CN106155178B - 一种多模终端及其自动频率控制切换方法 - Google Patents

一种多模终端及其自动频率控制切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多模终端及其AFC切换方法，所述方法包括：利用多模终端中第一射频芯片中的自动频率控制数字模拟转换器AFC_DAC输出控制电压；将所输出的控制电压输入至温补压控晶体振荡器VC‑TCXO中，并生成时钟信号；针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号；将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。

Description

一种多模终端及其自动频率控制切换方法
技术领域
本发明涉及多模终端中的自动频率控制(AFC，Automatic Frequency Control)技术，尤其涉及一种多模终端及其AFC切换方法。
背景技术
无线终端中，需要晶振提供精准的时钟信号，供给射频和基带等芯片使用。而晶振本身的频率偏差往往难以满足射频和基带芯片对时钟精度的要求，所以需要采用AFC技术来对晶振频率进行进一步的校准。AFC控制是采用电压控制信号来调谐晶振的输出频率，使频率校准到可接受的范围内。
多模终端通常包括一个多模基带芯片和多个射频芯片，或者多个基带芯片和对应的多个射频芯片。多模终端的每种模式都对应完整的AFC电路来分别对各种模式下的晶振进行AFC控制，通过模拟开关实现不同模式下AFC电路对晶振控制的切换。
这种AFC切换存在以下问题：
1、当进行模式切换时，未稳定到待切换的模式时，控制电压处于不确定状态，切换将使晶振频率产生很大的偏移。
2、模式切换完成后，控制电压输入从一个射频芯片切换到了另一个射频芯片，如果此时两个射频芯片输出的控制电压不同，也会导致晶振频率出现偏移。
3、模式切换过程中，从一个射频芯片切换到了另一个射频芯会导致晶振负载的变化，从而导致晶振输出频率的变化。
综上所述，现有的AFC切换存在模式切换时晶振频率出现偏移的问题，需要重新进行AFC校准，增加了AFC的校准时间。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多模终端及其AFC切换方法。
本发明实施例提供的多模终端的AFC切换方法包括：
利用多模终端中第一射频芯片中的自动频率控制数字模拟转换器(AFC_DAC，Automatic Frequency Control_Digital to Analog Converter)输出控制电压；
将所输出的控制电压输入至温补压控晶体振荡器(VC-TCXO，Voltage Control-Temperature Compensate X'tal Oscillator)中，并生成时钟信号；
针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号；
将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
优选地，所述针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号，包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
优选地，所述针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号，包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
优选地，所述方法还包括：关闭射频芯片中未工作的整形电路。
优选地，所述方法还包括：根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
本发明实施例提供的多模终端包括：
输出单元，用于利用多模终端中第一射频芯片中的AFC_DAC输出控制电压；
输入单元，用于将所输出的控制电压输入至VC-TCXO中，并生成时钟信号；
时钟单元，用于针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号；将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
优选地，所述时钟单元包括：
第一输入子单元，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元，用于将所述时钟信号经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
优选地，所述时钟单元包括：
第一输入子单元，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元，用于将整形后的所述时钟信号经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
优选地，所述多模终端还包括：
控制单元，用于关闭射频芯片中未工作的整形电路。
优选地，所述多模终端还包括：
确定单元，用于根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
本发明实施例的技术方案中，当多模终端进行模式切换时，只采用多模终端中其中一个射频芯片的AFC_DAC输出控制电压，其他射频芯片的AFC_DAC始终处于关闭状态，保证了在模式切换时，输入至VC-TCXO中的控制电压不变，负载不变，从而避免了VC-TCXO输出的时钟信号，即晶振频率发生偏移，无需重新校准VC-TCXO的晶振频率，从而减少了AFC的校准时间。本发明实施例的技术方案，采用单片射频芯片的输出时钟，提供给其它的射频芯片，同时关掉其他射频芯片未工作的整形电路，节省了多模终端的功耗。
附图说明
图1为多模终端中芯片结构组成示意图一；
图2为多模终端中芯片结构组成示意图二；
图3为本发明实施例的多模终端的AFC切换方法的流程示意图；
图4为多模终端中芯片结构组成示意图三；
图5为多模终端中芯片结构组成示意图四；
图6为多模终端中芯片结构组成示意图五；
图7为多模终端中芯片结构组成示意图六；
图8为本发明实施例的多模终端的结构组成示意图。
具体实施方式
为了更加清楚了解本发明实施例的技术方案，现对现有技术中多模终端的AFC切换方法进行阐述。
现有的多模终端通常包括一个多模基带芯片和多个射频芯片，或者多个基带芯片和对应的多个射频芯片。通常，每种模式都对应完整的AFC电路来分别对各种模式下的晶振进行AFC控制，而通过模拟开关实现不同模式下AFC电路对晶振控制的切换。
以采用两片射频芯片的多模终端为例，参照图1和图2，多模终端包括多模基带芯片、两个射频芯片RF chip1和RF chip2、VC-TCXO、两个开关sw1和sw2，其中，每个射频芯片均包括以下模块：数字部分(digital_part)、内部时钟信号缓冲器(internal_clk_buffer)、AFC_DAC、温补振荡器输入缓冲器(tcxo_input_buffer)、温补振荡器输出缓冲器(tcxo_output_buffer)。假设RF chip1为长期演进/宽带码分多址(LTE/WCDMA，Long TermEvolution/Wideband Code Division Multiple Access)双模的射频芯片，RF chip2为全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile communication)的射频芯片。参照图1，当多模终端工作在LTE/WCDMA模式时，RF chip1的tcxo_input_buffer，tcxo_output_buffer，AFC_DAC三个模块均打开，RF chip2的tcxo_input_buffer，tcxo_output_buffer，AFC_DAC三个模块均关闭，此时，VC-TCXO的输入控制电压由chip1的AFC_DAC提供，多模基带芯片的时钟信号由chip1的tcxo_out_buffer的输出提供。参照图2，当多模终端工作在GSM模式时，RF chip2的tcxo_input_buffer，tcxo_output_buffer，AFC_DAC三个模块均打开，RF chip1的tcxo_input_buffer，tcxo_output_buffer，AFC_DAC三个模块均关闭，此时，VC-TCXO的输入控制电压由chip2的AFC_DAC提供，多模基带芯片的时钟信号由chip2的tcxo_out_buffer的输出提供。同理，多个射频芯片类似上面的工作过程。
当进行模式切换时，比如从RF chip1的WCDMA模式切换到RF chip2的GSM模式，在切换过程中，未稳定到GSM模式时，VC-TCXO的控制电压此时是不确定的状态，如果此时开关sw1由RF chip1切换到了RF chip2，这时晶振频率可能会有很大的偏移。
模式切换完成后，VC-TCXO的控制电压输入从RF chip1切换到了RFchip2，如果此时RF chip2的AFC_DAC输出的控制电压和RF chip1的AFC_DAC输出的控制电压不同，也会导致晶振频率出现偏移。
模式切换过程中，从RF chip1切换到RF chip2会导致晶振负载的变化，从而导致晶振输出频率的变化。
下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
图3为本发明实施例的多模终端的AFC切换方法的流程示意图，如图3所示，所述方法包括以下步骤：
步骤301：利用多模终端中第一射频芯片中的AFC_DAC输出控制电压。
本发明实施例中，多模终端包括一个多模基带芯片(Mulit-mode Baseband chip)和多个射频芯片(RF chip)以及VC-TCXO。其中，每个射频芯片均包括以下模块：digital_part、internal_clk_buffer、AFC_DAC、tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer。
digital_part是对RF chip接收和发射的信号进行处理转化为数字基带信号，与Mulit-mode Baseband chip进行通信。Internal_clk_buffer给digital part提供时钟信号。RF chip所有的数字信号都要在digital_part进行处理。
digital_part发送给AFC_DAC的是多比特的并行数字信号，而之前的信号通常是由Mulit-mode baseband chip发送过来的串行信号。
本发明实施例中，原始的时钟信号，即未经整形的时钟信号由VC-TCXO生成，为保证VC-TCXO输出时钟信号的精度，由RF chip中AFC_DAC输出一控制电压至VC-TCXO。然后，将VC-TCXO生成的未经整形的时钟信号输入至RF chip中的各整形模块，例如tcxo_input_buffer、internal_clk_buffer、tcxo_output_buffer进行整形后作为时钟信号。例如，将VC-TCXO生成的未经整形的时钟信号依次输入至tcxo_input_buffer、internal_clk_buffer整形后，作为digital_part的时钟信号；将VC-TCXO生成的未经整形的时钟信号输入至tcxo_input_buffer整形后，作为AFC_DAC的时钟信号；将VC-TCXO生成的未经整形的时钟信号依次输入至tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer整形后，作为Mulit-modeBaseband chip的时钟信号。
上述方案中，tcxo_input_buffer接收的是未经整形的时钟信号，可以是正弦波信号，也可以是方波信号，发送的是经过整形的时钟信号，通常为占空比50％的方波信号。
本发明实施例中，第一射频芯片可以是多模终端中的任意一个射频芯片，以两个射频芯片为例，参照图4、图5、图6、图7，多模终端包括Mulit-mode baseband chip、两个射频芯片RF chip1和RF chip2、VC-TCXO，第一射频芯片为RF chip1。RF chip1中的AFC_DAC输出一控制电压。
步骤302：将所输出的控制电压输入至VC-TCXO中，并生成时钟信号。
参照图4、图5、图6、图7，RF chip1中的AFC_DAC输出的控制电压输入至VC-TCXO中，VC-TCXO生成未经整形的时钟信号。
步骤303：针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号。
本发明实施例中，根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
本发明实施例中，针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号，具体包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
参照图4，当多模终端的工作模式为LTE/WCDMA模式时，将VC-TCXO生成的时钟信号输入至RF chip1中的tcxo_input_buffer，经整形后作为AFC_DAC的时钟信号，再经internal_clk_buffer整形后，作为digital_part的时钟信号。
参照图5，当多模终端的工作模式为GSM模式时，将VC-TCXO生成的时钟信号输入至RF chip2中的tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer整形后，作为digital_part的时钟信号。
本发明实施例中，针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号，具体包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
参照图6，当多模终端的工作模式为LTE/WCDMA模式时，将VC-TCXO生成的时钟信号输入至RF chip1中的tcxo_input_buffer，经整形后作为AFC_DAC的时钟信号，再经internal_clk_buffer整形后，作为digital_part的时钟信号。
参照图7，当多模终端的工作模式为GSM模式时，将VC-TCXO生成的时钟信号输入至RF chip1中的tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer整形后，再输入至RF chip2中的tcxo_input_buffer，经RF chip2中的internal_clk_buffer整形后，作为digital_part的时钟信号。
步骤304：将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
参照图4、图5、图6、图7，将VC-TCXO生成的时钟信号输入至RF chip1中的tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer整形后，作为Mulit-mode baseband chip的时钟信号。
本发明实施例的技术方案中，所述方法还包括：关闭射频芯片中未工作的整形电路。具体地，参照图4，关闭RF chip2中未工作的tcxo_output_buffer、AFC_DAC、tcxo_input_buffer；参照图5，关闭RF chip2中未工作的tcxo_output_buffer、AFC_DAC；参照图6，关闭RF chip2中未工作的tcxo_output_buffer、AFC_DAC、tcxo_input_buffer；参照图7，关闭RF chip2中未工作的tcxo_output_buffer、AFC_DAC。
本发明实施例的技术方案中，当多模终端进行模式切换时，只采用多模终端中其中一个射频芯片的AFC_DAC输出控制电压，其他射频芯片的AFC_DAC始终处于关闭状态，保证了在模式切换时，输入至VC-TCXO中的控制电压不变，负载不变，从而避免了VC-TCXO输出的时钟信号，即晶振频率发生偏移，无需重新校准VC-TCXO的晶振频率，从而减少了AFC的校准时间。本发明实施例的技术方案，采用单片射频芯片的输出时钟，提供给其它的射频芯片，同时关掉其他射频芯片未工作的整形电路，节省了多模终端的功耗。
图8为本发明实施例的多模终端的结构组成示意图，本发明实施例的多模终端具有一个Mulit-mode Baseband chip和多个RF chip以及VC-TCXO。其中，每个射频芯片均包括以下模块：digital_part、internal_clk_buffer、AFC_DAC、tcxo_input_buffer、tcxo_output_buffer。如图8所示，所述多模终端包括：
输出单元81，用于利用多模终端中第一射频芯片中的AFC_DAC输出控制电压；
输入单元82，用于将所输出的控制电压输入至VC-TCXO中，并生成时钟信号；
时钟单元83，用于针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为所述射频芯片的时钟信号；将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
在本发明一优选实施方式中，所述时钟单元83包括：
第一输入子单元831，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元832，用于将所述时钟信号经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
在本发明另一优选实施方式中，所述时钟单元83包括：
第一输入子单元831，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元832，用于将整形后的所述时钟信号经所述射频芯片整形后作为所述射频芯片的时钟信号。
优选地，所述多模终端还包括：
控制单元84，用于关闭射频芯片中未工作的整形电路。
优选地，所述多模终端还包括：
确定单元85，用于根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
本领域技术人员应当理解，图8所示的多模终端中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述多模终端的AFC切换方法的相关描述而理解。图8所示的多模终端中的各单元及其子单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多模终端的自动频率控制AFC切换方法，其特征在于，所述方法包括：
利用多模终端中第一射频芯片中的自动频率控制数字模拟转换器AFC_DAC输出控制电压；
将所输出的控制电压输入至温补压控晶体振荡器VC-TCXO中，并生成时钟信号；
针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号；
将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
2.根据权利要求1所述的多模终端的AFC切换方法，其特征在于，所述针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号，包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经与所述工作模式对应的射频芯片整形后作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号。
3.根据权利要求1所述的多模终端的AFC切换方法，其特征在于，所述针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号，包括：
针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，经与所述工作模式对应的射频芯片整形后作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号。
4.根据权利要求1所述的多模终端的AFC切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
关闭射频芯片中未工作的整形电路。
5.根据权利要求1至4任一项所述的多模终端的AFC切换方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
6.一种多模终端，其特征在于，所述多模终端包括：
输出单元，用于利用多模终端中第一射频芯片中的AFC_DAC输出控制电压；
输入单元，用于将所输出的控制电压输入至VC-TCXO中，并生成时钟信号；
时钟单元，用于针对多模终端的工作模式，对所生成的时钟信号进行整形并输入至与所述工作模式对应的射频芯片中，以作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号；将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至多模基带芯片中，以作为所述多模基带芯片的时钟信号。
7.根据权利要求6所述的多模终端，其特征在于，所述时钟单元包括：
第一输入子单元，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元，用于将所述时钟信号经与所述工作模式对应的射频芯片整形后作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号。
8.根据权利要求6所述的多模终端，其特征在于，所述时钟单元包括：
第一输入子单元，用于针对多模终端的工作模式，将所生成的时钟信号经所述第一射频芯片整形后输入至与所述工作模式对应的射频芯片中；
第二整形子单元，用于将整形后的所述时钟信号经与所述工作模式对应的射频芯片整形后作为与所述工作模式对应的射频芯片的时钟信号。
9.根据权利要求6所述的多模终端，其特征在于，所述多模终端还包括：
控制单元，用于关闭射频芯片中未工作的整形电路。
10.根据权利要求6至9任一项所述的多模终端，其特征在于，所述多模终端还包括：
确定单元，用于根据所述多模基带芯片的模式选择信号确定所述多模终端的工作模式。
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