个所述至少一个的每个所述至少一个天线控制设备的每个所述至少一个参数”。天线中的所述至少一个的每一个包括天线的所述信号端口的两个端子以及至少一个天线控制设备，至少一个天线控制设备可包括用于其它电连接的一个或多个其它端子。
所述一个或多个特性中的每一个例如可以是：电特性，诸如在指定频率处的阻抗，或者电磁特性，诸如在指定频率处的方向性模式。天线中的所述至少一个中的每一个包括具有至少一个参数的至少一个天线控制设备，至少一个参数对天线中的所述至少一个中的所述每一个的一个或多个特性具有影响，所述至少一个参数可通过电气方式调节。因此，本领域专家理解：天线中的所述至少一个中的每一个是可调谐无源天线。可调谐无源天线也可被称为“可重构天线”。一些作者考虑三类可调谐无源天线：极化捷变天线、模式可重构天线和频率捷变天线。例如在A.Patosa的题为“An Overview of Tuning Techniques forFrequency-Agile Antennas”的于2012年10月在IEEE Antennas and PropagationMagazine第54卷第5期中公开的文章中描述关于频率捷变天线的现有技术发展水平。
执行本发明的方法的装置可使得至少一个可调谐无源天线在所述N个天线之中，所述至少一个可调谐无源天线包括至少一个天线控制设备，所述至少一个可调谐无源天线的一个或多个特性使用所述至少一个天线控制设备来控制，所述至少一个天线控制设备具有对所述一个或多个特性具有影响的至少一个参数，所述至少一个参数可通过电气方式调节，所述参数中的每一个主要通过调谐控制信号中的一个或多个确定。在前一句中，“所述参数中的每一个”清楚地意味着“每个所述至少一个可调谐无源天线的每个所述至少一个天线控制设备的每个所述至少一个参数”。
如在A.Potosa的文章中所解释的，许多不同类型的天线控制设备可用于控制可调谐无源天线中的任何一个的一个或多个特性。合适的天线控制设备例如可以是：
-电控开关或转换开关，在这种情况下，对可调谐无源天线的一个或多个特性具有影响的天线控制设备的参数可以是开关或转换开关的状态；
-可调阻抗器件，在这种情况下，对可调谐无源天线的一个或多个特性具有影响的天线控制设备的参数可以是在指定频率处的可调阻抗器件的电抗或阻抗；或者
-致动器，被布置以产生可调谐无源天线的机械变形，在这种情况下，对可调谐无源天线的一个或多个特性具有影响的天线控制设备的参数可以是变形的长度。
如果天线控制设备是电控开关或转换开关，其例如可以是机电继电器，或者微机电开关(MEMS开关)，或者使用一个或多个PIN二极管和/或一个或多个绝缘栅场效应晶体管(MOSFET)作为开关器件的电路。
附图说明
从参照附图的通过非限制性示例给出的本发明的特定实施例的以下描述中，其它优点和特性将更清楚地出现，在附图中：
-图1示出用于调谐单个天线的天线调谐装置的典型的使用的框图，并且已经在专用于呈现现有技术的部分中被讨论；
-图2示出可如图1中所示地用于调谐单个天线的天线调谐装置的示意图，并且已经在专用于呈现现有技术的部分中被讨论；
-图3示出用于同时调谐4个天线的天线调谐装置的典型的使用的框图，并且已经在专用于呈现现有技术的部分中被讨论；
-图4示出可如图3中所示地用于同时调谐4个天线的天线调谐装置的示意图，并且已经在专用于呈现现有技术的部分中被讨论；
-图5示出用于本发明的无线电通信的收发机的框图，该收发机同时使用4个天线之中的2个选择的天线；
-图6示出可如图5中所示地用于在4个天线之中选择2个天线的第一开关单元的示意图；
-图7示出可如图5中所示地用于在4个天线之中选择2个天线的第二开关单元的示意图；
-图8示出可如图5中所示地用于在4个天线之中选择2个天线的第三开关单元的示意图；
-图9示出可如图5中所示地用于同时调谐2个选择的天线的第一天线调谐装置的示意图；
-图10示出可如图5中所示地用于同时调谐2个选择的天线的第二天线调谐装置的示意图；
-图11示出用于本发明的无线电通信的收发机的框图，该收发机同时使用4个天线之中的2个选择的天线；
-图12示出移动电话的四个天线的位置；
-图13示出第一典型的使用配置(右手和头部配置)；
-图14示出第二典型的使用配置(双手配置)；
-图15显示了第三典型的使用配置(仅仅右手配置)；
-图16示出用于本发明的无线电通信的收发机的框图，该收发机同时使用4个可调谐无源天线之中的2个选择的天线。
具体实施方式
第一实施例
作为通过非限制性示例给出的本发明的装置的第一实施例，我们已经在图5中表示展示了用于在给定频带中的无线电通信的便携式装置的框图，所述用于无线电通信的装置是收发机，包括：
N＝4个天线(11)(12)(13)(14)，所述N个天线中的每一个是如此的：它可以在所述给定频带中的任何频率上操作；
无线电设备(5)，其由未在图5中别处示出的用于无线电通信的装置的所有部件组成；
开关单元(6)，所述开关单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“配置指令”，该开关单元包括N个输入端口，每个通过馈线(21)(22)(23)(24)耦合到所述天线中的一个并且仅仅一个，该开关单元包括n＝2个输出端口，该开关单元以通过配置指令确定的有源配置操作，该有源配置是多个允许的配置中的一个，所述允许的配置中的任何一个对应于在所述N个输入端口当中的n个输入端口的选择，该开关单元对于在所述给定频带中的任何小信号并且对于所述输出端口中的任何一个提供在所述输出端口的所述任何一个与所述n个输入端口的所述选择的一个并且仅仅一个输入端口之间的双向路径；
天线调谐装置(3)，该天线调谐装置是多天线端口和多无线端口天线调谐装置，该天线调谐装置包括n＝2个天线端口，所述输出端口中的每一个耦合到所述天线端口中的一个并且仅仅一个，该天线调谐装置包括m＝2个无线端口，所述无线端口中的每一个通过互连(41)(42)耦合到无线电设备(5)，该天线调谐装置包括p个可调阻抗器件，其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件被称为“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处，该天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，该天线调谐装置的所述可调阻抗器件的任何一个的电抗可通过电气方式来调节；以及
调谐控制单元(7)，该调谐控制单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“调谐指令”，该调谐控制单元将多个“调谐控制信号”递送到天线调谐装置(3)，该调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过一个或多个调谐控制信号来确定。
由于N个输入端口中的每一个通过馈线耦合到天线中的一个并且仅仅一个，并且由于每个允许的配置对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，可以说每个允许的配置对应于在N个天线之中的n个天线的选择。因此，可以说开关单元用于在N个天线之中选择n个天线，开关单元对于给定频带中的信号以及对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个并且仅仅一个之间的路径，输入端口中的所述一个并且仅仅一个耦合到n个选择的天线中的一个并且仅仅一个，n个选择的天线通过配置指令来确定。
本领域专家理解：可考虑N个天线(11)(12)(13)(14)在给定频带中同时操作并且形成具有N个端口的天线阵列。允许的配置中的任何一个是如此的：在允许的配置中的所述任何一个中选择在N个天线之中的n个天线。因此，在有源配置中选择在N个天线之中的n个天线。因此，本领域专家理解：还可考虑N个天线(11)(12)(13)(14)、馈线(21)(22)(23)(24)和开关单元(6)形成具有n个端口的天线阵列，该天线阵列的特性通过电气方式来控制。由于N个天线之间的相互作用，在有源配置中没有选择的天线中的每一个对由N个天线(11)(12)(13)(14)、馈线(21)(22)(23)(24)和开关单元(6)形成的n端口天线阵列的特性具有影响。
配置指令和调谐指令由无线电设备(5)重复生成，更精确地由作为无线电设备的一部分的处理单元重复生成。例如，配置指令和调谐指令可被周期性地生成，例如每隔10毫秒。配置指令和调谐指令使得在操作的频率处，由无线端口呈现的阻抗矩阵接近指定的矩阵。
调谐指令是配置指令和一个或多个变量或量的函数，一个或多个变量或量诸如：关于天线中的一个或多个的效率的信息，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因子，和/或用于无线电通信的装置的一个或多个性能度量。本领域专家知道如何获得和使用这样的一个或多个变量或量。以下第八、第九、第十、第十一和第十二实施例是在其中获得和使用这样的一个或多个变量或量的示例。因此，本领域专家理解：考虑配置指令、天线之间的相互作用以及天线调谐装置的特性，如何可以将调谐指令确定为所述一个或多个变量或量的函数。
指定的矩阵使得由无线电设备(5)看到的阻抗矩阵近似于任意想要的矩阵。指定的矩阵例如可以是对角矩阵。本领域专家理解：这克服了已知技术的上述限制，因为在该第一实施例中，使用仅仅具有n＝2个天线端口和m＝2个无线端口的多天线端口和多无线端口天线调谐装置，并且因为由无线电设备看到的阻抗矩阵近似于任意想要的矩阵，使得不需要大量昂贵的电可调阻抗器件。
在本发明与现有技术之间的另一个区别是：天线的信号端口中的任何一个不直接地或通过馈线永久地耦合到多天线端口和多无线端口天线调谐装置的天线端口中的一个。在本发明与现有技术之间的另一个区别是：多天线端口和多无线端口天线调谐装置的天线端口中的任何一个不直接或通过馈线永久地耦合到天线的信号端口中的一个。
用户的身体对由天线阵列呈现的阻抗矩阵有影响，并且该阻抗矩阵取决于用户身体的位置。如以上在现有技术部分中所述的，这被称为“用户相互作用”或“手部影响”或“手指影响”，如同用户的身体对由单个天线呈现的阻抗的影响。
由于由无线电设备看到的阻抗矩阵可以近似于任意想要的矩阵，所以本发明补偿由用户相互作用或由操作频率的变化引起的、由天线阵列呈现的阻抗矩阵的任意变化。因此，本发明补偿用户相互作用。
在该第一实施例中，n＝m＝2。然而，也可能n大于或等于3，也可能n大于或等于4，也可能m大于或等于3，并且也可能m大于或等于4。在该第一实施例中，N＝4。因此，可能N大于或等于4。
第二实施例
通过非限制性示例给出的本发明的装置的第二实施例也对应于在图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且对第一实施例提供的所有解释可应用于该第二实施例。另外，我们已经在图6中表示在该第二实施例中使用的开关单元(6)。该开关单元包括：
N＝4个输入端口(611)(621)(631)(641)，输入端口中的每一个是单端的；
n＝2个输出端口(612)(622)，输出端口中的每一个是单端的；和
n个电控转换开关(601)，每个具有1个电路和N个位置(由于N＝4，这样的开关在第二实施例中可被称为SP4T)。
在该第二实施例的开关单元中使用的所有转换开关(601)使用PIN二极管作为开关器件，并且是电控的，但是在图6中未示出控制转换开关中的每一个的位置所需的控制电路和控制链路。这些控制电路接收配置指令，并且使得开关单元以通过配置指令确定的有源配置操作。有源配置是多个允许的配置中的一个。
在图6中所示的有源配置中，开关单元对于给定频带中的信号提供在第一输出端口(612)与第一输入端口(641)之间的双向路径，以及在第二输出端口(622)与第二输入端口(621)之间的双向路径。因此，以该有源配置中，n个选择的输入端口彼此不同。更一般地，允许的配置中的每一个是如此的：其对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，其中n个选择的输入端口彼此不同。因此，电控转换开关的位置的一些组合不能对应于允许的配置。
本领域专家明白：在该第二实施例中，多个允许的配置可使得对于N个输入端口中的任何一个，存在至少一个允许的配置，其中开关单元对于给定频带中的信号提供在输出端口中的一个与N个输入端口中的所述任何一个之间的路径。等效地，多个允许的配置可使得对于N个输入端口中的任何一个，存在至少一个允许的配置，在其中选择N个输入端口中的所述任何一个(也就是说，存在至少一个允许的配置，使得其对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，该选择包括N个输入端口中的所述任何一个)。等效地，多个允许的配置可使得对于N个天线中的任何一个，存在至少一个允许的配置，在其中选择N个天线中的所述任何一个(也就是说，存在至少一个允许的配置，使得其对应于在N个天线之中的n个天线的选择，该选择包括N个天线中的所述任何一个)。
在该第二实施例中，本领域专家明白：开关单元使得在允许的配置中的任何一个中，如果输入端口使得开关单元不对给定频带中的信号提供在输出端口中的一个与所述输入端口之间的路径，则所述输入端口的单个端子保持开路。等效地，在允许的配置中的任何一个中，未被选择的输入端口具有保持开路的单个端子。
第三实施例
通过非限制性示例给出的该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，并且对第一实施例提供的所有解释可应用于该第三实施例。另外，我们已经在图7中表示在该第三实施例中使用的开关单元(6)。该开关单元包括：
N＝4个输入端口(611)(621)(631)(641)；
n＝2个输出端口(612)(622)；
N个电控转换开关(602)，每个具有1个电路和n+1个位置(由于n＝2，这样的开关在第三实施例中可被称为SP3T)；以及
N个无源线性二端子器件(603)。
在该第三实施例的开关单元中使用的所有转换开关(602)使用MOSFET作为开关器件并且是电控的，但是在图7中未示出控制转换开关中的每一个的位置所需的控制电路和控制链路。这些控制电路接收配置指令，并且使得开关单元以通过配置指令确定的有源配置操作。有源配置是多个允许的配置中的一个。
在图7所示的有源配置中，开关单元对于给定频带中的信号提供在第一输出端口(612)与第一输入端口(641)之间的双向路径，以及在第二输出端口(622)与第二输入端口(621)之间的双向路径。因此，在该有源配置中，n个选择的输入端口彼此不同。更一般地，允许的配置中的每一个使得其对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，n个选择的输入端口彼此不同。因此，电控转换开关的位置的一些组合不能对应于允许的配置。
在该第三实施例中，本领域专家明白：开关单元使得在允许的配置中的任何一个中，如果输入端口使得开关单元不对给定频带中的信号提供在输出端口中的一个与所述输入端口之间的路径，则所述输入端口耦合到无源线性二端子器件中的一个。等效地，在允许的配置中的任何一个中，未被选择的输入端口耦合到无源线性二端子器件中的一个。例如，无源线性二端子器件中的任何一个可以是电容器、电阻器或短路。
第四实施例
通过非限制性示例给出的该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，并且对第一实施例提供的所有解释可应用于该第四实施例。另外，我们已经在图8中表示在该第四实施例中使用的开关单元(6)。该开关单元包括：
N＝4个输入端口(611)(621)(631)(641)；
n＝2个输出端口(612)(622)；
N个电控转换开关(602)，每个具有1个电路和n+1个位置(由于n＝2，这样的开关在第四实施例中可被称为SP3T)；以及
N个电控转换开关(604)，每个具有1个电路和2个位置(这样的开关可被称为SP2T)。
在该第四实施例的开关单元中使用的所有转换开关(602)(604)使用MEMS开关作为开关器件并且是电控的，但是在图8中未示出控制转换开关中的每一个的位置所需的控制电路和控制链路。这些控制电路接收配置指令，并且使得开关单元在通过配置指令确定的有源配置中操作。有源配置是多个允许的配置中的一个。
在图8中所示的有源配置中，开关单元对给定频带中的信号提供在第一输出端口(612)与第一输入端口(641)之间的双向路径，以及在第二输出端口(622)与第二输入端口(621)之间的双向路径。从而，在该有源配置中，n个选择的输入端口彼此不同。更一般地，允许的配置中的每一个是如此的：其对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，其中n个选择的输入端口彼此不同。因此，电控转换开关的位置的一些组合不能对应于允许的配置。
在该第四实施例中，开关单元是如此的：在允许的配置中的任何一个中，如果输入端口使得开关单元不对给定频带中的信号提供在输出端口中的一个与所述输入端口之间的路径，则所述输入端口的两个端子都保持开路。等效地，在允许的配置中的任何一个中，未被选择的输入端口的端子保持开路。S.Zhang，K.Zhao，Z.Ying和S.He的题为“AdaptiveQuad-Element Multi-Wideband Antenna Array for User-Effective LTE MIMO MobileTerminals”的于2013年8月在IEEE Transactions on Antennas and Propagation的第61卷第8期第4275-4283页公开的文章中指示该特性可能是有利的。然而，在该文章中描述的设备与本发明完全不同，因为它不包括多天线端口和多无线端口天线调谐装置，并且它不能补偿由用户相互作用或由操作频率的变化引起的、由天线阵列呈现的阻抗矩阵的任意变化。因此，在该文章中描述的设备不补偿用户相互作用。
第五实施例
通过非限制性示例给出的该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，并且对第一实施例提供的所有解释可应用于该第五实施例。
在该第五实施例中，天线调谐装置(3)是在编号12/02542的所述法国专利申请和所述国际申请PCT/IB2013/058423中公开的天线调谐装置。因此，天线调谐装置(3)是如此的：如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗在所述给定频带中的所述频率上对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响，并且是如此的：如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，则天线调谐装置的可调阻抗器件中的至少一个的电抗在所述给定频带中的所述频率处对由无线端口呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角项具有影响。这必须被解释为意味着：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阻抗矩阵的对角阻抗矩阵，该给定对角阻抗矩阵是如此的：如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，则(a)天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响，并且(b)天线调谐装置的可调阻抗器件中的至少一个的电抗对由所述无线端口呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角项具有影响。在前两句中，“影响(influence)”可用“影响(effect)”来替换。
本领域专家理解：天线调谐装置(3)不能由每个具有单个天线端口和单个无线端口的多个独立和非耦合的天线调谐装置组成，因为在这种情况下，如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于任何对角阻抗矩阵，则由无线端口呈现的阻抗矩阵是对角矩阵，其非对角项可不受任何事项的影响。
此外，天线调谐装置(3)是如此的：在所述给定频带中的所述频率上，如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定的非对角阻抗矩阵，则定义将由无线端口呈现的阻抗矩阵关联到p个电抗的映射，该映射在p个电抗中的每一个的给定值处相对于p个电抗中的每一个具有偏导数，p个偏导数的取值范围在被认为是实向量空间的尺寸为m×m的复矩阵的集中被定义，尺寸为m×m的任何对角复矩阵具有与p个偏导数的取值范围的至少一个元素相同的对角项。这必须被解释为意味着：天线调谐装置使得在所述给定频带中的所述频率处，存在被称为给定非对角阻抗矩阵的非对角阻抗矩阵，该给定非对角阻抗矩阵使得：如果由天线端口看到的阻抗矩阵等于给定的非对角阻抗矩阵，则定义将由无线端口呈现的阻抗矩阵关联到p个电抗的映射，该映射在p个电抗中的每一个的给定值处具有相对于p个电抗中的每一个的偏导数，p个偏导数的取值范围在被认为是实向量空间的尺寸为m×m的复矩阵的集中被定义，尺寸为m×m的任何对角复矩阵具有与p个偏导数的取值范围的至少一个元素相同的对角项。
本领域专家知道：已经使用和解释了被认为是实向量空间的p个偏导数的取值范围的维度，在编号12/02542的所述法国专利申请中；在所述国际申请PCT/IB2013/058423中；以及F.Broydé和E.Clavelier的题为“Some Properties of Multiple-Antenna-Portand Multiple-User-Port Antenna Tuners”的于2015年2月在IEEE Trans.on Circuitsand Systems—I:Regular Papers第62卷第2期第423-432页中公开的文章的I、III、VI、VII和VIII章中，其中p个偏导数的取值范围的所述维度被称为用户端口阻抗范围的局部维度，并且由DUR(ZSant)表示。
因此，本领域专家理解：由操作频率的变化或围绕天线的介质的变化引起的、天线阵列的阻抗矩阵中的任何小变化可以至少部分地用天线调谐装置的可调阻抗器件的新调节来补偿。
更一般地，本领域专家理解：为了获得尺寸为m×m的任何对角复矩阵具有与p个偏导数的取值范围的至少一个元素相同的对角项，被认为是实向量空间的p个偏导数的取值范围的维度大于或等于被认为是实向量空间的尺寸为m×m的对角复矩阵的子空间的维度是必要的。由于被认为是实向量空间的p个偏导数的取值范围的维度小于或等于p，并且由于被认为是实向量空间的尺寸为m×m的对角复矩阵的子空间的维度等于2m，所以必要条件暗示p是大于或等于2m的整数。这是要求“p是大于或等于2m的整数”是本发明的必要特性的原因。
第六实施例
通过非限制性示例给出的本发明的装置的第六实施例也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且对于第一实施例和第五实施例提供的所有解释可应用于该第六实施例。在该第六实施例中使用的天线调谐装置(3)被示出在图9中，并且该天线调谐装置包括：
n＝2个天线端口(311)(321)，天线端口中的每一个是单端的；
m＝2个无线端口(312)(322)，无线端口中的每一个是单端的；
天线调谐装置的n个可调阻抗器件(301)，每个呈现负电抗，并且每个与天线端口中的一个并联耦合；
天线调谐装置的n(n-1)/2个可调阻抗器件(302)，每个呈现负电抗，并且每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的天线端口不同的天线端口中的一个的第二端子；
n＝m个绕组(303)，每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到无线端口中的一个的第二端子；
天线调谐装置的m个可调阻抗器件(304)，每个呈现负电抗，并且每个与无线端口中的一个并联耦合；
天线调谐装置的m(m-1)/2个可调阻抗器件(305)，每个呈现负电抗，并且每个具有耦合到无线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的无线端口不同的无线端口中的一个的第二端子。
在绕组(303)之间可能存在互感。在这种情况下，绕组的电感矩阵不是对角矩阵。
天线调谐装置的所有可调阻抗器件(301)(302)(304)(305)可通过电气方式来调节，但是在图9中未示出确定天线调谐的可调阻抗器件中的每一个的电抗所需的电路和控制链路。在该第六实施例中，我们使n＝m，并且我们使用天线调谐装置的p＝m(m+1)＝6个可调阻抗器件。
本领域专家理解：在天线调谐装置期望操作的频率上，如果由天线端口看到的阻抗矩阵是使其所有的对角项等于50Ω的对角矩阵，则天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响，并且天线调谐装置的可调阻抗器件中的一个或多个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵的非对角项中的一个或多个具有影响。
由天线端口看到的阻抗矩阵是给定的对称复矩阵，可示出：对于合适的分量值，以上在关于第五实施例的部分中定义的p个偏导数在尺寸为m×m的复矩阵的实向量空间中是线性独立的，由E表示的该向量空间的维度是2m2。因此，E中的p个偏导数的取值范围等于尺寸为m×m的对称复矩阵的集的维度p的子空间。这里，尺寸为m×m的任何对称复矩阵是p个偏导数的取值范围的元素。因此，尺寸为m×m的任何对角复矩阵具有与p个偏导数的取值范围的至少一个元素相同的对角项。
对于一些类型的可调阻抗器件，天线调谐装置的可调阻抗器件的电抗可取决于环境温度。如果这样的类型的可调阻抗器件用在天线调谐装置中，则可能调谐控制信号被确定为调谐指令的函数以及为温度的函数，以补偿温度对天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗的影响。调谐控制信号中的至少一个被确定为调谐指令的函数以及为温度的函数，以补偿温度对天线调谐装置的可调阻抗器件中的至少一个的电抗的影响。
本领域专家理解：如在题为“Some Properties of Multiple-Antenna-Port andMultiple-User-Port Antenna Tuners”的所述文章中以及在F.Broydé和E.Clavelier的题为“A New Multiple-Antenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuner”的于2015年1月在the proceedings of the 2015IEEE Radio&Wireless Week,RWW 2015中公开的文章中所解释的，由操作频率的变化或围绕天线的介质的变化引起的、天线阵列的阻抗矩阵的任何小变化可以用天线调谐装置的可调阻抗器件的新调节来完全补偿。因此，总是可补偿用户相互作用。
此外，涉及自动天线调谐的现有技术发展水平的所述重要限制被本发明克服，这是因为对于N＝4个天线，该第六实施例使用天线调谐装置的仅仅6个可调阻抗器件，而不是在图4中使用的天线调谐装置的20个可调阻抗器件。
第七实施例
通过非限制性示例给出的本发明的装置的第七实施例也对应于图5中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且对第一实施例和第五实施例提供的所有解释可应用于该第七实施例。另外，在该第七实施例中使用的天线调谐装置(3)在图10中被示出，并且该天线调谐装置包括：
n＝2个天线端口(311)(321)，天线端口中的每一个是单端的；
m＝2个无线端口(312)(322)，无线端口中的每一个是单端的；
天线调谐装置的n个可调阻抗器件(301)，每个呈现负电抗，并且每个与天线端口中的一个并联耦合；
n(n-1)/2个电容器(306)，每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的天线端口不同的天线端口中的一个的第二端子；
n＝m个绕组(303)，每个具有耦合到天线端口中的一个的第一端子以及耦合到无线端口中的一个的第二端子；
天线调谐装置的m个可调阻抗器件(304)，每个呈现负电抗，并且每个与无线端口中的一个并联耦合；
m(m-1)/2个电容器(307)，每个具有耦合到无线端口中的一个的第一端子以及耦合到与第一端子耦合到的无线端口不同的无线端口中的一个的第二端子。
在绕组(303)之间可能存在互感。在这种情况下，绕组的电感矩阵不是对角矩阵。
天线调谐装置的所有可调阻抗器件(301)(304)可通过电气方式调节，但是在图10中未示出确定天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗所需的电路和控制链路。
本领域专家理解：在天线调谐装置期望操作的频率处，如果由天线端口看到的阻抗矩阵是使其所有对角项等于50Ω的对角矩阵，则天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响，并且天线调谐装置的可调阻抗器件中的一个或多个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵的非对角项中的一个或多个具有影响。
对于合适的分量值，可示出：p＝4个偏导数在由E表示的尺寸为m×m的复矩阵的实向量空间中是线性独立的。因此，E中的p个偏导数的取值范围的维度为4。还可示出：尺寸为m×m的任何对角复矩阵具有与p个偏导数的取值范围的至少一个元素相同的对角项。
本领域专家理解：可以用天线调谐装置的可调阻抗器件的新调节来部分地补偿由操作频率的变化或围绕天线的介质的变化引起的、天线阵列的阻抗矩阵中的任何小变化。
此外，涉及自动天线调谐的现有技术发展水平的所述重要限制被本发明克服，对于N＝4个天线，该第七实施例使用天线调谐装置的仅仅4个可调阻抗器件，而不是图4中使用的天线调谐装置的20个可调阻抗器件。
如果在图10中不存在图10中所示的电容器(306)(307)，并且如果在绕组(303)之间不存在相互感应，则包括n＝2个天线端口和m＝2个无线端口的天线调谐装置(3)实际上将由每个具有单个天线端口和单个无线端口的n＝2个天线调谐装置组成，每个具有单个天线端口和单个无线端口的这些天线调谐装置是独立的和非耦合的。在这种情况下，本发明的方法可变成用于在给定频带中使用用于无线电通信的装置的利用几个天线的无线电通信的方法，该装置包括N个天线，其中N是大于或等于3的整数，N个天线中的每一个是如此的，其可以在给定频带中的任何频率处操作，该方法包括步骤：
使用包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元在N个天线之中选择n个天线，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元对于给定频带中的任何小信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径，输入端口中的所述一个耦合到n个选择的天线中的一个，n个选择的天线通过“配置指令”确定；
将n个输出端口直接或间接耦合到n个天线调谐装置的n个天线端口，所述天线调谐装置中的每一个除了所述n个天线端口中的一个之外还包括一个无线端口和两个或更多个可调阻抗器件，使得在所述给定频带中的频率处，所述天线调谐装置中的所述每一个的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式调节；以及
生成“调谐指令”，调谐指令对天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗有影响。
在该方法中，输出端口中的每一个可直接或间接耦合到n个天线调谐装置的天线端口中的一个并且仅仅一个。
执行该方法的装置是用于在给定频带中使用几个天线的无线电通信的装置，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3的整数，N个天线中的每一个是如此的：它可以在给定频带中的任何频率上操作；
处理单元，该处理单元递送“配置指令”和“调谐指令”；
包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元在通过配置指令确定的有源配置中操作，有源配置是多个允许的配置中的一个，开关单元在允许的配置的任何一个中对于给定频带中的任何小信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径；
n个天线调谐装置，所述天线调谐装置中的每一个包括一个天线端口、一个无线端口和两个或更多个可调阻抗器件，使得在所述给定频带中的频率处，所述天线调谐装置中的所述每一个的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式调节，n个输出端口直接或间接耦合到n个天线端口；以及
调谐控制单元，该调谐控制单元接收调谐指令，该调谐控制单元递送多个“调谐控制信号”，该调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过调谐控制信号中的一个或多个确定。
第八实施例
通过非限制性示例给出的本发明的设备的第八实施例是一种用于无线电通信的装置，包括在给定频带中用几个天线执行用于无线电接收的方法的无线电接收机，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3的整数，N个天线中的每一个是如此的：它可在给定频带中的任何频率上操作，该方法包括步骤：
使用包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元在N个天线之中选择n个天线，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元对于给定频带中的任何小信号并且对于n个输出端口中的任何一个提供在n个输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径，输入端口中的所述一个耦合到n个选择的天线中的一个；
将n个输出端口直接或间接耦合到天线调谐装置的n个天线端口，该天线调谐装置除了所述n个天线端口之外还包括m个无线端口和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个可调阻抗器件被称为“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，天线调谐装置的可调阻抗器件具有电抗，天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式来调节；
处理多个数字信号以估计表示信道矩阵的一个或多个量；
递送“配置指令”，n个选择的天线通过配置指令确定；以及
递送“调谐指令”，该调谐指令是表示信道矩阵的所述一个或多个量的函数，该调谐指令对天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗有影响。
配置指令还可以是表示信道矩阵的所述一个或多个量的函数。
例如，如在编号为12/02564的所述法国专利申请和编号为PCT/IB2013/058574的所述国际申请中，该方法可使得：递送信号的无线端口中的每一个，数字信号中的每一个主要通过无线端口递送的信号中的一个并且仅仅一个确定，并且使得信道矩阵是在由发射机发送的多个信号与由无线端口递送的m个信号之间的信道矩阵。例如，表示信道容量的一个或多个量可作为表示信道矩阵的所述量的函数来计算，配置指令和调谐指令作为表示信道容量的所述一个或多个量的函数来递送。本领域专家理解：为了计算表示信道容量的所述一个或多个量，可估计表示接收的信噪比的至少一个量。
该方法可使得在一个或多个训练序列期间实现自适应过程。训练序列可包括多个准正交或正交信号的发射。在最近完成的训练序列期间选择的配置指令和调谐指令可用于无线电接收。
自适应过程可使得在大多数时间，用于接收的调谐指令是在一组有限的可能调谐指令之中对于选择的配置指令产生表示信道容量的所述一个或多个量的值的调谐指令，该信道容量对应于最大信道容量中的一个(或优选地，对应于最大信道容量)。
第九实施例
通过非限制性示例给出的本发明的装置的第九实施例是一种用于无线电通信的装置，该装置包括在给定频带中用几个天线执行用于无线电发射的方法的无线电发射机，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3的整数，N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作，该方法包括步骤：
使用包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元在N个天线之中选择n个天线，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，开关单元对于给定频带中的任何小信号并且对于n个输出端口中的任何一个提供在n个输出端口中的所述任何一个与输入端口中的一个之间的路径，所述输入端口中的所述一个耦合到n个选择的天线中的一个；
将n个输出端口直接或间接耦合到天线调谐装置的n个天线端口，该天线调谐装置除了所述n个天线端口之外还包括m个无线端口和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个可调阻抗器件被称为“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可调阻抗器件中的每一个具有电抗，所述天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式来调节；
使用连续地施加到无线端口的m个或更多个不同的激励估计取决于由无线端口呈现的阻抗矩阵的q个实量，其中q是大于或等于m的整数；
递送“配置指令”，n个选择的天线通过配置指令来确定；以及
递送“调谐指令”，该调谐指令是取决于由无线端口呈现的阻抗矩阵的所述q个实量的函数，该调谐指令对天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗有影响。
所述配置指令还可以是取决于由无线端口呈现的阻抗矩阵的所述q个实量的函数。
本领域专家理解：该第九实施例使用在所述编号为13/00878的法国专利申请和所述编号为PCT/IB2014/058933的国际申请中公开的技术的一些方面。
第十实施例
作为通过非限制性示例给出的本发明的装置的第十实施例，我们已经在图11中展示了用于给定频带中的无线电通信的便携式装置的框图，所述用于无线电通信的装置是收发机，该收发机包括：
N＝4个天线(11)(12)(13)(14)，N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作；
无线电设备(5)，其由图11中其它地方未示出的用于无线电通信的装置的所有部件组成；
开关单元(6)，该开关单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“配置指令”，该开关单元包括N个输入端口，每个通过馈线(21)(22)(23)(24)耦合到天线中的一个并且仅仅一个，该开关单元包括n＝2个输出端口，该开关单元在由配置指令确定的有源配置中操作，该有源配置是多个允许的配置中的一个，允许的配置中的任何一个对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，该开关单元对于给定频带中的任何小信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述任何一个与n个输入端口的所述选择中的一个并且只有一个输入端口之间的双向路径；
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端口天线调谐装置，该天线调谐装置包括n＝2个天线端口，输出端口中的每一个耦合到天线端口中的一个并且仅仅一个，天线调谐装置包括m＝2个无线端口，无线端口中的每一个通过互连(41)(42)耦合到无线电设备(5)，该天线调谐装置包括p个可调阻抗器件，其中p是大于或等于2m的整数，p个可调阻抗器件被称为“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，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个具有电抗，天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式来调节；以及
调谐控制单元(7)，该调谐控制单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“调谐指令”，该调谐控制单元将多个“调谐控制信号”递送到天线调谐装置(3)，该调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过调谐控制信号中的一个或多个确定。
传感器单元(8)估计多个定位变量，每个在给定的使用配置中取决于人体的一部分与用于无线电通信的装置的区域之间的距离。该传感器单元包括多个传感器。所述区域中的每一个可以是由相应传感器占据的空间的一部分，该空间在由用于无线电通信的装置占据的空间内部，使得在这种情况下，所述区域中的每一个具有远小于用于无线电通信的装置的体积的体积。对于天线中的每一个，定位变量中的至少一个可取决于人体的一部分与靠近天线中的所述每一个的小区域之间的距离。如果使用合适的传感器，所述区域可以是点，或基本上是点。
例如，定位变量中的至少一个可以是响应于由人体的一部分施加的压力的传感器的输出。例如，定位变量中的至少一个可以是接近传感器的输出。
传感器单元(8)评估(或等效地，估计)多个定位变量，每个在给定的使用配置中取决于人体的一部分与用于无线电通信的装置的区域之间的距离。然而，可能的是：每个在给定的使用配置中取决于人体的一部分与用于无线电通信的装置的区域之间的距离的一个或多个其它定位变量不由传感器单元估计。例如，定位变量中的至少一个可通过触摸屏的输出的状态改变来确定。因此，传感器单元(8)可被认为是估计(或评价)多个变量的定位单元的一部分，所述变量中的每一个被称为“定位变量”，定位变量中的每一个取决于人体的一部分与用于无线电通信的装置的区域之间的距离。定位单元的该部分可以是整个定位单元。
在无线电设备(5)内自动生成配置指令和调谐指令。更确切地，无线电设备(5)包括递送配置指令和调谐指令的处理单元(图11中未示出)，定位变量中的每一个对配置指令和/或对调谐指令具有影响。基于定位变量并且基于用于利用天线的无线电通信的频率，从在处理单元中实现的查找表(lookup table)(也被拼成“查找表(look-up table)”)中存储的一组预定义配置指令来确定配置指令。
基于定位变量和用于利用天线的无线电通信的频率，可从在处理单元中实现的查找表中存储的一组预定义调谐指令来确定调谐指令。
该第十实施例可能使用在编号为14/00606的题为“Communication radioutilisant des antennes multiples et des variables de localisation”的法国专利申请中公开的技术的一些方面，该法国专利申请对应于2015年3月3日的编号为PCT/IB2015/051548的题为“Radio communication using multiple antennas andlocalization variables”的国际申请。
第十一实施例(最佳模式)
通过非限制性示例和实施本发明的最佳模式给出的本发明的装置的第十一实施例也对应于图11中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且针对第十实施例提供的所有解释都可应用于该第十一实施例。
在第十一实施例中，用于无线电通信的装置是移动电话。图12是移动电话(9)的后视图。图12示出第一天线(11)的中心所在的点(111)、第二天线(12)的中心所在的点(121)、第三天线(13)的中心所在的点(131)以及第四天线(14)的中心所在的点(141)。
定义一组有限的典型的使用配置。例如，图13示出第一典型的使用配置，其可被称为“右手和头部配置”；图14示出第二典型的使用配置，其可被称为“双手配置”；而图15示出第三典型的使用配置，其可被称为“仅仅右手配置”。在图13、图14和图15中，移动电话(9)由用户握持。更精确地，用户在图13中在他的头部附近使用他的右手握持移动电话；用户在图14中远离他的头部使用双手握持移动电话；而用户在图15中远离他的头部仅仅使用他的右手握持移动电话。在实际使用配置中，由安装在第一天线(11)的中心所在的点(111)附近的传感器、由安装在第二天线(12)的中心所在的点(121)附近的传感器、由安装在第三天线(13)的中心所在的点(131)附近的传感器和由安装在第四天线(14)的中心所在的点(141)附近的传感器评估的定位变量用于确定最接近实际使用配置的典型的使用配置。本领域专家应注意：在S.Zhang，K.Zhao，Z.Ying和S.He的所述文章中，已经为以上定义的三个典型的使用配置调查关于MIMO无线通信的在四个天线之中选择的两个天线的性能。然而，所述文章的分析不可应用于本发明，因为在所述文章中研究的装置不包括多天线端口和多无线端口天线调谐装置。
基于最接近的典型的使用配置并且基于用于利用天线的无线电通信的频率，从在处理单元中实现的查找表中存储的一组预定义的配置指令来确定配置指令。本领域专家理解如何构建和使用这样的查找表。本领域专家理解定义和使用一组典型的使用配置的优点，其必须足够大以覆盖所有相关情况，并且足够小以避免过大的查找表。
例如，调谐指令可以是表示信道矩阵的一个或多个量的函数，如第八实施例中所解释的。
例如，调谐指令可以是定位变量的和表示信道矩阵的一个或多个量的函数。
例如，调谐指令可以是取决于由无线端口呈现的阻抗矩阵的量的函数，如第九实施例中所解释的。
例如，调谐指令可以是定位变量的和取决于由无线端口呈现的阻抗矩阵的量的函数。
例如，基于定位变量并且基于用于利用天线的无线电通信的频率，可从查找表中存储的一组预定义调谐指令来确定调谐指令。
第十二实施例
通过非限制性示例给出的本发明的装置的第十二实施例也对应于图11中表示的用于无线电通信的便携式装置，并且对于第十实施例提供的所有解释可应用于该第十二实施例。
在该第十二实施例中，配置指令和/或调谐指令被确定为以下的函数：
定位变量；
用于利用天线的无线电通信的频率；
一个或多个附加变量，附加变量中的每一个位于一组附加变量中，该组附加变量的元素包括：指示无线电通信会话是语音通信会话、数据通信会话还是另一个类型的通信会话的通信类型变量；扬声器模式激活指示器；扬声器激活指示器；使用一个或多个加速度计获得的变量；取决于当前用户的身份的用户身份变量；例如包括表示第八实施例的信道矩阵的量的接收质量变量；以及例如包括取决于由第九实施例的无线端口呈现的阻抗矩阵的实量的无线端口变量。
所述一组附加变量的元素可进一步包括不同于定位变量并且表征用户正在用其握持用于无线电通信的装置的紧握的一个或多个变量。
在该第十二实施例中，所述配置指令和/或调谐指令例如可使用在处理单元中实现的查找表来确定。
基于编号8204446的题为“Adaptive Antenna Tuning Systems and Methods”的美国专利的教导，本领域专家理解：在该第十二实施例中获得的天线调谐可能比其中调谐指令仅仅是定位变量的函数的天线调谐更精确。专家还理解：在第十二实施例中获得的天线调谐可同时是精确的，并且使得调谐指令被快速生成而无需大的计算资源。
第十三实施例
作为通过非限制性示例给出的本发明的装置的第十三实施例，我们已经在图16中展示了用于在给定频带中的无线电通信的便携式装置的框图，所述用于无线电通信的装置是收发机，该收发机包括：
N＝4个天线(11)(12)(13)(14)，N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作，N个天线形成天线阵列(1)，所述天线中的每一个是包括至少一个天线控制设备的可调谐无源天线，所述可调谐无源天线中的一个或多个特性使用所述至少一个天线控制设备来控制，所述至少一个天线控制设备具有对所述一个或多个特性有影响的至少一个参数，所述至少一个参数可通过电气方式来调节；
无线电设备(5)，其由未在图16中示出的用于无线电通信的装置的所有部件组成；
开关单元(6)，该开关单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“配置指令”，该开关单元包括N个输入端口，每个输入端口通过馈线(21)(22)(23)(24)耦合到所述天线中的一个并且仅仅一个，该开关单元包括n＝2个输出端口，该开关单元在通过配置指令确定的有源配置中操作，所述有源配置是多个允许的配置中的一个，所述允许的配置中的任何一个对应于在N个输入端口之中的n个输入端口的选择，该开关单元对于给定频带中的任何小信号并且对于输出端口中的任何一个提供在输出端口中的所述至少一个与n个输入端口的所述选择的一个并且仅仅一个输入端口之间的双向路径；
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端口天线调谐装置，该天线调谐装置包括n＝2个天线端口，所述输出端口中的每一个耦合到所述天线端口中的一个并且仅仅一个，该天线调谐装置包括m＝2个无线端口，所述无线端口中的每一个通过互连(41)(42)耦合到无线电设备(5)，该天线调谐装置包括p个可调阻抗器件，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“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可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式调节；以及
调谐控制单元(7)，该调谐控制单元接收在用于无线电通信的装置内自动生成的“调谐指令”，该调谐控制单元将多个“调谐控制信号”递送到天线调谐装置和可调谐无源天线，该调谐控制信号被确定为调谐指令的函数，天线调谐装置的可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过调谐控制信号中的一个或多个确定，所述参数中的每一个主要通过调谐控制信号中的一个或多个确定。
在先前句子中，“所述参数中的每一个”清楚地表示“每个所述可调谐无源天线的每个所述至少一个天线控制设备的每个所述至少一个参数”。
该第十三实施例可能使用在2014年3月20日的编号为14/00666的题为“Communication radio utilisant des antennes accordables et un appareil d'accord d'antenne”的法国专利申请中公开的技术的一些方面，该法国专利申请对应于2015年3月6日的编号为PCT/IB2015/051644的题为“Radio communication using tunableantennas and an antenna tuning apparatus”的国际申请。
关于工业应用的指示
本发明适合于使用多个天线的无线电通信。因此，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，也就是说，用于MIMO无线电接收的装置和/或用于MIMO无线电发射的装置。
本发明使用非常接近的天线提供最佳可能的特性，所以呈现天线之间的强相互作用。本发明因此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 (10)

1.一种使用用于无线电通信的装置的、在给定频带中利用几个天线的无线电通信的方法，该装置包括N个天线(11)(12)(13)(14)，其中N是大于或等于3的整数，所述N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作，所述方法包括步骤：
使用包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元(6)在N个天线当中选择n个天线，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到N个天线中的一个，所述开关单元对于在给定频带中的信号并且对于n个输出端口中的任何一个提供在n个输出端口中的所述任何一个与所述输入端口中的一个之间的路径，所述输入端口中的所述一个耦合到n个选择的天线中的一个，所述n个选择的天线通过“配置指令”来确定；
将所述n个输出端口直接或间接耦合到天线调谐装置(3)的n个天线端口，该天线调谐装置(3)除了所述n个天线端口之外还包括m个无线端口和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个可调阻抗器件被称为“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可调阻抗器件中的每一个具有电抗，所述天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗可通过电气方式调节；以及
生成“调谐指令”，该调谐指令对所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的每一个的电抗有影响。
2.一种用于在给定频带中使用几个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3的整数，所述N个天线中的每一个是如此的：其可以在给定频带中的任何频率上操作；
处理单元，该处理单元递送“配置指令”和“调谐指令”；
包括N个输入端口和n个输出端口的开关单元(6)，其中n是大于或等于2并且小于或等于N减1的整数，所述N个输入端口中的每一个直接或间接耦合到所述N个天线中的一个，所述开关单元在通过所述配置指令确定的有源配置中操作，所述有源配置是多个允许的配置中的一个，所述开关单元在所述允许的配置中的任何一个中对于在所述给定频带中的信号并且对于所述n个输出端口中的任何一个提供在所述n个输出端口中的所述任何一个与所述输入端口中的一个之间的路径；.
包括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，并且其中p是大于或等于2m的整数，所述p个可调阻抗器件被称为“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方式调节，所述n个输出端口直接或间接耦合到所述n个天线端口；以及
调谐控制单元(7)，该调谐控制单元接收所述调谐指令，该调谐控制单元递送多个“调谐控制信号”，该调谐控制信号被确定为所述调谐指令的函数，所述天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的每一个的电抗主要通过所述调谐控制信号中的一个或多个来确定。
3.如权利要求2所述的用于无线电通信的装置，其中，所述多个允许的配置是如此的：对于所述N个输入端口中的任何一个，存在至少一个允许的配置，在所述至少一个允许的配置中，所述开关单元对于给定频带中的信号提供在所述多个输出端口中的一个与所述N个输入端口中的所述任何一个之间的路径。
4.如权利要求2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阻抗矩阵的对角阻抗矩阵，该给定对角阻抗矩阵是如此的：如果由所述天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，则所述天线调谐装置的可调阻抗器件中的任何一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵具有影响。
5.如权利要求4所述的用于无线电通信的装置，其中，所述天线调谐装置(3)是如此的：在所述给定频带中的所述频率上，如果由所述天线端口看到的阻抗矩阵等于给定对角阻抗矩阵，则所述天线调谐装置的可调阻抗器件中的至少一个的电抗对由无线端口呈现的阻抗矩阵的至少一个非对角项具有影响。
6.如权利要求2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，每个天线调谐装置包括所述天线端口中的一个、所述无线端口中的一个、以及天线调谐装置的所述可调阻抗器件中的两个或更多个。
7.如权利要求2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括无线电接收机，所述调谐指令是表示信道矩阵的一个或多个量的函数。
8.如权利要求2所述的用于无线电通信的装置，其中，用于无线电通信的装置包括无线电发射机，所述调谐指令是取决于由所述无线端口呈现的阻抗矩阵的q个实数量的函数，其中，q是大于或等于m的整数。
9.如权利要求2所述的用于无线电通信的装置，还包括：定位单元，该定位单元估计多个变量，所述变量中的每一个被称为“定位变量”，定位变量中的每一个取决于人体的一部分和用于无线电通信的装置的区域之间的距离，所述定位变量中的每一个对所述配置指令具有影响。
10.如权利要求9所述的用于无线电通信的装置，其中，基于定位变量并且基于用于利用天线的无线电通信的频率，从存储在查找表中的一组预定义配置指令确定所述配置指令。
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