但对于紧凑的便携式和手持设备，问题要复杂得多，因为天线的周边环境一直在变化。用户在使用时可能朝不同的方向或靠近身体的不同部位（手腕、头部或躯干）握持产品，或将产品放在其他物体的附近。因此，天线处于次优环境中，在此环境中，天线的有效阻抗和共振频率会发生变化并导致性能下降。
当天线的共振频率发生偏移时，其呈现给无线电前端剩余部分的阻抗也会偏离初始值，造成阻抗失配。阻抗失配会产生三种效应。更多的能量从天线端子反射回来，而不是通过这些端子；由于负载牵引的原因，来自功率放大器 (PA) 的输出功率下降；以及天线的辐射效率由于容性负载而降低。
过去几十年里，天线面临的这一处境导致射频链路预算不断下降，从而影响了产品的性能。由于网络和系统级性能的提升，这一性能降级没有引起用户的注意。更多的蜂窝基站、蜂窝基站天线波束形成的使用以及改进的误差校正技术，在很大程度上对其进行了补偿。由于系统级需求和用户需求不断提高，尤其对于新兴的 5G 标准，这类补偿可能已经“入不敷出”了。
与此情形相关的损耗模式有三种：吸收损耗、阻抗失配损耗和天线辐射效率损耗。吸收损耗可能高达 8 到 10 dB，并且目前为止我们对此无能为力。阻抗失配损耗约为 1 到 2 dB，而天线辐射效率损耗约为 2 到 3 dB。可通过两种方法来弥补阻抗失配和辐射效率损耗：更改天线的匹配电路和更改天线的谐振。
无线设备供应商在其最新一代的设备中已经解决了该问题。动态调谐可以补偿导致天线共振频率发生偏移的头部和手部效应。这是通过使用闭环调谐周期减少天线与功率放大器 (PA) 之间的失配以优化功率传输来实现的（图 7）。
图 7：闭环调谐用于动态修改阻抗匹配网络以实现最优性能及减少损耗。
在闭环调谐中，将会实时检测不可避免的反射系数变化。方法是通过定向耦合器同时监测天线端子上的正向功率和反射功率的幅度和相位（参见“微型定向耦合器可满足紧凑型射频应用的需求”）。然后，系统将合成一个用于调整位于天线馈电点的匹配网络的复数共轭，以增强前端与天线之间的射频功率传输。这可以将损耗减少多达 1 到 3 dB。
这种闭环调谐方法尽管很有用，但也存在几点不足。测量反射系数的幅度和相位，然后确定共轭匹配，这需要大量的计算周期和时间，或者需要使用查询表。查询表的速度较快，但精度较低。为实施复杂的匹配，需要采用复杂的匹配电路。使用此方法实现的性能提升通常为 1 到 3 dB。
闭环调谐的替代方法是孔调谐，该方法通常与阻抗匹配搭配使用。这种情况下，将以电气方法更改天线尺寸（调谐状态），将其谐振恢复到最大功率传输点，而不是调整匹配网络以适应天线阻抗变化（图 8）。这需要大量小间距的调谐状态。
图 8.经过孔调谐的天线会动态调整天线的谐振长度以最大限度减少损耗
这种情况下，与闭环调谐一样，将在天线的馈电端子处测量反射系数。接着，使用其中的一种方法执行此测量，确定最佳的新调谐状态。其中三种方法为标量方法，只需使用简单的定向耦合器监测天线端子处的反射功率幅度，然后应用不同的计算方法（被称为平方拟合、阈值调整或凹点检测）。
第四种方法基于矢量，并使用反射系数的幅度和相位来确定天线结构的 S 参数矩阵解，然后确定恢复天线的共振频率所需的调谐器设置。通常可减少 2 到 4 dB 的损耗。与阻抗匹配结合使用，总体改进范围为 3 到 7 dB。
对设计成败至关重要的建模和仿真
