CN101447800A - 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机 - Google Patents

提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机 Download PDF

Info

Publication number
CN101447800A
CN101447800A CNA2007101710968A CN200710171096A CN101447800A CN 101447800 A CN101447800 A CN 101447800A CN A2007101710968 A CNA2007101710968 A CN A2007101710968A CN 200710171096 A CN200710171096 A CN 200710171096A CN 101447800 A CN101447800 A CN 101447800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
value
mobile phone
aggregate
oscillating circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101710968A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101447800B (zh
Inventor
黄文韬
赵国涛
刘入忠
施武林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd filed Critical Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority to CN2007101710968A priority Critical patent/CN101447800B/zh
Publication of CN101447800A publication Critical patent/CN101447800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101447800B publication Critical patent/CN101447800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

本发明揭示一种提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机，利用小数分频结构的锁相环来作为较精确的第一精度调整手机的输出频率，再利用自动频率控制(AFC)信号作为较第一精度不精确的第二精度调整手机的输出频率。由此既可以提高手机的输出频率精度，又能满足晶体的控制范围要求。

Description

提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机
技术领域
本发明涉及手机频率的控制，具体涉及一种提高手机输出频率精度的方法及其装置，以及具有这种装置的手机。
背景技术
手机的初始发射和接收频率与手机上晶体的参数密切相关，因此每一台手机晶体(crystal)的初始参数都需要校准。对晶体初始参数的校准是通过改变其负载电容来实现的。负载电容的变化可通过手机在测试模式下的输出频率来间接反映。对负载电容的精确调节可由基带芯片直接或间接控制的自动频率控制(AFC)信号通过调整射频收发器振荡电路中的可变电容(变容二极管)来实现。
目前用在手机上的晶体有两种类型：VC-TCXO和DCXO。二者都可以由基带芯片通过软件(通过SPI总线控制射频芯片内的数字-模拟转换器DAC)或基带芯片提供的自动频率控制(AFC)信号两种方式来控制，从而使手机达到一定的输出频率精度。
由于晶体的选择既要满足一定的频率精度，又要满足一定的控制范围。因此两种因素折中的结果是晶体频率精度不可能特别高，从而使当前的手机的输出频率精度受到限制。比如，13bit AFC使负载电容产生的变化量为3pF，选择频率牵引度为20ppm/pF的晶体(DCXO)，则AFC的控制范围为60ppm，输出频率精度为60×902.4/213＝6.6Hz/bit，其中902.4Hz为手机GSM波段中间信道的输出频率；选择频率牵引度为10ppm/pF的晶体(DCXO)，则输出频率精度为60×902.4/213＝3.3Hz/bit，但是AFC的控制范围仅为30ppm，不能满足需求。
此外，大批量生产时，由于晶体之间的差异，输出频率精度的一致性不好，输出频率精度还可能会有较大的浮动。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种提高手机输出频率精度的方法和装置，以及具有这种装置的手机，其是采用小数分频结构与例如AFC控制相结合的方法，从而既能够提高输出频率精度，又能够满足对晶体的控制要求。
本发明一种提高手机输出频率精度的方法，包括以下步骤：使用一晶体振荡电路产生一参考频率；使用一具有小数分频结构的锁相环根据参考频率产生n倍于参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分；通过频率跟踪获得手机的输出频率误差值；根据该频率误差值的第一累计值调整该n值的小数部分；以及根据该频率误差值的第二累计值调整该晶体振荡电路的参考频率，其中该第二累计值大于该第一累计值。
在上述的提高手机输出频率精度的方法中，根据该频率误差值的第一累计值调整该n值的小数部分的步骤包括，当至少一次频率误差值之和达到该第一累计值时，调整该n值的小数部分。
在上述的提高手机输出频率精度的方法中，所述小数分频结构具有一正比于所述n值的整数控制字N，而调整该n值的小数部分包括，通过调整该控制字来调整该n值的小数部分。
在上述的提高手机输出频率精度的方法中，根据该频率误差值的第二累计值调整该晶体振荡电路的参考频率的步骤包括，当至少一次频率误差值之和达到该第二累计值时，调整输出至该晶体振荡电路的AFC信号，并清除对该n值的小数部分的调整。
另一方面，本发明提供一种提高手机输出频率精度的装置，包括：晶体、晶体振荡电路、具有小数分频结构的锁相环以及频率调整单元，其中晶体振荡电路，连接于该晶体，用以产生一参考频率；具有小数分频结构的锁相环连接于该晶体振荡电路，产生n倍于该参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分；频率调整单元，连接该晶体振荡电路和锁相环，该频率调整单元获得手机的输出频率误差值，根据该频率误差值的第一累计值输出一调整该n值的小数部分的第一信号至该锁相环，并根据该频率误差值的第二累计值输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路，其中该第二累计值大于该第一累计值。
上述的提高手机输出频率精度的装置中，该小数分频结构具有一正比于该n值的整数控制字N，而该频率调整单元是通过调整该控制字N来调整该n值的小数部分。
上述的提高手机输出频率精度的装置中，该晶体振荡电路具有一可被调整以改变该参考频率的元件，而该第二信号是输出至该元件的AFC信号。
上述的提高手机输出频率精度的装置中，该频率调整单元在输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路之后，输出清除对该n值的小数部分的调整的第三信号。
上述的提高手机输出频率精度的装置中，该频率调整单元是手机的基带芯片。
另一方面，本发明还提供一种手机，包括射频芯片、基带芯片以及一晶体。其中，该射频芯片包括：晶体振荡电路，连接于该晶体，用以产生一参考频率；以及具有小数分频结构的锁相环，连接于该晶体振荡电路，产生n倍于该参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分。该基带芯片连接该晶体振荡电路和锁相环，该基带芯片获得该手机的输出频率误差值，根据该频率误差值的第一累计值输出一调整该n值的小数部分的第一信号至该锁相环，并根据该频率误差值的第二累计值输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路，其中该第二累计值大于该第一累计值。
因此，本发明通过小数分频结构来提高输出频率精度，又允许以AFC方式调整晶体振荡频率，与以往的单纯AFC方式的精度调整方法相比，由于可由更精确的小数分频结构来调整频率，因此可允许AFC方式有更低的精度，而保持较大的控制范围。此外，在大批量生产时，不仅输出频率精度很高，而且输出频率精度均保持一致，可以有效地弥补晶体间的差异。
附图说明
图1是本发明的的手机的一个实施例的示意图。
图2是本发明的提高手机输出频率精度的方法一个实施例的示意图。
图3是手机输出频率变化、小数分频的变化量与AFC变化量的关系示意图。
具体实施方式
请参照图1所示，本发明的一个实施例的手机100中，晶体101连接于晶体振荡电路102中，用以输出一参考频率Fref，晶体振荡电路102中并有可被调整以改变参考频率的元件(图未示)，例如可变电容，但本发明并不以此为限。参考频率Fref被输出至锁相环103进行倍频后产生输出频率Fo，然后提供给发射模块105和接收模块106使用，以该输出频率Fo作为载波的信号由手机射频前端模块107经手机天线108发射出。在图示实施例中，晶体振荡电路102、锁相环103、发射模块105和接收模块106例如是集成于手机射频芯片110内。
锁相环103具有小数分频结构104，因此输出频率Fo与参考频率Fref之比n既包含整数部分，又包含小数部分。举例来说，假设输出频率Fo为902.4MHz，参考频率Fref为26MHz时，n＝Fo/Fref＝902.4/26＝34.70769230。通过改变n值，可精确地改变输出频率Fo。在实践中，锁相环的本振频率为输出频率的几倍(如4倍)，取锁相环的分频比n’＝Fo＊4/Fref＝902.4＊4/26＝138.83076923。而小数分频结构104具有一控制字N，该值是小数分频结构锁相环的分频比n’的整数倍，此倍数可根据控制精度确定，在此假设为222＝4194304倍，则频率控制字N＝n’＊222＝582298451。N值改变1对应输出频率改变(1/222)＊26MHz/4＝1.55Hz，因而具有很高的调整精度。
基带芯片120连接于射频芯片110内的晶体振荡电路102、锁相环103、发射模块105和接收模块106等各部件。在本实施例中，基带芯片120执行频率调整单元的功能。基带芯片120可从射频芯片110中的接收模块106接收的正交信号(IQ)信号，此信号中包含手机频率误差值。根据手机频率误差，当手机频率误差累计为一定值时，基带芯片120可输出第一信号S1至锁相环的小数分频结构104，以调整其控制字N值，也可以输出第二信号S2至晶体振荡电路中102的例如可变电容等调整频率的元件，以调整晶体振荡频率。
下面结合图2并参照图1说明本发明所揭示的提高手机输出频率精度的方法。
首先，在步骤S201，使用晶体振荡电路102产生一参考频率Fref，如26MHz。此参考频率由晶体101决定，并可由电路中的谐振元件微调。在步骤S202，使用具有小数分频结构104的锁相环103根据参考频率Fref来产生n倍于参考频率的手机输出频率Fo，如902.4MHz，其中n包括整数部分和小数部分。
然后，执行步骤S203，例如为基带芯片110的频率调整单元通过频率跟踪获得手机100的输出频率误差值offset。接着，在步骤S204，根据该频率误差值的第一累计值调整该n值的小数部分，此第一累计值即为小数分频的调整精度，在此假设为6Hz，也就是说，当累计频率误差值(频率误差值的代数和)达到6Hz时，调整n值的小数部分。在本发明的实施例中，基带芯片110通过输出第一信号S1至小数分频结构104来调整频率控制字N的值，例如递增N值(当输出频率偏小时)或递减N值(当输出频率偏大时)来调整倍数n的小数部分，从而调整输出频率Fo。
此外，在步骤S205，根据该频率误差值的第二累计值调整该晶体振荡电路的参考频率Fref，此第二累计值即为参考频率的精度，第二累计值大于第一累计值，在此假设为36Hz，也就是说，当累计频率误差值达到36Hz时，调整的参考频率Fref。调整参考频率Fref的方式例如是AFC方式，AFC的精度可以任意选择，如10bit、12bit、13bit、14bit等，精度即为36Hz/bit。输入至晶体振荡电路102的调整频率的元件中的第二信号S2即为AFC信号，AFC信号可递增(当输出频率偏小时)或递减(当输出频率偏大时)。在每次调整参考频率之后，同时输出第三信号S3对小数分频的控制字N反向调整，即清除之前的调整，使倍数n恢复原值。
下表1是手机输出频率变化、控制字N的变化量与AFC变化量的对应关系图。图3是与之对应的手机输出频率变化、控制字N的变化量与AFC变化量的关系示意图，其中■表示控制字N的变化，◆表示AFC的变化。
 
次数 手机频率误差 控制字N变化 AFC变化
1 3 0 0
2 3 1 0
3 3 2 0
4 3 2 0
5 3 3 0
6 3 3 0
7 3 4 0
8 3 4 0
9 3 5 0
10 3 5 0
11 3 0 0
12 3 0 1
表1
在此，决定AFC的控制精度的第二累计值(36Hz)为决定控制字N的控制精度的第一累计值(6Hz)的整数倍，这样，控制字N的变化量与AFC变化量可存在进位关系。但这仅为举例的目的。理论上只要求第二累计值大于第一累计值，在实践中，第一累计值不超过第二累计值的一半，以保证必要的控制精度。
因此，本发明的上述实施例，通过小数分频结构来提高输出频率精度，又允许以AFC方式调整晶体振荡频率，与以往的单纯AFC方式的精度调整方法相比，由于可由更精确的小数分频结构来调整频率，因此可允许AFC方式有更低的精度，而保持较大的控制范围。此外，在大批量生产时，不仅输出频率精度很高，而且输出频率精度均保持一致，可以有效地弥补晶体间的差异。

Claims (10)

1.一种提高手机输出频率精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用一晶体振荡电路产生一参考频率；
使用一具有小数分频结构的锁相环根据所述参考频率产生n倍于参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分；
通过频率跟踪获得手机的输出频率误差值；
根据该频率误差值的第一累计值调整该n值的小数部分；以及
根据该频率误差值的第二累计值调整该晶体振荡电路的参考频率，其中该第二累计值大于该第一累计值。
2.如权利要求1所述的提高手机输出频率精度的方法，其特征在于，根据该频率误差值的第一累计值调整该n值的小数部分的步骤包括，当至少一次频率误差值之和达到该第一累计值时，调整该n值的小数部分。
3.如权利要求1或2所述的提高手机输出频率精度的方法，其特征在于，所述小数分频结构具有一正比于所述n值的整数控制字N，而调整该n值的小数部分包括，通过调整该控制字来调整该n值的小数部分。
4.如权利要求1所述的提高手机输出频率精度的方法，其特征在于，根据该频率误差值的第二累计值调整该晶体振荡电路的参考频率的步骤包括，当至少一次频率误差值之和达到该第二累计值时，调整输出至该晶体振荡电路的AFC信号，并清除对该n值的小数部分的调整。
5.一种提高手机输出频率精度的装置，其特征在于包括：
晶体振荡电路，连接于一晶体，用以产生一参考频率；
具有小数分频结构的锁相环，连接于该晶体振荡电路，产生n倍于该参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分；
频率调整单元，连接该晶体振荡电路和锁相环，该频率调整单元获得手机的输出频率误差值，根据该频率误差值的第一累计值输出一调整该n值的小数部分的第一信号至该锁相环，并根据该频率误差值的第二累计值输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路，其中该第二累计值大于该第一累计值。
6.如权利要求5所述的提高手机输出频率精度的装置，其特征在于，该小数分频结构具有一正比于所述n值的整数控制字N，而该频率调整单元是通过调整该控制字N来调整该n值的小数部分。
7.如权利要求5所述的提高手机输出频率精度的装置，其特征在于，该晶体振荡电路具有一可被调整以改变该参考频率的元件，而该第二信号是输出至该元件的AFC信号。
8.如权利要求5所述的提高手机输出频率精度的装置，其特征在于，该频率调整单元在输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路之后，输出清除对该n值的小数部分的调整的第三信号。
9.如权利要求5～8中任一项所述的提高手机输出频率精度的装置，其特征在于，该频率调整单元是手机的基带芯片。
10.一种手机，包括射频芯片、基带芯片以及一晶体，其特征在于，
该射频芯片包括：晶体振荡电路，连接于该晶体，用以产生一参考频率；以及具有小数分频结构的锁相环，连接于该晶体振荡电路，产生n倍于该参考频率的手机输出频率，其中n包括整数部分和小数部分；
该基带芯片连接该晶体振荡电路和锁相环，该基带芯片获得该手机的输出频率误差值，根据该频率误差值的第一累计值输出一调整该n值的小数部分的第一信号至该锁相环，并根据该频率误差值的第二累计值输出调整该晶体振荡电路的参考频率的第二信号至该晶体振荡电路，其中该第二累计值大于该第一累计值。
CN2007101710968A 2007-11-27 2007-11-27 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机 Active CN101447800B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101710968A CN101447800B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101710968A CN101447800B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101447800A true CN101447800A (zh) 2009-06-03
CN101447800B CN101447800B (zh) 2013-01-09

Family

ID=40743239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101710968A Active CN101447800B (zh) 2007-11-27 2007-11-27 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101447800B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177436A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Nec Corp 移動通信システムにおけるａｆｃ制御装置及びその方法並びにそれを使用した移動通信機
EP1271792A1 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 Motorola, Inc. Low leakage local oscillator system
US6856791B2 (en) * 2002-03-14 2005-02-15 Ericsson Inc. Direct automatic frequency control method and apparatus
KR100717134B1 (ko) * 2005-07-26 2007-05-10 인티그런트 테크놀로지즈(주) 자동 주파수 제어 루프 회로

Also Published As

Publication number Publication date
CN101447800B (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100052795A1 (en) Semiconductor integrated circuit
US6823292B2 (en) Tuneable filter
EP1779535B1 (en) Single chip lna and vco having similar resonant circuit topology and using same calibration signal to compensate for process variations
CN105322960B (zh) 使用自激振荡器的时钟发生器及其方法
US7742785B2 (en) Reference signal generation for multiple communication systems
CN101917186B (zh) 用于频率合成器的校准技术
US7058372B1 (en) Method and apparatus for automatic tuning of a resonant loop antenna
CN1819447B (zh) 用在通信系统中的对于晶体的频率偏移校正技术
US20040227578A1 (en) Acoustic resonance-based frequency synthesizer using at least one bulk acoustic wave (BAW) or thin film bulk acoustic wave (FBAR) device
EP2140549B1 (en) Oscillator signal stabilization
US7382199B2 (en) Methods for auto-calibration and fast tuning of voltage controlled oscillators in phase-lock loops
CN109039287B (zh) 半导体装置及其控制方法
US20100283551A1 (en) Overlapping, two-segment capacitor bank for vco frequency tuning
US10951190B2 (en) On-chip harmonic filtering for radio frequency (RF) communications
EP1458111B1 (en) Multi-band frequency synthesizer
CN101753287A (zh) 全数字全集成的频率综合发生器及方法
CN103888136A (zh) 广播系统芯片的无晶体时钟产生系统
WO2011152881A2 (en) Dynamic voltage-controlled oscillator calibration and selection
US20090128242A1 (en) Frequency generation in a wireless communication unit
CN101447800B (zh) 提高手机输出频率精度的方法和装置及其手机
CN113933791B (zh) 无晶振fmcw雷达收发机装置及频率校准方法
US7098747B2 (en) Precision tunable voltage controlled oscillation and applications thereof
US9024692B2 (en) Voltage controlled oscillator band-select fast searching using predictive searching
CN104270162A (zh) 提高GSM接收系统对26MHz谐波抗干扰能力的方法
CN103841069B (zh) 用于远程通信的电子装置、接收机及相关控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170203

Address after: Room 32, building 3205F, No. 707, Zhang Yang Road, free trade zone,, China (Shanghai)

Patentee after: Xin Xin Finance Leasing Co.,Ltd.

Address before: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee before: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170707

Address after: Room 2062, Wenstin administration apartment, No. 9 Financial Street B, Beijing, Xicheng District

Patentee after: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Address before: Room 32, building 707, Zhang Yang Road, China (Shanghai) free trade zone, 3205F

Patentee before: Xin Xin Finance Leasing Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20090603

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000163

Denomination of invention: Method for improving output frequency precision of mobile phone, device and mobile phone thereof

Granted publication date: 20130109

License type: Exclusive License

Record date: 20180626

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200306

Address after: 201203 Zuchongzhi Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 100033 room 2062, Wenstin administrative apartments, 9 Financial Street B, Xicheng District, Beijing.

Patentee before: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200529

Address after: 361012 unit 05, 8 / F, building D, Xiamen international shipping center, No.97 Xiangyu Road, Xiamen area, China (Fujian) free trade zone, Xiamen City, Fujian Province

Patentee after: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

Address before: 201203 Zuchongzhi Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai 2288

Patentee before: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000163

Date of cancellation: 20210301

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20090603

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021110000010

Denomination of invention: Method and device for improving output frequency accuracy of mobile phone and mobile phone

Granted publication date: 20130109

License type: Exclusive License

Record date: 20210317

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230717

Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 361012 unit 05, 8 / F, building D, Xiamen international shipping center, 97 Xiangyu Road, Xiamen area, China (Fujian) pilot Free Trade Zone, Xiamen City, Fujian Province

Patentee before: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right