FR3053546A1 - Procede de reglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable, et systeme d'accord automatique utilisant ce procede - Google Patents

Procede de reglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable, et systeme d'accord automatique utilisant ce procede Download PDF

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FR3053546A1
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tuning
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Frederic Broyde
Evelyne Clavelier
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Tekcem SAS
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Abstract

L'invention concerne un procédé de réglage automatique d'un circuit d'adaptation accordable à accès d'entrée unique et accès de sortie unique, par exemple un circuit d'adaptation accordable à accès d'entrée unique et accès de sortie unique couplé à une antenne d'un émetteur-récepteur radio. L'invention concerne aussi un système d'accord automatique utilisant ce procédé. La réactance de chaque dispositif à impédance réglable du circuit d'adaptation accordable est déterminée par au moins un signal de contrôle d'accord. En plus du symbole de début (21) et du symbole de fin (26), un algorigramme d'une séquence d'accord comporte : un traitement "générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d'accord" (23), qui utilise une structure de commande en boucle ouverte, et dans lequel une unité de contrôle d'accord génère des valeurs initiales des signaux de contrôle d'accord ; et un traitement "générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d'accord" (24), qui utilise une structure de commande en boucle fermée et un algorithme de régulation par recherche d'extremum, et dans lequel l'unité de contrôle d'accord génère des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d'accord.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne un procédé de réglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, par exemple un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique couplé à une antenne d’un émetteurrécepteur radio. L’invention concerne aussi un système d'accord automatique utilisant ce procédé.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Accorder une impédance signifie obtenir qu’une impédance présentée par un accès d’entrée d’un dispositif soit voisine d’une impédance recherchée, et offrir simultanément un transfert de puissance idéalement sans perte, ou presque sans perte, depuis l’accès d’entrée vers un accès de sortie du dispositif, dans un contexte où l’impédance vue par l’accès de sortie peut varier. Ainsi, si un générateur de signal présentant une impédance égale au complexe conjugué de l’impédance recherchée est connecté à l’accès d’entrée, il fournira une puissance maximale à l’accès d’entrée, cette puissance maximale étant appelé “puissance disponible”, et l’accès de sortie délivrera une puissance voisine de cette puissance maximale.
Un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique se comporte, à toute fréquence dans une bande de fréquences donnée, par rapport à son accès d’entrée et à son accès de sortie, sensiblement comme un dispositif linéaire passif à 2 accès. Ici, “passif’ est utilisé au sens de la théorie des circuits, si bien que le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique ne procure pas d’amplification. Un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comporte un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable ayant chacun une réactance réglable. Régler un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique signifie régler la réactance d’un ou plusieurs de ses dispositifs à impédance réglable. Un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique peut être utilisé pour accorder une impédance. Pour accorder une impédance, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique doit être réglé convenablement.
Dans ce qui suit, un système d’accord automatique est un appareil qui peut régler automatiquement un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Lorsqu’il est destiné à être inséré entre une antenne et un émetteur radio, le système d’accord automatique est parfois appelé “appareil d’accord d’antenne automatique” (en anglais : “automatic antenna tuner”) ou “module d’adaptation d’impédance adaptatif’ (en anglais : “adaptive impédance matching module”). Un système d’accord automatique est effectivement adaptatif, dans le sens où des paramètres de circuit, à savoir les réactances de dispositifs à impédance réglable, sont modifiés au cours du temps, en fonction de variables de circuit telles que des tensions ou courants captés.
De nombreux systèmes d’accord automatique ont été décrits, qui utilisent une ou plusieurs quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès d’entrée, ces quantités réelles étant traitées pour obtenir des “signaux de contrôle d’accord”, les signaux de contrôle d’accord étant utilisés pour contrôler les réactances des dispositifs à impédance réglable d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Le schéma bloc d’un système d'accord automatique de l’état de l’art antérieur, ayant un accès utilisateur et un accès cible, est montré sur la figure 1. Le système d'accord automatique montré sur la figure 1 permet, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur (5) vers l’accès cible (6), le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection (1) 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 l’accès utilisateur ;
une unité de traitement du signal (2) estimant une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance présentée par l’accès utilisateur, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection obtenus pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur, l’unité de traitement du signal produisant un signal de sortie ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4) comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable ayant une influence sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant le signal de sortie de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, la réactance de chacun des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Dans la figure 1, l’accès de sortie du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est directement couplé à l’accès cible (6), et l’accès d’entrée du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est indirectement couplé à l’accès utilisateur (5), à travers l’unité de détection (1). L’unité de détection est telle que chacune des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance présentée par l’accès utilisateur est aussi une quantité réelle dépendante de l’impédance présentée par l’accès d’entrée (du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique). En fait, l’unité de détection est typiquement telle que l’impédance présentée par l’accès utilisateur est voisine de l’impédance présentée par cet accès d’entrée.
Par exemple, dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 2,523,791, intitulé “Automatic Tuning System”, dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 2,745,067, intitulé “Automatic Impédance Matching Apparatus”, et dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 3,443,231, intitulé “Impédance Matching System”, l’impédance recherchée est une résistance. Nous utiliserons Ro pour noter cette résistance. Dans chacun de ces appareils, une tension v et un courant i sont captés en un point donné d’un circuit, l’impédance présentée par l’accès utilisateur étant Z = v / i. Dans chacun de ces appareils, les quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont une tension déterminée par la phase de v par rapport à z, cette phase étant égale à l’argument de Z, et une tension sensiblement proportionnelle à la différence | v j - Ro | i |. Dans chacun de ces appareils, la deuxième quantité réelle dépendante de l’impédance présentée par l’accès utilisateur est sensiblement égale à zéro si l’impédance présentée par l’accès utilisateur est sensiblement égale à l’impédance recherchée, mais l’inverse n’est pas vrai. Dans le cas des dits brevets n° 2,745,067 et n° 3,443,231, les deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont sensiblement égales à zéro si et seulement si l’impédance présentée par l’accès utilisateur est sensiblement égale à l’impédance recherchée.
Les systèmes d'accord automatique divulgués dans les dits brevets n° 2,523,791 et n° 2,745,067 correspondent chacun au schéma bloc montré sur la figure 1. Dans le cas du dit brevet n° 3,443,231, deux autres quantités réelles représentatives d’une impédance autre que l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont aussi utilisées pour obtenir les signaux de contrôle d’accord. Ainsi, le schéma bloc montré sur la figure 1 n’est pas applicable au système d'accord automatique divulgué dans ledit brevet n° 3,443,231. Cependant, un spécialiste voit qu’il est possible de considérer que le système d'accord automatique divulgué dans ledit brevet n° 3,443,231 est en fait constitué de deux systèmes d'accord automatique correspondant chacun au schéma bloc montré sur la figure 1.
Par exemple, dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 4,356,458, intitulé “Automatic Impédance Matching Apparatus” et dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 5,225,847 intitulé “Automatic Antenna Tuning System”, deux tensions sont captées : une tension sensiblement proportionnelle au module d’une tension incidente complexe à l’accès utilisateur (en anglais “tension incidente” se dit : “incident voltage” ou “forward voltage”), et une tension sensiblement proportionnelle au module d’une tension réfléchie complexe à l’accès utilisateur. En utilisant les mêmes notations que ci-dessus, vF pour noter la tension incidente complexe à l’accès utilisateur, et vR pour noter la tension réfléchie complexe à l’accès utilisateur, le spécialiste comprend que les dits modules sont donnés par | vF | = | v + Ro i | / 2 et par | vR | = | v - Ro i | / 2, respectivement. Dans chacun de ces appareils, une seule quantité réelle dépendante de l’impédance présentée par l’accès utilisateur est utilisée. C’est un nombre traité dans un circuit numérique. Dans l’un de ces appareils, ce nombre est sensiblement égal au rapport entre le module de la tension réfléchie complexe et le module de la tension incidente complexe, c’est-à-dire à | vR | / | vF |. Dans l’autre de ces appareils, ce nombre est sensiblement égal au carré de l’inverse de ce rapport, c’est-à-dire à | vF |2 / | vR |2.
Par exemple, dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 4,493,112, intitulé “Antenna Tuner Discriminator”, deux tensions complexes sont captées : une tension sensiblement proportionnelle à une tension incidente à l’accès utilisateur, et une tension sensiblement proportionnelle à une tension réfléchie à l’accès utilisateur. En utilisant la tension incidente comme référence de phase, une tension proportionnelle à la partie réelle de la tension réfléchie et une tension proportionnelle à la partie imaginaire de la tension réfléchie sont obtenues. Dans cet appareil, les quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont la tension proportionnelle à la partie réelle de la tension réfléchie et la tension proportionnelle à la partie imaginaire de la tension réfléchie. Dans cet appareil, les deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont sensiblement égales à zéro si et seulement si l’impédance présentée par l’accès utilisateur est sensiblement égale à l’impédance recherchée.
Dans les appareils divulgués dans les dits brevets n° 4,356,458 et n° 5,225,847, une boucle de rétroaction numérique impliquant de la logique séquentielle doit être utilisée pour obtenir les signaux de contrôle d’accord et accorder l’impédance présentée par l’accès utilisateur, parce que l’unique quantité réelle dépendante de l’impédance présentée par l’accès utilisateur ne procure pas une information complète sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur. Dans les autres appareils considérés ci-dessus, un accord plus rapide peut être obtenu, car deux quantités réelles dépendantes de 1 ’ impédance présentée par 1 ’ accès utilisateur procurent une information complète sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur, si bien qu’une simple boucle de rétroaction négative peut être utilisée pour obtenir les signaux de contrôle d’accord et accorder l’impédance présentée par l’accès utilisateur.
Les systèmes d'accord automatique divulgués dans les dits brevets n° 4,356,458, n° 4,493,112 et n° 5,225,847 correspondent chacun au schéma bloc montré sur la figure 1.
Le système d’accord automatique montré sur la figure 1 utilise une structure de commande en boucle fermée (asservissement), dans laquelle les quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur sont utilisées pour obtenir des signaux de contrôle d’accord, qui déterminent la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable, et qui par conséquent déterminent l’impédance présentée par l’accès utilisateur. Le spécialiste comprend qu’un système d’accord automatique utilisant des quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur qui procurent une information complète sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur, peut obtenir l’accord le plus rapide si, en s’appuyant sur cette information complète obtenue à un instant donné pour des signaux de contrôle d’accord connus et sur un modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, il calcule les valeurs des signaux de contrôle d’accord nécessaires pour obtenir un accord exact et délivre rapidement les signaux de contrôle d’accord correspondants. Dans ce cas, le calcul est très difficile, parce qu’il n’existe pas de relation directe entre les quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès utilisateur et la valeur de réactance que chacun des dispositifs à impédance réglable doit prendre après avoir été réglé. Ainsi, le système d'accord automatique montré sur la figure 1 est lent ou exige des calculs très difficiles. De plus, il peut être montré qu’un réglage d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique obtenu en utilisant le système d’accord automatique montré sur la figure 1 n’est pas nécessairement optimal lorsque les pertes dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique ne sont pas très faibles.
Le schéma bloc d’un autre système d’accord automatique de l’état de l’art antérieur, ayant un accès utilisateur et un accès cible, est montré sur la figure 2. Le système d’accord automatique montré sur la figure 2 permet, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur (5) vers l’accès cible (6), le système d’accord automatique comportant :
une unité de détection (1) 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 l’accès cible ;
une unité de traitement du signal (2) estimant une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection obtenus pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur, l’unité de traitement du signal produisant un signal de sortie ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4) comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable ayant une influence sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant le signal de sortie de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, la réactance de chacun des un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Dans la figure 2, l’accès de sortie du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est indirectement couplé à l’accès cible (6), à travers l’unité de détection (1), et l’accès d’entrée du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est directement couplé à l’accès utilisateur (5). L’unité de détection est telle que chacune des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible est aussi une quantité réelle dépendante de l’impédance vue par l’accès de sortie (du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique). En fait, l’unité de détection est typiquement telle que l’impédance vue par l’accès cible est voisine de l’impédance vue par cet accès de sortie.
Par exemple, dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 5,564,086, intitulé “Method and apparatus for enhancing an operating characteristic of a radio transmitter” et dans un système d’accord automatique divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique n° 6,414,562 intitulé “Circuit and method for impédance matching”, deux tensions sont captées : une tension sensiblement proportionnelle à une tension incidente complexe à l’accès cible, notée uF, et une tension sensiblement proportionnelle à une tension réfléchie complexe à l’accès cible, notée uR. Dans ledit brevet n° 5,564,086, les quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont le module et la phase du rapport entre la tension réfléchie complexe et la tension incidente complexe, c’est-à-dire du rapport uRt uF. Dans ledit brevet n° 6,414,562, les quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont la différence entre les modules de uF et uR, c’est-à-dire | uF j - | uR |, et une fonction réelle de la différence de phase entre uF et uR , cette fonction étant produite par un comparateur de phase.
Les systèmes d'accord automatique divulgués dans les dits brevets n° 5,564,086 et n° 6,414,562 correspondent chacun au schéma bloc montré sur la figure 2.
Le système d’accord automatique montré sur la figure 2 utilise une structure de commande en boucle ouverte, dans laquelle les quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont utilisées pour obtenir des signaux de contrôle d’accord, les signaux de contrôle d’accord n’ayant aucune influence sur l’impédance vue par l’accès cible. Le spécialiste comprend qu’un tel système d'accord automatique à structure de commande en boucle ouverte est explicitement ou implicitement basé sur un modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. En utilisant la connaissance de la fréquence de fonctionnement et des quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, le système d'accord automatique détermine les valeurs des signaux de contrôle d’accord. Ceci n’exige pas de calcul difficile. Par exemple, de simples interpolations sont seulement nécessaires si une table de consultation (en anglais: “lookup table” ou “look-up table”) est utilisée pour obtenir des signaux de contrôle d’accord, en se basant sur la fréquence de fonctionnement et sur les quantités réelles dépendantes de l’impédance vue par l’accès cible. Malheureusement, le système d’accord automatique montré sur la figure 2 ne procure fréquemment qu’un accord imprécis, si bien que l’impédance présentée par l’accès utilisateur n’est pas optimale.
Par conséquent, il n’y a pas de solution connue au problème de régler de façon optimale, rapide et automatique un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, sans des calculs très difficiles, ou lorsque les pertes dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique ne sont pas très faibles.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
L’invention a pour objet un procédé de réglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, dépourvus des limitations mentionnées ci-dessus des techniques connues, et aussi un système d'accord automatique utilisant ce procédé.
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.
Le procédé selon l’invention est un procédé pour réglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique étant une partie d’un système d'accord automatique ayant un “accès utilisateur” et un “accès cible”, le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable aune réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ayant une influence sur une impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord”, le procédé comportant les étapes suivantes :
appliquer une excitation à l’accès utilisateur ;
capter une ou plusieurs variables électriques à l’accès cible pendant que l’excitation est appliquée, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par au moins une des une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès cible ;
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 quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection, une commande en boucle ouverte étant utilisée pour générer ladite valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ; générer, pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, un algorithme de régulation par recherche d’extremum étant utilisé pour générer ladite au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance en contrôlant les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection.
Selon l’invention, la fréquence donnée est par exemple une fréquence supérieure ou égale à 150 kHz. Nous noterons ZSant l’impédance vue par l’accès cible, et Ζυ l’impédance présentée par l’accès utilisateur. ZSant et Z, sont des nombres complexes dépendants de la fréquence. Ainsi, l’impédance vue par l’accès cible peut être appelée “impédance complexe vue par l’accès cible”. Ledit transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible peut être un transfert de puissance avec des pertes faibles ou négligeables ou nulles, cette caractéristique étant préférée.
Chacune des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible peut par exemple être une quantité réelle représentative de l’impédance vue par l’accès cible. Chacune des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible peut par exemple être sensiblement proportionnelle au module, ou à la phase, ou à la partie réelle, ou à la partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible, ou de l’inverse de l’impédance vue par l’accès cible (c’est-à-dire, l’admittance vue par l’accès cible), ou d’un coefficient de réflexion en tension à l’accès cible, défini comme étant égal à (ZSant - Zo) (ZSant + Zo)_1, où Zo est une impédance de référence.
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 complètement caractérisées par une impédance qui peut dépendre de la fréquence, cette impédance étant réglable. Un dispositif à impédance réglable peut être réglable par moyen mécanique, par exemple une résistance variable, un condensateur variable, un réseau comportant une pluralité de condensateurs et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs utilisés pour faire contribuer différents condensateurs du réseau à la réactance, une inductance variable, un réseau comportant une pluralité d’inductances et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs utilisés pour faire contribuer différentes inductances du réseau à la réactance, ou un réseau comportant une pluralité de tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert ou en court-circuit (en anglais: “stubs”) et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs utilisés pour faire contribuer différents tronçons de ligne de transmission du réseau à la réactance. Nous notons que tous les exemples de cette liste, excepté la résistance variable, sont destinés à produire une réactance réglable.
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure seulement, à ladite fréquence donnée, un ensemble fini de valeurs de réactance, cette caractéristique étant par exemple obtenue si le dispositif à impédance réglable est :
- 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 microélectromécaniques (en anglais: “MEMS switches”), ou des diodes PIN, ou des transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFETs), utilisés pour faire contribuer différents condensateurs ou différents tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert du réseau à la réactance ; ou
- 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.
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure, à ladite 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”).
Les algorithmes de régulation par recherche d’extremum (en anglais: extremum-seeking control algorithms) sont bien connus des spécialistes. La régulation par recherche d’extremum (en anglais: extremum-seeking control) est une famille de procédés de régulation non linéaire, dont l’objet est de trouver de façon autonome un maximum ou un minimum d’une variable de performance, la variable de performance étant une fonction réelle d’une ou plusieurs sorties d’un système contrôlé, en contrôlant une ou plusieurs entrées du système contrôlé. Dans les algorithmes de régulation par recherche d’extremum, un ou plusieurs signaux variant au cours du temps sont appliqués à ces une ou plusieurs entrées du système contrôlé, d’une façon qui permet à l’algorithme de sonder la non-linéarité de la variable de performance par rapport aux une ou plusieurs entrées du système contrôlé, et de se rapprocher d’un extremum. Ainsi, les algorithmes de régulation par recherche d’extremum sont basés sur l’information de l’existence de l’extremum, mais ils n’ont pas besoin d’une connaissance exacte du système contrôlé pour trouver l’extremum. Pour cette raison, il est dit de la régulation par recherche d’extremum que c’est une approche d’optimisation en temps réel qui n’est pas basée sur un modèle. Par exemple, le livre de K.B. Ariyur et M. Krstic, intitulé Real-Time Optimization by Extremum-Seeking Control et publié par Wiley-Interscience en 2003, décrit un type de régulation par recherche d’extremum qui utilise une ou plusieurs perturbations périodiques (par exemple des ίο perturbations sinusoïdales), et qui est habituellement appelé “perturbation based extremumseeking control” en anglais. Par exemple, le livre de S.-J. Liu et M. Krstic, intitulé Stochastic Averaging and Stochastic Extremum Seeking et publié par Springer-Verlag en 2012, décrit un type de régulation par recherche d’extremum qui utilise une ou plusieurs perturbations stochastiques (par exemple des perturbations aléatoires), et qui est habituellement appelé “stochastic extremum-seeking control” en anglais. Il y a de nombreux autres types de régulation par recherche d’extremum, tels que ceux qui sont appelés en anglais “sliding mode extremumseeking control”, “neural network extremum-seeking control”, “relay extremum seeking control”, “perturb and observe”, “numerical optimization based extremum-seeking control”, etc, et qui sont bien connus des spécialistes. Par exemple l’article de B. Calli, W. Caarls, P. Jonker et M. Wisse, intitulé “Comparison of Extremum Seeking Control Algorithms for Robotic Applications” et publié dans Proc, of the 2012IEEE/RSJInternational Conférence on Intelligent Robots and Systems, aux pages 3195-3202, en octobre 2012, et l’article de C. Olalla, M.I. Arteaga, R. Leyva et A.E. Aroudi, intitulé “Analysis and Comparison of Extremum Seeking Control Techniques” et publié dans Proc. 2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, aux pages 72-76 en juin 2007 présentent d’intéressantes comparaisons de quelques types de régulation par recherche d’extremum.
Puisque, selon l’invention, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherche à maximiser ou à minimiser une variable de performance en contrôlant les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, le spécialiste comprend que, dans le contexte de la présente invention, il est possible de considérer que les dites une ou plusieurs entrées du système contrôlé sont les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord. Ainsi, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum contrôle et fait varier les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord au cours du temps, pour se rapprocher d’un extremum (c’est-à-dire un maximum ou un minimum) de la variable de performance.
Selon l’invention, la variable de performance est estimée en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection. Ainsi la variable de performance dépend d’au moins une des une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès cible. Par exemple, il est possible que la variable de performance soit une quantité réelle dépendant d’un module d’une tension à l’accès cible, ou une quantité représentative du module de la tension à l’accès cible. Ladite quantité réelle dépendant d’un module d’une tension à l’accès cible peut par exemple être sensiblement proportionnelle au module d’une tension à l’accès cible, ou au carré du module d’une tension à l’accès cible, ou au module d’un courant à l’accès cible, ou au carré du module d’un courant à l’accès cible, ou à une puissance moyenne délivrée par l’accès cible, ou au module d’une tension incidente à l’accès cible, ou au carré du module d’une tension incidente à l’accès cible, ou au module d’un courant incident à l’accès cible, ou au carré du module d’un courant incident à l’accès cible. Ainsi, il est par exemple possible que la variable de performance soit une quantité réelle dépendante et/ou représentative du module d’une tension à l’accès cible, ou du module d’un courant à l’accès cible, ou d’une puissance moyenne délivrée par l’accès cible, ou du module d’une tension incidente à l’accès cible, ou du module d’un courant incident à l’accès cible.
Selon l’invention, il est par exemple possible que l’algorithme de régulation par recherche d’extremum s’achève lorsqu’un critère d’achèvement est satisfait. En d’autres termes, il est par exemple possible que l’algorithme de régulation par recherche d’extremum s’arrête de chercher à maximiser ou à minimiser la variable de performance lorsqu’un critère d’achèvement est satisfait. Par exemple, le critère d’achèvement peut être que l’algorithme de régulation par recherche d’extremum a opéré pendant un temps spécifié. Par exemple, dans le cas où l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherche à minimiser la variable de performance, le critère d’achèvement peut être que la variable de performance ne décroît pas rapidement (si bien qu’il peut être raisonnable de déduire que la variable de performance est proche d’un minimum). Par exemple, dans le cas où l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherche à maximiser la variable de performance, le critère d’achèvement peut être que la variable de performance ne croît pas rapidement (si bien qu’il peut être raisonnable de déduire que la variable de performance est proche d’un maximum). Par exemple, le critère d’achèvement peut être qu’une requête d’achèvement a été reçue.
Pendant que l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherche à maximiser ou à minimiser la variable de performance, il est possible que cet algorithme de régulation fasse varier les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord au cours du temps, si bien qu’il est possible que l’impédance présentée par l’accès utilisateur varie au cours du temps, et que la variable de performance varie au cours du temps. Ceci peut être préjudiciable au fonctionnement d’un appareil comportant ledit système d'accord automatique. Par exemple, si ledit appareil est un récepteur radio ou un émetteur radio ou un émetteur-récepteur radio, de telles variations peuvent causer un fading indésirable. Ainsi, un avantage possible d’un achèvement éventuel de l’algorithme de régulation par recherche d’extremum est que l’algorithme de régulation ne fait plus varier les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord au cours du temps.
Certains procédés de l’état de l’art antérieur pour régler automatiquement un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique utilisentun algorithme de régulation par recherche d’extremum. Par exemple le chapitre 7 du livre de C. Zhang et R. Ordônez, intitulé Extremum-Seeking Control and Application et publié par Springer-Verlag en 2012, explique comment un algorithme de régulation par recherche d’extremum peut être utilisé pour régler automatiquement un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à réduire ou à minimiser une puissance réfléchie à l’accès utilisateur. De la même façon, les appareils décrits dans les dits brevets n° 4,356,458 et n° 5,225,847 utilisent un algorithme de régulation par recherche d’extremum qui cherche à minimiser une quantité réelle dépendant d’un coefficient de réflexion à l’accès utilisateur ou d’un rapport d’onde stationnaire à l’accès utilisateur. Ces procédés de l’état de l’art antérieur pour régler automatiquement un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique n’ont pas les caractéristiques suivantes de l’invention :
- selon l’invention, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum est utilisé après que, 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 a été générée, en fonction d’une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible ;
- selon l’invention, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherche à maximiser ou à minimiser une variable de performance estimée en fonction d’un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection principalement déterminés par des variables électriques captées à l’accès cible.
Comme montré dans les modes de réalisation suivants, ces caractéristiques sont telles que l’invention peut être utilisée pour régler de façon optimale, rapide et automatique un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, sans des calculs très difficiles, en dépit de la présence de pertes dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Ce résultat est étroitement lié au fait que l’invention combine une structure de commande en boucle ouverte et une structure de commande en boucle fermée, utilisant toutes deux des variables électriques captées à l’accès cible. Plus précisément :
- l’étape, définie plus haut, de 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, utilise une structure de commande en boucle ouverte, dans laquelle les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont utilisées pour obtenir les une ou plusieurs valeurs initiales des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, les une ou plusieurs valeurs initiales des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord n’ayant aucune influence sur l’impédance vue par l’accès cible ;
- l’étape, définie plus haut, de générer, pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, utilise un algorithme de régulation par recherche d’extremum, qui utilise une structure de commande en boucle fermée.
Le spécialiste comprend que les caractéristiques de la structure de commande en boucle ouverte et de la structure de commande en boucle fermée interagissent pour procurer la précision et la vitesse du réglage automatique du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Cependant, dans une mesure limitée, il est possible de considérer que, selon l’invention, la haute précision du réglage automatique du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est principalement obtenue avec ladite étape de générer, pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord (structure de commande en boucle fermée), et que la grande vitesse de ce réglage automatique est principalement une conséquence de l’utilisation de ladite étape de 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 (structure de commande en boucle ouverte). En particulier, un réglage plus rapide du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique peut typiquement être obtenu si les valeurs initiales des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord sont plus proches des valeurs correspondant à l’extremum recherché (maximum ou minimum) de la variable de performance. Selon l’invention, comme expliqué dans le premier mode de réalisation, des valeurs initiales des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord qui sont proches des valeurs correspondant à cet extremum recherché peuvent par exemple être obtenues si:
le nombre des dits un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection est supérieur ou égal à 2 ;
le nombre des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible est supérieur ou égal à 2 ; et les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible.
Un appareil mettant en oeuvre le procédé selon l’invention est un système d'accord automatique ayant un “accès utilisateur” et un “accès cible”, le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection, l’unité de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ayant une influence sur une impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de traitement du signal, l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection, le système d'accord automatique étant tel qu’une commande en boucle ouverte est utilisée pour déterminer chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, l’unité de traitement du signal exécutant un algorithme de régulation par recherche d’extremum pour générer chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord, l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminées en fonction d’au moins une des instructions d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
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. Par exemple, l’unité de contrôle d’accord peut être telle que :
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 des une ou plusieurs instructions d’accord initiales ; et 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 d’accord ultérieures.
Dans ce cas, il est par exemple possible de dire que l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord initiales ; et, pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure déterminée en fonction d’une des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures.
Comme expliqué plus haut, il est par exemple possible que :
le nombre des dits un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection soit supérieur ou égal à 2 ;
le nombre des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible soit supérieur ou égal à 2 ; et les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible soient suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible.
Il est supposé que ledit circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique se comporte, à ladite fréquence donnée, par rapport à son accès d’entrée et à son accès de sortie, sensiblement comme un dispositif linéaire passif à 2 accès, où “passif’ est utilisé au sens de la théorie des circuits. Comme conséquence de la linéarité, il est possible de définir l’impédance présentée par l’accès d’entrée. Comme conséquence de la passivité, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique ne procure pas d’amplification, son gain en puissance est inférieur ou égal à 1, et son gain composite en puissance (en anglais: transducer power gain) est inférieur ou égal à 1. Le spécialiste comprend que cette linéarité par rapport à son accès d’entrée et à son accès de sortie ne contredit pas la non-linéarité, mentionnée ci-dessus, de la variable de performance par rapport aux une ou plusieurs entrées du système contrôlé (puisqu’on peut considérer que chaque entrée du système contrôlé est un des signaux de contrôle d’accord).
Il est possible que l’accès d’entrée du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique soit couplé, directement ou indirectement, à l’accès utilisateur. Il est possible que l’accès de sortie du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique soit couplé, indirectement à travers l’unité de détection, à l’accès cible. Ainsi, ledit transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible peut se produire à travers le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique et à travers l’unité de détection.
Le spécialiste comprend que le système d'accord automatique selon l’invention est adaptatif dans le sens où des paramètres de circuit, à savoir les réactances des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, 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.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
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 :
la figure 1 représente le schéma-bloc d’un système d’accord automatique, qui a déjà été commenté dans la partie consacrée à l’exposé de l’état de la technique antérieure ; la figure 2 représente le schéma-bloc d’un système d'accord automatique, qui a déjà été commenté dans la partie consacrée à l’exposé de l’état de la technique antérieure ; la figure 3 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (premier mode de réalisation) ;
la figure 4 représente le schéma d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (deuxième mode de réalisation) ;
la figure 5 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (troisième mode de réalisation) ;
la figure 6 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (quatrième mode de réalisation) ;
la figure 7 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (cinquième mode de réalisation) ;
la figure 8 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (sixième mode de réalisation) ;
la figure 9 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (septième mode de réalisation) ;
la figure 10 représente le schéma-bloc d’un système d’accord automatique selon l’invention (huitième mode de réalisation) ;
la figure 11 représente un algorigramme mis en oeuvre dans un système d’accord automatique selon l’invention (huitième mode de réalisation) ;
la figure 12 représente le schéma d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, qui peut être utilisé dans le système d'accord automatique montré sur la figure 10 (neuvième mode de réalisation) ;
la figure 13 représente le schéma d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, qui peut être utilisé dans le système d'accord automatique montré sur la figure 10 (dixième mode de réalisation) ;
la figure 14 représente le schéma-bloc d’un système d’accord automatique selon l’invention (onzième mode de réalisation) ;
la figure 15 représente le schéma-bloc d’un système d’accord automatique selon l’invention (douzième mode de réalisation) ;
la figure 16 représente le schéma-bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio comportant un système d’accord automatique (treizième mode de réalisation) ; la figure 17 représente le schéma-bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio comportant un système d’accord automatique (quatorzième mode de réalisation) ; la figure 18 représente le schéma-bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio comportant un système d’accord automatique (quinzième mode de réalisation) ; la figure 19 représente le schéma-bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio comportant un système d’accord automatique (seizième mode de réalisation).
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE CERTAINS MODES DE RÉALISATION
Premier mode de réalisation.
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 2 le schéma bloc d’un système d'accord automatique ayant un accès utilisateur (5) et un accès cible (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 30 MHz, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection (1), Tunité 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 à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible. En d’autres termes, elles sont telles qu’elles sont suffisantes pour permettre un calcul de l’impédance vue par l’accès cible. L’expression “telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible” n’implique pas que l’impédance vue par l’accès cible est calculée, mais il est possible que l’impédance vue par l’accès cible soit calculée. Puisque, dans les deux phrases précédentes, “impédance” signifie “impédance complexe”, l’exigence “les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible” est équivalente à “les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible”. L’expression “telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible” n’implique pas que la partie réelle et la partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible sont calculées, mais il est possible que la partie réelle et la partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible soient calculées.
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 au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible. L’unité de détection (1) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité 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 de l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant un courant sortant de l’accès cible. Ladite tension aux bornes de l’accès cible peut être une tension complexe et ledit courant sortant de l’accès cible peut être un courant complexe. Alternativement, l’unité de détection (1) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité 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 l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant une tension réfléchie à l’accès cible. Ladite tension incidente à l’accès cible peut être une tension incidente complexe et ladite tension réfléchie à l’accès cible peut être une tension réfléchie complexe.
Chacune des variables électriques est sensiblement nulle si aucun signal n’est appliqué à l’accès utilisateur et si aucun signal n’est appliqué à l’accès cible.
Un dispositif externe a un accès de sortie, l’accès de sortie du dispositif externe étant couplé à l’accès utilisateur. Le dispositif externe n’est pas montré sur la figure 2. Le dispositif externe applique l’excitation à l’accès utilisateur. Le dispositif externe délivre aussi une ou plusieurs “instructions du dispositif externe” à l’unité de traitement du signal (2), les dites instructions du dispositif externe informant l’unité de traitement du signal que ladite excitation a été appliquée, ou est en train d’être appliquée, ou sera appliquée. Par exemple, le dispositif externe peut initier une séquence d’accord lorsqu’il informe l’unité de traitement du signal qu’il va appliquer l’excitation à l’accès utilisateur. Par exemple, l’unité de traitement du signal peut terminer la séquence d’accord lorsque l’algorithme de régulation par recherche d’extremum s’achève parce qu’un critère d’achèvement est satisfait. De plus, le dispositif externe procure un ou plusieurs autres signaux à l’unité de traitement du signal et/ou reçoit un ou plusieurs autres signaux de l’unité de traitement du signal. Les liaisons électriques nécessaires pour délivrer les dites instructions du dispositif externe et pour transporter de tels autres signaux ne sont pas montrées sur la figure 2.
L’excitation appliquée à l’accès utilisateur peut par exemple comporter un signal sinusoïdal à ladite fréquence donnée. L’excitation appliquée à l’accès utilisateur peut par exemple comporter un signal sinusoïdal à une fréquence différente de ladite fréquence donnée, ou un signal sinusoïdal modulé. Les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible peuvent consister en un nombre réel proportionnel à la partie réelle de ZSant et en un nombre réel proportionnel à la partie imaginaire de ZSant . Le spécialiste comprend comment l’unité de traitement du signal peut traiter les signaux de sortie d’unité de détection, pour obtenir un nombre réel proportionnel à la partie réelle de ZSant et un nombre réel proportionnel à la partie imaginaire de ZSant. Par exemple, supposons que l’unité de détection délivre : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à la tension aux bornes de l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel au courant sortant de l’accès cible. L’unité de traitement du signal peut par exemple effectuer une “inphase/quadrature (I/Q) démodulation” (réception homodyne) de ces signaux de sortie d’unité de détection, pour obtenir quatre signaux analogiques. Ces signaux analogiques peuvent alors être convertis en signaux numériques et être ensuite traités dans le domaine numérique, pour estimer la partie réelle de ZSant et la partie imaginaire de ZSant.
Les instructions d’accord peuvent être de n’importe quel type de message numérique. Dans ce premier mode de réalisation, les instructions d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences d’accord. Un algorigramme d’une des une ou plusieurs séquences d’accord est représenté sur la figure 3. En plus du symbole de début (21) et du symbole de fin (26), cet algorigramme comporte :
un traitement “commencer à appliquer l’excitation” (22), dans lequel le dispositif externe commence à appliquer l’excitation à l’accès utilisateur, si bien que l’unité de détection devient capable de délivrer les dits signaux de sortie d’unité de détection déterminés chacun par une variable électrique captée à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23), dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une dite instruction d’accord initiale, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction de ladite une dite instruction d’accord initiale ;
un traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24), dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une ou plusieurs dites instructions d’accord ultérieures, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une ou plusieurs valeurs ultérieures déterminées chacune en fonction d’une des dites une ou plusieurs dites instructions d’accord ultérieures ;
un traitement “arrêter d’appliquer l’excitation” (25), dans lequel le dispositif externe cesse d’appliquer l’excitation à l’accès utilisateur.
Le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23) utilise une structure de commande en boucle ouverte, dans laquelle les dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont utilisées pour obtenir, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale qui n’a aucune influence sur l’impédance vue par l’accès cible. Dans ce traitement, l’unité de traitement du signal reçoit la valeur de la fréquence de l’excitation appliquée à l’accès utilisateur, considérée ici comme une fréquence spécifiée et notée/0, cette valeur étant transportée par un des dits un ou plusieurs autres signaux. Ladite une dite instruction d’accord initiale, en fonction de laquelle est déterminée la valeur initiale de chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, est déterminée en se basant sur un modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, ce modèle prenant en compte les influences de la fréquence/0, des au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et d’une instruction d’accord, sur le gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Ce modèle comprend : pour chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, une table de consultation sur les caractéristiques du dit chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ; et une ou plusieurs formules pour calculer le gain composite en puissance.
Pendant le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23), l’unité de traitement du signal estime les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et utilise un “algorithme de boucle ouverte” pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale, ladite une dite instruction d’accord initiale étant telle qu’un “gain composite en puissance prédit”, déterminé en se basant sur le modèle, soit aussi élevé que possible, à la fréquencef0. Ce traitement n’exige ni des calculs difficiles ni beaucoup de temps, parce que l’algorithme de boucle ouverte utilise directement la valeur de la fréquence de l’excitation et les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale. Ce traitement procure rapidement ladite une dite instruction d’accord initiale, qui est telle que le gain composite en puissance n’est pas très éloigné du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique à la fréquence /o, parce que les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible. Malheureusement, ce traitement ne peut pas être très précis, puisqu’il ne prend pas en compte les effets des tolérances des composants, du vieillissement des composants, des interactions électromagnétiques, et des températures des composants, sur le gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Le traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) est utilisé pour sensiblement maximiser le gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquencef0. Ce traitement est précis parce qu’il utilise un algorithme de régulation par recherche d’extremum, qui est basé sur une structure de commande en boucle fermée. Ce traitement procure rapidement une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures telles que ce gain composite en puissance soit très proche du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique à la fréquence f0, parce que ce traitement est démarré pas très loin de ce gain composite en puissance maximum.
Par conséquent, le système d'accord automatique règle de façon optimale, rapide et automatique son circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, sans des calculs très difficiles, en dépit de la présence de pertes dans ce circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Si le système d’accord automatique a son accès cible directement ou indirectement couplé à une antenne, le spécialiste comprend que ZSant dépend de la fréquence et des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant l’antenne. En particulier, si l’antenne est réalisée dans un émetteur-récepteur portable, par exemple un équipement utilisateur (en anglais: “user equipment” ou “UE”) d’un réseau radio LTE, le corps de l’utilisateur a un effet sur ZSant, et ZSant 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 le système d’accord automatique peut être utilisé pour compenser une variation de ZSant causée par une variation de la fréquence d’utilisation, et/ou pour compenser l’interaction utilisateur.
Contrairement au traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23), le traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) n’est pas basé sur un modèle et il utilise une structure de commande en boucle fermée.
De façon à répondre aux variations de ZSant et/ou de la fréquence d’utilisation, des séquences d’accord peuvent avoir lieu de façon répétée. Par exemple, une nouvelle séquence d’accord peut débuter périodiquement, par exemple toutes les 10 millisecondes.
Deuxième mode de réalisation.
Le deuxième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, et à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce deuxième mode de réalisation. De plus, nous avons représenté sur la figure 4 le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4) utilisé dans ce deuxième mode de réalisation. Ce circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comporte :
un accès de sortie (401) ayant deux bornes (4011) (4012), l’accès de sortie étant asymétrique (en anglais : single-ended) ;
un accès d’entrée (402) ayant deux bornes (4021) (4022), l’accès d’entrée étant asymétrique ;
une bobine (405) ;
deux dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) (404), présentant chacun une réactance négative.
Tous les dits dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) (404) sont réglables par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour régler la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ne sont pas montrés sur la figure 4.
Comme montré sur les figures 2 et 4, l’accès de sortie (401) est indirectement couplé à l’accès cible (6) à travers l’unité de détection (1), et l’accès d’entrée (402) est directement couplé à l’accès utilisateur (5). Ainsi, à ladite fréquence donnée, l’impédance présentée par l’accès d’entrée est égale à l’impédance présentée par l’accès utilisateur. L’unité de détection est telle que, à ladite fréquence donnée, l’impédance vue par l’accès de sortie est voisine de l’impédance vue par l’accès cible. Le spécialiste comprend que, à une fréquence à laquelle le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est prévu pour fonctionner, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une influence sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur.
Dans ce deuxième mode de réalisation, deux dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable sont utilisés. Ainsi, il est possible que le nombre de dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable soit supérieur ou égal à 2. Comme expliqué dans l’article de F. Broydé et E. Clavelier intitulé “Some Properties of MultipleAntenna-Port and Multiple-User-Port Antenna Tuners”, publié dans IEEE Trans. on Circuits and Systems — I: Regular Papers, Vol. 62, No. 2, pages 423-432, en février 2015, ceci est nécessaire pour obtenir une faculté d’accord complète.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l’unité de contrôle d’accord délivre deux signaux de contrôle d’accord au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, et la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable est principalement déterminée par un et un seul des signaux de contrôle d’accord.
Troisième mode de réalisation.
Le troisième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3, et au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique représenté sur la figure 4. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et pour le deuxième mode de réalisation sont applicables à ce troisième mode de réalisation.
Dans ce troisième mode de réalisation, la variable de performance est sensiblement le produit d’une constante positive et d’une moyenne du carré du courant instantané à l’accès cible, estimée en utilisant un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection. Maximiser cette variable de performance maximise un gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Nous avons représenté sur la figure 5 un algorigramme applicable, dans ce troisième mode de réalisation, au traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) de la figure 3. En plus du symbole de début (2401) et du symbole de fin (2407), cet algorigramme comporte :
un traitement “initialisation” (2402), dans lequel une condition est définie ; un traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 403” (2403), dans lequel au moins une valeur ultérieure du signal de contrôle d’accord qui détermine principalement la réactance d’un premier des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) est délivrée enutilisantun algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre cherchant à maximiser la variable de performance en contrôlant ledit signal de contrôle d’accord qui détermine principalement la réactance d’un premier des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) ;
un traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 404” (2404), dans lequel au moins une valeur ultérieure du signal de contrôle d’accord qui détermine principalement la réactance d’un second des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (404) est délivrée enutilisantun algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre, 1 ’ algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre cherchant à maximiser la variable de performance en contrôlant ledit signal de contrôle d’accord qui détermine principalement la réactance d’un second des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (404) ;
un traitement (2405) dans lequel une valeur de test est déterminée ;
un branchement conditionnel (2406) utilisé pour atteindre le symbole de fin (2407) si la valeur de test satisfait la condition (qui correspond au critère d’achèvement mentionné plus haut).
Le spécialiste comprend que, dans ce troisième mode de réalisation, au moins une valeur ultérieure de chacun des signaux de contrôle d’accord est générée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre dans le traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 403” (2403), et un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre dans le traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 404” (2404). Ici, “algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre” désigne un algorithme de régulation par recherche d’extremum qui contrôle et fait varier 1 signal de contrôle d’accord au cours du temps, et “algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres” désigne un algorithme de régulation par recherche d’extremum qui contrôle et fait varier 2 signaux de contrôle d’accord au cours du temps.
Plus généralement, si p est un entier supérieur ou égal à 2, utilisons “algorithme de régulation par recherche d’extremum à p paramètres” pour désigner un algorithme de régulation par recherche d’extremum qui contrôle et fait varier p signaux de contrôle d’accord au cours du temps. Dans un mode de réalisation différent tel que le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique a p dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, tel que l’unité de contrôle d’accord délivre p signaux de contrôle d’accord, et tel que la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable est principalement déterminée par un et un seul des signaux de contrôle d’accord, il est possible qu’au moins une valeur ultérieure de chacun des signaux de contrôle d’accord soit générée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum à p paramètres, qui utilise une pluralité d’algorithmes de régulation par recherche d’extremum dont chacun contrôle et fait varier moins de p signaux de contrôle d’accord au cours du temps, par exemple p algorithmes de régulation par recherche d’extremum à un paramètre.
Quatrième mode de réalisation.
Le quatrième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3, au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique représenté sur la figure 4, et à l’algorigramme du traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” représenté sur la figure 5. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation sont applicables à ce quatrième mode de réalisation.
Nous avons représenté sur la figure 6 un algorigramme applicable, dans ce quatrième mode de réalisation, au traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 403” (2403) de la figure 5, et au traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 404” (2404) de la figure 5. En plus du symbole de début (2701) et du symbole de fin (2706), cet algorigramme comporte :
un traitement (2702) dans lequel un temporisateur (en anglais: timer) est mis à zéro et démarré ;
un traitement (2703) dans lequel un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre, qui délivre des valeurs ultérieures d’un des signaux de contrôle d’accord, est démarré ;
un branchement conditionnel (2704) utilisé pour attendre pendant un temps pré-défini ; un traitement (2705) dans lequel l’algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre est arrêté.
Par exemple, un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre convenable peut être un algorithme appelé “perturbation based extremum-seeking control algorithm” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle une perturbation périodique est appliquée au dit un des signaux de contrôle d’accord. Par exemple, cette approche est traitée dans le chapitre 1 du dit livre de K.B. Ariyur et M. Krstic.
Cinquième mode de réalisation.
Le cinquième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3, au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique représenté sur la figure 4, et à l’algorigramme du traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” représenté sur la figure 5. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation sont applicables à ce cinquième mode de réalisation.
Nous avons représenté sur la figure 7 un algorigramme applicable, dans ce cinquième mode de réalisation, au traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 403” (2403) de la figure 5, et au traitement “délivrer des valeurs ultérieures du signal de contrôle d’accord pour 404” (2404) de la figure 5. En plus du symbole de début (2701) et du symbole de fin (2706), cet algorigramme comporte :
un traitement (2707) dans lequel une condition est définie ;
un traitement (2708) dans lequel une étape d’un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre est effectuée, durant laquelle un nombre pré-défini de valeurs ultérieures d’un des signaux de contrôle d’accord sont délivrées ;
un traitement (2709) dans lequel une valeur de test est déterminée ;
un branchement conditionnel (2710) utilisé pour atteindre le symbole de fin (2706) si la valeur de test satisfait la condition.
Par exemple, un algorithme de régulation par recherche d’extremum à un paramètre convenable peut être un algorithme appelé “stochastic extremum-seeking control algorithm” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle une perturbation stochastique ou aléatoire, par exemple un bruit coloré passé à travers une non linéarité bornée, est appliquée au dit un des signaux de contrôle d’accord. Par exemple, cette approche est traitée dans le chapitre 5 du dit livre de S.-J. Liu et M. Krstic.
Sixième mode de réalisation.
Le sixième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3, et au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique représenté sur la figure 4. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et pour le deuxième mode de réalisation sont applicables à ce sixième mode de réalisation.
Dans ce sixième mode de réalisation, la variable de performance est sensiblement le produit d’une constante positive et du carré d’une moyenne de la valeur absolue de la tension instantanée à l’accès cible. Maximiser cette variable de performance maximise un gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Nous avons représenté sur la figure 8 un algorigramme applicable, dans ce sixième mode de réalisation, au traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) de la figure 3. En plus du symbole de début (2401) et du symbole de fin (2407), cet algorigramme comporte :
un traitement (2408) dans lequel un temporisateur (en anglais: timer) est mis à zéro et démarré ;
un traitement (2409) dans lequel un algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres, qui délivre des valeurs ultérieures des deux signaux de contrôle d’accord, est démarré ;
un branchement conditionnel (2410) utilisé pour attendre pendant un temps pré-défini ; un traitement (2411) dans lequel l’algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres est arrêté.
Par exemple, un algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres convenable peut être un algorithme appelé “perturbation based extremum-seeking control algorithm” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle deux perturbations périodiques différentes sont appliquées chacune à un des signaux de contrôle d’accord. Par exemple, cette approche est traitée dans le chapitre 2 du dit livre de K.B. Ariyur et M. Krstic. Elle offre des performances supérieures à celle utilisée dans le quatrième mode de réalisation.
Plus généralement, p étant un entier supérieur ou égal à 2, dans un mode de réalisation différent tel que le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique a p dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, tel que l’unité de contrôle d’accord délivre p signaux de contrôle d’accord, et tel que la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable est principalement déterminée par un et un seul des signaux de contrôle d’accord, il est possible qu’au moins une valeur ultérieure de chacun des signaux de contrôle d’accord soit générée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum à p paramètres qui est du type appelé “perturbation based extremum-seeking control” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle p perturbations périodiques différentes sont appliquées chacune à un des signaux de contrôle d’accord.
Septième mode de réalisation.
Le septième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 2, à l’algorigramme d’une séquence d’accord représenté sur la figure 3, et au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique représenté sur la figure 4. Toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation et pour le deuxième mode de réalisation sont applicables à ce septième mode de réalisation.
Dans ce septième mode de réalisation, la variable de performance est sensiblement le produit d’une constante positive et de la sortie d’un filtre passe-bas recevant à son entrée le carré d’une tension incidente instantanée à l’accès cible. Maximiser cette variable de performance maximise un gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Nous avons représenté sur la figure 9 un algorigramme applicable, dans ce septième mode de réalisation, au traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) de la figure 3. En plus du symbole de début (2401) et du symbole de fin (2407), cet algorigramme comporte :
un traitement (2412) dans lequel une condition est définie ;
un traitement (2413) dans lequel une étape d’un algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres est effectuée, durant laquelle un nombre pré-défini de valeurs ultérieures des deux signaux de contrôle d’accord sont délivrées ;
un traitement (2414) dans lequel une valeur de test est déterminée ;
un branchement conditionnel (2415) utilisé pour atteindre le symbole de fin (2407) si la valeur de test satisfait la condition (qui correspond au critère d’achèvement mentionné plus haut).
Par exemple, un algorithme de régulation par recherche d’extremum à deux paramètres convenable peut être un algorithme appelé “stochastic extremum-seeking control algorithm” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle deux perturbations stochastiques ou aléatoires différentes sont appliquées chacune à un des signaux de contrôle d’accord. Par exemple, cette approche est traitée dans le chapitre 8 du dit livre de S.-J. Liu et M. Krstic. Elle offre des performances supérieures à celle utilisée dans le cinquième mode de réalisation.
Plus généralement, p étant un entier supérieur ou égal à 2, dans un mode de réalisation différent tel que le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique a p dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, tel que l’unité de contrôle d’accord délivre p signaux de contrôle d’accord, et tel que la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable est principalement déterminée par un et un seul des signaux de contrôle d’accord, il est possible qu’au moins une valeur ultérieure de chacun des signaux de contrôle d’accord soit générée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum à p paramètres qui est du type appelé “stochastic extremum-seeking control” en anglais, qui comporte une étape dans laquelle p perturbations stochastiques ou aléatoires différentes sont appliquées chacune à un des signaux de contrôle d’accord.
Huitième mode de réalisation.
Au titre d’un huitième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 10 le schéma bloc d’un système d'accord automatique ayant un accès utilisateur (5) et un accès cible (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 300 MHz, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection (1), l’unité de détection délivrant au moins deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une variable électrique captée à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un dispositif de mesure de température qui mesure, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des dits un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’au moins deux des signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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’une des instructions d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont telles qu’elles sont suffisantes pour pouvoir calculer l’impédance vue par l’accès cible.
Un dispositif externe a un accès de sortie, l’accès de sortie du dispositif externe étant couplé à l’accès utilisateur. Le dispositif externe n’est pas montré sur la figure 10. Le dispositif externe applique l’excitation à l’accès utilisateur. Le dispositif externe délivre aussi une ou plusieurs “instructions du dispositif externe” à l’unité de traitement du signal (2), les dites instructions du dispositif externe informant l’unité de traitement du signal que ladite excitation a été appliquée, ou est en train d’être appliquée. De plus, le dispositif externe procure un ou plusieurs autres signaux à l’unité de traitement du signal et/ou reçoit un ou plusieurs autres signaux de l’unité de traitement du signal. Les liaisons électriques nécessaires pour délivrer les dites instructions du dispositif externe et pour transporter de tels autres signaux ne sont pas montrées sur la figure
10.
L’excitation est appliquée continûment, si bien que l’unité de détection peut continûment délivrer les dits signaux de sortie d’unité de détection déterminés chacun par une variable électrique captée à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur.
Dans ce huitième mode de réalisation, l’excitation 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 bande étroite” (en anglais : “narrow-band signal”). Un signal passe-bande est n’importe quel signal réel s(t), où t désigne le temps, tel que le spectre de s(t) est inclus dans un intervalle de fréquence \fc - WT2,fc + W/2], où fc est une fréquence appelée la “fréquence porteuse” et où W est une fréquence appelée “largeur de bande”, qui satisfait W <2fc. Ainsi, la transformée de Fourier de s(t), notée 5(/), est non négligeable seulement à l’intérieur des intervalles de fréquence \-fc - W/2, -fc + W/2] et \fc - W/2, fc + W/2]. L’enveloppe complexe du signal réel s(t), appelée en anglais “complex envelope” ou “complex baseband équivalent” ou encore “baseband-equivalent signal”, est un signal complexe sB(t) dont la transformée de Fourier SB(f) est non négligeable seulement dans l’intervalle de fréquence [- W/2, W/2] et satisfait SB(f) = kS(fc + /) dans cet intervalle, où k est une constante réelle qui est choisie égale à la racine carrée de 2 par certains auteurs. La partie réelle de sB(t) est appelée la composante en phase, et la partie imaginaire de sB(t) est appelée la composante en quadrature. Le spécialiste sait que le signal passe-bande s(t) peut par exemple être obtenu :
- comme résultat de la modulation en phase et en amplitude d’une unique porteuse à la fréquence fc(
- 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 fréquence fc, le second signal étant le produit de la composante en quadrature et d’une seconde porteuse sinusoïdale de fréquence fc, la seconde porteuse sinusoïdale étant déphasée de 90° par rapport à la première porteuse sinusoïdale ;
- d’autres façons, par exemple sans utiliser aucune porteuse, par exemple en utilisant directement une sortie filtrée d’un convertisseur numérique-analogique.
L’intervalle de fréquence \fc - W/2,fc + JF/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 porteuse fc et de largeur de bande W sont 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 de s(t) n’est pas négligeable.
L’enveloppe complexe du signal réel s(t) dépend clairement du choix d’une fréquence porteuse fc. Cependant, pour une fréquence porteuse donnée, l’enveloppe complexe du signal réel s(t) est définie de façon unique, pour un choix donné de la constante réelle k.
L’excitation étant un signal passe-bande, il est possible de montrer que, si la largeur de bande de l’excitation est suffisamment étroite, alors toute tension ou tout courant mesuré à l’accès cible et causé par l’excitation est un signal passe-bande dont une enveloppe complexe est proportionnelle à l’enveloppe complexe de l’excitation, le coefficient de proportionnalité étant complexe et indépendant du temps. Ainsi nous pouvons considérer que l’excitation cause, à l’accès cible : un courant sortant de l’accès cible, d’enveloppe complexe iTP(t) ; et une tension aux bornes de l’accès cible, d’enveloppe complexe vTP(t). Si la largeur de bande de l’enveloppe complexe de l’excitation est suffisamment étroite, nous avons
Up(0 = ^Sant (1) où ZSant est l’impédance vue par l’accès cible, à la fréquence porteuse.
Les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible peuvent consister en un nombre réel proportionnel au module de l’admittance vue par l’accès cible, et en un nombre réel proportionnel à une phase de l’admittance vue par l’accès cible. Le spécialiste comprend comment l’unité de traitement du signal peut traiter les signaux de sortie d’unité de détection, pour obtenir un nombre réel proportionnel au module de l’admittance vue par l’accès cible, et un nombre réel proportionnel à une phase de l’admittance vue par l’accès cible. Par exemple, supposons que l’unité de détection délivre : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à la tension aux bornes de l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel au courant sortant de l’accès cible. L’unité de traitement du signal peut par exemple effectuer une conversion de fréquence des signaux de sortie d’unité de détection, suivie par une “in-phase/quadrature (I/Q) démodulation” (réception hétérodyne), pour obtenir quatre signaux analogiques, respectivement proportionnels à la partie réelle de vTP (/), à la partie imaginaire de vTP (/), à la partie réelle de iTP (/), et à la partie imaginaire de iTP (t). Ces signaux analogiques peuvent alors être convertis en signaux numériques et être ensuite traités dans le domaine numérique, en s’appuyant sur l’équation (1), pour estimer le module de l’admittance vue par l’accès cible, et la phase de l’admittance vue par l’accès cible.
Les instructions d’accord peuvent être de n’importe quel type de message numérique. Dans ce huitième mode de réalisation, les instructions d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences d’accord. Un algorigramme d’une des une ou plusieurs séquences d’accord est représenté sur la figure 11. En plus du symbole de début (21) et du symbole de fin (26), cet algorigramme comporte :
un traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23), dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une dite instruction d’accord initiale, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction de ladite une dite instruction d’accord initiale ;
un traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24), dans lequel l’unité de traitement du signal délivre au moins deux dites instructions d’accord ultérieures, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins deux valeurs ultérieures déterminées chacune en fonction d’une des dites au moins deux dites instructions d’accord ultérieures.
Le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23) utilise une structure de commande en boucle ouverte, dans laquelle les dits un ou plusieurs signaux de température et les dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont utilisées pour obtenir, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale qui n’a aucune influence sur l’impédance vue par l’accès cible. Dans ce traitement, l’unité de traitement du signal reçoit les dits un ou plusieurs signaux de température procurés par le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, comme montré sur la figure 10. L’unité de traitement du signal reçoit aussi la valeur de la fréquence porteuse fc, cette valeur étant transportée par les dits un ou plusieurs autres signaux. Ladite une dite instruction d’accord initiale, en fonction de laquelle est déterminée la valeur initiale de chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, est déterminée en se basant sur un modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, ce modèle prenant en compte les influences de la fréquence porteuse fc, des au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, d’une instruction d’accord et des températures aux dits un ou plusieurs emplacements, sur un gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Ce modèle comprend : pour chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, une table de consultation sur les caractéristiques du dit chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ; et une ou plusieurs formules pour calculer le gain composite en puissance.
Pendant le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23), l’unité de traitement du signal estime les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et utilise un “algorithme de boucle ouverte” pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale, ladite une dite instruction d’accord initiale étant telle qu’un “gain composite en puissance prédit”, déterminé en utilisant le modèle, soit aussi élevé que possible, à la fréquence porteuse fc . Ce traitement n’exige ni des calculs difficiles ni beaucoup de temps, parce que l’algorithme utilise directement la valeur de la fréquence porteuse fc, les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et les températures aux dits un ou plusieurs emplacements, pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale. Ce traitement procure rapidement ladite une dite instruction d’accord initiale, qui est telle que le gain composite en puissance est typiquement plus proche du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquence porteusefc, que le gain composite en puissance obtenu avec le traitement correspondant du premier mode de réalisation, parce que le modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique utilisé dans ce huitième mode de réalisation prend en compte les influences des températures aux dits un ou plusieurs emplacements.
Comme dans le premier mode de réalisation, le traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” (24) utilise une structure de commande en boucle fermée et un algorithme de régulation par recherche d’extremum, et il peut sensiblement maximiser le gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquence porteuse fc. Ce traitement est cependant typiquement plus rapide, pour une précision donnée, que le traitement correspondant du premier mode de réalisation, parce qu’il est typiquement démarré plus proche du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquence porteuse fc.
La durée d’une séquence d’accord est inférieure à 10 ps. Une nouvelle séquence d’accord débute rapidement après chaque changement de la valeur de la fréquence porteuse fc, et pas plus tard que 10 millisecondes après le début de la séquence d’accord précédente. Pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la dernière valeur ultérieure générée pendant une séquence d’accord reste applicable jusqu’à ce que la valeur initiale de la séquence d’accord suivante soit générée. Par conséquent, le système d'accord automatique règle de façon optimale, rapide et automatique son circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, sans des calculs très difficiles, en dépit de la présence de pertes dans ce circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
L’unité de traitement du signal peut aussi estimer une ou plusieurs quantités dépendantes chacune de la puissance fournie par l’accès cible. Par exemple, de telles quantités dépendantes chacune de la puissance fournie par l’accès cible peuvent être utilisées pour réguler la puissance fournie par l’accès cible, en faisant varier la puissance fournie à l’accès utilisateur.
Les caractéristiques du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique sont telles que le système d’accord automatique permet, à ladite fréquence donnée, un transfert de puissance à faibles pertes depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, et un transfert de puissance à faibles pertes depuis l’accès cible vers l’accès utilisateur.
Neuvième mode de réalisation.
Le neuvième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 10, et toutes les explications fournies pour le huitième mode de réalisation sont applicables à ce neuvième mode de réalisation. De plus, nous avons représenté sur la figure 12 le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4) utilisé dans ce neuvième mode de réalisation. Ce circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comporte :
un accès de sortie (401) ayant deux bornes (4011) (4012), l’accès de sortie étant asymétrique (en anglais : single-ended) ;
un accès d’entrée (402) ayant deux bornes (4021) (4022), l’accès d’entrée étant asymétrique ;
une bobine (405) ;
deux dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) (404), présentant chacun une réactance négative ;
un dispositif de mesure de température (45) comportant deux capteurs de température (451) (452), le dispositif de mesure de température mesurant, à l’emplacement de chacun des capteurs de température, une température, pour obtenir un ou plusieurs signaux de température, chacun des un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par la température à l’emplacement d’un des capteurs de température ;
un écran électromagnétique (48), qui est mis à la masse.
Tous les dits dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403) (404) sont réglables par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour régler la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ne sont pas montrés sur la figure 12. Tes liaisons nécessaires pour alimenter les capteurs de température (451) (452) et pour transporter les dits un ou plusieurs signaux de température ne sont pas montrées sur la figure 12.
Comme montré sur les figures 10 et 12, l’accès de sortie (401) est indirectement couplé à l’accès cible (6) à travers l’unité de détection (1), et l’accès d’entrée (402) est directement couplé à l’accès utilisateur (5). Ainsi, à ladite fréquence donnée, l’impédance présentée par l’accès d’entrée est égale à l’impédance présentée par l’accès utilisateur. T’unité de détection est telle que, à ladite fréquence donnée, l’impédance vue par l’accès de sortie est voisine de l’impédance vue par l’accès cible. Te spécialiste comprend que, à une fréquence à laquelle le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est prévu pour fonctionner, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une influence sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur.
Des résultats expérimentaux ont montré que les caractéristiques électromagnétiques du volume entourant le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique influencent souvent Ζυ . Te spécialiste comprend que ce phénomène peut être préjudiciable, parce que le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord” (23) utilise une structure de commande en boucle ouverte. Des résultats expérimentaux ont montré que ce phénomène peut être atténué en réduisant le champ électromagnétique variable produit par le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique à l’extérieur du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Dans la figure 12, une réduction convenable de ce champ électromagnétique est procurée par l’écran électromagnétique (48), qui peut aussi être appelé blindage électromagnétique, et qui est connecté à un plan de masse du circuit imprimé sur lequel le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique est réalisé.
Un premier des capteurs de température (451) se trouve près d’un premier des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (403), de telle façon qu’il mesure une température qui est proche de la température du dit premier des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable. Un second des capteurs de température (452) se trouve près d’un second des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (404), de telle façon qu’il mesure une température qui est proche de la température du dit second des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable. De cette manière, les un ou plusieurs signaux de température procurent de l’information sur les températures de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, qui peuvent être différentes les unes des autres. Le spécialiste comprend que ces températures peuvent en particulier être différentes si une puissance haute fréquence significative est transférée depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, parce que les puissances dissipées dans les dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable sont typiquement différentes les unes des autres.
Dans ce neuvième mode de réalisation, deux capteurs de température sont utilisés, pour mesurer, en deux emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température. Ainsi, il est possible que le nombre d’emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, auxquels une température est mesurée, soit supérieur ou égal à 2.
Dixième mode de réalisation.
Le dixième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également au système d'accord automatique représenté sur la figure 10, et toutes les explications fournies pour le huitième mode de réalisation sont applicables à ce dixième mode de réalisation. De plus, nous avons représenté sur la figure 13 le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4) utilisé dans ce dixième mode de réalisation. Ce circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comporte :
un accès de sortie (401) ayant deux bornes (4011) (4012), l’accès de sortie étant asymétrique ;
un accès d’entrée (402) ayant deux bornes (4021) (4022), l’accès d’entrée étant asymétrique ;
un dispositif à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (406), présentant une réactance positive ;
deux dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (407) (408), présentant chacun une réactance négative ;
un dispositif de mesure de température (45) comportant un seul capteur de température (453), le dispositif de mesure de température mesurant, à l’emplacement du capteur de température, une température, pour obtenir un ou plusieurs signaux de température, chacun des dits un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par la température à l’emplacement du capteur de température ;
un écran électromagnétique (48), qui est mis à la masse.
Tous les dits dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (406) (407) (408) sont réglables par moyen électrique, mais les circuits et les liaisons de contrôle nécessaires pour régler la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ne sont pas montrés sur la figure 13. Les liaisons nécessaires pour alimenter le capteur de température (453) et pour transporter les dits un ou plusieurs signaux de température ne sont pas montrées sur la figure 13.
Dans ce dixième mode de réalisation, l’écran électromagnétique (48) forme une enceinte contenant tous les dits dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable (406) (407) (408), dans laquelle la température est presque uniforme. C’est pourquoi un seul capteur de température est utilisé.
Dans ce dixième mode de réalisation, trois dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable sont utilisés. Ainsi, il est possible que le nombre de dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable soit supérieur ou égal à 3.
Dans les deuxième, neuvième et dixième modes de réalisation, l’accès de sortie et l’accès d’entrée du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique sont des accès asymétriques. Ceci n’est nullement une caractéristique de l’invention. En général, il est possible que l’accès d’entrée du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique soit un accès symétrique, et il est possible que l’accès de sortie du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique soit un accès symétrique.
Onzième mode de réalisation.
Au titre d’un onzième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 14 le schéma bloc d’un système d'accord automatique ayant un accès utilisateur (5) et un accès cible (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 30 MHz, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection (1), l’unité 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 l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un dispositif de mesure de température qui mesure, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des dits un ou plusieurs signaux de température étant déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
une unité de traitement du signal (2) similaire à celle décrite dans le premier mode de réalisation ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’au moins une des instructions d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par une ou plusieurs valeurs d’au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Un dispositif externe a un accès de sortie, l’accès de sortie du dispositif externe étant couplé à l’accès utilisateur. Le dispositif externe n’est pas montré sur la figure 14. Le dispositif externe applique l’excitation à l’accès utilisateur. Le dispositif externe délivre aussi une ou plusieurs “instructions du dispositif externe” à l’unité de traitement du signal (2). Les liaisons électriques nécessaires pour délivrer les dites instructions du dispositif externe ne sont pas montrées sur la figure 14.
L’unité de contrôle d’accord (3) reçoit les dits un ou plusieurs signaux de température procurés par le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, comme montré sur la figure 14.
Les instructions d’accord peuvent être de n’importe quel type de message numérique. Dans ce onzième mode de réalisation, les instructions d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences d’accord. Chacune des une ou plusieurs séquences d’accord comporte :
un traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord”, dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une dite instruction d’accord initiale, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction de ladite une dite instruction d’accord initiale ;
un traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord”, dans lequel l’unité de traitement du signal délivre au moins deux dites instructions d’accord ultérieures, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins deux valeurs ultérieures déterminées chacune en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’une des dites au moins deux dites instructions d’accord ultérieures.
Pendant le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord”, l’unité de traitement du signal détermine une fréquence de fonctionnement, estime les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et utilise une table de consultation pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale, en se basant sur la fréquence de fonctionnement et sur les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible. Le spécialiste comprend comment construire et utiliser une telle table de consultation. Ce traitement procure rapidement ladite une dite instruction d’accord initiale, qui est telle que le gain composite en puissance est typiquement plus proche du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquence de fonctionnement, que le gain composite en puissance obtenu avec le traitement correspondant du premier mode de réalisation, parce que l’unité de contrôle d’accord prend en compte les influences des températures aux dits un ou plusieurs emplacements.
Comme dans le premier mode de réalisation, le traitement “générer des valeurs ultérieures des signaux de contrôle d’accord” est utilisé pour sensiblement maximiser le gain composite en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, à la fréquence de fonctionnement. Ce traitement est cependant typiquement plus rapide, pour une précision donnée, que le traitement correspondant du premier mode de réalisation, parce qu’il est typiquement démarré plus proche du gain composite en puissance maximum réalisable avec le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique à la fréquence de fonctionnement.
Nous observons que le huitième mode de réalisation et ce onzième mode de réalisation divulguent un procédé comportant les étapes suivantes :
mesurer, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
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, la valeur initiale étant générée en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection.
Dans ce onzième mode de réalisation, il est aussi possible que chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales soit délivrée en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction des dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible.
Douzième mode de réalisation.
Au titre d’un douzième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 15 le schéma bloc d’un système d'accord automatique ayant un accès utilisateur (5) et un accès cible (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée supérieure ou égale à 300 MHz, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
une unité de détection (1), l’unité de détection délivrant au moins deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une variable électrique captée à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
une unité de détection additionnelle (8), l’unité de détection additionnelle délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection additionnelle”, chacun des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection additionnelle étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès utilisateur pendant que ladite excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un dispositif de mesure de température qui mesure, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en utilisant au moins deux des signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en utilisant un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3) similaire à celle décrite dans le huitième mode de réalisation.
Un dispositif externe a un accès de sortie, l’accès de sortie du dispositif externe étant couplé à l’accès utilisateur. Le dispositif externe n’est pas montré sur la figure 15. Le dispositif externe applique une excitation à l’accès utilisateur. Le dispositif externe délivre aussi une ou plusieurs “instructions du dispositif externe” à l’unité de traitement du signal (2), les dites instructions du dispositif externe informant l’unité de traitement du signal que ladite excitation a été appliquée, ou est en train d’être appliquée. De plus, le dispositif externe procure un ou plusieurs autres signaux à l’unité de traitement du signal et/ou reçoit un ou plusieurs autres signaux de l’unité de traitement du signal. Les liaisons électriques nécessaires pour délivrer les dites instructions du dispositif externe et pour transporter de tels autres signaux ne sont pas montrées sur la figure
15.
L’unité de détection additionnelle (8) peut par exemple être telle que les un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection additionnelle comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection additionnelle proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension aux bornes de l’accès utilisateur ; et un second signal de sortie d’unité de détection additionnelle proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant un courant entrant dans l’accès utilisateur. Ladite tension aux bornes de l’accès utilisateur peut être une tension complexe et ledit courant entrant dans l’accès utilisateur peut être un courant complexe. Alternativement, l’unité de détection additionnelle (8) peut par exemple être telle que les un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection additionnelle comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection additionnelle proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension incidente à l’accès utilisateur ; et un second signal de sortie d’unité de détection additionnelle proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant une tension réfléchie à l’accès utilisateur. Ladite tension incidente à l’accès utilisateur peut être une tension incidente complexe et ladite tension réfléchie à l’accès utilisateur peut être une tension réfléchie complexe.
Par exemple, la variable de performance peut être estimée en utilisant un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection et un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection additionnelle. Par exemple, la variable de performance peut être sensiblement le produit d’une constante négative et d’une moyenne du carré de la tension instantanée à l’accès cible, divisé par une moyenne du produit d’une tension instantanée à l’accès utilisateur par un courant instantané à l’accès utilisateur. Minimiser cette variable de performance maximise un gain en puissance du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique.
Une valeur de la fréquence porteuse de l’excitation est déterminée par l’unité de traitement du signal, en utilisant les un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection additionnelle.
Les instructions d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences d’accord. Une séquence d’accord comporte un traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord”, dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une dite instruction d’accord initiale, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction de ladite une dite instruction d’accord initiale. Dans ce traitement, l’unité de traitement du signal reçoit les dits un ou plusieurs signaux de température procurés par le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, comme montré sur la figure 15. L’unité de traitement du signal connaît aussi un modèle du circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, ce modèle prenant en compte les influences de la fréquence porteuse, des au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, d’une instruction d’accord et des températures aux dits un ou plusieurs emplacements, sur l’impédance présentée par l’accès utilisateur Ζυ. Cemodèle est utilisé pour délivrer ladite une dite instruction d’accord initiale. Ce modèle comprend: pour chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable, une table de consultation sur les caractéristiques du dit chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ; et une ou plusieurs formules pour calculer Ζυ.
Pendant le traitement “générer des valeurs initiales des signaux de contrôle d’accord”, l’unité de traitement du signal estime les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et utilise un “algorithme de boucle ouverte” pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale, ladite une dite instruction d’accord initiale étant telle qu’une “impédance prédite”, déterminée en se basant sur le modèle, soit aussi proche que possible d’une impédance recherchée, à la fréquence porteuse. Ce traitement n’exige ni des calculs difficiles ni beaucoup de temps, parce que l’algorithme de boucle ouverte utilise directement la fréquence porteuse, les au moins deux quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, et les températures aux dits un ou plusieurs emplacements, pour déterminer ladite une dite instruction d’accord initiale.
Treizième mode de réalisation.
Au titre d’un treizième mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 16 le schéma bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio utilisant un système d'accord automatique selon l’invention. L’émetteur-récepteur représenté sur la figure 16 est un émetteur-récepteur pour communication radio dans une bande de fréquences donnée, comportant :
une antenne (11), l’antenne opérant dans la bande de fréquences donnée ;
une liaison d’antenne (10), la liaison d’antenne ayant une extrémité lointaine et une extrémité proche, l’antenne étant couplée à l’extrémité lointaine de la liaison d’antenne, l’extrémité proche de la liaison d’antenne présentant une impédance appelée “l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne” ;
un dispositif radio (9) qui consiste en toutes les parties de l’émetteur-récepteur qui ne sont pas montrées ailleurs sur la figure 16, le dispositif radio ayant un accès radio, le dispositif radio délivrant des “instructions de séquence d’accord” qui indiquent quand une séquence d’accord est en train d’être effectuée, une excitation étant délivrée par l’accès radio pendant ladite séquence d’accord ;
une unité de détection (1), l’unité 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 variable électrique captée à l’extrémité proche de la liaison d’antenne pendant une séquence d’accord ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès de sortie qui est indirectement couplé à l’extrémité proche de la liaison d’antenne (10) à travers l’unité de détection (1), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès d’entrée qui est directement couplé à l’accès radio du dispositif radio (9), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à une fréquence dans la bande de fréquences donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une fréquence de l’excitation et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne étant estimées en utilisant les instructions de séquence d’accord et en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Le spécialiste comprend que ladite “impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne” de ce treizième mode de réalisation correspond à ladite “impédance vue par l’accès cible” du premier mode de réalisation.
Le spécialiste comprend que toute petite variation de l’impédance de l’antenne, produite par un changement de fréquence d’utilisation ou un changement du milieu entourant l’antenne, par exemple causé par l’interaction utilisateur, peut être compensée par un réglage automatique des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable. Ainsi, il est toujours possible d’obtenir les meilleures performances en utilisant l’émetteur-récepteur.
L’émetteur-récepteur est utilisé pour des transmissions radio dans un réseau cellulaire. L’excitation est un signal passe-bande, comme dans le huitième mode de réalisation. L’excitation est compatible avec les exigences des normes typiquement applicables aux réseaux cellulaires.
Quatorzième mode de réalisation.
Au titre d’un quatorzième mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 17 le schéma bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio utilisant un système d'accord automatique selon l’invention. L’émetteur-récepteur représenté sur la figure 17 est un émetteur-récepteur pour communication radio dans une bande de fréquences donnée, comportant :
N = 3 antennes (11 ), les N antennes étant telles qu’elles peuvent opérer à toute fréquence dans la bande de fréquences donnée ;
un dispositif radio (9) qui consiste en toutes les parties de l’émetteur-récepteur qui ne sont pas montrées ailleurs sur la figure 17, le dispositif radio ayant un accès radio, le dispositif radio délivrant des “instructions de séquence d’accord” qui indiquent quand une séquence d’accord est en train d’être effectuée, une excitation étant délivrée par l’accès radio pendant ladite séquence d’accord ;
une unité de commutation (12), l’unité de commutation recevant une “instruction de configuration” générée automatiquement par le dispositif radio, l’unité de commutation comportant N “accès antenne” couplés chacun à une et une seule des antennes à travers une liaison d’antenne (10), l’unité de commutation comportant un “accès réseau”, l’unité de commutation opérant dans une configuration active déterminée par l’instruction 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 la bande de fréquences donnée, un chemin bidirectionnel entre l’accès réseau et un et un seul des accès antenne, l’accès réseau présentant une impédance appelée “l’impédance présentée par l’accès réseau” ;
une unité de détection (1), l’unité 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 variable électrique captée à l’accès réseau pendant une séquence d’accord ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès de sortie qui est indirectement couplé à l’accès réseau à travers l’unité de détection (1), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès d’entrée qui est directement couplé à l’accès radio du dispositif radio (9), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à une fréquence dans la bande de fréquences donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une fréquence porteuse de l’excitation et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès réseau, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès réseau étant estimées en utilisant les instructions de séquence d’accord et en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Le spécialiste comprend que ladite “impédance présentée par l’accès réseau” de ce quatorzième mode de réalisation correspond à ladite “impédance vue par l’accès cible” du premier mode de réalisation.
L’unité de commutation opère (ou est utilisée) dans une configuration active déterminée par l’instruction 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, un chemin entre l’accès réseau 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 d’un accès antenne parmi les N accès antenne.
L’unité de commutation procure, pour des signaux dans la bande de fréquences donnée, un chemin entre l’accès réseau et l’accès antenne sélectionné. 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 (ici, “contrôlés électriquement” signifie “contrôlés par moyen électrique”). 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 (en anglais: “MEMS switch”), ou un circuit utilisant une ou plusieurs diodes PIN et/ou un ou plusieurs transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFETs) comme dispositifs de commutation.
Par exemple, l’instruction de configuration peut être déterminée en fonction d’une ou plusieurs des variables suivantes :
les dites au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès réseau ;
une ou plusieurs variables de localisation, chacune des variables de localisation dépendant, dans une configuration d’utilisation donnée, de la distance entre une partie d’un corps humain et une zone de l’émetteur-récepteur ;
les fréquences utilisées pour la communication radio avec l’antenne sélectionnée ; 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.
Par exemple, au moins une des variables de localisation peut être une sortie d’un capteur sensible à une pression exercée par une partie d’un corps humain. Par exemple, au moins une des variables de localisation peut être une sortie d’un capteur de proximité. Par exemple, au moins une des variables de localisation peut être déterminée par un changement d’état d’une sortie d’un écran tactile.
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’émetteur-récepteur.
L’instruction de configuration peut par exemple être déterminée en utilisant une table de consultation.
Dans la figure 17, nous avons N = 3. Plus généralement, N peut être n’importe quel entier supérieur ou égal à deux.
Quinzième mode de réalisation.
Au titre d’un quinzième mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 18 le schéma bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio utilisant un système d'accord automatique selon l’invention. L’émetteur-récepteur représenté sur la figure 18 est un émetteur-récepteur pour communication radio dans une bande de fréquences donnée, comportant :
une antenne (11), l’antenne opérant dans la bande de fréquences donnée ;
une liaison d’antenne (10), la liaison d’antenne ayant une extrémité lointaine et une extrémité proche, l’antenne étant couplée à l’extrémité lointaine de la liaison d’antenne, l’extrémité proche de la liaison d’antenne présentant une impédance appelée “l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne” ;
un dispositif radio (9) qui consiste en toutes les parties de l’émetteur-récepteur qui ne sont pas montrées ailleurs sur la figure 18, le dispositif radio ayant un accès radio, le dispositif radio délivrant des “instructions de séquence d’accord” qui indiquent quand une séquence d’accord est en train d’être effectuée, une excitation étant délivrée par l’accès radio pendant ladite séquence d’accord ;
une unité de détection (1), l’unité 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 variable électrique captée à l’extrémité proche de la liaison d’antenne pendant une séquence d’accord ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès de sortie qui est indirectement couplé à l’extrémité proche de la liaison d’antenne (10) à travers l’unité de détection (1), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès d’entrée qui est directement couplé à l’accès radio du dispositif radio (9), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à une fréquence dans la bande de fréquences donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un dispositif de mesure de température qui mesure, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des dits un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une fréquence de l’excitation, en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne étant estimées en utilisant les instructions de séquence d’accord et en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Le spécialiste comprend que ladite “impédance présentée par l’extrémité proche de la liaison d’antenne” de ce quinzième mode de réalisation correspond à ladite “impédance vue par l’accès cible” du huitième mode de réalisation.
Le spécialiste comprend que toute petite variation de l’impédance de l’antenne, produite par un changement de fréquence d’utilisation ou un changement du milieu entourant l’antenne, par exemple causé par l’interaction utilisateur, peut être compensée par un réglage automatique des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable. Ainsi, il est toujours possible d’obtenir les meilleures performances en utilisant l’émetteur-récepteur.
L’émetteur-récepteur est utilisé pour des transmissions radio dans un réseau cellulaire. L’excitation est un signal passe-bande, comme dans le huitième mode de réalisation. L’excitation est compatible avec les exigences des normes typiquement applicables aux réseaux cellulaires.
Seizième mode de réalisation.
Au titre d’un seizième mode de réalisation de l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 19 le schéma bloc d’un émetteur-récepteur pour communication radio utilisant un système d'accord automatique selon l’invention. L’émetteur-récepteur représenté sur la figure 19 est un émetteur-récepteur pour communication radio dans une bande de fréquences donnée, comportant :
N = 3 antennes (11), les A antennes étant telles qu’elles peuvent opérer à toute fréquence dans la bande de fréquences donnée ;
un dispositif radio (9) qui consiste en toutes les parties de l’émetteur-récepteur qui ne sont pas montrées ailleurs sur la figure 19, le dispositif radio ayant un accès radio, le dispositif radio délivrant des “instructions de séquence d’accord” qui indiquent quand une séquence d’accord est en train d’être effectuée, une excitation étant délivrée par l’accès radio pendant ladite séquence d’accord ;
une unité de commutation (12), l’unité de commutation recevant une “instruction de configuration” générée automatiquement par le dispositif radio, l’unité de commutation comportant N “accès antenne” couplés chacun à une et une seule des antennes à travers une liaison d’antenne (10), l’unité de commutation comportant un “accès réseau”, l’unité de commutation opérant dans une configuration active déterminée par l’instruction 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 la bande de fréquences donnée, un chemin bidirectionnel entre l’accès réseau et un et un seul des accès antenne, l’accès réseau présentant une impédance appelée “l’impédance présentée par l’accès réseau” ;
une unité de détection (1), l’unité 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 variable électrique captée à l’accès réseau pendant une séquence d’accord ;
un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès de sortie qui est indirectement couplé à l’accès réseau à travers l’unité de détection (1), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un accès d’entrée qui est directement couplé à l’accès radio du dispositif radio (9), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à une fréquence dans la bande de fréquences donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un dispositif de mesure de température qui mesure, en un ou plusieurs emplacements dans le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, une température, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de température”, chacun des dits un ou plusieurs signaux de température étant principalement déterminé par une ou plusieurs des températures aux dits un ou plusieurs emplacements ;
une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une fréquence porteuse de l’excitation, en fonction des dits un ou plusieurs signaux de température et en fonction d’au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès réseau, les dites au moins deux quantités réelles dépendantes de l’impédance présentée par l’accès réseau étant estimées en utilisant les instructions de séquence d’accord et les signaux de sortie d’unité de détection, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures étant déterminée en utilisant un algorithme de régulation par recherche d’extremum, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des signaux de sortie d’unité de détection ;
une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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 d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
Le spécialiste comprend que ladite “impédance présentée par l’accès réseau” de ce seizième mode de réalisation correspond à ladite “impédance vue par l’accès cible” du huitième mode de réalisation.
L’instruction de configuration peut par exemple être déterminée comme dans le quatorzième mode de réalisation.
Dans la figure 19, nous avons N = 3. Plus généralement, N peut être n’importe quel entier supérieur ou égal à deux.
INDICATIONS SUR LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES
Le procédé selon l’invention est adapté pour régler automatiquement et de façon optimale un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, et le système d'accord automatique selon l’invention peut régler automatiquement et de façon optimale son circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique. Le système d'accord automatique selon l’invention peut être une partie d’un récepteur radio, ou d’un émetteur radio. Dans de telles applications, l’accès cible du système d'accord automatique selon l’invention peut être directement ou indirectement couplé à une antenne, et l’accès utilisateur du système d'accord automatique selon l’invention peut être couplé à un accès d’entrée signal radiofréquence du récepteur radio, ou à un accès de sortie signal radiofréquence de l’émetteur radio.
Le procédé et le système d'accord automatique selon l’invention peuvent régler de façon optimale, rapide et automatique le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, sans calculs très difficiles. L’invention est donc particulièrement adaptée aux émetteurs radio mobiles et aux émetteurs-récepteurs radio mobiles, par exemple ceux utilisés dans les radiotéléphones portables ou les ordinateurs portables, qui peuvent être soumis à des variations rapides des caractéristiques électromagnétiques du milieu entourant les une ou plusieurs antennes utilisées pour les communications radio.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé pour réglage automatique d’un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique étant une partie d’un système d'accord automatique ayant un “accès utilisateur” (5) et un “accès cible” (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers 1 ’accès cible, le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ayant une influence sur une impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord”, le procédé comportant les étapes suivantes :
    appliquer une excitation à l’accès utilisateur ;
    capter une ou plusieurs variables électriques à l’accès cible pendant que l’excitation est appliquée, pour obtenir un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par au moins une des une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès cible ;
    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 quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection, une commande en boucle ouverte étant utilisée pour générer ladite valeur initiale du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord ; générer, pour un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, un algorithme de régulation par recherche d’extremum étant utilisé pour générer ladite au moins une valeur ultérieure de chacun des dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance en contrôlant les dits un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel :
    le nombre des dits un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection est supérieur ou égal à 2 ;
    le nombre des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible est supérieur ou égal à 2 ; et les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible.
  3. 3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’algorithme de régulation par recherche d’extremum comporte une étape dans laquelle une ou plusieurs perturbations sont appliquées chacune à un des signaux de contrôle d’accord.
  4. 4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’algorithme de régulation par recherche d’extremum s’achève lorsqu’un critère d’achèvement est satisfait.
  5. 5. Système d'accord automatique ayant un “accès utilisateur” (5) et un “accès cible” (6), le système d'accord automatique permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis l’accès utilisateur vers l’accès cible, le système d'accord automatique comportant :
    une unité de détection (1), l’unité de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à l’accès cible pendant qu’une excitation est appliquée à l’accès utilisateur ;
    un circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique (4), le circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique comportant un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable, les un ou plusieurs dispositifs à impédance réglable étant appelés les “dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable” et étant tels que, à ladite fréquence donnée, chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable a une réactance, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable ayant une influence sur une impédance présentée par l’accès utilisateur, la réactance de n’importe lequel des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant réglable par moyen électrique ;
    une unité de traitement du signal (2), l’unité de traitement du signal délivrant des “instructions d’accord”, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord initiale”, chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales étant déterminée en fonction d’une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible, les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible étant estimées en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection, le système d'accord automatique étant tel qu’une commande en boucle ouverte est utilisée pour déterminer chacune des une ou plusieurs instructions d’accord initiales, au moins une des instructions d’accord étant une “instruction d’accord ultérieure”, l’unité de traitement du signal exécutant un algorithme de régulation par recherche d’extremum pour générer chacune des une ou plusieurs instructions d’accord ultérieures, l’algorithme de régulation par recherche d’extremum cherchant à maximiser ou à minimiser une variable de performance, la variable de performance étant estimée en fonction d’un ou plusieurs des un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection ; une unité de contrôle d’accord (3), l’unité de contrôle d’accord recevant les instructions d’accord de l’unité de traitement du signal, l’unité de contrôle d’accord délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’accord” au circuit d’adaptation accordable à accès d’entrée unique et accès de sortie unique, l’unité de contrôle d’accord 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, les dites une ou plusieurs valeurs du dit chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord étant déterminées en fonction d’au moins une des instructions d’accord, la réactance de chacun des dispositifs à impédance réglable du circuit d’adaptation accordable étant principalement déterminée par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord.
  6. 6. Système d'accord automatique selon la revendication 5, dans lequel :
    le nombre des dits un ou plusieurs signaux de sortie d’unité de détection est supérieur ou égal à 2 ;
    le nombre des dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible est supérieur ou égal à 2 ; et les dites une ou plusieurs quantités réelles dépendantes d’une impédance vue par l’accès cible sont suffisantes pour pouvoir calculer une partie réelle et une partie imaginaire de l’impédance vue par l’accès cible.
  7. 7. Système d'accord automatique selon la revendication 6, dans lequel les signaux de sortie d’unité 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 de l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant un courant sortant de l’accès cible.
  8. 8. Système d'accord automatique selon la revendication 6, dans lequel les signaux de sortie d’unité 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 l’accès cible ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde
    5 variable électrique, la seconde variable électrique étant une tension réfléchie à l’accès cible.
  9. 9. Système d'accord automatique selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel les instructions d’accord sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences d’accord, chacune des une ou plusieurs séquences d’accord comportant :
    un traitement (23) dans lequel l’unité de traitement du signal délivre une dite instruction 10 d’accord initiale, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, une valeur initiale déterminée en fonction de ladite une dite instruction d’accord initiale ; un traitement (24) dans lequel l’unité de traitement du signal délivre au moins deux dites instructions d’accord ultérieures, et dans lequel l’unité de contrôle d’accord génère, 15 pour chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’accord, au moins deux valeurs ultérieures déterminées chacune en fonction d’une des dites au moins deux dites instructions d’accord ultérieures.
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