FR3080245A1 - METHOD FOR AUTOMATICALLY ADJUSTING PASSIVE TUNABLE ANTENNAS AND RADIO TRANSMITTER-RECEIVER USING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour régler automatiquement une pluralité d'antennes passives accordables d'un émetteur-récepteur radio qui communique dans un réseau radio en utilisant ces antennes passives accordables. L'invention concerne aussi un émetteur-récepteur radio utilisant ce procédé. Un émetteur-récepteur radio selon l'invention comporte : 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), chacune des antennes passives accordables étant une partie d'un réseau d'antennes à accès multiples (1) ayant 4 accès utilisateur ; 4 unités de détection (31) (32) (33) (34) ; 4 liaisons d'antenne (21) (22) (23) (24) ; une unité radio (8), l'unité radio recevant, d'un réseau radio, un signal radio procurant une autorisation d'utiliser, pour des excitations destinées à un réglage, un ou plusieurs symboles de donnée, l'unité radio appliquant 4 excitations aux accès utilisateur, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès utilisateur, l'unité radio délivrant des instructions de réglage d'antenne ; et une unité de contrôle (6), qui délivre un ou plusieurs signaux de contrôle d'antenne aux antennes passives accordables.The invention relates to a method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas of a radio transceiver which communicates in a radio network using these tunable passive antennas. The invention also relates to a radio transceiver using this method. A radio transceiver according to the invention comprises: 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), each of the tunable passive antennas being part of a multiple access antenna array (1) having 4 user access; 4 detection units (31) (32) (33) (34); 4 antenna links (21) (22) (23) (24); a radio unit (8), the radio unit receiving, from a radio network, a radio signal providing an authorization to use, for excitations for tuning, one or more data symbols, the radio unit applying 4 excitations to user access, one and only one of the excitations being applied to each user access, the radio unit delivering antenna setting instructions; and a control unit (6), which delivers one or more antenna control signals to the tunable passive antennas.
Description
Procédé pour réglage automatique d’antennes passives accordables et émetteur-récepteur radio utilisant ce procédéMethod for automatic tuning of tunable passive antennas and radio transceiver using this method
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L’invention concerne un procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables d’un émetteur-récepteur radio qui communique dans un réseau radio en utilisant ces antennes passives accordables, le réseau radio pouvant par exemple être un réseau radio cellulaire. L’invention concerne aussi un émetteur-récepteur radio utilisant ce procédé.The invention relates to a method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas of a radio transceiver which communicates in a radio network using these tunable passive antennas, the radio network possibly being for example a cellular radio network. The invention also relates to a radio transceiver using this method.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEUREPRIOR STATE OF THE ART
Une antenne passive accordable comporte au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de ladite antenne passive accordable, ledit au moins un paramètre étant réglable, par exemple par moyen électrique. Régler une antenne passive accordable signifie régler au moins un dit au moins un paramètre. Chacune des dites une ou plusieurs caractéristiques peut par exemple être une caractéristique électrique telle qu’une impédance à une fréquence spécifiée, ou une caractéristique électromagnétique telle qu’un diagramme de directivité à une fréquence spécifiée. Une antenne passive accordable peut aussi être appelée “antenne reconfigurable” (en anglais : “reconfigurable antenna”). Certains auteurs considèrent trois classes d’antenne passive accordable : les antennes agiles en polarisation (en anglais : “polarization-agile antennas”), les antennes à diagramme reconfigurable (en anglais : “pattern-reconfigurable antennas”) et les antennes agiles en fréquence (en anglais : “frequency-agile antennas”. L’état de l’art concernant les antennes agiles en fréquence est par exemple décrit dans l’article de A. Petosa intitulé “An Overview of Tuning Techniques for Frequency-Agile Antennas”, publié dans IEEE Antennas andPropagation Magazine, vol. 54, No. 5, en octobre 2012. Comme expliqué dans cet article, de nombreux types de dispositif de contrôle d’antenne peuvent être utilisés pour contrôler une ou plusieurs caractéristiques d’une antenne passive accordable. Un dispositif de contrôle d’antenne peut par exemple être :A tunable passive antenna comprises at least one antenna control device having at least one parameter having an effect on one or more characteristics of said tunable passive antenna, said at least one parameter being adjustable, for example by electrical means. Setting a tunable passive antenna means setting at least one said at least one parameter. Each of said one or more characteristics can for example be an electrical characteristic such as an impedance at a specified frequency, or an electromagnetic characteristic such as a directivity diagram at a specified frequency. A tunable passive antenna can also be called “reconfigurable antenna” (in English: “reconfigurable antenna”). Some authors consider three classes of tunable passive antenna: agile polarized antennas (in English: “polarization-agile antennas”), antennas with reconfigurable diagram (in English: “pattern-reconfigurable antennas”) and frequency agile antennas (in English: “frequency-agile antennas”. The state of the art concerning frequency agile antennas is for example described in the article by A. Petosa entitled “An Overview of Tuning Techniques for Frequency-Agile Antennas”, published in IEEE Antennas andPropagation Magazine, vol. 54, No. 5, in October 2012. As explained in this article, many types of antenna control device can be used to control one or more characteristics of a tunable passive antenna An antenna control device can for example be:
- un interrupteur ou commutateur contrôlé électriquement, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être l’état de l’interrupteur ou commutateur ;- an electrically controlled switch or switch, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna may be the state of the switch or switch;
- un dispositif à impédance réglable, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être la réactance ou l’impédance, à une fréquence spécifiée, du dispositif à impédance réglable ; ou- an adjustable impedance device, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna can be the reactance or the impedance, at a specified frequency, of the impedance device adjustable; or
- un actionneur disposé pour produire une déformation mécanique de l’antenne passive accordable, auquel cas un paramètre du dispositif de contrôle d’antenne ayant un effet sur une ou plusieurs caractéristiques de l’antenne passive accordable peut être une longueur de la déformation.- an actuator arranged to produce a mechanical deformation of the tunable passive antenna, in which case a parameter of the antenna control device having an effect on one or more characteristics of the tunable passive antenna can be a length of the deformation.
Si un dispositif de contrôle d’antenne est un interrupteur ou commutateur contrôlé électriquement, il peut par exemple être un relais électromécanique, ou un interrupteur microélectromécanique (en anglais: “MEMS switch”), ou un circuit utilisant une ou plusieurs diodes PIN ou un ou plusieurs transistors à effet de champ à grille isolée (MOSFETs) comme dispositifs de commutation.If an antenna control device is an electrically controlled switch or switch, it can for example be an electromechanical relay, or a microelectromechanical switch (in English: “MEMS switch”), or a circuit using one or more PIN diodes or a or several insulated gate field effect transistors (MOSFETs) as switching devices.
Un dispositif à impédance réglable est un composant comprenant deux bornes qui se comportent sensiblement comme les bornes d’un bipôle linéaire passif, et qui sont par conséquent complètement caractérisées par une impédance qui peut dépendre de la fréquence, cette impédance étant réglable.An adjustable impedance device is a component comprising two terminals which behave substantially like the terminals of a passive linear bipole, and which are therefore completely characterized by an impedance which may depend on the frequency, this impedance being adjustable.
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure seulement, à une fréquence donnée, un ensemble fini de valeurs de réactance, cette caractéristique étant par exemple obtenue si le dispositif à impédance réglable est :An adjustable impedance device having an electrically adjustable reactance can be such that it provides only, at a given frequency, a finite set of reactance values, this characteristic being for example obtained if the adjustable impedance device is:
- un réseau comportant une pluralité de condensateurs ou de tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs contrôlés électriquement, comme des relais électromécaniques, ou des interrupteurs microélectromécaniques, ou des diodes PIN ou des transistors à effet de champ à grille isolée, utilisés pour faire contribuer différents condensateurs ou différents tronçons de ligne de transmission en circuit ouvert du réseau à la réactance ; ou- a network comprising a plurality of capacitors or sections of transmission line in open circuit and one or more electrically controlled switches or switches, such as electromechanical relays, or microelectromechanical switches, or PIN diodes or field effect transistors insulated grid, used to make different capacitors or different sections of transmission line in open circuit of the network contribute to reactance; or
- un réseau comportant une pluralité de bobines ou de tronçons de ligne de transmission en court-circuit et un ou plusieurs interrupteurs ou commutateurs contrôlés électriquement utilisés pour faire contribuer différentes bobines ou différents tronçons de ligne de transmission en court-circuit du réseau à la réactance.- a network comprising a plurality of coils or shortened transmission line sections and one or more electrically controlled switches or switches used to cause different coils or different shorted transmission line sections of the network to reactance .
Un dispositif à impédance réglable ayant une réactance réglable par moyen électrique peut être tel qu’il procure, à une fréquence donnée, un ensemble continu de valeurs de réactance, cette caractéristique étant par exemple obtenue si le dispositif à impédance réglable est basé sur l’utilisation d’une diode à capacité variable ; ou d’un composant MOS à capacité variable (en anglais: “MOS varactor”) ; ou d’un composant microélectromécanique à capacité variable (en anglais: “MEMS varactor”) ; ou d’un composant ferroélectrique à capacité variable (en anglais: “ferroelectric varactor”).An adjustable impedance device having an electrically adjustable reactance may be such that it provides, at a given frequency, a continuous set of reactance values, this characteristic being for example obtained if the adjustable impedance device is based on the use of a variable capacity diode; or a variable capacity MOS component (in English: "MOS varactor"); or a microelectromechanical component with variable capacity (in English: "MEMS varactor"); or a ferroelectric component with variable capacity (in English: “ferroelectric varactor”).
De nombreux procédés existent pour régler automatiquement une unique antenne passive accordable, par exemple les procédés divulgués dans le brevet des Etats-Unis d’Amérique numéro 8,063,839 intitulé “Tunable antenna System”, et dans le brevet des Etats-Unis d’Amérique numéro 8,325,097 intitulé “Adaptively tunable antennas and method of operation therefore”. De tels procédés ne peuvent être utilisés pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, lorsque les interactions entre les antennes passives accordables ne sont pas négligeables.Many methods exist for automatically tuning a single tunable passive antenna, for example the methods disclosed in United States patent number 8,063,839 entitled “Tunable antenna System”, and in United States patent number 8,325,097 entitled “Adaptively tunable antennas and method of operation therefore”. Such methods cannot be used to automatically adjust a plurality of tunable passive antennas, when the interactions between the tunable passive antennas are not negligible.
Un premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables peut être dérivé de l’approche employée dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,077,317, intitulé “Method and apparatus for automatically tuning an impédance matrix, and radio transmitter using this apparatus”, qui divulgue un procédé pour régler automatiquement une unité d’accord à accès d’entrée multiples et accès de sortie multiples, en utilisant des excitations différentes appliquées successivement à m accès utilisateur, où m est un entier supérieur ou égal à deux. Ce premier procédé est applicable à un émetteur radio utilisant une pluralité d’antennes simultanément. Ce premier procédé peut être utilisé lorsque les interactions entre les antennes passives accordables ne sont pas négligeables. Pour régler automatiquement m antennes passives accordables, le premier procédé utilise au moins m excitations différentes appliquées successivement aux m accès utilisateur. Malheureusement, ce procédé n’est habituellement pas compatible avec la spécification d’un émetteur radio utilisé pour des communications radio ΜΙΜΟ, parce que la génération d’une séquence d’au moins m excitations différentes appliquées successivement entraîne une émission prolongée d’ondes électromagnétiques, qui n’est habituellement pas compatible avec les exigences de tous les modes d’émission ΜΙΜΟ des normes applicables, par exemple les normes LTE-Advanced.A first method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas can be derived from the approach used in United States patent number 9,077,317, entitled “Method and apparatus for automatically tuning an impedance matrix, and radio transmitter using this apparatus ”, which discloses a method for automatically tuning a multiple input and multiple output access tuning unit, using different excitations applied successively to m user access, where m is an integer greater than or equal to two . This first method is applicable to a radio transmitter using a plurality of antennas simultaneously. This first method can be used when the interactions between the tunable passive antennas are not negligible. To automatically adjust m tunable passive antennas, the first method uses at least m different excitations applied successively to the m user accesses. Unfortunately, this method is usually not compatible with the specification of a radio transmitter used for radio communications ΜΙΜΟ, because the generation of a sequence of at least m different excitations applied successively results in a prolonged emission of electromagnetic waves. , which is not usually compatible with the requirements of all transmission modes ΜΙΜΟ of applicable standards, for example LTE-Advanced standards.
Ce problème est résolu dans un deuxième procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, divulgué dans le brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,698,484, intitulé “Method for automatically adjusting tunable passive antennas, and automatically tunable antenna array using this method”, dans lequel il n’est pas nécessaire que les excitations soient appliquées successivement.This problem is solved in a second method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas, disclosed in United States patent number 9,698,484, entitled “Method for automatically adjusting tunable passive antennas, and automatically tunable antenna array using this method ”, in which the excitations do not have to be applied successively.
Un schéma-bloc d’un système d'antennes automatique mettant en oeuvre le premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, ou le deuxième procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, est montré sur la figure 1. Le système d'antennes automatique montré sur la figure 1 a m = 4 accès utilisateur (311) (321) (331) (341), les m accès utilisateur présentant, à une fréquence donnée, une matrice impédance appelée “la matrice impédance présentée par les accès utilisateur”, le système d'antennes automatique comportant :A block diagram of an automatic antenna system implementing the first method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas, or the second method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas, is shown in Figure 1 The automatic antenna system shown in FIG. 1 am = 4 user ports (311) (321) (331) (341), the m user ports having, at a given frequency, an impedance matrix called “the impedance matrix presented by user access ”, the automatic antenna system comprising:
m = 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), les antennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, les antennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables étant contrôlées en utilisant ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant un effet sur les dites une ou plusieurs caractéristiques, ledit au moins un paramètre étant réglable par moyen électrique ;m = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the tunable passive antennas forming a network of multiple access antennas (1), each tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas being controlled using said at least one antenna control device, said at least one antenna control device antenna having at least one parameter having an effect on said one or more characteristics, said at least one parameter being adjustable by electrical means;
m unités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée (ou mesurée) à un des accès utilisateur ;m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units delivering two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by a variable electrical sensed (or measured) at one of the user ports;
m liaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité couplée à un et un seul des accès utilisateur, à travers une et une seule des unités de détection ;m antenna links (21) (22) (23) (24), each of the antenna links having a first end coupled to a signal access of one and only one of the tunable passive antennas, each of the antenna links having a second end coupled to one and only one of the user ports, through one and only one of the detection units;
une unité de traitement du signal (5), l’unité de traitement du signal estimant q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, où q est un entier supérieur ou égal à m, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection causés par m excitations appliquées aux accès utilisateur, l’unité de traitement du signal délivrant une “instruction de réglage” en fonction des dites q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; et une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle recevant l’instruction de réglage de l’unité de traitement du signal (5), l’unité de contrôle délivrant des “signaux de contrôle”, les signaux de contrôle étant déterminés en fonction de l’instruction de réglage, chacun des dits paramètres étant principalement déterminé par au moins un des signaux de contrôle.a signal processing unit (5), the signal processing unit estimating q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m, using the output signals d the detection unit caused by m excitations applied to the user ports, the signal processing unit delivering a “setting instruction” as a function of said q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports; and a control unit (6), the control unit receiving the adjustment instruction from the signal processing unit (5), the control unit delivering "control signals", the control signals being determined as a function of the adjustment instruction, each of said parameters being mainly determined by at least one of the control signals.
Le premier procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables et le deuxième procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables sont basés sur une commande en boucle fermée, et ils n’incluent pas la description d’une technique de commande rapide, si bien qu’un réglage automatique complet de la pluralité d’antennes passives accordables nécessite plusieurs itérations, chaque itération comportant les étapes suivantes : appliquer m excitations aux m accès utilisateur ; estimer q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; délivrer une instruction de réglage ; et délivrer des signaux de contrôle. Pour être compatible avec les exigences des normes typiquement applicables aux réseaux radio ΜΙΜΟ, chaque itération doit typiquement utiliser, pour les excitations, un ou plusieurs symboles de donnée (par exemple un symbole de donnée OFDMA ou SC-FDMA) comportant des ressources élémentaires (en anglais “resource cléments”) allouées à des signaux de référence (aussi appelés signaux pilote) pour l’estimation du canal ΜΙΜΟ. Ceci a deux conséquences indésirables : premièrement, les signaux pilotes d’un symbole de donnée utilisé dans une itération donnent une estimation incorrecte du canal ΜΙΜΟ, puisque le canal est modifié à la fin de l’itération ; et deuxièmement, ledit réglage automatique complet est très lent, car les signaux de référence ne sont pas très fréquents.The first method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas and the second method for automatically tuning a plurality of tunable passive antennas are based on closed loop control, and do not include the description of a control technique fast, so that a complete automatic adjustment of the plurality of tunable passive antennas requires several iterations, each iteration comprising the following steps: applying m excitations to m user accesses; estimate q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports; issue a setting instruction; and deliver control signals. To be compatible with the requirements of the standards typically applicable to radio networks ΜΙΜΟ, each iteration must typically use, for the excitations, one or more data symbols (for example an OFDMA or SC-FDMA data symbol) comprising elementary resources (in English “resource clements”) allocated to reference signals (also called pilot signals) for the estimation of the channel ΜΙΜΟ. This has two undesirable consequences: first, the pilot signals of a data symbol used in an iteration give an incorrect estimate of the channel ΜΙΜΟ, since the channel is modified at the end of the iteration; and secondly, said complete automatic adjustment is very slow, because the reference signals are not very frequent.
Ainsi, l’état de l’art antérieur n’enseigne pas de procédé précis et rapide pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, et l’état de l’art antérieur n’enseigne pas de procédé compatible avec les exigences des normes typiquement applicables aux réseaux radio ΜΙΜΟ, et qui ne donne pas une estimation incorrecte du canal ΜΙΜΟ.Thus, the state of the prior art does not teach a precise and rapid method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas, and the state of the prior art does not teach a method compatible with the requirements of standards typically applicable to radio networks ΜΙΜΟ, and which do not give an incorrect estimate of the channel ΜΙΜΟ.
EXPOSÉ DE L’INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
L’invention a pour objet un procédé pour régler automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables, dépourvus des limitations mentionnées ci-dessus des techniques connues, et aussi un émetteur-récepteur radio utilisant ce procédé.The subject of the invention is a method for automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas, devoid of the above-mentioned limitations of known techniques, and also a radio transceiver using this method.
Dans la suite, X et Y étant des quantités ou variables différentes, effectuer une action en fonction de X n’exclut pas la possibilité d’effectuer cette action en fonction de Y. Dans la suite, “ayant une influence” et “ayant un effet” ont le même sens. Dans la suite, “couplé”, lorsque ce terme est appliqué à deux accès (au sens de la théorie des circuits), peut indiquer que les accès sont directement couplés, chaque terminal d’un des accès étant dans ce cas connecté à (ou, de façon équivalente, en contact électrique avec) un et un seul des terminaux de l’autre accès, et/ou que les accès sont indirectement couplés, une interaction électrique différente du couplage direct existant dans ce cas entre les accès, par exemple à travers un ou plusieurs composants.In the following, X and Y being different quantities or variables, performing an action as a function of X does not exclude the possibility of performing this action as a function of Y. In the following, “having an influence” and “having a effect ”have the same meaning. In the following, “coupled”, when this term is applied to two ports (in the sense of circuit theory), can indicate that the ports are directly coupled, each terminal of one of the ports being in this case connected to (or , equivalently, in electrical contact with) one and only one of the terminals of the other access, and / or that the accesses are indirectly coupled, an electrical interaction different from the direct coupling existing in this case between the accesses, for example at through one or more components.
Le procédé selon l’invention est un procédé pour régler automatiquement N antennes passives accordables d’un système d’antennes, où TV est un entier supérieur ou égal à 2, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables étant contrôlées en utilisant ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant une influence sur les dites une ou plusieurs caractéristiques, ledit au moins un paramètre étant réglable par moyen électrique, ledit au moins un paramètre étant principalement déterminé par au moins un signal de contrôle d’antenne, le système d’antennes ayant m accès utilisateur, où m est un entier supérieur ou égal à 2, le système d’antennes étant une partie d’un émetteur-récepteur pour communiquer dans un réseau radio, l’émetteur-récepteur radio permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, le procédé comportant les étapes suivantes :The method according to the invention is a method for automatically adjusting N tunable passive antennas of an antenna system, where TV is an integer greater than or equal to 2, each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device , one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas being controlled using said at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one parameter having an influence on said one or several characteristics, said at least one parameter being adjustable by electrical means, said at least one parameter being mainly determined by at least one antenna control signal, the antenna system having m user access, where m is a greater integer or equal to 2, the antenna system being part of a transceiver for communicating in a network u radio, the radio transceiver allowing, at a given frequency, a transfer of power from user m accesses to an electromagnetic field radiated by tunable passive antennas, the process comprising the following steps:
recevoir, du réseau radio, un signal radio procurant une autorisation d’utiliser, pour des excitations destinées à un réglage, un ou plusieurs symboles de donnée, chacun des dits symboles de donnée étant appelé “symbole de donnée autorisé” ;receive, from the radio network, a radio signal providing an authorization to use, for excitations intended for adjustment, one or more data symbols, each of said data symbols being called "authorized data symbol";
appliquer m excitations aux m accès utilisateur, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès utilisateur, les excitations existant à l’intérieur d’un ou plusieurs des un ou plusieurs symboles de donnée autorisés ;apply m excitations to m user accesses, one and only one of the excitations being applied to each of the user accesses, the excitations existing inside one or more of the one or more authorized data symbols;
capter une ou plusieurs variables électriques à chacun des accès utilisateur, pour obtenir des “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par au moins une des variables électriques captées à un des accès utilisateur ;picking up one or more electrical variables at each of the user ports, to obtain “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being mainly determined by at least one of the electrical variables picked up at one of the user access;
estimer q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, où q est un entier supérieur ou égal à m, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection ; et utiliser les dites q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, pour obtenir les un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.estimate q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m, using the output signals from the detection unit; and use the said q actual quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, to obtain the one or more antenna control signals.
Le procédé selon l’invention peut par exemple être tel que l’émetteur-récepteur radio demande au réseau radio l’autorisation d’utiliser, pour des excitations destinées à un réglage, un ou plusieurs symboles de donnée ; et qu’ensuite l’émetteur-récepteur radio reçoit ladite autorisation. Dans ce cas, le procédé peut par exemple être tel que l’émetteur-récepteur radio spécifie les un ou plusieurs symboles de donnée qu’il demande d’utiliser.The method according to the invention may, for example, be such that the radio transceiver requests authorization from the radio network to use, for excitations intended for adjustment, one or more data symbols; and then the radio transceiver receives said authorization. In this case, the method can for example be such that the radio transceiver specifies the one or more data symbols that it requests to use.
Le procédé selon l’invention peut par exemple être tel que le réseau radio spécifie les un ou plusieurs symboles de donnée autorisés.The method according to the invention can for example be such that the radio network specifies the one or more authorized data symbols.
Le procédé selon l’invention peut par exemple être tel que les excitations n’existent qu’à l’intérieur d’une ou plusieurs ressources élémentaires des un ou plusieurs symboles de donnée autorisés.The method according to the invention may for example be such that the excitations exist only within one or more elementary resources of the one or more authorized data symbols.
La fréquence donnée peut par exemple être une fréquence supérieure ou égale à 150 MHz. Le spécialiste comprend qu’une matrice impédance présentée par les accès utilisateur est une matrice complexe carrée d’ordre m. Nous utiliserons Z, pour désigner la matrice impédance présentée par les accès utilisateur. /.: dépend de la fréquence. Ζυ dépend aussi des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, si bien que le procédé selon l’invention utilise une commande en boucle fermée.The given frequency can for example be a frequency greater than or equal to 150 MHz. The specialist understands that an impedance matrix presented by the user ports is a complex square matrix of order m. We will use Z, to designate the impedance matrix presented by the user ports. / .: depends on the frequency. Ζ υ also depends on one or more antenna control signals, so that the method according to the invention uses closed loop control.
Chacune des N antennes passives accordables a un accès, appelé “l’accès signal de l’antenne”, qui peut être utilisé pour recevoir et/ou pour émettre des ondes électromagnétiques. Chacune des antennes passives accordables comporte au moins un dispositif de contrôle d’antenne, qui peut comporter une ou plusieurs autres bornes utilisées pour d’autres connexions électriques. Il est supposé que chacune des antennes passives accordables se comporte, à la fréquence donnée, par rapport à l’accès signal de l’antenne, sensiblement comme une antenne passive, c’est-à-dire comme une antenne qui est linéaire et qui n’utilise pas d’amplificateur pour amplifier des signaux reçus par l’antenne ou émis par l’antenne. En conséquence de la linéarité, il est possible de définir une matrice impédance présentée par les antennes passives accordables, dont la définition ne considère, pour chacune des antennes passives accordables, que l’accès signal de l’antenne. Cette matrice est par conséquent une matrice carrée d’ordre N. Du fait des interactions entre les antennes passives accordables, cette matrice n’est pas nécessairement diagonale. En particulier, l’invention peut être telle que cette matrice n’est pas une matrice diagonale.Each of the N tunable passive antennas has an access, called "antenna signal access", which can be used to receive and / or emit electromagnetic waves. Each of the tunable passive antennas has at least one antenna control device, which may include one or more other terminals used for other electrical connections. It is assumed that each of the tunable passive antennas behaves, at the given frequency, with respect to the signal access of the antenna, substantially like a passive antenna, that is to say like an antenna which is linear and which does not use an amplifier to amplify signals received by the antenna or transmitted by the antenna. As a consequence of the linearity, it is possible to define an impedance matrix presented by the tunable passive antennas, the definition of which considers, for each of the tunable passive antennas, only the signal access of the antenna. This matrix is therefore a square matrix of order N. Because of the interactions between the tunable passive antennas, this matrix is not necessarily diagonal. In particular, the invention can be such that this matrix is not a diagonal matrix.
Comme dit plus haut dans la section sur l’état de la technique antérieure, chacune des dites une ou plusieurs caractéristiques peut par exemple être une caractéristique électrique telle qu’une impédance à une fréquence spécifiée, ou une caractéristique électromagnétique telle qu’un diagramme de directivité à une fréquence spécifiée.As said above in the section on the state of the prior art, each of said one or more characteristics can for example be an electrical characteristic such as an impedance at a specified frequency, or an electromagnetic characteristic such as a diagram of directivity at a specified frequency.
Il est dit plus haut que l’émetteur-récepteur permet, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables. En d’autres termes, l’émetteur-récepteur est tel que, si une puissance est reçue par les m accès utilisateur à la fréquence donnée, une partie de ladite puissance reçue par les m accès utilisateur est transférée à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée, si bien qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée est égale à ladite partie de ladite puissance reçue par les m accès utilisateur. Par exemple, le spécialiste sait qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables (puissance rayonnée moyenne) peut être calculée comme le flux de la partie réelle d’un vecteur de Poynting complexe du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, à travers une surface fermée contenant les antennes passives accordables.It is said above that the transceiver allows, at the given frequency, a transfer of power from the user m accesses to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas. In other words, the transceiver is such that, if a power is received by the m user accesses at the given frequency, part of said power received by the m user accesses is transferred to an electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable to the given frequency, so that a power of the electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable to the given frequency is equal to said part of said power received by m user accesses. For example, the specialist knows that a power of the electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas (average radiated power) can be calculated as the flux of the real part of a complex Poynting vector of the electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas , through a closed surface containing the tunable passive antennas.
Pour obtenir que l’émetteur-récepteur permette, à la fréquence donnée, un transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, comme expliqué ci-dessous dans la présentation du premier mode de réalisation, chacune des antennes passives accordables peut, si m = N, par exemple être couplée, directement ou indirectement, à un et un seul des accès utilisateur. Plus précisément, si m = N, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne peut par exemple être couplé, directement ou indirectement, à un et un seul des accès utilisateur. Par exemple, un couplage indirect peut être un couplage à travers une liaison d’antenne et/ou à travers une unité de détection. Pour des valeurs convenables des signaux de contrôle d’antenne, ledit transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables peut par exemple être un transfert de puissance avec des pertes faibles ou négligeables ou milles, cette caractéristique étant préférée.To obtain that the transceiver allows, at the given frequency, a transfer of power from the user m accesses to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, as explained below in the presentation of the first embodiment , each of the tunable passive antennas can, if m = N, for example be coupled, directly or indirectly, to one and only one of the user ports. More precisely, if m = N, for each of the tunable passive antennas, the signal access of the antenna can for example be coupled, directly or indirectly, with one and only one of the user accesses. For example, an indirect coupling can be a coupling through an antenna link and / or through a detection unit. For suitable values of the antenna control signals, said power transfer from the m user accesses to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas can for example be a power transfer with small or negligible losses or miles, this characteristic being preferred.
Un appareil mettant en oeuvre le procédé selon l’invention est un émetteur-récepteur radio pour communiquer dans un réseau radio comportant :An apparatus implementing the method according to the invention is a radio transceiver for communicating in a radio network comprising:
un système d’antennes comportant N antennes passives accordables, où N est un entier supérieur ou égal à 2, chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables étant contrôlées en utilisant ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant une influence sur les dites une ou plusieurs caractéristiques, ledit au moins un paramètre étant réglable par moyen électrique, le système d’antennes ayant m accès utilisateur, où m est un entier supérieur ou égal à 2, l’émetteur-récepteur radio permettant, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables ;an antenna system comprising N tunable passive antennas, where N is an integer greater than or equal to 2, each of the tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas being controlled using said at least one antenna control device, said at least one antenna control device having at least one parameter having an influence on said one or more characteristics, said at least one parameter being adjustable by electrical means , the antenna system having m user access, where m is an integer greater than or equal to 2, the radio transceiver allowing, at a given frequency, a transfer of power from the m user accesses to an electromagnetic field radiated by tunable passive antennas;
m unités de détection, chacune des unités de détection délivrant un ou plusieurs “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant principalement déterminé par une ou plusieurs variables électriques captées à un des accès utilisateur ;m detection units, each of the detection units delivering one or more “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being mainly determined by one or more electrical variables picked up at one of the user ports ;
une unité radio, l’unité radio recevant, du réseau radio, un signal radio procurant une autorisation d’utiliser, pour des excitations destinées à un réglage, un ou plusieurs symboles de donnée, chacun des dits symboles de donnée étant appelé “symbole de donnée autorisé”, l’unité radio appliquant m excitations aux m accès utilisateur, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès utilisateur, les excitations existant à l’intérieur d’un ou plusieurs des un ou plusieurs symboles de donnée autorisés, l’unité radio estimant q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, où q est un entier supérieur ou égal à m, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, l’unité radio délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne étant déterminée en fonction des q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; et une unité de contrôle, l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chaque dit au moins un paramètre de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.a radio unit, the radio unit receiving, from the radio network, a radio signal providing an authorization to use, for excitations intended for adjustment, one or more data symbols, each of said data symbols being called “symbol of authorized data ”, the radio unit applying m excitations to m user accesses, one and only one of the excitations being applied to each of the user accesses, the excitations existing inside one or more of the one or more authorized data symbols , the radio unit estimating q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m, using the detection unit output signals, the radio unit delivering one or more several “antenna adjustment instructions”, at least one of the one or more antenna adjustment instructions being determined as a function of the q quantity s real depending on the impedance matrix presented by the user accesses; and a control unit, the control unit delivering one or more “antenna control signals” to the tunable passive antennas, each of the one or more antenna control signals being determined as a function of at least one of the or several antenna adjustment instructions, each said at least one parameter of each said at least one antenna control device of each of the tunable passive antennas being mainly determined by at least one of the one or more antenna control signals .
Comme expliqué ci-dessus, si m = N, il est par exemple possible que chacune des antennes passives accordables soit couplée, directement ou indirectement, à un et un seul des accès utilisateur. Comme expliqué ci-dessus, si m = N, il est par exemple possible que, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne soit couplé, directement ou indirectement, à un et un seul des accès utilisateur.As explained above, if m = N, it is for example possible that each of the tunable passive antennas is coupled, directly or indirectly, to one and only one of the user ports. As explained above, if m = N, it is for example possible that, for each of the tunable passive antennas, the signal access of the antenna is coupled, directly or indirectly, to one and only one of the user accesses.
Il est par exemple possible que chacun des m accès utilisateur soit couplé, directement ou indirectement, à un accès de l’unité radio, ledit accès de l’unité radio délivrant une et une seule des excitations.It is for example possible that each of the m user accesses is coupled, directly or indirectly, to an access from the radio unit, said access from the radio unit delivering one and only one of the excitations.
Le spécialiste comprend que l’émetteur-récepteur radio selon l’invention est adaptatif dans le sens où les dits paramètres sont modifiés au cours du temps en fonction des signaux de sortie d’unité de détection, qui sont chacun principalement déterminés par une ou plusieurs variables électriques.The specialist understands that the radio transceiver according to the invention is adaptive in the sense that said parameters are modified over time as a function of the detection unit output signals, which are each mainly determined by one or more electrical variables.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les dessins annexés sur lesquels :Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of particular embodiments of the invention, given by way of nonlimiting examples, and represented in the appended drawings in which:
la figure 1 représente un schéma-bloc d’un système d'antennes automatique, et a déjà été commentée dans la partie consacrée à l’exposé de l’état de la technique ;FIG. 1 represents a block diagram of an automatic antenna system, and has already been commented on in the section devoted to the presentation of the state of the art;
la figure 2 représente un schéma-bloc d’un émetteur-récepteur radio selon l’invention.FIG. 2 represents a block diagram of a radio transceiver according to the invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE CERTAINS MODES DE RÉALISATIONDETAILED PRESENTATION OF CERTAIN EMBODIMENTS
Premier mode de réalisation.First embodiment.
Au titre d’un premier mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur la figure 2 le schéma-bloc d’un émetteurrécepteur radio pour communiquer dans un réseau radio comportant :As a first embodiment of a device according to the invention, given by way of nonlimiting example, we have shown in FIG. 2 the block diagram of a radio transceiver for communicating in a radio network comprising :
V = 4 antennes passives accordables (11) (12) (13) (14), les antennes passives accordables opérant simultanément dans une bande de fréquences donnée, les antennes passives accordables formant un réseau d’antennes à accès multiples (1), chacune des antennes passives accordables comportant au moins un dispositif de contrôle d’antenne, une ou plusieurs caractéristiques de ladite chacune des antennes passives accordables étant contrôlées en utilisant ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne, ledit au moins un dispositif de contrôle d’antenne ayant au moins un paramètre ayant une influence sur les dites une ou plusieurs caractéristiques, ledit au moins un paramètre étant réglable par moyen électrique ;V = 4 tunable passive antennas (11) (12) (13) (14), the tunable passive antennas operating simultaneously in a given frequency band, the tunable passive antennas forming a network of multiple access antennas (1), each tunable passive antennas comprising at least one antenna control device, one or more characteristics of said each of the tunable passive antennas being controlled using said at least one antenna control device, said at least one antenna control device antenna having at least one parameter having an influence on said one or more characteristics, said at least one parameter being adjustable by electrical means;
TV liaisons d’antenne (21) (22) (23) (24), chacune des liaisons d’antenne ayant une première extrémité qui est directement couplée à un accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, un système d’antennes comportant les N antennes passives accordables et les N liaisons d’antenne, le système d’antennes ayant m = N accès utilisateur, chacune des liaisons d’antenne ayant une seconde extrémité qui est un des accès utilisateur du système d’antennes ;TV antenna links (21) (22) (23) (24), each of the antenna links having a first end which is directly coupled to a signal access of one and only one of the tunable passive antennas, a system of antennas comprising the N tunable passive antennas and the N antenna links, the antenna system having m = N user access, each of the antenna links having a second end which is one of the user accesses of the antenna system;
m unités de détection (31) (32) (33) (34), chacune des unités de détection délivrant deux “signaux de sortie d’unité de détection”, chacun des signaux de sortie d’unité de détection étant déterminé par une variable électrique captée (ou mesurée) à un des accès utilisateur ;m detection units (31) (32) (33) (34), each of the detection units delivering two “detection unit output signals”, each of the detection unit output signals being determined by a variable electrical sensed (or measured) at one of the user ports;
une unité radio (8), l’unité radio recevant, du réseau radio, un signal radio procurant une autorisation d’utiliser, pour des excitations destinées à un réglage, un ou plusieurs symboles de donnée, chacun des dits symboles de donnée étant appelé “symbole de donnée autorisé”, l’unité radio appliquant m excitations aux m accès utilisateur, une et une seule des excitations étant appliquée à chacun des accès utilisateur, les excitations existant à l’intérieur d’un ou plusieurs des un ou plusieurs symboles de donnée autorisés, l’unité radio estimant q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur, où q est un entier supérieur ou égal à m, en utilisant les signaux de sortie d’unité de détection, l’unité radio délivrant une ou plusieurs “instructions de réglage d’antenne”, au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne étant déterminée en fonction des q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; et une unité de contrôle (6), l’unité de contrôle délivrant un ou plusieurs “signaux de contrôle d’antenne” aux antennes passives accordables, chacun des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne étant déterminé en fonction d’au moins une des une ou plusieurs instructions de réglage d’antenne, chaque dit au moins un paramètre de chaque dit au moins un dispositif de contrôle d’antenne de chacune des antennes passives accordables étant principalement déterminé par au moins un des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne.a radio unit (8), the radio unit receiving, from the radio network, a radio signal providing an authorization to use, for excitations intended for adjustment, one or more data symbols, each of said data symbols being called “Authorized data symbol”, the radio unit applying m excitations to the m user accesses, one and only one of the excitations being applied to each of the user accesses, the excitations existing inside one or more of the one or more symbols authorized data, the radio unit estimating q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports, where q is an integer greater than or equal to m, using the output signals of the detection unit, the radio unit issuing one or more “antenna adjustment instructions”, at least one of the one or more antenna adjustment instructions being determined as a function of the q real ities dependent on the impedance matrix presented by the user accesses; and a control unit (6), the control unit delivering one or more "antenna control signals" to the tunable passive antennas, each of the one or more antenna control signals being determined based on at least one of the one or more antenna adjustment instructions, each said at least one parameter of each said at least one antenna control device of each of the tunable passive antennas being mainly determined by at least one of the one or more control signals antenna.
Chacune des antennes passives accordables est couplée à un et un seul des accès utilisateur. Plus précisément, pour chacune des antennes passives accordables, l’accès signal de l’antenne est indirectement couplé à un et un seul des accès utilisateur, à travers une et une seule des liaisons d’antenne. De plus, chacun des accès utilisateur est couplé à une et une seule des antennes passives accordables. Plus précisément, chacun des accès utilisateur est indirectement couplé à l’accès signal d’une et une seule des antennes passives accordables, à travers une et une seule des liaisons d’antenne. La bande de fréquences donnée ne contient que des fréquences supérieures ou égales à 300 MHz.Each of the tunable passive antennas is coupled to one and only one of the user ports. More precisely, for each of the tunable passive antennas, the signal access of the antenna is indirectly coupled to one and only one of the user accesses, through one and only one of the antenna links. In addition, each of the user ports is coupled to one and only one of the tunable passive antennas. More precisely, each of the user ports is indirectly coupled to the signal access of one and only one of the tunable passive antennas, through one and only one of the antenna links. The given frequency band contains only frequencies greater than or equal to 300 MHz.
Chacune des unités de détection (31) (32) (33) (34) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité de détection délivrés par ladite chacune des unités de détection comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension aux bornes d’un des accès utilisateur ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant un courant entrant dans ledit un des accès utilisateur. Ladite tension aux bornes d’un des accès utilisateur peut être une tension complexe et ledit courant entrant dans ledit un des accès utilisateur peut être un courant complexe. Alternativement, chacune des unités de détection (31) (32) (33) (34) peut par exemple être telle que les deux signaux de sortie d’unité de détection délivrés par ladite chacune des unités de détection comportent : un premier signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une première variable électrique, la première variable électrique étant une tension incidente à un des accès utilisateur ; et un second signal de sortie d’unité de détection proportionnel à une seconde variable électrique, la seconde variable électrique étant une tension réfléchie au dit un des accès utilisateur. Ladite tension incidente à un des accès utilisateur peut être une tension incidente complexe et ladite tension réfléchie au dit un des accès utilisateur peut être une tension réfléchie complexe.Each of the detection units (31) (32) (33) (34) may for example be such that the two detection unit output signals delivered by said each of the detection units comprise: a first output signal of detection unit proportional to a first electrical variable, the first electrical variable being a voltage across one of the user ports; and a second output signal from a detection unit proportional to a second electrical variable, the second electrical variable being a current entering said one of the user ports. Said voltage across one of the user ports can be a complex voltage and said current entering said one of the user ports can be a complex current. Alternatively, each of the detection units (31) (32) (33) (34) may for example be such that the two detection unit output signals delivered by said each of the detection units comprise: a first output signal detection unit proportional to a first electrical variable, the first electrical variable being an incident voltage at one of the user ports; and a second output signal from a detection unit proportional to a second electrical variable, the second electrical variable being a voltage reflected to said one of the user ports. Said incident voltage at one of the user ports can be a complex incident voltage and said voltage reflected at said one of the user ports can be a complex reflected voltage.
Chacun des m accès utilisateur est indirectement couplé à un et un seul accès de l’unité radio (8), à travers une et une seule des unités de détection, ledit accès de l’unité radio délivrant une et une seule des excitations. Chacune des instructions de réglage d’antenne peut être de n’importe quel type de message numérique. Les instructions de réglage d’antenne sont délivrées pendant une ou plusieurs séquences de réglage.Each of the m user accesses is indirectly coupled to one and only one access to the radio unit (8), through one and only one of the detection units, said access to the radio unit delivering one and only one of the excitations. Each of the antenna tuning instructions can be any type of digital message. The antenna adjustment instructions are issued during one or more adjustment sequences.
Le spécialiste voit que l’émetteur-récepteur radio permet, à une fréquence donnée, un transfert de puissance depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables. En d’autres termes, l’émetteur-récepteur radio est tel que, si une puissance est reçue par les m accès utilisateur à la fréquence donnée, une partie de ladite puissance reçue par les m accès utilisateur est transférée à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée, si bien qu’une puissance du champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables à la fréquence donnée est égale à ladite partie de ladite puissance reçue par les m accès utilisateur. L’émetteur-récepteur radio permet aussi, à ladite fréquence donnée, un transfert de puissance depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’aux m accès utilisateur. De plus, les antennes passives accordables sont telles que, à ladite fréquence donnée, pour des valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, un transfert de puissance à faibles pertes depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables peut être obtenu (pour l’émission radio), et un transfert de puissance à faibles pertes depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’aux m accès utilisateur peut être obtenu (pour la réception radio). Ainsi, il est possible de dire que l’émetteur-récepteur radio permet, à ladite fréquence donnée, pour des valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne, un transfert de puissance à faibles pertes depuis les m accès utilisateur jusqu’à un champ électromagnétique rayonné par les antennes passives accordables, et un transfert de puissance à faibles pertes depuis un champ électromagnétique incident sur les antennes passives accordables jusqu’aux m accès utilisateur.The specialist sees that the radio transceiver allows, at a given frequency, a transfer of power from the user m accesses to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas. In other words, the radio transceiver is such that, if a power is received by the m user accesses at the given frequency, part of said power received by the m user accesses is transferred to an electromagnetic field radiated by passive antennas tunable to the given frequency, so that a power of the electromagnetic field radiated by the passive antennas tunable to the given frequency is equal to said part of said power received by m user accesses. The radio transceiver also allows, at said given frequency, a transfer of power from an incident electromagnetic field on the tunable passive antennas to m user access. In addition, the tunable passive antennas are such that, at said given frequency, for suitable values of the one or more antenna control signals, a low-loss power transfer from the m user accesses to a radiated electromagnetic field by tunable passive antennas can be obtained (for radio transmission), and low loss power transfer from an incident electromagnetic field on tunable passive antennas to m user access can be obtained (for radio reception). Thus, it is possible to say that the radio transceiver allows, at said given frequency, for suitable values of the one or more antenna control signals, a transfer of power with low losses from the m user accesses to to an electromagnetic field radiated by the tunable passive antennas, and a low loss power transfer from an incident electromagnetic field on the tunable passive antennas up to m user access.
Les valeurs convenables des un ou plusieurs signaux de contrôle d’antenne sont procurées automatiquement.The correct values for the one or more antenna control signals are provided automatically.
L’émetteur-récepteur radio est un émetteur-récepteur radio portable, si bien que l’unité radio (8) effectue aussi des fonctions qui n’ont pas été mentionnées plus haut, et qui sont bien connues des spécialistes. Par exemple, l’émetteur-récepteur radio peut être un équipement utilisateur (en anglais: “user equipment” ou “UE”) d’un réseau radio LTE-advanced.The radio transceiver is a portable radio transceiver, so the radio unit (8) also performs functions which have not been mentioned above, and which are well known to those skilled in the art. For example, the radio transceiver can be user equipment (in English: "user equipment" or "UE") of an LTE-advanced radio network.
Le spécialiste comprend que Z^ dépend de la fréquence et des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables. En particulier, le corps de l’utilisateur a un effet sur Z^, et Z^ dépend de la position du corps de l’utilisateur. Ceci est appelé “interaction utilisateur” (en anglais: “user interaction”), ou “effet de main” (en anglais: “hand effect”) ou “effet de doigt” (en anglais: “finger effect”). Le spécialiste comprend que l’émetteur-récepteur radio peut compenser automatiquement une variation de Ζυ causée par une variation d’une fréquence d’opération, et/ou compenser automatiquement l’interaction utilisateur.The specialist understands that Z ^ depends on the frequency and the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas. In particular, the user's body has an effect on Z ^, and Z ^ depends on the position of the user's body. This is called “user interaction”, or “main effect” (in English: “hand effect”) or “finger effect” (in English: “finger effect”). The specialist understands that the radio transceiver can automatically compensate for a variation of Ζ υ caused by a variation in an operating frequency, and / or automatically compensate for user interaction.
De façon à répondre à des variations des caractéristiques électromagnétiques du volume entourant les antennes passives accordables et/ou de la fréquence d’opération, une nouvelle séquence de réglage débute rapidement après chaque changement de la fréquence d’opération, et pas plus tard que 10 millisecondes après le début de la séquence de réglage précédente.In order to respond to variations in the electromagnetic characteristics of the volume surrounding the tunable passive antennas and / or the operating frequency, a new adjustment sequence begins quickly after each change in the operating frequency, and no later than 10 milliseconds after the start of the previous setting sequence.
Dans ce premier mode de réalisation, N = n = m = 4. Ainsi, il est possible que N soit supérieur ou égal à 3, il est possible que N soit supérieur ou égal à 4, il est possible que m soit supérieur ou égal à 3, et il est possible que m soit supérieur ou égal à 4.In this first embodiment, N = n = m = 4. Thus, it is possible that N is greater than or equal to 3, it is possible that N is greater than or equal to 4, it is possible that m is greater or equal to 3, and it is possible that m is greater than or equal to 4.
Deuxième mode de réalisation.Second embodiment.
Le deuxième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’émetteur-récepteur radio représenté sur la figure 2, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce deuxième mode de réalisation.The second embodiment of a device according to the invention, given by way of nonlimiting example, also corresponds to the radio transceiver shown in FIG. 2, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this second embodiment.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l’émetteur-récepteur radio utilise les antennes passives accordables simultanément pour de la communication radio ΜΙΜΟ.In this second embodiment, the radio transceiver uses the passive tunable antennas simultaneously for radio communication ΜΙΜΟ.
De plus, dans ce deuxième mode de réalisation, l’émetteur-récepteur radio demande au réseau radio l’autorisation d’utiliser, pour des excitations destinées à un réglage interne de l’émetteur-récepteur radio, un ou plusieurs symboles de donnée, et l’émetteur-récepteur radio spécifie les un ou plusieurs symboles de donnée qu’il demande d’utiliser.In addition, in this second embodiment, the radio transceiver requests from the radio network the authorization to use, for excitations intended for internal adjustment of the radio transceiver, one or more data symbols, and the radio transceiver specifies the one or more data symbols it requests to use.
Un réglage automatique complet des antennes passives accordables nécessite plusieurs itérations, chaque itération comportant les étapes suivantes : appliquer m excitations aux m accès utilisateur ; estimer q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; délivrer une instruction de réglage d’antenne. Chaque itération utilise, pour les excitations, un seul symbole de donnée autorisé, et seulement m ressources élémentaires dans ce symbole de donnée autorisé, en utilisant la technique de traitement du signal divulguée dans le premier mode de réalisation du dit brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,698,484.A complete automatic adjustment of the tunable passive antennas requires several iterations, each iteration comprising the following steps: applying m excitations to m user accesses; estimate q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports; issue an antenna tuning instruction. Each iteration uses, for excitations, a single authorized data symbol, and only m elementary resources in this authorized data symbol, using the signal processing technique disclosed in the first embodiment of said United States patent. 'America number 9,698,484.
Ici, chaque itération n’utilise pas, pour les excitations, un ou plusieurs symboles de donnée comportant des ressources élémentaires allouées à des signaux de référence pour l’estimation du canal ΜΙΜΟ. Ainsi, une itération n’entraîne pas une estimation incorrecte du canal ΜΙΜΟ. De plus, les symboles de donnée autorisés sont groupés dans un temps court, si bien qu’un réglage automatique complet des antennes passives accordables est suffisamment rapide. Par conséquent, nous voyons que l’invention surmonte les limitations de l’état de l’art antérieur.Here, each iteration does not use, for the excitations, one or more data symbols comprising elementary resources allocated to reference signals for the estimation of the channel ΜΙΜΟ. Thus, an iteration does not result in an incorrect estimate of the channel ΜΙΜΟ. In addition, the authorized data symbols are grouped in a short time, so that a complete automatic adjustment of the tunable passive antennas is fast enough. Therefore, we see that the invention overcomes the limitations of the state of the prior art.
Troisième mode de réalisation.Third embodiment.
Le troisième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, correspond également à l’émetteur-récepteur radio représenté sur la figure 2, et toutes les explications fournies pour le premier mode de réalisation sont applicables à ce troisième mode de réalisation. De plus, dans ce troisième mode de réalisation, le réseau radio spécifie les un ou plusieurs symboles de donnée autorisés.The third embodiment of a device according to the invention, given by way of nonlimiting example, also corresponds to the radio transceiver shown in FIG. 2, and all the explanations provided for the first embodiment are applicable to this third embodiment. In addition, in this third embodiment, the radio network specifies the one or more authorized data symbols.
Un réglage automatique complet des antennes passives accordables nécessite plusieurs itérations, chaque itération comportant les étapes suivantes : appliquer m excitations aux m accès utilisateur ; estimer q quantités réelles dépendantes de la matrice impédance présentée par les accès utilisateur ; délivrer une instruction de réglage d’antenne. Chaque itération utilise, pour les excitations, un seul symbole de donnée autorisé, et seulement m ressources élémentaires dans ce symbole de donnée autorisé, en utilisant la technique de traitement du signal divulguée dans le troisième mode de réalisation du dit brevet des États-Unis d’Amérique numéro 9,698,484.A complete automatic adjustment of the tunable passive antennas requires several iterations, each iteration comprising the following steps: applying m excitations to m user accesses; estimate q real quantities dependent on the impedance matrix presented by the user ports; issue an antenna tuning instruction. Each iteration uses, for excitations, a single authorized data symbol, and only m elementary resources in this authorized data symbol, using the signal processing technique disclosed in the third embodiment of said United States patent. 'America number 9,698,484.
Ici, chaque itération n’utilise pas, pour les excitations, un ou plusieurs symboles de donnée comportant des ressources élémentaires allouées à des signaux de référence pour l’estimation du canal ΜΙΜΟ. Ainsi, une itération n’entraîne pas une estimation incorrecte du canal ΜΙΜΟ. De plus, les symboles de donnée autorisés sont groupés dans un temps court, si bien qu’un réglage automatique complet des antennes passives accordables est suffisamment rapide. Par conséquent, nous voyons que l’invention surmonte les limitations de l’état de l’art antérieur.Here, each iteration does not use, for the excitations, one or more data symbols comprising elementary resources allocated to reference signals for the estimation of the channel ΜΙΜΟ. Thus, an iteration does not result in an incorrect estimate of the channel ΜΙΜΟ. In addition, the authorized data symbols are grouped in a short time, so that a complete automatic adjustment of the tunable passive antennas is fast enough. Therefore, we see that the invention overcomes the limitations of the state of the prior art.
INDICATIONS SUR LES APPLICATIONS INDUSTRIELLESINDICATIONS ON INDUSTRIAL APPLICATIONS
Le procédé selon l’invention est adapté pour régler précisément, rapidement et automatiquement une pluralité d’antennes passives accordables. L’émetteur-récepteur radio selon l’invention peut régler précisément, rapidement et automatiquement ses antennes passives accordables.The method according to the invention is suitable for precisely, quickly and automatically adjusting a plurality of tunable passive antennas. The radio transceiver according to the invention can precisely, quickly and automatically adjust its tunable passive antennas.
Le procédé selon l’invention et l’émetteur-récepteur radio selon l’invention sont adaptés à la communication radio ΜΙΜΟ.The method according to the invention and the radio transceiver according to the invention are suitable for radio communication ΜΙΜΟ.
Le procédé selon l’invention et l’émetteur-récepteur radio selon l’invention procurent les meilleures caractéristiques possibles en utilisant des antennes passives accordables très proches, présentant donc une forte interaction entre elles. L’invention est donc particulièrement adaptée aux émetteurs-récepteurs radio mobiles, par exemple ceux utilisés dans les radiotéléphones portables ou les ordinateurs portables.The method according to the invention and the radio transceiver according to the invention provide the best possible characteristics using very close tunable passive antennas, therefore having a strong interaction between them. The invention is therefore particularly suitable for mobile radio transceivers, for example those used in portable radiotelephones or portable computers.
Le procédé selon l’invention et l’émetteur-récepteur radio selon l’invention procurent les meilleures caractéristiques possibles en utilisant un très grand nombre d’antennes passives accordables dans un volume donné, présentant donc une forte interaction entre elles. L’invention est donc particulièrement adaptée aux émetteurs-récepteurs radio à hautes performances, par exemple ceux utilisés dans les stations fixes des réseaux cellulaires de radiotéléphonie.The method according to the invention and the radio transceiver according to the invention provide the best possible characteristics by using a very large number of passive antennas tunable in a given volume, thus exhibiting a strong interaction between them. The invention is therefore particularly suitable for high performance radio transceivers, for example those used in fixed stations of cellular radiotelephony networks.
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