DE102012201459A1

DE102012201459A1 - Ein Signalgenerator für einen Sender oder einen Empfänger, ein Sender und ein Empfänger

Info

Publication number: DE102012201459A1
Application number: DE201210201459
Authority: DE
Inventors: Alexander Belitzer; Andre Hanke; Boris Kapfelsperger; Volker Thomas; Elmar Wagner
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2012-08-02
Also published as: CN102629878A; CN102629878B; US20120195239A1; US8890635B2

Abstract

Ein Signalgenerator für einen Sender oder einen Empfänger zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll umfasst einen Oszillator und einen Fehlanpassungskompensator. Der Oszillator ist konfiguriert, um ein Signalgeneratorausgangssignal mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern, und weist eine Feinabstimmungsschaltung auf zum Liefern einer feinen Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal, und eine Grobabstimmungsschaltung zum Liefern einer groben Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal. Der Fehlanpassungskompensator ist konfiguriert, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern des Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und durch Liefern eines Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators. Der Fehlanpassungskompensator liefert das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode geändert ist.

Description

Ausführungsbeispiele richten sich auf einen Signalgenerator für einen Sender oder einen Empfänger zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll, z. B. gemäß einem UMTS- oder LTE-Protokoll. Weitere Ausführungsbeispiele richten sich auf einen Sender zum Senden von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll. Weitere Ausführungsbeispiele richten sich auf einen Empfänger zum Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll. Weitere Ausführungsbeispiele richten sich auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Signalgeneratorausgangssignals.
Bei einem zeitkontinuierlichen Betriebssystem (wie z. B. dem UMTS-Netzwerk), wo eine Kommunikationsverbindung potentiell für eine längere Zeitperiode ohne Unterbrechung beibehalten wird, werden Temperatureffekte schwierig zu handhaben. Eine der Wirkungen ist die Temperaturdrift der Oszillationsfrequenz des Frequenzsynthesizers.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Signalgenerator, einen Sender zum Senden von HF-Signalen und einen Empfänger zum Empfangen von HF-Signalen mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele weisen einen Signalgenerator für einen Sender oder einen Empfänger zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll auf. Der Signalgenerator weist einen Oszillator auf zum Liefern eines Signalgeneratorausgangssignals mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz. Der Oszillator weist eine Feinabstimmungsschaltung auf zum Liefern einer Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal und eine Grobabstimmungsschaltung zum Liefern einer groben Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal.
Der Signalgenerator weist ferner einen Fehlanpassungskompensator auf, der konfiguriert ist, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird. Die Kompensation umfasst das Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und Liefern des Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators. Der Fehlanpassungskompensator ist ferner konfiguriert, um das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode zu liefern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode verändert wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines Signalgenerators gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein schematisches Blockdiagramm eines Signalgenerators gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
3a in einem Diagramm, unterschiedliche Abstimmkurven, die bei einem Signalgenerator gemäß einem Ausführungsbeispiel eingesetzt werden können, zum Ändern der Signalgeneratorausgangsfrequenz;
3b ein Diagramm, das darstellt, wie ein Fehlanpassungskompensator, der in einem Signalgenerator enthalten ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel die Grobabstimmungssignale liefert;
4 ein schematisches Blockdiagramm eines Senders gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 ein schematisches Blockdiagramm eines Empfängers gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Bevor Ausführungsbeispiele detaillierter beschrieben werden, wird darauf hingewiesen, dass dieselben Elemente oder Elemente mit derselben Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind und dass eine wiederholte Beschreibung von Elementen, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind, weggelassen ist. Daher sind Beschreibungen von Elementen, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind, untereinander austauschbar.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Signalgenerators 100 für einen Sender oder einen Empfänger zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen (Hochfrequenzsignalen) gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll z. B. gemäß einem UMTS-Protokoll (UMTS = universal mobile telecommunication standard) oder gemäß einem LTE-Protokoll (LTE = long term evolution).
Der Signalgenerator 100 weist einen Oszillator 101 und einen Fehlanpassungskompensator 103 auf.
Der Oszillator 101 ist konfiguriert, um ein Signalgeneratorausgangssignal 105 mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern. Der Oszillator 101 weist eine Feinabstimmungsschaltung 107 und eine Grobabstimmungsschaltung 109 auf. Die Feinabstimmungsschaltung 107 ist konfiguriert, um eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz des Signalgeneratorausgangssignals 105 basierend auf einem Feinabstimmungssignal 111 zu liefern. Die Grobabstimmungsschaltung 109 ist konfiguriert, um eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz des Signalgeneratorausgangssignals 105 basierend auf einem Grobabstimmungssignal 113 zu liefern.
Der Fehlanpassungskompensator 103 ist konfiguriert, um das Signalgeneratorausgangssignal 105 zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz (einer Zielfrequenz) und der Signalgeneratorausgangsfrequenz des Signalgeneratorausgangssignals 105 zu kompensieren, die (aktuell) durch den Oszillator 101 erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals 111 zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung 107 und, durch Liefern des Grobabstimmungssignal 113 zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung 109. Der Fehlanpassungskompensator 103 ist konfiguriert, um das Grobabstimmungssignal 113 während einer Schutzperiode (oder eines Schutzintervalls) zu liefern, definiert in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden (in dem der Signalgenerator 100 eingesetzt wird) oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen (in dem der Signalgenerator 100 eingesetzt wird), derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung 109 innerhalb der Schutzperiode verändert wird.
Zum Beispiel kann der Signalgenerator 100 als ein Frequenzsynthesizer verwendet werden zum Erzeugen des Signalgeneratorausgangssignals als ein Sendesynthesizersignal in dem Sender oder zum Erzeugen des Signalgeneratorausgangssignals als ein Empfängersynthesizersignal in dem Empfänger.
Bei zeitkontinuierlichen Operationssystemen werden Temperatureffekte schwierig zu handhaben, da eine Kommunikationsverknüpfung potentiell für eine längere Zeitperiode ohne Unterbrechung beibehalten wird, z. B. sendet ein Sender kontinuierlich HF-Signale und ein Empfänger empfängt kontinuierlich HF-Signale. Wenn während dieser Zeit eine Temperatur des Senders oder Empfängers sich ändert, kann sich eine Oszillationsfrequenz des Frequenzsynthesizers des Senders oder des Empfängers, was zum Modulieren oder Demodulieren der gesendeten oder empfangenen HF-Signale verwendet wird, aufgrund von Temperaturdrift ändern. Im Vergleich zu TDM-Systemen (TDM = time division multiplexer; Zeitmultiplexer), wie GSM, bei dem Sende- oder Empfangs-Bursts in solchen zeitkontinuierlichen Operationssystemen verwendet werden, sind die Möglichkeiten zum Kompensieren von Temperaturdrifts der Oszillationsfrequenz des Frequenzsynthesizers sehr begrenzt, da annähernd keine Zeiten vorhanden sind, in denen der Sender nicht aktiv ist oder der Empfänger nicht aktiv ist. Daher sind während der aktiven Phase des Senders oder Empfängers nur kleine Frequenzänderungen zulässig, die insbesondere in Fällen einer hohen Temperaturdifferenz zu einer großen Fehlanpassung zwischen der Oszillationsfrequenz des Frequenzsynthesizers und einer gewünschten Oszillationsfrequenz führen können.
Ein Temperaturbereich eines Oszillators (oder allgemein eines Signalgenerators) kann ausgedehnt werden, wenn der Oszillator eine Feinabstimmungsschaltung und eine Grobabstimmungsschaltung aufweist zum Kompensieren einer Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und einer Signalgeneratorausgangsfrequenz, die durch den Oszillator erzeugt wird, und wenn das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode geliefert wird, während der keine HF-Signale gesendet werden oder keine HF-Signale empfangen werden sollen.
Es hat sich herausgestellt, dass ein Synthesizersignal (z. B. das Signalgeneratorausgangssignal 105, das durch den Signalgenerator 100 erzeugt wird) für einen Sender oder Empfänger nicht während solcher Schutzperioden verwendet wird, da in diesen Schutzperioden keine HF-Signale gesendet werden (und daher kein Modulationssignal zum Modulieren der HF-Signale benötigt wird) und keine HF-Signale empfangen werden sollen (und daher kein Demodulationssignal zum Demodulieren der HF-Signale benötigt wird), und dass diese Schutzperiode verwendet werden kann zum Bereitstellen einer Grobabstimmung des Synthesizersignals (z. B. der Signalgeneratorausgangsfrequenz des Signalgeneratorausgangssignals 105).
Durch Liefern einer separaten Feinabstimmung und Grobabstimmung der Signalgeneratorausgangsfrequenz kann erreicht werden, dass während einem kontinuierlichen Senden oder Empfangen die Signalgeneratorausgangsfrequenz fein eingestellt werden kann und (nur) während der Schutzperioden grob eingestellt werden kann. Durch Liefern der Grobeinstellung während der Schutzperioden wird ein Senden oder Empfangen von HF-Signalen nicht unterbrochen, da das Signalgeneratorausgangssignal 105 kontinuierlich zu dem Sender oder Empfänger während der Kommunikationsperioden geliefert wird (wie z. B. Sendeperioden des Senders oder Empfangsperioden des Empfängers).
Ferner kann während dieser Schutzperioden ein Sender eine Sendeleistung zum Senden der HF-Signale einstellen und ein Empfänger kann einen Gewinn bzw. eine Verstärkung zum Empfangen der HF-Signale einstellen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 103 einen Feinabstimmungsmodus aufweisen, während dem der Fehlanpassungskompensator 103 das Feinabstimmungssignal 111 liefert, und einen Grobabstimmungsmodus, während dem der Fehlanpassungskompensator 103 das Grobabstimmungssignal 113 liefert. Der Fehlanpassungskompensator 103 kann konfiguriert sein, um entweder den Feinabstimmungsmodus oder den Grobabstimmungsmodus zu einer gegebenen Zeit zu aktivieren. Anders ausgedrückt kann der Fehlanpassungskompensator 103 zu einer Zeit entweder das Feinabstimmungssignal 111 oder das Grobabstimmungssignal 113 liefern. Als ein Beispiel kann der Fehlanpassungskompensator 103 kontinuierlich das Feinabstimmungssignal 111 während Sendeperioden oder Empfangsperioden liefern, die in dem Kommunikationsprotokoll definiert sind, und kann das Grobabstimmungssignal 113 während der Schutzperioden zwischen den Sendeperioden oder Empfangsperioden liefern (im Allgemeinen zwischen den Kommunikationsperioden).
Anders ausgedrückt kann der Fehlanpassungskompensator 103 konfiguriert sein, um den Grobabstimmungsmodus während der Schutzperioden intermittierend zu aktivieren, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert sind. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 103 den Grobabstimmungsmodus nur während der Schutzperioden aktivieren.
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Signalgenerators 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Eine Funktionalität des Signalgenerators 200 ist ähnlich zu einer Funktionalität des Signalgenerators 100. Der Signalgenerator 200 weist zusätzliche Merkmale auf, die in 2 gezeigt sind. Weitere Ausführungsbeispiele können ein, einige oder alle der zusätzlichen Merkmale aufweisen, die in 2 gezeigt sind, im Vergleich zu dem Signalgenerator 100 gemäß 1.
Der Signalgenerator 200 unterscheidet sich von dem Signalgenerator 100 insofern, als ein Fehlanpassungskompensator 203 des Signalgenerators 200 eine Grobabstimmeinrichtung 215 und eine Phasenregelschleife (PLL; phase locked loop) 217 aufweist.
Ferner unterscheidet sich der Signalgenerator 200 von dem Signalgenerator 100 insofern, als die Feinabstimmungsschaltung 207 des Oszillators 201 des Signalgenerators 200 ein erstes schaltbares Abstimmkondensatorarray 208 aufweist und als die Grobabstimmungsschaltung 209 des Oszillators 201 ein zweites schaltbares Abstimmkondensatorarray 210 aufweist.
Die Grobabstimmeinrichtung 215 ist konfiguriert, um das Grobabstimmungssignal 113 zu liefern. Die Phasenregelschleife 217 ist konfiguriert, um das Feinabstimmungssignal 111 zu liefern. Die Phasenregelschleife 217 ist ferner konfiguriert, um die Signalgeneratorausgangsfrequenz zu verfolgen und das Feinabstimmungssignal 111 während einer Sendeperiode zu liefern, während der ein Sender, in dem der Signalgenerator 200 enthalten ist, HF-Signale sendet, oder während einer Empfangsperiode, während der ein Empfänger, in dem der Signalgenerator 100 enthalten ist, HF-Signale empfängt.
Durch Liefern des Feinabstimmungssignals 111 während der Sende- oder Empfangsperioden kann erreicht werden, dass eine Fehlanpassung der Signalgeneratorausgangsfrequenz während der Sendeperiode oder Empfangsperiode kompensiert wird, während die Phasenregelschleife 217 in einem verriegelten Zustand gehalten wird. Die Phasenregelschleife 217 liefert das Feinabstimmungssignal 111 derart, dass sich die Signalgeneratorausgangsfrequenz ansprechend auf das Feinabstimmungssignal 111 ändert und die PLL 217 während der Sendeperioden oder Empfangsperioden in einem verriegelten Zustand bleibt.
Daher kann erreicht werden, dass ein Senden oder Empfangen nicht aufgrund eines nicht eingerasteten Zustands der Phasenregelschleife 217 unterbrochen wird.
Durch Liefern des Grobabstimmungssignals 213 durch die Grobabstimmeinrichtung 215 während der Schutzperioden können größere Frequenzsprünge der Signalgeneratorausgangsfrequenz erreicht werden als mit dem Feinabstimmungssignal 111. Ein Frequenzsprung, der durch ein Grobabstimmungssignal 113 ausgelöst wird, kann zu einem nicht eingerasteten Zustand der Phasenregelschleife 217 führen, was während einer Schutzperiode nicht kritisch ist, da in dieser Schutzperiode keine HF-Signale durch einen Empfänger gesendet werden oder keine HF-Signale durch einen Empfänger empfangen werden sollen. Ein maximaler Frequenzsprung, beschrieben durch ein Grobabstimmungssignal von der Grobabstimmeinrichtung 215, kann derart ausgewählt sein, dass eine Einschwingzeit der Phasenregelschleife 217 zum Erreichen eines eingerasteten Zustands kleiner ist als die Schutzperiode, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist.
Anders ausgedrückt ist die Phasenregelschleife 217 konfiguriert, um das Feinabstimmungssignal 111 zu liefern zum Ändern des Zustands der Feinabstimmungsschaltung 207 derart, dass eine Frequenzdifferenz des Generatorausgangssignals 105 vor der Änderung des Zustands der Feinabstimmungsschaltung 207 und nach der Änderung des Zustands der Feinabstimmungsschaltung 207 in einem ersten vorbestimmten Frequenzbereich ist, in dem die Phasenregelschleife 217 in einem verriegelten bzw. eingerasteten Zustand bleibt.
Die Grobabstimmeinrichtung 215 ist konfiguriert, um das Grobabstimmungssignal 213 zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 zu liefern, derart, dass eine Frequenzdifferenz des Signalgeneratorausgangssignals 105 vor dem Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 und nach dem Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 in einem zweiten vorbestimmten Bereich ist, in dem eine Einschwingzeit für die Phasenregelschleife 217 zum Erreichen eines verriegelten Zustands maximal gleich der Schutzperiode des gegebenen Kommunikationsprotokolls ist.
Die Phasenregelschleife 217 (PLL) verfolgt die Frequenz (und/oder die Phase) des Oszillators 201 (des Signalgeneratorausgangssignals 105) und korrigiert jegliche Frequenzfehler, die z. B. durch eine Temperaturdrift des Oszillators 201 verursacht werden. Anders ausgedrückt ist die Phasenregelschleife 217 zum kontinuierlichen Verfolgen der Signalgeneratorausgangsfrequenz und zum kontinuierlichen Liefern des Feinabstimmungssignals 111 während Sendeperioden oder Empfangsperioden des gegebenen Kommunikationsprotokolls konfiguriert, derart, dass der Zustand der Feinabstimmungsschaltung 207 während einer Sendeperiode oder während einer Empfangsperiode verändert wird.
Jegliche Korrektur (der Signalgeneratorausgangsfrequenz), die angewendet werden soll, benötigt einen gewissen Abstimmbereich des Oszillators 201. Anders ausgedrückt werden zum Ändern der Signalgeneratorausgangsfrequenz die Feinabstimmungsschaltung 207 und die Grobabstimmungsschaltung 209 verwendet und durch den Fehlanpassungskompensator 203 gesteuert. Das Grobabstimmungssignal 113 kann eine gewisse Abstimmkurve des Oszillators 201 angelegt werden und das Feinabstimmungssignal 111 kann an eine Position auf einer ausgewählten Abstimmkurve des Oszillators 201 angelegt werden. Anders ausgedrückt wird die Frequenz des Oszillators 201 (die Signalgeneratorausgangsfrequenz) gesteuert durch Auswählen von einer von N Abstimmkurven zur Zeit des Einschaltens (Grobabstimmung). Sobald die Phasenregelschleife 217 verriegelt ist, wird er (der Oszillator 201) kontinuierlich durch Feinabstimmung in der ausgewählten Abstimmkurve gesteuert.
Eine Abstimmkurve des Oszillators 201 kann auch als die DCO-Abstimmkurve oder die DCO-Kurve bezeichnet werden.
3a zeigt in einem Diagramm als ein Beispiel unterschiedliche Abstimmkurven 3011 bis 301 _N (z. B. des Oszillators 201). Die X-Achse des Diagramms entspricht einem Abstimmwort (LF). Dieses Abstimmwort wird durch die Phasenregelschleife 217 als das Feinabstimmungssignal 111 geliefert. Die Y-Achse des Diagramms entspricht der Signalgeneratorausgangsfrequenz, erzeugt durch den Oszillator 201. Jede der Abstimmkurven 301 ₁ bis 301 _N entspricht einem Wert des Grobabstimmungssignals 113.
Es hat sich herausgestellt, dass ein Abstimmbereich (bestimmt durch die Feinabstimmungsschaltung 207 oder die maximale Kapazität des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208) einer einzelnen Abstimmkurve 301 ₁ bis 301 _N durch mehrere Faktoren begrenzt ist:
Die maximal mögliche Kapazität (des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208) ist durch Chipbereichseinschränkungen begrenzt.
Die Anzahl der Schalter (des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208) führt eine parasitäre Kapazität ein, die die minimal mögliche Kapazität einschränkt (des kleinstens Kondensators des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208).
Je mehr Schaltvorrichtungen (je mehr Kondensatoren innerhalb des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208), desto mehr Rauschen wird in das System eingebracht. Anders ausgedrückt, mit einer zunehmenden Anzahl von Kapazitäten in dem ersten, schaltbaren Abstimmkondensatorarray 208 wird ein zunehmender Betrag an Rauschen in den Oszillator 201 einbracht.
Je mehr Abstimmvorrichtungen (innerhalb der Feinabstimmungsschaltung 207), desto mehr Strom wird benötigt, um sie zu treiben.
Ein Systementwurf muss mit diesen Einschränkungen umgehen. Ausführungsbeispiele gehen mit dieser Einschränkung um durch Trennen der Abstimmung des Signalgeneratorausgangssignals 105 in eine Feinabstimmung durch die Feinabstimmungsschaltung 207 und eine Grobabstimmung durch die Grobabstimmungsschaltung 209.
Die Grobabstimmung (die durch die Grobabstimmungsschaltung 209 angewendet wird) unterliegt nicht den Einschränkungen aufgrund einer höheren und weniger genauen Frequenzschrittgröße zwischen benachbarten Abstimmkurven (wie in 3a gezeigt ist). Die Phasenregelschleife 217 würde sofort aus dem eingerasteten Zustand kommen, wenn sie in eine neue Abstimmkurve während der Operation geschaltet wird. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn eine Änderung von Abstimmkurven (nur) während der Schutzperioden des gegebenen Kommunikationsprotokolls angewendet wird, der nicht eingerastete Zustand der Phasenregelschleife 217 eine Kommunikation nicht beeinflusst, da während dieser Schutzperioden keine Kommunikation stattfindet. Daher werden bei Ausführungsbeispielen Abstimmkurven während der Schutzperioden geschaltet, anders ausgedrückt wird das Grobabstimmungssignal 113 (zum Schalten einer Abstimmkurve) während der Schutzperioden geliefert. Durch Liefern des Feinabstimmungssignals 111 als eine Position auf einer Abstimmkurve während der Sendeperioden oder der Empfangsperioden und durch Liefern des Grobabstimmungssignals 113 zum Schalten der Abstimmkurven während der Schutzperioden kann ein großer Abstimmbereich des Oszillators 201 erreicht werden.
Ausführungsbeispiele erlauben ein Ausschalten des größten Teils des Effekts der Thermaldrift, wenn der erforderliche Abstimmbereich definiert ist.
Nachfolgend werden die Charakteristika des Signalgenerators 200 detaillierter unter Verwendung von 3a und 3b beschrieben.
Eine Oszillatorcharakteristik (z. B. des Oszillators 201) ist in 3a gezeigt. Sie besteht aus den N Abstimmkurven 301 ₁ bis 301 _N. Die Abstimmkurve am nächsten an der Zielfrequenz in der Mitte des Abstimmworts (LF – definiert durch das Feinabstimmungssignal 111 durch die Phasenregelschleife 217) wird vor dem Verriegelungsprozess ausgewählt (der Phasenregelschleife 217). Die Phasenregelschleife 217 schwingt auf die gewünschte Frequenz ein während des Verriegelungsprozesses unter Verwendung des Abstimmworts (durch Liefern des Abstimmsignals 111). Sobald die Phasenregelschleife 217 eingerastet bzw. verriegelt ist, kann die aktive Sende-/Empfangsoperation starten. Jegliche Änderung bei Zuführspannung und -temperatur, was zu einer Frequenzänderung führt, wird durch die Phasenregelschleife 217 korrigiert (innerhalb des Abstimmbereichs der Feinabstimmungsschaltung 207). Wenn die Abstimmgrenze der ausgewählten Abstimmkurve (oder DCO-Kurve) erreicht ist, kann die Operation aus dem eingerasteten Zustand geraten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Fehlanpassungskompensator 203 die LF-Werte überwachen (das Feinabstimmungssignal 211) und eine andere Abstimmkurve auswählen (z. B. Schalten von einer Stromabstimmkurve 301 ₂ zu einer Neuabstimmkurve 301 ₃) durch Liefern eines zugeordneten Grobabstimmungssignals 113 (durch die Grobabstimmeinrichtung 215). Die Auswahl der neuen Abstimmkurve 301 ₃ (Pfeil 2 in 3a) führt zu einem sofortigen Frequenzsprung, der durch die Phasenregelschleife 217 korrigiert wird (Pfeil 3) durch Liefern des Feinabstimmungssignals 111 für die Feinabstimmungsschaltung 207. Die neu ausgewählte Abstimmkurve 301 ₃ kann auf höhere Frequenzen abstimmen (durch Ändern des Zustands der Feinabstimmungsschaltung 207) als die vorher verwendete Kurve 301 ₂.
Das bleibende Problem, das durch Ausführungsbeispiele gelöst wird, ist, dass das System keine Frequenzsprünge während der aktiven Operation erlaubt (z. B. während einer Sendeperiode oder während einer Empfangsperiode). Aber es hat sich herausgestellt, dass es Zeitperioden gibt, die sogenannten Schutzperioden, wo das Senden und das Empfangen von Daten kurz unterbrochen werden und die Sendeleistung oder eine Empfangsverstärkung auf einen anderen Pegel eingestellt werden kann (für einen Sender oder einen Empfänger). Als ein Beispiel ist diese Periode maximal 50 ms lang bei einem UMTS-System. Daher ist die Einschwinganforderung für die Phasenregelschleife ein Abschnitt von 50 ms.
Die Lösung ist es, die Auswahl der neuen Abstimmkurve auf diese Schutzperiode auszurichten, wie in 3b gezeigt ist. In dem Diagramm in 3b ist die Signalgeneratorausgangsfrequenz abhängig von der Zeit t gezeigt, wobei die Signalgeneratorausgangsfrequenz während einer ersten Schutzperiode 303 geändert ist (z. B. von einer ersten Abstimmkurve 301 ₁ zu einer dritten Abstimmkurve 301 ₃). Während einer zweiten Schutzperiode 305 wird die Signalgeneratorausgangsfrequenz wieder verändert (z. B. von der dritten Abstimmkurve 301 ₃ zu einer zweiten Abstimmkurve 301 ₂). Zwischen aufeinanderfolgenden Schutzperioden kann das Kommunikationsprotokoll Kommunikationsperioden aufweisen (z. B. Sendeperioden oder Empfangsperioden), während denen ein Sender oder ein Empfänger HF-Signale sendet oder empfängt. Der Fehlanpassungskompensator 203 kann intermittierend prüfen (z. B. während der Kommunikationsperiode), ob das Feinabstimmungssignal 111 verantwortlich ist, einen gegebenen Feinabstimmungsbereich der Feinabstimmungsschaltung 207 zu verlassen und das Liefern eines Grobabstimmungssignals 113 (zum Ändern der Abstimmkurve) für eine nachfolgende Schutzperiode (z. B. für die nächste Schutzperiode) zu planen. Der Fehlanpassungskompensator 203 kann dann intermittierend den Grobabstimmungsmodus während der Schutzperioden aktivieren, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert sind, während denen keine HF-Signale durch den Sender gesendet oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen zum Liefern des Grobabstimmungssignals 113 zum Ändern der Abstimmkurve (falls nötig).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Fehlanpassungskompensator 203 prüfen, ob das Abstimmwort zum Abstimmen der Feinabstimmungsschaltung 207 eine vorbestimmte Bedingung erfüllt (z. B. ob es mehr als 70%, 80%, 90% oder 95% seines Maximalwerts hat) und kann dann planen, das Grobabstimmungssignal 113 für die folgende Schutzperiode zu liefern. Durch diesen Mechanismus kann verhindert werden, dass die Abstimmkurve verändert wird, bevor der maximale Abstimmbereich der Feinabstimmungsschaltung 207 erreicht ist, um das Erreichen einer Abstimmgrenze der Feinabstimmungsschaltung 207 während einer Kommunikationsperiode zu verhindern, da in diesem Fall während dieser Kommunikationsperiode keine weitere Feinabstimmung der Signalgeneratorausgangsfrequenz mehr möglich wäre.
Ferner kann der Fehlanpassungskompensator 203 das Liefern des Grobabstimmungssignals 113 planen, unabhängig davon, ob die Signalgeneratorausgangsfrequenz, die durch den Oszillator 201 erzeugt wird, mit der gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz übereinstimmt oder nicht. Anders ausgedrückt kann der Fehlanpassungskompensator bzw. Nichtübereinstimmungskompensator 203 sogar das Grobabstimmungssignal 113 liefern zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 (oder zum Ändern der Abstimmkurve), wenn die Signalgeneratorausgangsfrequenz mit der gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz übereinstimmt, aber das Abstimmwort zum Abstimmen der Feinabstimmungsschaltung 207 dazu neigt, den Feinabstimmungsbereich der Feinabstimmungsschaltung zu verlassen. Als Beispiel kann die Abstimmkurve derart verändert werden, dass nach der Änderung der Abstimmkurve die Feinabstimmungsschaltung 107 in der Mitte ihres Feinabstimmungsbereichs ist, wodurch ein optimaler Abstimmbereich für bevorstehende (nicht vorhersagbare) Frequenzdrifts erreicht wird, die durch Temperatur- oder Spannungsänderungen verursacht werden.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 203 konfiguriert sein, um das Abstimmwort intermittierend nach vordefinierten Zeitperioden und/oder nach einer vordefinierten Abweichung einer Temperatur und/oder einer Versorgungsspannung des Signalgenerators 200 zu prüfen. Anders ausgedrückt kann der Fehlanpassungskompensator 203 eine Temperatur und/oder eine Versorgungsspannung des Signalgenerators 200 überwachen und kann planen, ansprechend auf eine gegebene Temperatur- oder Versorgungsspannungsdifferenz, ein Grobabstimmungssignal 113 für eine folgende Schutzperiode zu liefern.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 203 eine relative Temperaturdifferenz messen, z. B. im Vergleich zu der Temperatur, zu der die letzte Abstimmkurvenänderung stattgefunden hat.
Der Vorteil dieses Volt- und Korrekturmechanismus ist es, dass die Temperaturdrift bei der echten Anwendung korrigiert wird und nicht in den Abstimmbereich entlang jeder Kurve integriert werden muss, was das wesentliche Reduzieren des Kapazitätsarrays ermöglicht, z. B. zum Implementieren eines DVO-Entwurfs.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Oszillator 201 ein digital gesteuerter Oszillator (DCO; digitally controlled oscillator) sein. Daher können das Grobabstimmungssignal 113 und das Feinabstimmungssignal 111, die durch den digital gesteuerten Oszillator empfangen werden, digitale Signale sein, wobei das Feinabstimmungssignal 111 beschreibt, welche Kondensatoren des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208 eingeschaltet werden müssen, und das Grobabstimmungssignal 113 beschreibt, welche Kondensatoren des zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 210 eingeschaltet werden müssen.
Daher kann der Fehlanpassungskompensator 203 das Grobabstimmungssignal 113 und das Feinabstimmungssignal 111 als digitale Signale bei einem Ausführungsbeispiel liefern. Die Phasenregelschleife 217 kann eine digitale Phasenregelschleife sein, die eine Phasendifferenz zwischen dem Signalgeneratorausgangssignal 105 und einem Referenztaktsignal bestimmt, und die abhängig von der Phasendifferenz das Feinabstimmungssignal 111 als ein digitales Signal erzeugt zum Ein- und Ausschalten von Kondensatoren des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208.
Wie vorangehend erwähnt wurde, kann das Feinabstimmungssignal 111 definieren, welche Kondensatoren in dem ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarray 208 eingeschaltet werden sollen, ansprechend auf den Empfang des Feinabstimmungssignals 111. Das Grobabstimmungssignal 113 kann definieren, welche Kondensatoren in dem zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarray 210 eingeschaltet werden sollen, ansprechend auf den Empfang des Grobabstimmungssignals 113. Daher kann sich der Zustand der Feinabstimmungsschaltung 207 und der Kondensatoren, die in dem ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarray 208 eingeschaltet sind, während einer Kommunikationsperiode ändern und daher während einem Senden oder Empfangen von HF-Signalen eines Senders oder Empfängers, in dem der Signalgenerator 200 eingesetzt wird. Ein Zustand der Grobabstimmungsschaltung 209 und der eingeschalteten Kondensatoren in dem zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarray 210 ist während einer solchen Kommunikationsperiode konstant und kann sich während der Schutzperioden ändern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert sind.
Eine Kapazität eines kleinsten schaltbaren Abstimmkondensators des zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 209 kann derart ausgewählt sein, dass eine maximale Kapazität des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208 maximal 2 mal, 4 mal, 6 mal oder 8 mal die Kapazität des kleinsten Kondensators des zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 209 ist. Durch Auswählen der maximalen Kapazität des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208 kleiner als eine maximale Kapazität des zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 209, kann erreicht werden, dass die Phasenregelschleife 217 eingerastet bleibt, während einer Änderung der Kapazität des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208. Ferner kann ein großes Abstimmarray erreicht werden dadurch, dass zusätzlich das zweite schaltbare Abstimmkondensatorarray 210 vorhanden ist (mit einer größeren maximalen Kapazität als der des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208).
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist eine Kapazität eines kleinsten schaltbaren Abstimmkondensators des ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays 208 derart ausgewählt, dass eine minimale schaltbare Frequenzdifferenz der Signalgeneratorausgangsfrequenz maximal 0,5%, 1%, 2% oder 5% einer maximalen Signalgeneratorausgangsfrequenz ist.
Wie oben erwähnt wurde existiert ähnlich zu der Schutzperiode des Senders eine Periode für einen Empfänger, die für eine Gewinneinstellung verwendet wird. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das Verfahren der Oszillatortemperaturbereichserweitung unterschiedlich sein für einen Signalgenerator, der in einem Sender verwendet wird, als für einen Signalgenerator, der in einem Empfänger verwendet wird.
Als ein Beispiel kann, anstatt das Abstimmwort zu überwachen, die Temperatur periodisch geprüft werden (z. B. unter Verwendung eines internen oder externen Temperatursensors). Wenn die Temperaturänderung wesentlich ist (z. B. größer als eine vordefinierte Schwelle), dann wird die neue Abstimmkurve ausgewählt. Wiederum ist die Auswahl der neuen Kurve zeitlich ausgerichtet mit dem RX-Gewinn-Einstellereignis (zu der Schutzperiode des Empfängers).
Nachfolgend werden einige Aspekte des Signalgenerators 200 zusammengefasst.
Der Signalgenerator 200 liefert einen Fehlanpassungskompensator 203 (oder eine PLL 217) mit N Abstimmkurven und einer Steuerung mit geschlossener Schleife innerhalb einer ausgewählten Abstimmkurve.
Eine anfängliche Abstimmkurve wird auf solche Weise ausgewählt, dass ein ausreichender Frequenzsteuerungsbereich verfügbar ist, um eine Frequenzdrift während einer Operation bei geschlossener Schleife zu kompensieren (während der Bereitstellung des Feinabstimmungssignals 111). Während der Operation wird die Position auf der Abstimmkurve regelmäßig überwacht im Hinblick auf den verbleibenden Abstimmbereich, um zu verhindern, dass die Phasenregelschleife 217 die obere oder untere Abstimmgrenze erreicht (bestimmt durch den Feinabstimmungsbereich oder die Feinabstimmungsschaltung 207). Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen ist die Phasenregelschleife 217 Teil eines Sender- oder Empfängersystems (z. B. eines Modulator/Demodulator-LO (local oscillator)) mit kurzen Schutzperioden, während denen das Senden von Daten unterbrochen ist. Im Allgemeinen wird während dieser Schutzperioden eine neue Abstimmkurve ausgewählt, wenn der verbleibende Abstimmbereich auf jeglicher Seite unter eine minimale Schwelle fällt (z. B. wenn das erste schaltbare Abstimmkondensatorarray 208 dazu neigt, seine minimale Kapazität oder seine maximale Kapazität zu erreichen).
Zum Erfassen des verbleibenden Abstimmbereichs kann der Fehlanpassungskompensator 203 das LF-Abstimmwort überwachen (das Feinabstimmungssignal 111), das die Position auf einer Abstimmkurve charakterisiert.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 203 die Chiptemperatur und/oder die Versorgungsspannung überwachen und kann ansprechend auf eine gegebene Temperaturdifferenz oder Versorgungsspannungsdifferenz das Liefern eines Grobabstimmungssignals für eine folgende Schutzperiode planen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 203 den LF-Wert nach vordefinierten Zeitperioden und/oder eine vordefinierte Abweichung der Chiptemperatur und/oder Versorgungsspannung überwachen, anstatt den LF-Wert kontinuierlich zu überwachen. Daher kann die CPU-Zeit (CPU = central processing unit) zum Überwachen des LF-Werts minimiert werden.
Zum Auswählen der DCO-Abstimmkurve kann der Fehlanpassungskompensator 203 den Auswahlprozess der Abstimmkurve wiederholen, wie er verwendet wird, wenn die Phasenregelschleife 217 eingeschaltet ist. Als ein Beispiel kann während einer Änderung des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 der Zustand der Feinabstimmungsschaltung 207 konstant bleiben und die PLL 217 kann konfiguriert sein, um eine Frequenzfehlanpassung oder Fehlübereinstimmung zwischen der gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator 201 nach der Änderung des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 erzeugt wird, durch Liefern eines Feinabstimmungssignals 111 zum Einstellen des Zustands der Feinabstimmungsschaltung 207 in den neuen Zustand der Grobabstimmungsschaltung 209. Anders ausgedrückt kann die Phasenregelschleife 217 eine Frequenzfehlanpassung korrigieren, die auftritt, aufgrund der Änderung des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209, durch Liefern des Feinabstimmungssignals 111 für die Feinabstimmungsschaltung 207.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Fehlanpassungskompensator 203 den anfänglichen Auswahlprozess für die Abstimmkurve modifizieren, um die Einschwingzeit der Phasenregelschleife 217 zu verkürzen. Wenn der anfängliche Prozess auf einem sukzessiven Annäherungsverfahren basiert, kann der Wert der vorangehend verwendeten Abstimmkurve als ein Startpunkt verwendet werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die anfängliche Abstimmkurvenauswahl im Allgemeinen länger braucht (z. B. durch sukzessive Annäherung) als eine verfügbare Schutzperiode. Daher kann der Fehlanpassungskompensator 203 konfiguriert sein, um die Abstimmkurve nur einmal pro Schutzperiode zu schalten und den Frequenzsprung klein zu halten, um die begrenzte Schutzperiodenzeit für eine PLL-Einschwingung nicht zu überschreiten.
Als ein Beispiel kann der Fehlanpassungskompensator 203 das folgende spezifische Verfahren verwenden zum Verkürzen der Einschwingzeit nach dem Ändern der Abstimmkurve:
Die Zahl der ausgewählten Abstimmkurve wird genannt CT_VAL:
Wechseln von Kurve CT_VAL zu CT_VAL + CT_STEP oder CT_VAL-CT_STEP, abhängig von der erforderlichen Richtung.
Modifizieren der Schrittgröße CT_STEP, abhängig von dem vorangehenden Wert CT_VAL durch Verwenden einer Nachschlagtabelle (vorteilhaft, z. B. in dem Fall von nichtäquidistanten oder nichtmonotonen Abstimmkurven).
Anders ausgedrückt kann die Grobabstimmeinrichtung 215 das Grobabstimmungssignal 113 liefern zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 basierend auf dem aktuellen Zustand der Grobabstimmungsschaltung 209.
Als ein Beispiel kann die Grobabstimmeinrichtung 215 konfiguriert sein, um das Grobabstimmungssignal 113 derart zu liefern, dass während einer Änderung des Zustands der Grobabstimmungsschaltung 209 (oder während einer Änderung der Abstimmkurve) eine gegebene Anzahl von Zuständen (oder eine gegebene Anzahl von Abstimmkurven) zwischen dem aktuellen Zustand (der aktuellen Abstimmkurve) und einem nächsten Zustand (der nächsten Abstimmkurve) übersprungen wird. Die Grobabstimmeinrichtung 215 kann konfiguriert sein, um eine maximale Anzahl von Zuständen auszuwählen (eine maximale Anzahl von Abstimmkurven), die übersprungen werden sollen, basierend auf dem aktuellen Zustand (auf der aktuellen Abstimmkurve) der Grobabstimmungsschaltung 209, derart, dass für jede Zustandsänderung (für jede Änderung der Abstimmkurve) der Grobabstimmungsschaltung 209 die Einschwingzeit für die Phasenregelschleife 217 maximal gleich (oder kleiner als) die Schutzperiode ist.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können der Oszillator 101 oder der Oszillator 201 konfiguriert sein, um das Signalgeneratorausgangssignal 105 derart zu liefern, dass die Signalgeneratorausgangsfrequenz in einem Bereich von 100 MHz bis 10 GHz oder in einem Bereich von 500 MHz bis 5 GHz oder in einem Bereich von 700 MHz bis 2.700 MHz ist.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Senders 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Sender 400 ist konfiguriert, um HF-Signale 401 gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll zu übertragen. Der Sender 400 weist den Signalgenerator 100 auf. Ferner weist der Sender 400 eine Sendeleistungseinstelleinrichtung 403 und einen Modulator 405 auf. Die Sendeleistungseinstelleinrichtung 403 ist konfiguriert, um während der Schutzperiode des gegebenen Kommunikationsprotokolls eine Sendeleistung zum Senden der HF-Signale 401 einzustellen. Der Modulator 405 ist konfiguriert, um die HF-Signale 401 basierend auf dem Signalgeneratorausgangssignal 105 zu liefern. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Signalgenerator 100 um ein, einige oder alle Merkmale des Signalgenerators 200 erweitert werden.
Das Signalgeneratorausgangssignal 105 oder ein Signal, das von diesem Signalgeneratorausgangssignal 105 hergeleitet ist, kann durch den Modulator 405 verwendet werden, um ein Basisbandsignal auf eine gewünschte Trägerfrequenz zu mischen, um die HF-Signale 401 bei der gewünschten Trägerfrequenz zu empfangen.
Durch Liefern des Grobabstimmungssignals 113 während der Schutzperiode, in der die Sendeleistungseinstelleinrichtung 403 die Sendeleistung zum Senden der HF-Signale 401 einstellt, kann die Signalgeneratorausgangsfrequenz kompensiert werden im Hinblick auf grobe Frequenzfehlanpassungen, ohne ein Senden der HF-Signale 401 zu stören. Eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz kann kontinuierlich durch den Fehlanpassungskompensator 103 während einem Senden der HF-Signale 401 ausgeführt werden.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Sender 400 konfiguriert sein, um die HF-Signale 401 gemäß einem UMTS- oder LTE-Kommunikationsprotokoll in einem Frequenzduplexmodus (FDD-Modus; FDD = frequency division duplexing) zu senden.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Empfängers 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Empfänger 500 ist konfiguriert, um HF-Signale 501 gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll zu empfangen. Der Empfänger 500 weist den Signalgenerator 100 auf. Ferner weist der Empfänger 500 eine Empfangsgewinneinstelleinrichtung 503 und einen Demodulator 505 auf. Die Empfangsgewinneinstelleinrichtung 503 ist konfiguriert, um während der Schutzperiode des gegebenen Kommunikationsprotokolls einen Empfangsgewinn oder eine Empfangsverstärkung einzustellen zum Empfangen der HF-Signale 501. Der Demodulator 505 ist konfiguriert, um die HF-Signale 501 basierend auf dem Signalgeneratorausgangssignal 105 zu demodulieren.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Signalgenerator 100 um ein, einige oder alle Merkmale des Signalgenerators 200 erweitert sein.
Der Demodulator 505 kann ein Basisbandsignal liefern durch Abwärtsmischen der HF-Signale 501 unter Verwendung des Signalgeneratorausgangssignals 105 oder eines Signals, das von dem Signalgeneratorausgangssignal 105 hergeleitet ist, als das Empfangsträgersignal.
Durch Liefern des Grobabstimmungssignals 113 für eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz während der Schutzperiode ist eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz möglich, ohne jegliche HF-Signale 501 zu verlieren, die durch den Empfänger 500 empfangen werden sollen, da während der Schutzperioden keine HF-Signale durch den Empfänger 500 empfangen werden sollen.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann der Empfänger 500 konfiguriert sein, um die HF-Signale 501 zu empfangen, gemäß einem UMTS- oder LTE-Kommunikationsprotokoll in einem Frequenzduplexmodus (FDD-Modus; FDD = frequency division duplex).
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Erzeugen eines Signalgeneratorausgangssignals, wobei das Signalgeneratorausgangssignal eine Signalgeneratorausgangsfrequenz aufweist, für einen Sender zum Senden von HF-Signalen oder für einen Empfänger zum Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll.
Das Verfahren 600 weist einen Schritt 601 auf zum Liefern des Signalgeneratorausgangssignals mit der Signalgeneratorausgangsfrequenz.
Ferner weist das Verfahren 600 einen Schritt 602 auf zum Liefern eines Feinabstimmungssignals für eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz zum Kompensieren einer Feinfrequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz.
Ferner weist das Verfahren 600 einen Schritt 603 auf zum Liefern eines Grobabstimmungssignals für eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz zum Kompensieren einer Grobfrequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz, wobei das Grobabstimmungssignal geliefert wird während einer Schutzperiode, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen.
Eine Reihenfolge der Schritte 602, 603 ist beliebig.
Nachfolgend werden einige Aspekte der Ausführungsbeispiele zusammengefasst.
Die Forderung nach einem höheren Abstimmbereich eines Oszillators wird angetrieben durch verschiedene Faktoren und Temperaturfrequenzdrift ist unter den dominanteren Faktoren. Ausführungsbeispiele haben wesentliche Vorteile gegenüber alternativen Lösungen, bei denen versucht wird, die Temperaturdrifteffekte der Vorrichtung zu reduzieren oder zu kompensieren (z. B. eines Frequenzsynthesizers), da Temperaturdrifteffekte sehr schwierig über einen großen Temperaturbereich zu reduzieren sind. Anstatt die Temperaturdrifteffekte zu reduzieren, kompensieren Ausführungsbeispiele die Frequenzfehlanpassung, die durch den Temperaturdrifteffekt auftritt.
Ferner weisen Ausführungsbeispiele einen wesentlichen Vorteil gegenüber alternativen Lösungen auf, bei denen der Abstimmbereich erweitert ist und man daher mit der Zunahme von Rauschen und Leistungsverbrauch umgehen muss. Ausführungsbeispiele liefern einen vergrößerten Abstimmbereich durch Trennen der Abstimmung des Signalgeneratorausgangssignals unter Verwendung einer Feinabstimmungsschaltung und einer Grobabstimmungsschaltung und durch Liefern von Grobabstimmungssignalen während Schutzperioden eines gegebenen Kommunikationsprotokolls.
Ausführungsbeispiele sind bei Oszillatoren anwendbar, die z. B. für 3G-Systeme verwendet werden (UMTS).
Obwohl einige Aspekte in dem Kontext der Vorrichtung beschrieben wurden, ist es deutlich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entspricht. Analog stellen Aspekte, die in dem Kontext eines Verfahrensschrittes beschrieben sind, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können ausgeführt werden durch (oder unter Verwendung von) einer Hardwarevorrichtung, wie z. B. unter Verwendung eines Mikroprozessors, eines programmierbaren Computers oder einer elektronischen Schaltung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige einzelne oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden.
Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann ausgeführt werden unter Verwendung eines digitalen Speicherungsmediums, z. B. einer Diskette, einer DVD, einem Blue-Ray, einem ROM, einem PROM, einem EPROM, einem EEPROM oder einem Flash-Speicher, mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die darauf gespeichert sind, die mit einem tragbaren Computersystem zusammenarbeiten (oder in der Lage sind, zusammenzuarbeiten), derart, dass das entsprechende Verfahren ausgeführt wird. Daher kann das nichtflüchtige digitale Speicherungsmedium computerlesbar sein.
Einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung weisen einen Datenträger mit elektronisch lesbaren Steuersignalen auf, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuarbeiten, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren ausgeführt wird.
Im Allgemeinen können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode wirksam ist zum Ausführen von einem der Verfahren, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Der Programmcode kann z. B. auf einem nichtflüchtigen, maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele weisen das Computerprogramm zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren auf, die auf einem nichtflüchtigen, maschinenlesbaren Träger gespeichert sind.
Anders ausgedrückt ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens daher ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist daher ein nichtflüchtiger Datenträger (oder ein digitales Speicherungsmedium oder ein computerlesbares Medium), der aufgezeichnet auf demselben das Computerprogramm aufweist zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren. Der Datenträger, das digitale Speicherungsmedium oder das aufgezeichnete Medium sind üblicherweise flüchtig und/oder nichtflüchtig.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher ein Datenstrom oder eine Sequenz aus Signalen, die das Computerprogramm zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz aus Signalen kann z. B. konfiguriert sein, um über eine Datenkommunikationsverbindung übertragen zu werden, z. B. über das Internet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist eine Verarbeitungseinrichtung auf, z. B. einen Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, die konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel weist einen Computer auf, auf welchem das Computerprogramm zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung weist eine Vorrichtung oder ein System auf, das zum Übertragen (z. B. elektronisch oder optisch) eines Computerprogramms zum Ausführen von einem der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger konfiguriert ist. Der Empfänger kann z. B. ein Computer, ein mobiles Bauelement, eine Speichervorrichtung oder ähnliches sein. Die Vorrichtung oder das System kann z. B. einen Dateiserver zum Übertragen des Computerprogramms zu dem Empfänger aufweisen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (z. B. ein feldprogrammierbares Gatearray) verwendet werden, um einige oder alle der Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatearray mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise durch jegliche Hardwarevorrichtung ausgeführt.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind ausschließlich darstellend für die Prinzipien der vorliegenden Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass Modifikationen und Variationen der Anordnungen und der hierin beschriebenen Details für andere Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sind. Es ist daher die Absicht, dass die Erfindung nur durch den Schutzbereich der anhängigen Patentansprüche eingeschränkt ist und nicht durch spezifische Details, die durch Beschreibung und Erklärung der Ausführungsbeispiele hierin vorgelegt werden.

Claims

Signalgenerator (100; 200) für einen Sender (400) oder einen Empfänger (500) zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll, wobei der Signalgenerator folgende Merkmale aufweist: einen Oszillator (201), der konfiguriert ist, um ein Signalgeneratorausgangssignal mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern, wobei der Oszillator eine Feinabstimmungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal zu liefern, und eine Grobabstimmungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal zu liefern, aufweist; und einen Fehlanpassungskompensator (203), der konfiguriert ist, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und durch Liefern des Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators, wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode zu liefern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode geändert ist.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 1, bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) einen Feinabstimmungsmodus aufweist, während dem der Fehlanpassungskompensator das Feinabstimmungssignal liefert, und einen Grobabstimmungsmodus, während dem der Fehlanpassungskompensator das Grobabstimmungssignal liefert; und bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) konfiguriert ist, um entweder nur den Feinabstimmungsmodus oder den Grobabstimmungsmodus zu einer gegebenen Zeit zu aktivieren.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 2, bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) konfiguriert ist, um intermittierend den Grobabstimmungsmodus während der Schutzperioden zu aktivieren, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert sind, während denen keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um intermittierend zu prüfen, ob das Feinabstimmungssignal dazu neigt, einen gegebenen Feinabstimmungsbereich der Feinabstimmungsschaltung zu verlassen, basierend auf vorbestimmten Kriterien, und wenn ja, das Liefern eines Grobabstimmungssignals für eine nachfolgende Schutzperiode zu planen.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 4, bei dem der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Liefern des Grobabstimmungssignals unabhängig davon zu planen, ob die Signalgeneratorausgangsfrequenz, die durch den Oszillator erzeugt wird, mit der gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz übereinstimmt oder nicht.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um zu prüfen, ob ein Abstimmwort zum Abstimmen der Feinabstimmungsschaltung, wobei das Abstimmwort in dem Feinabstimmungssignal enthalten ist, eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, und wenn ja, das Liefern des Grobabstimmungssignals für die folgende Schutzperiode zu planen.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 6, bei dem der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Abstimmwort intermittierend nach einer vordefinierten Zeitperiode und/oder nach einer vordefinierten Abweichung einer Temperatur und/oder basierend auf einer Versorgungsspannung des Signalgenerators zu prüfen.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) konfiguriert ist, eine Temperatur oder eine Versorgungsspannung des Oszillators zu überwachen und das Liefern des Grobabstimmungssignals für die nachfolgende Schutzperiode zu planen, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen einer letzten Prüfung und einer aktuellen Prüfung der Temperatur oder eine Versorgungsspannungsdifferenz zwischen einer letzten Prüfung und einer aktuellen Prüfung der Versorgungsspannung eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) eine Grobabstimmeinrichtung (215) aufweist, die konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal zu liefern, und eine Phasenregelschleife (217), die konfiguriert ist, um das Feinabstimmungssignal zu liefern; und bei dem die Phasenregelschleife (217) konfiguriert ist, um die Signalgeneratorausgangsfrequenz zu verfolgen und das Feinabstimmungssignal während einer Sendeperiode, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der der Sender HF-Signale sendet, oder während einer Empfangsperiode, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der der Empfänger HF-Signale empfängt, zu liefern.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 9, bei dem die Phasenregelschleife konfiguriert ist, um kontinuierlich die Signalgeneratorausgangsfrequenz zu verfolgen und kontinuierlich das Feinabstimmungssignal während der Sendeperiode oder der Empfangsperiode zu liefern, derart, dass der Zustand der Feinabstimmungsschaltung während der Sendeperiode oder während der Empfangsperiode verändert ist.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 9 oder 10, bei dem die Phasenregelschleife konfiguriert ist, um das Feinabstimmungssignal zum Ändern des Zustands der Feinabstimmungsschaltung derart zu liefern, dass eine Frequenzdifferenz der Generatorausgangsfrequenz vor der Zustandsänderung der Feinabstimmungsschaltung und nach der Zustandsänderung der Feinabstimmungsschaltung in einem ersten, vorbestimmten Frequenzbereich ist, in dem die Phasenregelschleife (217) in einem eingerasteten Zustand bleibt.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die Grobabstimmeinrichtung (215) konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung zu liefern, derart, dass eine Frequenzdifferenz der Generatorausgangsfrequenz vor der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung und nach der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung in einem zweiten, vorbestimmten Frequenzbereich ist, in dem eine Einschwingzeit für die Phasenregelschleife, um in einen eingerasteten Zustand einzutreten, maximal gleich der Schutzperiode ist.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Grobabstimmeinrichtung konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung basierend auf einem aktuellen Zustand der Grobabstimmungsschaltung zu liefern.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 13, bei dem die Grobabstimmeinrichtung (215) konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal derart zu liefern, dass während einer Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung von dem aktuellen Zustand in einen nächsten Zustand eine gegebene Anzahl von Zuständen zwischen dem aktuellen Zustand und dem nächsten Zustand übersprungen wird; und bei dem die Grobabstimmeinrichtung (215) konfiguriert ist, um eine maximale Anzahl von Zuständen auszuwählen, die übersprungen werden sollen, basierend auf dem aktuellen Zustand der Grobabstimmungsschaltung, derart, dass für jede Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung die Einschwingzeit für die Phasenregelschleife maximal gleich der Schutzperiode ist.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem der Fehlanpassungskompensator (203) konfiguriert ist, um das Feinabstimmungssignal und das Grobabstimmungssignal derart zu liefern, dass während der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung der Zustand der Feinabstimmungsschaltung konstant bleibt; und bei dem die Phasenregelschleife (217) konfiguriert ist, um eine Frequenzfehlanpassung zwischen der gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, nach der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Einstellen des Zustands der Feinabstimmungsschaltung gemäß einem neuen Zustand der Grobabstimmungsschaltung.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Feinabstimmungsschaltung ein erstes, schaltbares Abstimmkondensatorarray aufweist; bei dem die Grobabstimmungsschaltung ein zweites, schaltbares Abstimmkondensatorarray aufweist; bei der das Feinabstimmungssignal definiert, welche Kondensatoren in dem ersten schaltbaren Abstimmkondensatorarray ansprechend auf einen Empfang des Feinabstimmungssignals eingeschaltet werden sollen; und bei der das Grobabstimmungssignal definiert, welche Kondensatoren in dem zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarray ansprechend auf einen Empfang des Grobabstimmungssignals eingeschaltet werden sollen.
Signalgenerator (200) gemäß Anspruch 16, bei dem eine Kapazität eines kleinsten, schaltbaren Abstimmkondensators des zweiten schaltbaren Abstimmkondensatorarrays derart ausgewählt ist, dass eine maximale Kapazität des ersten, schaltbaren Abstimmkondensatorarrays maximal 8 mal die Kapazität des kleinsten Kondensators des zweiten, schaltbaren Abstimmkondensatorarrays ist.
Signalgenerator (200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem unterschiedliche Zustände der Grobabstimmungsschaltung unterschiedlichen Abstimmkurven entsprechen; bei dem das Grobabstimmungssignal eine gegenwärtig aktive Abstimmkurve aus den unterschiedlichen Abstimmkurven definiert; und bei dem das Feinabstimmungssignal eine Position auf der gegenwärtig aktiven Abstimmkurve definiert.
Ein Sender (400) zum Senden von HF-Signalen gemäß einem Kommunikationsprotokoll, wobei der Sender folgende Merkmale aufweist: einen Signalgenerator, der folgende Merkmale aufweist: einen Oszillator (201), der konfiguriert ist, um ein Signalgeneratorausgangssignal mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern, wobei der Oszillator eine Feinabstimmungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal zu liefern, und eine Grobabstimmungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal zu liefern; und einen Fehlanpassungskompensator (203), der konfiguriert ist, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und durch Liefern des Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators, wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode zu liefern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode geändert ist; eine Sendeleistungseinstelleinrichtung (403), die konfiguriert ist, um während der Schutzperiode eine Sendeleistung zum Senden der HF-Signale einzustellen; und einen Modulator (405), der konfiguriert ist, um die HF-Signale basierend auf dem Signalgeneratorausgangssignal zu liefern.
Sender (400) gemäß Anspruch 19, wobei der Sender konfiguriert ist, um HF-Signale gemäß einem UMTS- oder LTE-Kommunikationsprotokoll in einem Frequenzduplexmodus zu senden.
Empfänger (500) zum Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll, wobei der Empfänger folgende Merkmale aufweist: einen Signalgenerator, der folgende Merkmale aufweist: einen Oszillator (201), der konfiguriert ist, um ein Signalgeneratorausgangssignal mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern, wobei der Oszillator eine Feinabstimmungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal zu liefern, und eine Grobabstimmungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal zu liefern; und einen Fehlanpassungskompensator (203), der konfiguriert ist, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und durch Liefern des Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators, wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode zu liefern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode geändert ist; eine Empfangsgewinneinstelleinrichtung (503), die konfiguriert ist, um während der Schutzperiode einen Empfangsgewinn zum Empfangen der HF-Signale einzustellen; und einen Demodulator (505), der konfiguriert ist, um die HF-Signale basierend auf dem Signalgeneratorausgangssignal zu demodulieren.
Empfänger (500) gemäß Anspruch 21, wobei der Empfänger konfiguriert ist, um HF-Signale gemäß einem UMTS- oder LTE-Kommunikationsprotokoll in einem Frequenzduplexmodus zu empfangen.
Verfahren zum Erzeugen eines Signalgeneratorausgangssignals, wobei das Signalgeneratorausgangssignal eine Signalgeneratorausgangsfrequenz aufweist, für einen Sender (400) zum Senden von HF-Signalen oder einen Empfänger (500) zum Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Liefern des Signalgeneratorausgangssignals mit der Signalgeneratorausgangsfrequenz; Liefern eines Feinabstimmungssignals für eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz zum Kompensieren einer Feinfrequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz; und Liefern eines Grobabstimmungssignals für eine Grobeinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz zum Kompensieren einer Grobfrequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz, wobei das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode geliefert wird, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen.
Computerlesbares, nichtflüchtiges, digitales Speicherungsmedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß Anspruch 23 ist, wenn er auf einem Computer ausgeführt wird.
Ein Signalgenerator (200) für einen Sender (400) oder einen Empfänger (500) zum Senden oder Empfangen von HF-Signalen gemäß einem gegebenen Kommunikationsprotokoll, wobei der Signalgenerator folgende Merkmale aufweist: einen Oszillator (201), der konfiguriert ist, um ein Signalgeneratorausgangssignal mit einer Signalgeneratorausgangsfrequenz zu liefern, wobei der Oszillator eine Feinabstimmungsschaltung aufweist, die konfiguriert ist, um eine Feineinstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Feinabstimmungssignal zu liefern, und eine Grobabstimmungsschaltung, die konfiguriert ist, um eine grobe Einstellung der Signalgeneratorausgangsfrequenz basierend auf einem Grobabstimmungssignal zu liefern; und einen Fehlanpassungskompensator (203), der konfiguriert ist, um das Signalgeneratorausgangssignal zu empfangen und eine Frequenzfehlanpassung zwischen einer gewünschten Signalgeneratorausgangsfrequenz und der Signalgeneratorausgangsfrequenz zu kompensieren, die durch den Oszillator erzeugt wird, durch Liefern des Feinabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Feinabstimmungsschaltung des Oszillators und durch Liefern des Grobabstimmungssignals zum Ändern eines Zustands der Grobabstimmungsschaltung des Oszillators, wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal während einer Schutzperiode zu liefern, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert ist, während der keine HF-Signale durch den Sender (400) gesendet werden oder keine HF-Signale durch den Empfänger (500) empfangen werden sollen, derart, dass der Zustand der Grobabstimmungsschaltung innerhalb der Schutzperiode geändert ist; wobei der Fehlanpassungskompensator (203) einen Feinabstimmungsmodus aufweist, während dem der Fehlanpassungskompensator das Feinabstimmungssignal liefert, und einen Grobabstimmungsmodus, während dem der Fehlanpassungskompensator das Grobabstimmungssignal liefert; wobei der Fehlanpassungskompensator (203) konfiguriert ist, um entweder den Feinabstimmungsmodus oder den Grobabstimmungsmodus zu einer gegebenen Zeit zu aktivieren; wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um intermittierend den Grobabstimmungsmodus während der Schutzperioden zu aktivieren, die in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll definiert sind, während denen keine HF-Signale durch den Sender gesendet werden und keine HF-Signale durch den Empfänger empfangen werden sollen; wobei der Fehlanpassungskompensator konfiguriert ist, um intermittierend zu prüfen, ob das Feinabstimmungssignal dazu neigt, einen gegebenen Feinabstimmungsbereich der Feinabstimmungsschaltung basierend auf vorbestimmten Kriterien zu verlassen, und wenn ja, das Liefern eines Grobabstimmungssignals für eine nachfolgende Schutzperiode zu planen; wobei der Fehlanpassungskompensator eine Grobabstimmeinrichtung, die konfiguriert ist, das Grobabstimmungssignal zu liefern, und eine Phasenregelschleife zum Liefern des Feinabstimmungssignals aufweist; wobei die Phasenregelschleife (217) konfiguriert ist, um die Signalgeneratorausgangsfrequenz zu verfolgen und das Feinabstimmungssignal zu liefern, während einer Sendeperiode, definiert in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll, während der der Sender HF-Signale sendet, oder während einer Empfangsperiode, definiert in dem gegebenen Kommunikationsprotokoll, während der der Empfänger HF-Signale empfängt; wobei die Phasenregelschleife konfiguriert ist, um die Signalgeneratorausgangsfrequenz kontinuierlich zu verfolgen und kontinuierlich das Feinabstimmungssignal während der Sendeperiode oder der Empfangsperiode zu liefern, derart, dass der Zustand der Feinabstimmungsschaltung während der Sendeperiode oder während der Empfangsperiode verändert wird; wobei die Phasenregelschleife konfiguriert ist, um das Feinabstimmungssignal zu liefern, zum Ändern des Zustands der Feinabstimmungsschaltung derart, dass eine Frequenzdifferenz der Generatorausgangsfrequenz vor einer Zustandsänderung der Feinabstimmungsschaltung und nach der Zustandsänderung der Feinabstimmungsschaltung in einem ersten vorbestimmten Frequenzbereich ist, in dem die Phasenregelschleife in einem eingerasteten Zustand bleibt; und wobei die Grobabstimmeinrichtung konfiguriert ist, um das Grobabstimmungssignal zu liefern, zum Ändern des Zustands der Grobabstimmungsschaltung derart, dass eine Frequenzdifferenz der Generatorausgangsfrequenz vor der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung und nach der Zustandsänderung der Grobabstimmungsschaltung in einem zweiten, vorbestimmten Frequenzbereich ist, in dem eine Einschwingzeit für die Phasenregelschleife, um in einen eingerasteten Zustand einzutreten, maximal gleich der Schutzperiode ist.