KR20130130832A - 온도 비보상형 크리스탈 레퍼런스를 갖는 무선 칩셋 - Google Patents
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Abstract
일 장치는 열적으로 전도성인 패키지 내에 온도 측정 디바이스를 포함한다. 패키지 내의 크리스탈은 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링되고, 온도 측정 디바이스와 동일한 온도로 처리된다. 패키지 외부의 제어기는 크리스탈로부터의 신호 및 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치를 수신하도록 구성된다. 제어기는 온도 측정치에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정하고 또한 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하도록 구성된다.
Description
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 WILCOX 등의 명의로 2010년 2월 14일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/442,513호의 우선권을 주장한다.
본 설명은 일반적으로 전자기기에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 무선 통신을 위한 무선 디바이스에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에 있어서, 무선 디바이스(예를 들어, 셀룰러 전화기)는 양방향 통신을 위해 기지국으로 데이터를 송신하고 기지국으로부터 데이터를 수신할 수도 있다. 데이터 송신에 있어서, 무선 디바이스는 송출 데이터(outgoing data)를 무선 주파수(RF) 캐리어 신호 상에서 변조하고, 무선 채널을 통한 송신에 더 적절한 RF 변조된 신호를 생성한다. 그 후, 무선 디바이스는 RF 변조된 신호를 역방향 링크(또는 업링크)를 통해 기지국으로 송신한다. 데이터 수신에 있어서, 무선 디바이스는 기지국에 의해 순방향 링크(또는 다운링크)를 통해 송신된 RF 변조된 신호를 수신한다. 그 후, 무선 디바이스는 수신된 신호를 컨디셔닝 및 디지털화하여 샘플들을 획득하고, 그 샘플들을 더 프로세싱하여 기지국에 의해 전송된 착신 데이터(incoming data)를 복원한다.
무선 디바이스는 주파수 상향변환 및 하향변환을 위해 다양한 로컬 오실레이터(LO) 신호들을 활용하고 디지털 신호 프로세싱을 위해 다양한 클록 신호들을 활용한다. LO 신호들 및 클록 신호들은 양호한 성능을 달성하기 위해 정확한 주파수들에 있을 것이 필요할 수도 있다. 요구된 주파수 정확도를 획득하기 위해, 온도 보상형 크리스탈 오실레이터(TCXO) 또는 전압 제어형 TCXO(VCTCXO)가 종종 사용되어, 특정된 온도 범위에 걸쳐 보상되는 주파수를 갖는 레퍼런스 신호를 생성한다. 보상은 적은 수의 이산 온도 값들에 기초하며, 따라서, 그들의 정확한 온도들이 발견(occur)되지 않을 경우, 이 보상은 그다지(very) 정확하지 않게 된다. 그 후, 이러한 레퍼런스 신호는 LO 신호들 및 클록 신호들을 생성하는데 사용되며, 이 LO 신호들 및 클록 신호들은 이후 레퍼런스 신호에 대한 주파수 정밀도를 가질 것이다. 하지만, TCXO 또는 VCTCXO 또는 가열 엘리먼트의 사용은 무선 디바이스에 대한 설계 복잡도뿐 아니라 비용을 증가시킨다. 더욱이, 그러한 솔루션들은 광범위한 온도들에 걸친 정확도에 필요한 레졸루션(resolution)이 부족하다. 부가적으로, 주파수 에러가 전체 시스템에 제공되지는 않지만, 대신, 보상된 신호가 시스템에 제공된다. 이에 따라, 시스템은 주파수 에러에 기초하여 동작할 수 없다.
본 개시의 일부 양태들에 따르면, 일 장치는 패키지 내에 온도 측정 디바이스를 포함한다. 패키지의 하나 또는 그 이상의 부분들은 열적으로 전도성이다. 온도 측정 디바이스는 패키지의 온도를 측정한다. 그 장치는 또한 패키지 내에 크리스탈을 포함한다. 크리스탈은 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링되고, 실질적으로 동일한 온도로 처리된다. 그 장치는 또한 패키지 외부의 제어기를 포함한다. 제어기는 크리스탈로부터의 신호 및 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치를 수신하도록 구성된다. 제어기는 또한, 온도 측정치에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정하고 또한 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하도록 구성된다.
본 개시의 일부 양태들에 따르면, 일 방법은 패키지 외부의 제어기에서, 패키지 내에 하우징된 크리스탈로부터의 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 제어기는 또한, 패키지 내에 하우징된 온도 측정 디바이스로부터 온도 측정치들을 수신한다. 크리스탈은 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링된다. 그 방법은 또한, 온도 측정치에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정하는 단계를 포함한다. 그 방법은 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 일부 양태들에 따르면, 일 장치는 패키지 내의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함한다. 패키지의 하나 또는 그 이상의 부분들은 열적으로 전도성이다. 온도 측정 수단은 패키지의 온도를 측정한다. 그 장치는 또한 패키지 내에 크리스탈을 포함한다. 크리스탈은 온도 측정 수단에 열적으로 커플링되고, 실질적으로 동일한 온도로 처리된다. 그 장치는 또한 그 장치의 동작을 제어하기 위한 수단을 포함한다. 제어 수단은 패키지 외부에 있다. 제어 수단은 크리스탈로부터의 신호 및 온도 측정 수단으로부터의 온도 측정치를 수신하기 위한 수단을 포함한다. 제어 수단은 또한, 온도 측정치에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정하기 위한 수단 및 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하기 위한 수단을 포함한다.
다른 양태에 있어서, 온도 비보상형 크리스탈 레퍼런스를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램 물건은 비-일시적인 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 프로그램 코드는 패키지 외부의 제어기에서, 패키지 내에 하우징된 크리스탈로부터의 신호 및 패키지 내에 하우징된 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치들을 수신하기 위한 프로그램 코드를 포함한다. 크리스탈은 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링된다. 프로그램 코드는 또한, 온도 측정치에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정하기 위한 프로그램 코드를 포함한다. 프로그램 코드는 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하기 위한 프로그램 코드를 더 포함한다.
본 개시의 부가적인 특징들 및 이점들이 이하 설명될 것이다. 본 개시는 본 개시의 동일한 목적들을 수행하는 다른 구조들을 변형 또는 설계하기 위한 기반으로서 용이하게 활용될 수도 있음을 당업자가 인식해야 한다. 또한, 그러한 균등의 구성들은 첨부된 청구항들에 기재된 바와 같은 본 개시의 교시들로부터 일탈하지 않음을 당업자가 인식해야 한다. 추가의 목적들 및 이점들과 함께 그 구성 및 동작 방법 양자에 관하여 본 개시의 특징인 것으로 사료되는 신규한 특성들은 첨부 도면들과 관련하여 고려될 경우에 다음의 설명으로부터 더 양호하게 이해될 것이다. 하지만, 도면들 각각은 오직 예시 및 설명의 목적으로만 제공되고 본 개시의 한계들의 정의로서 의도되지 않음이 명백히 이해되어야 한다.
본 교시들의 더 완전한 이해를 위해, 이제, 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 설명을 참조한다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른 무선 디바이스의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 AT-컷 크리스탈에 대한 주파수 편이 대 온도를 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
도 3은 크리스탈 오실레이터의 개략도를 도시한 것이다.
도 4는 온도 측정 디바이스의 일 양태의 개략도를 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 일 양태에 따른 크리스탈 디바이스 및 온도 측정 디바이스를 수용하도록 구성된 열적으로 전도성인 패키지를 도시한 것이다.
도 6은 본 개시의 일 양태에 따른 온도 보상 시스템을 도시한 것이다.
도 7은 본 개시의 일 양태에 따른 비-보상형 크리스탈을 이용한 신호 프로세싱 방법을 도시한 것이다.
도 8은 본 개시의 일 양태가 유리하게 채용될 수도 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른 무선 디바이스의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 AT-컷 크리스탈에 대한 주파수 편이 대 온도를 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
도 3은 크리스탈 오실레이터의 개략도를 도시한 것이다.
도 4는 온도 측정 디바이스의 일 양태의 개략도를 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 일 양태에 따른 크리스탈 디바이스 및 온도 측정 디바이스를 수용하도록 구성된 열적으로 전도성인 패키지를 도시한 것이다.
도 6은 본 개시의 일 양태에 따른 온도 보상 시스템을 도시한 것이다.
도 7은 본 개시의 일 양태에 따른 비-보상형 크리스탈을 이용한 신호 프로세싱 방법을 도시한 것이다.
도 8은 본 개시의 일 양태가 유리하게 채용될 수도 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시한 블록도이다.
첨부 도면들과 관련하여 하기에 기재되는 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로서 의도되고, 본 명세서에 설명된 개념들이 실시될 수도 있는 유일한 구성들만을 나타내도록 의도되지 않는다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 철저한 이해를 제공할 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 하지만, 이들 개념들은 이들 특정 상세들없이도 실시될 수도 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 경우들에 있어서, 널리 공지된 구조들 및 컴포넌트들은 그러한 개념들을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
단어 "예시적인" 은 "예, 예증, 또는 예시로서 기능하는" 을 의미하도록 본 명세서에서 사용된다. "예시적인" 것으로서 본 명세서에서 설명되는 임의의 양태 또는 설계는 다른 양태들 또는 설계들에 비해 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
본 명세서에서 설명되는 무선 디바이스는 통신, 컴퓨팅, 네트워킹, 및 다른 어플리케이션들용으로 사용되는 임의의 전자 디바이스일 수도 있다. 예를 들어, 무선 디바이스는 셀룰러 전화기, 개인용 디지털 보조기(PDA), 무선 모뎀 카드, 액세스 포인트, 또는 무선 통신용으로 사용되는 기타 다른 디바이스일 수도 있다. 무선 디바이스는 또한 이동국, 사용자 장비, 단말기, 가입자 유닛, 스테이션, 또는 기타 다른 용어로 지칭될 수도 있다.
본 명세서에서 설명되는 무선 디바이스는 코드분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 시스템, 싱글-캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템, 및 변조된 데이터를 송신하는 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들용으로 사용될 수도 있다. CDMA 시스템은 cdma2000, 광대역 CDMA (W-CDMA) 등과 같은 하나 또는 그 이상의 무선 액세스 기술들을 구현할 수도 있다. cdma2000 은 IS-95, IS-2000 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 시스템은 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM)을 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA 는 "제3세대 파트너십 프로젝트" (3GPP) 로 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. cdma2000 은 "제3세대 파트너십 프로젝트 2" (3GPP2) 로 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 입수가능하다. OFDMA 시스템은 OFDM을 활용한다. OFDM 기반 시스템은 주파수 도메인에서 변조 심볼들을 송신하지만, SC-FDMA 시스템은 시간 도메인에서 변조 심볼들을 송신한다. 명확화를 위해, 하기 설명 중 다수는, cdma2000 또는 W-CDMA를 구현할 수도 있는 CDMA 시스템에서의 무선 디바이스(예를 들어, 셀룰러 전화기)에 대한 것이다. 무선 디바이스는 또한 GPS 위성들로부터의 GPS 신호들을 수신 및 프로세싱할 수도 있다.
부가적으로, OFDMA 시스템은 진화된 UTRA (E-UTRA), 울트라 모바일 브로드밴드 (UMB), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDMA 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA 및 E-UTRA 는 유니버셜 모바일 통신 시스템 (UMTS) 의 일부이다. 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE) 및 LTE-어드밴스드(LTE-A)는 E-UTRA를 사용한 UMTS의 새로운 릴리스들이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM 은 "제3세대 파트너십 프로젝트" (3GPP) 로 명명된 조직으로부터의 문헌들에서 설명된다. CDMA2000 및 UMB 는 "제3세대 파트너십 프로젝트 2" (3GPP2) 로 명명된 조직으로부터의 문헌들에서 설명된다. 본 명세서에 설명되는 기술들은 상기 언급된 무선 네트워크들 및 무선 기술들뿐 아니라 다른 무선 네트워크들 및 무선 기술들을 위해 사용될 수도 있다.
도 1은 CDMA 시스템에 대한 무선 디바이스(100)의 일 양태의 블록도를 도시한 것이다. 수신 경로 상에서, 안테나(110)는 하나 또는 그 이상의 기지국들로부터 하나 또는 그 이상의 RF 변조된 신호들을 수신하고, 수신된 RF 신호를 듀플렉서(112)에 제공한다. 듀플렉서(112)는 수신된 RF 신호를 원하는 순방향 링크 주파수 대역에 대해 필터링하고, 입력 RF 신호를 트랜시버(120) 내의 수신기(122)에 제공한다. 원하는 주파수 대역은 824 내지 894 MHz의 셀룰러 대역, 1850 내지 1990 MHz의 PCS 대역, 1710 내지 1880 MHz의 DCS 대역, 1920 내지 2170 MHz의 IMT-2000 대역, 또는 기타 다른 주파수 대역일 수도 있다.
수신기(122)는 입력 RF 신호를 증폭 및 필터링한다. 수신기(122)는 또한, 다이렉트-투-기저대역 아키텍처 또는 수퍼-헤테로다인 아키텍처를 구현할 수도 있다. 수퍼-헤테로다인 아키텍처에 있어서, 입력 RF 신호는 다중의 스테이지들에서 주파수 하향변환되며, 예를 들어, 일 스테이지에서 RF로부터 중간 주파수(IF)로 그 후 다른 스테이지에서 IF로부터 기저대역으로 주파수 하향변환된다. 다이렉트-투-기저대역 아키텍처에 있어서, 입력 RF 신호는 일 스테이지에서 RF로부터 직접 기저대역으로 주파수 하향변환된다. 다음의 설명은 수신기(122)가 다이렉트-투-기저대역 아키텍처를 구현한다고 가정한다. 이 경우, 수신기(122)는 수신 로컬 오실레이터(Rx_LO) 신호로 입력 RF 신호를 기저대역으로 주파수 하향변환한다. Rx_LO 신호의 주파수는, 원하는 CDMA 채널에 있어서의 신호가 기저대역으로 주파수 하향변환되도록 선택된다. 수신기(122)는, DC에 또는 그 근방에 센터링된 원하는 신호를 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 제공한다.
아날로그-투-디지털 변환기들(ADCs)(124)은 샘플링 클록에 기초하여 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하고, ADC 샘플들을 디지털 섹션(150) 내의 디지털 필터(152)에 제공한다. ADC들(124)은 도 1에 도시된 바와 같은 델타-시그마 ADC들(△∑ADCs), 플래시 ADC들, 또는 기타 다른 타입들의 ADC들일 수도 있다. △∑ADC는 입력 신호를, 적은 비트들의 레졸루션으로 하지만 그 신호의 대역폭보다 수배 더 높은 샘플링 레이트로 디지털화할 수 있다. 특정 예로서, △∑ADC들(124)은 아날로그 기저대역 신호를 대략 32배의 칩 레이트(또는 칩×32)의 레졸루션의 4비트들로 디지털화할 수도 있다. 칩 레이트는 cdma2000에 대해 1.2288 메가칩/초(Mcps)이고, W-CDMA에 대해 3.84 Mcps이다. 이들 ADC 샘플들은 후속적으로 프로세싱되어, 칩 레이트(또는 칩×1)의 레졸루션의 18비트들을 갖는 출력 샘플들을 획득할 수도 있다.
디지털 필터(152)는 샘플링 클록에 기초하여 ADC 샘플들을 필터링하고, 필터링된 샘플들을 제공한다. 디지털 필터(152)는 유한 임펄스 응답(FIR) 필터, 무한 임펄스 응답(IIR) 필터, 또는 기타 다른 타입의 필터일 수도 있다. 디지털 필터(152)는 또한 DC 오프셋 제거 및/또는 다른 기능들을 수행할 수도 있다. 리-클로킹(re-clocking) 회로(154)는 디지털 클록에 기초하여 필터링된 샘플들을 수신하고 리-클록킹 또는 리-샘플링하며, 데이터 샘플들을 제공한다.
수신(RX) 디지털 회전기(156)는 데이터 샘플들을 주파수 변환하여 하향변환 프로세스에서의 주파수 에러를 정정하고, 주파수 변환된 샘플들을 제공한다. 포스트-프로세서(158)는 주파수 변환된 샘플들에 대해 자동 이득 제어(AGC), 디지털 필터링, 샘플 레이트 변환, 및/또는 다른 프로세싱을 수행할 수도 있으며, 출력 샘플들을 제공한다. 레이크 수신기(160)는 하나 또는 그 이상의 신호 경로들(또는 다중경로들)에 대해 출력 샘플들에 대한 복조를 수행하고, 심볼 추정치들을 제공한다. 디코더(도 1에는 도시 안됨)는 심볼 추정치들을 디인터리빙 및 디코딩하고, 디코딩된 데이터를 제공할 수도 있다.
송신 경로 상에서, 하나 또는 그 이상의 프로세싱 유닛들(도 1에는 도시 안됨)은 송신될 데이터를 프로세싱하고, 데이터 칩들을 제공한다. 송신(TX) 디지털 회전기(176)는 데이터 칩들을 주파수 변환하여 상향변환 프로세스에서의 주파수 에러를 보상하고, 출력 칩들을 제공한다. 디지털-투-아날로그 변환기들(DACs)(178)은 출력 칩들을 아날로그로 변환하고, 아날로그 출력 신호를 트랜시버(120) 내의 송신기(142)에 제공한다. 송신기(142)는 아날로그 출력 신호를 증폭 및 필터링한다. 송신기(142)는 또한 아날로그 출력 신호를 송신 LO(Tx_LO) 신호를 갖는 RF로 주파수 상향변환하고, 출력 RF 신호를 제공한다. Tx_LO 신호의 주파수는, 아날로그 출력 신호가 원하는 CDMA 채널로 주파수 상향변환되도록 선택된다. 듀플렉서(112)는 출력 RF 신호를 역방향 링크 주파수 대역에 대해 필터링하고, 필터링된 출력 RF 신호를 안테나(110)를 통한 송신을 위해 제공한다.
단순화를 위해 도 1에 도시되지는 않지만, 트랜시버(120) 및 디지털 섹션(150) 내의 다수의 신호들은 동위상(I) 및 직교위상(Q) 컴포넌트들을 갖는 복소 신호들이다. 각각의 프로세싱 유닛은 수행되는 프로세싱의 타입에 의존하여 별도로 또는 공동으로 I 및 Q 컴포넌트들을 프로세싱할 수도 있다.
크리스탈 오실레이터(XO)(130)는 fref의 미리결정된 주파수 및 양호한 위상 잡음 특성들을 갖는 레퍼런스 신호를 생성한다. 특정 예로서, 크리스탈 오실레이터(130)는 19.2 MHz 레퍼런스 신호를 생성할 수도 있다. 크리스탈 오실레이터(130)는 온도에 대해 보상되지 않는다. 따라서, 레퍼런스 주파수(fref)는 온도에 따라 드리프트하고, 온도 의존형 주파수 에러를 갖는다. LO 생성기(132)는 레퍼런스 신호를 수신하고, 각각 수신기(122) 및 송신기(142)에 대한 Rx_LO 및 Tx_LO 신호들을 생성한다. LO 생성기(132)는 (1) 수신 경로에 대한 Rx_LO 신호를 생성하는 전압 제어형 오실레이터(VCO) 및 주파수 록킹 루프(PLL)의 세트 및 (2) 송신 경로에 대한 Tx_LO 신호를 생성하는 VCO 및 PLL의 다른 세트를 포함할 수도 있다. 각각의 경로에 대한 VCO는, 제어 전압에 의해 변경될 수도 있는 주파수를 갖는 VCO 신호를 생성한다. 각각의 경로에 대한 PLL은, 그 경로에 대한 VCO가 레퍼런스 주파수에 록킹되도록 제어 전압을 생성한다. 그 후, Rx_LO 또는 Tx_LO 신호가 VCO 신호에 기초하여 생성된다. 대안적으로, LO 생성기(132)는 Rx_LO 및 Tx_LO 신호들을 생성하는 VCO 및 PLL의 단일 세트 및 믹싱 회로들을 포함할 수도 있다. 임의의 경우, Rx_LO 신호의 주파수는 수신되는 CDMA 채널에 의해 결정되고, Tx_LO 신호의 주파수는 송신할 CDMA 채널에 의해 결정된다.
분주기(134)는 Rx_LO 신호를 수신하고, 샘플링 클록을 생성한다. 특정 예로서, Rx_LO 신호는 셀룰러 대역의 2배일 수도 있으며, 분주기(134)는 Rx_LO 신호를 44 또는 45의 고정 정수 분주기 비율로 분주하여, 대략 40 MHz의 샘플링 클록을 생성할 수도 있다. Rx_LO 신호의 주파수가 수신되는 CDMA 채널에 의존하여 변하기 때문에, 샘플링 클록 주파수 또한 수신된 CDMA 채널에 따라 변한다. 하지만, 샘플링 클록은 고정 정수 분주기 비율 때문에 양호한 위상 잡음 특성들을 갖는다.
클록 생성기(170)는 레퍼런스 신호를 수신하고, 디지털 클록을 생성한다. 일 양태에 있어서, 클록 생성기(170)는 VCO/PLL 및 멀티-모듈러스 분주기를 포함한다. VCO/PLL은, 레퍼런스 주파수의 일부 고정 정수배인 주파수를 갖는 오실레이터 신호를 생성한다. 멀티-모듈러스 분주기는 오실레이터 신호에 기초하여 디지털 클록을 생성한다. 특정 예로서, VCO/PLL은, 크리스탈 오실레이터(130)로부터 19.2 MHz 레퍼런스 신호보다 주파수가 20배 더 높은 384 MHz 오실레이터 신호를 생성할 수도 있다. 멀티-모듈러스 분주기는 384 MHz 신호에 기초하여 칩×32 클록을 생성할 수도 있다. 칩×32 클록은 cdma2000에 대해 39.3216 MHz이며, 9.765625의 비-정수 분주기에 의해 384 MHz 신호를 분주함으로써 생성될 수도 있다. 멀티-모듈러스 분주기는 또한 디지털 섹션(150) 내 다른 프로세싱 유닛들을 위해 다른 클록들(예를 들어, 칩×16 클록)을 생성할 수도 있다.
다른 양태에 있어서, 클록 생성기(170)는 (1) 칩×32 클록의 정수배에서 구동하는 VCO 및 (2) 레퍼런스 주파수에서의 피드백 신호를 획득하기 위해 비-정수 분주기 비율에 의해 오실레이터 신호를 분주하는 멀티-모듈러스 분주기를 갖는 PLL을 포함한다. 임의의 경우, 디지털 클록은, 비-정수 분주기 비율을 변경함으로써 조정될 수도 있는 상대적으로 정확한 주파수를 갖는다. 하지만, 디지털 클록은 비-정수 분주기 비율에 의해 생성된 원치않은 스펙트럼 컴포넌트들(또는 스퍼들)을 갖는다.
자동 주파수 제어(AFC) 유닛(172)은 레이크 수신기(160)로부터 샘플들을 수신하고, 이들 샘플들에 기초하여 주파수 에러를 추정하며, 주파수 에러 추정치를 디지털 회전기들(156 및 176) 및 클록 생성기(170)에 제공한다. 클록 생성기(170)는, 디지털 클록이 칩 타이밍을 추적하도록 주파수 에러 추정치에 기초하여 그 동작을 조정한다.
제어기(180)는 무선 디바이스(100) 내의 다양한 유닛들의 동작을 제어한다. 메모리(182)는 무선 디바이스(100)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
도 1은 무선 디바이스(100)의 특정 양태를 도시한 것이다. 일반적으로, 데이터 송신 및 수신을 위한 프로세싱은 다양한 프로세싱 유닛들을 사용하여 다양한 방식들로 수행될 수도 있다. 트랜시버(120) 및 디지털 섹션(150)은 도 1에 도시되지 않은 상이한 및/또는 부가적인 프로세싱 블록들을 포함할 수도 있다. 더욱이, 프로세싱 블록들은 다른 방식들로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 디지털 필터(152)가 리-클록킹 회로(154) 이후 또는 디지털 회전기(156) 이후에 위치될 수도 있다.
단순화를 위해 도 1에 도시되지는 않지만, 무선 디바이스(100)는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 신호들과 같은 포지션 로케이션 신호들을 프로세싱하기 위한 다른 수신 경로를 포함할 수도 있다. GPS 수신 경로는 CDMA 수신 경로에서의 프로세싱 블록들 모두 또는 그 다수를 포함할 수도 있다. 하지만, GPS 수신 경로에 대한 프로세싱 블록들은 GPS를 위해 특별히 설계될 수도 있으며, GPS에 특정된 주파수들에서 동작할 수도 있다. 예를 들어, 수신 LO 신호는 GPS 주파수에 있을 것이고, ADC는 상이한 레이트로 샘플링할 수도 있으며, 디지털 필터는 상이한 대역폭을 가질 수도 있는 등이다.
무선 디바이스(100)는, 온도에 대해 보상되지 않는 크리스탈 오실레이터, 또는 단순히 비-보상형 크리스탈 오실레이터를 사용하여 양호한 성능을 제공할 수 있다. 무선 디바이스(100)는 다음의 특징들을 갖는다:
● ADC들에 의해 기저대역 신호를 디지털화하기 위한 "클린" 샘플링 클록의 사용;
● 디지털 프로세싱을 위해 충분한 칩 타이밍 정확도를 갖는 디지털 클록의 사용;
● 샘플링 클록과 디지털 클록 간을 중재하는 리-클록킹 회로의 사용;
● 주파수 하향변환 프로세스에서의 주파수 에러에 대해 정정하기 위한 수신 경로 상의 디지털 회전기의 사용;
● 주파수 상향변환 프로세스에서의 주파수 에러에 대해 보상하기 위한 송신 경로 상의 디지털 회전기의 사용;
● 크리스탈 오실레이터의 주파수 에러의 추정, 이는 크리스탈 오실레이터가 온도에 대해 보상되지 않기 때문에 온도 의존형임; 및
● 주파수 에러 추정치에 기초한 수신 및 송신 경로들에 있어서의 디지털 클록 및 디지털 회전기들의 조정.
이들 다양한 특징들은 하기에 상세히 설명된다. 디지털 클록은, △∑ADC들(124)에 의한 샘플링에 사용된다면 성능을 열화시킬 수 있는 스퍼들을 갖는다. 이들 스퍼들은, 크리스탈 오실레이터(130)에서의 주파수 드리프트로 기인하여 온도에 대해 변할 수 있는 비-정수 분주기 비율에 의해 오실레이터 신호를 분주함으로써 생성된다. 이러한 잠재적인 열화는, △∑ADC들(124)에 대한 양호한 위상 잡음 특성들을 갖는 샘플링 클록을 사용함으로써 회피된다. 이러한 샘플링 클록은, (1) 수신되는 CDMA 채널 및 (2) 크리스탈 오실레이터(130)에서의 주파수 드리프트와 무관하게 변하지 않는 고정 정수 분주기 비율에 의해 Rx_LO 신호를 분주함으로써 생성된다. 이는, 디지털 클록과 동기화되지 않는 샘플링 클록을 발생시킨다. 리-클록킹 회로(154)는 샘플들의 리-클록킹을 수행하여, (1) ADC들(124) 및 디지털 필터(152)가 샘플링 클록에 기초하여 동작할 수 있고 또한 (2) 디지털 회전기(156), 포스트 프로세서(158), 레이크 수신기(160) 및 후속 프로세싱 유닛들이 디지털 클록에 기초하여 동작할 수 있다.
도 2는 예시적인 AT-컷 크리스탈에 대한 주파수 편이 대 온도의 플롯들을 도시한 것이다. 상이한 타입들의 크리스탈 컷들이 이용가능하며, 양호한 주파수 안정도를 위한 인기있는 컷은 AT-컷이다. 크리스탈은, 실온(예를 들어, 섭씨 23도)에서 원하는 공칭 주파수(예를 들어, 19.2 MHz)에서 공진하도록 컷팅된다. 크리스탈의 공진 주파수는, 크리스탈 컷의 각도에 의존하는 곡선에 기초하여 온도에 따라 변한다. 도 2는 AT-컷 크리스탈의 7개의 상이한 컷 각도들에 대한 곡선들을 도시한 것이다. 각각의 곡선은 특정 컷 각도에 대한 온도에 따른 공칭 주파수로부터의 편이(ppm(parts per million) 단위)를 나타낸다.
크리스탈 오실레이터(130)는 그 오실레이션 주파수가 특정 범위 내에 있도록 설계될 수도 있다. 이는 크리스탈에 대한 초기 주파수 에러 및 온도에 따른 주파수 드리프트를 커버한다. 예를 들어, 특정 범위는, +-10 ppm의 크리스탈 주파수 에러 및 +-10 ppm의 온도 드리프트를 커버하기 위해 +-20 ppm일 수도 있다. 이 경우, 크리스탈 오실레이터(130)로부터의 레퍼런스 신호는 공칭 주파수로부터 +-20 ppm만큼 많이 오프될 수도 있다.
도 1에 도시된 양태에 있어서, 크리스탈 오실레이터(130)로부터의 레퍼런스 신호는 (1) 주파수 하향변환에 사용된 Rx_LO 신호, (2) 주파수 상향변환에 사용된 Tx_LO 신호, 및 (3) 디지털 클록을 생성하는데 사용된 오실레이터 신호를 생성하기 위해 사용된다. Rx_LO, Tx_LO, 및 오실레이터 신호들의 주파수들은 일부 고정된 비율들에 의해 레퍼런스 주파수와 관련된다. 따라서, 레퍼런스 주파수에서의 X ppm의 에러는 Rx_LO, Tx_LO, 및 오실레이터 주파수들에서의 X ppm의 에러를 발생시킨다. Rx_LO, Tx_LO, 및 오실레이터 신호들에서의 주파수 에러들은 하기에 설명된 바와 같이 처리될 수도 있다.
도 3은 크리스탈 오실레이터(130)의 일 양태의 개략도를 도시한 것이다. 이 양태에 있어서, 크리스탈 오실레이터(130)는 (1) 조악한 주파수 조정에 사용될 수도 있는 조악한 튜닝 제어 회로 및 (2) 정밀한 주파수 조정에 사용될 수도 있는 정밀한 튜닝 제어 회로를 포함한다.
크리스탈 오실레이터(130) 내에서, 크리스탈(310), 캐패시터(316), 및 가변 캐패시터(버랙터)(318)는 증폭기(Amp)(330)의 입력과 출력 사이에 병렬로 커플링한다. N채널 전계 효과 트랜지스터들(N-FETs)(312a 내지 312n)은, 각각, 증폭기(330)의 출력에 커플링된 그 소스들, 제어 유닛(340)에 커플링된 그 게이트들, 및 캐패시터들(314a 내지 314n) 각각의 일단에 커플링된 그 드레인들을 갖는다. 캐패시터들(314a 내지 314n) 각각의 타단은 증폭기(330)의 입력에 커플링한다. 제어 유닛(340)은 조악한 주파수 제어 신호를 수신하고, N-FET들(312a 내지 312n)에 대한 제어 신호들을 생성한다. 저항기(320)는, 증폭기(330)의 입력에 커플링된 일단 및 정밀한 주파수 제어 신호를 수신하는 타단을 갖는다. 버퍼(Buf)(332)는, 증폭기(330)의 출력에 커플링된 그 입력 및 레퍼런스 신호를 제공하는 그 출력을 갖는다.
증폭기(330)는 오실레이션을 위한 신호 증폭을 제공한다. 크리스탈(310), 캐패시터들(314a 내지 314n 그리고 316), 및 버랙터(318)는 오실레이션의 주파수를 결정하는 공진 회로를 형성한다. N-FET들(312a 내지 312n)은, 공진 회로로부터 대응하는 캐패시터들(314a 내지 314n)을 접속 또는 접속해제하는 스위치들로서 작용한다. 버퍼(332)는 레퍼런스 신호에 대한 버퍼링 및 신호 드라이브를 제공한다.
조악한 튜닝 제어 회로는 N-FET들(312a 내지 312n), 캐패시터들(314a 내지 314n), 및 제어 유닛(340)을 포함한다. 캐패시터들(314a 내지 314n)은, 접속될 경우 오실레이션 주파수를 상이한 양들만큼 변경할 수 있는 상이한 캐패시턴스들을 가질 수도 있다. 캐패시터들(314a 내지 314n)은 조악한 주파수 제어 신호에 기초하여 선택적으로 접속되거나 접속해제될 수도 있다. 예를 들어, 3비트 조악한 튜닝 제어 회로는 제어의 각 최하위 비트(LSB)에 대해 오실레이션 주파수를 대략 5 ppm만큼 조정하는데 사용될 수도 있다. 정밀한 튜닝 제어 회로는 버랙터(318) 및 저항기(320)를 포함한다. 버랙터(318)는, 정밀한 주파수 제어 신호의 전압에 기초하여 조정될 수 있는 캐패시턴스를 갖는다. 예를 들어, 정밀한 튜닝 제어 회로는 +-10 ppm의 튜닝 범위를 제공할 수도 있다. 조악한 및/또는 튜닝 제어 회로들은 공지된 변동들을 설명하기 위해 및/또는 다른 목적들로 오실레이션 주파수를 조정하는데 사용될 수도 있다. 조악한 및/또는 튜닝 제어 회로들은 또한 크리스탈 오실레이터(130)로부터 생략될 수도 있다.
도 4는 온도 측정 디바이스(400)의 일 양태의 개략도를 도시한 것이다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 온도 측정 디바이스(400)는 서미스터, 예를 들어, 서미스터 칩일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 종류의 종래의 서미스터 칩(400)은, 예를 들어, 그 주요 컴포넌트로서 Mn, Co 및 Ni와 같은 전이 금속의 산화물을 갖는 서미스터 블록(412)의 양단부들에 제공된 단자 전극들(410)을 일반적으로 갖는다. 단자 전극들(410)은, 예를 들어, Ag/Pd 등을 페이스트 형태로 도포하고 그 후 소성함으로써 형성된 단부 전극(410a)을 포함할 수도 있다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 단자 전극은 또한, 예를 들어, Ni 또는 Sn을 사용함으로써 그 표면 상에 형성된 도금층(410b)을 포함할 수도 있다. 단자 전극은 또한 니켈-구리층과 같은 중간층을 포함할 수도 있다. 그러한 서미스터 칩의 정규-온도 저항값은 일반적으로, 서미스터 엘리먼트(412)의 저항값 및 단자 전극들(410)의 포지션에 의해 결정된다.
온도 측정 디바이스의 설명들은 넓게 해석되도록 의도되며, 예시적인 서미스터(400)에 한정되지 않는다. 상기 설명된 서미스터의 양태들의 특징들 중 다수는 적절할 때마다 결합될 수도 있다.
도 5는 크리스탈 디바이스 또는 크리스탈, 예를 들어, 이산 석영 크리스탈, 및 온도 측정 디바이스, 예를 들어, 서미스터를 수용하도록 구성된 패키지를 도시한 것이다. 패키지(500)는 크리스탈(502) 및 온도 측정 디바이스(504)를 수용하는 케이스(524) 및 케이스(524)의 하부면 상에 제공된 출력 전극들(510)을 포함한다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 전체 패키지(500) 또는 패키지(500)의 적어도 일부분들은 열적으로 전도성이다. 케이스(524)는 크리스탈(502)을 수용하도록 구성된 제 1 챔버 또는 캐비티(516), 및 온도 측정 디바이스(504)를 수용하도록 구성된 제 2 챔버 또는 캐비티(514)를 포함한다. 제 2 챔버(514)는 저부 벽(526)을 포함할 수 있다.
크리스탈(502)은 컴퓨터 시스템 또는 칩셋에 대한 레퍼런스 주파수를 생성하는 이산 석영 크리스탈일 수도 있다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 크리스탈(502)은 크리스탈 오실레이터, 예를 들어, 도 3에 도시된 크리스탈 오실레이터(130)를 구현하기 위해 열적으로 전도성인 패키지(500) 외부의 회로와 함께 사용될 수도 있다. 온도 측정 디바이스(504)는 도 4에 도시된 이산 서미스터(400)일 수 있다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 패키지(500)는 세라믹 패키지일 수 있으며, 여기서, 세라믹 패키지는 이중 C 또는 H 구성일 수 있다. 패키지(500)는, 크리스탈 온도의 정확한 측정을 허용하는 낮은 열 저항을 갖는 임의의 재료로 제조될 수 있다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 패키지 구성은 베이스층(도시 안됨)을 포함한다. 베이스층은, 온도 측정 디바이스(504) 및 크리스탈(502)이 세라믹 또는 다른 열적으로 전도성인 재료를 통해 열적으로 커플링되도록 회로 카드 어셈블리로부터 열적으로 절연될 수도 있다. 본 개시의 일부 양태들에 있어서, 크리스탈(502)은 상부 챔버(상부 C)에 배치될 수 있으며, 온도 측정 디바이스(504)는 세라믹 패키지의 하부 챔버(하부 C)에 배치될 수 있다. 세라믹 재료는 전자 보드 또는 인쇄 회로 보드 상의 움직임으로부터 크리스탈(502)을 기계적으로 분리하기 위해 기계적으로 강인하도록 구성된다. 열적으로 전도성이 높은 세라믹 재료는 온도 측정 디바이스(504)와 크리스탈(502) 간의 열적 커플링을 증가/최대화하도록 선택될 수도 있다. 온도 측정 디바이스(504)의 위치는 크리스탈(502) 및 온도 측정 디바이스(504)의 온도 간의 상관을 증가시키도록 선택될 수도 있다.
온도 측정 디바이스(504) 및 크리스탈(502)은 낮은 열 저항을 갖는 재료로 케이스(524)에 그리고 서로에 열적으로 커플링된다. 크리스탈(502)은 도전성 기판(506)을 통해 내부 전극(508)에 커플링되고 캔틸레버 상태로 지지될 수도 있다. 내부 전극(508)은, 열적으로 전도성인 패키지(500) 상에 배선된 도전성 라인(512)을 통해 외부 전극(510)에 연결될 수도 있다. 온도 측정 디바이스(504)는 예를 들어, 도전성 기판(520)을 통해 내부 전극(522)에 접속될 수도 있다. 내부 전극(522)은, 열적으로 전도성인 패키지(500) 상의 외부 전극(510)에 연결될 수도 있다. 열적으로 전도성인 패키지(500)를 밀봉 봉지하도록 구성될 수도 있는 커버(518)는 크리스탈(502)에 대한 개구를 에워쌀 수도 있다.
본 개시의 일부 양태들에 있어서, 제 1 챔버(516)는 상부 챔버일 수 있고, 제 2 챔버(514)는 하부 챔버일 수 있다. 크리스탈(502) 및 온도 측정 디바이스(504)는 상부 챔버 또는 하부 챔버 중 어느 하나에 수용될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 제 1 챔버(516) 및 제 2 챔버(514)는 서로 인접한다. 일부 양태들에 있어서, 크리스탈(502) 및 온도 측정 디바이스(504)는 동일한 챔버에 수용될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 양태에 따른 온도 보상 시스템을 도시한 것이다. 설명 목적으로, 도 6은 상기 논의된 도 5를 참조하여 논의될 것이다. 시스템(600)은 도 5의 열적으로 전도성인 패키지(500)와 유사한 열적으로 전도성인 패키지(602) 및 제어기(604), 예를 들어, 제어기(180) 또는 임의의 다른 제어기 또는 프로세서를 포함한다. 열적으로 전도성인 패키지(602)는, 전자 보드 또는 인쇄 회로 보드(606)의 표면 상에 장착되도록 적응되는 표면 장착식 패키지일 수 있다. 제어기(604)는 또한 전자 보드 또는 인쇄 회로 보드(606) 상에 장착하기 위해 구성될 수도 있다.
열적으로 전도성인 패키지(602) 내의 온도 측정 디바이스, 예를 들어, 도 5의 온도 측정 디바이스(504)는 그 주위의 온도를 측정하고, 그 주위의 온도를 나타내는 온도 측정 신호를 제어기(604)로 송신하도록 구성될 수 있다. 온도 측정 디바이스(504)가 크리스탈 디바이스(502)와 동일한 열적으로 전도성인 패키지(602)에 공동 위치되기 때문에, 온도 측정 디바이스(504)의 온도 판독치는 크리스탈(502)의 온도와 실질적으로 동일하다.
상기 도시된 무선 시스템들에 있어서, 컴퓨터 시스템 또는 칩셋 등에 대한 클록 소스가 존재한다. 일부 양태들에 대한 클록 소스는 예를 들어 19.2 MHz일 수도 있다. 클록 소스가 크리스탈(502)과 같은 크리스탈인 경우. 크리스탈(502)은 미리결정된 주파수, 예를 들어, 19.2 MHz를 갖는 레퍼런스 신호를 생성한다. 크리스탈(502)은 온도에 대해 보상되지 않는다. 따라서, 레퍼런스 주파수는 온도에 따라 드리프트하고, 온도 의존형 주파수 에러를 갖는다. 일부 양태들에 있어서, 크리스탈(502)은 외부 칩, 예를 들어, 전력 관리 집적 회로(PMIC) 상에 위치된 오실레이터에 커플링된다. 일부 양태들에 있어서는, 크리스탈(502)보다, 오실레이터가 예를 들어, 19.2 MHz의 레퍼런스 신호를 생성할 수도 있다.
일부 양태들에 있어서, 제어기(604)는, 온도 측정 디바이스(504)에 의해 생성되고 제어기(604)에서 수신되는 온도 측정 신호들에 따른 온도로부터 기인하는 크리스탈 주파수 변경들을 보상하는 소프트웨어/펌웨어를 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(604)는 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치들을 수신하고, 온도 차이를 결정하여, 그 온도 차이에 기초하여 주파수 에러 차이를 확인하도록 구성될 수도 있다. 하나 또는 그 이상의 주파수 구배들이 다중의 온도 측정치들로부터 도출될 수 있으며, 다중의 주파수 구배들은 주파수 에러 추정치를 도출하도록 누산될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 누산된 주파수 구배들은, 주파수 변경치를 획득하고 그 주파수 변경치를 초기 주파수 값과 합산하여 주파수 에러 추정치를 획득하도록 이용될 수도 있다.
일부 양태들에 있어서, 시스템(600)은, 주파수 에러를 갖는 데이터 샘플들을 수신하도록 구성된 회전기(156)와 같은 회전기를 포함할 수도 있다. 회전기(156)는 또한, 주파수 에러 추정치에 기초하여 데이터 샘플들을 주파수 변환하고 주파수 변환된 샘플들을 제공하도록 구성될 수도 있다.
일부 양태들에 있어서, 본 명세서에서 설명된 크리스탈(502)은 컴퓨터 시스템, 칩셋 등의 온도 보상형 크리스탈 오실레이터를 대체할 수도 있다. 예를 들어, 이산 석영 크리스탈(502) 및 예를 들어, 온도 측정 디바이스(504)는 전력 관리 집적 회로(PMIC) 및 무선 주파수 인터페이스 칩(RFIC) 또는 기저대역 프로세서와 함께 사용될 수 있다. 열적으로 전도성인 패키지 외부의 회로, 예를 들어, PMIC는 오실레이터 기능에 대해 레버리징될 수 있다. 무선 주파수 인터페이스 칩 또는 기저대역 프로세서는, 온도의 함수로서의 크리스탈 주파수 출력의 3차 다항식 거동에 기인한 온도의 함수로서의 크리스탈 주파수 변경치들을 보상하는 온도 보상 알고리즘 또는 소프트웨어/펌웨어를 실행하도록 구성될 수 있다. 일부 양태들에 있어서, 온도 보상 알고리즘은 미국 특허출원 공개공보 제2007/0104298호에 설명된 온도 보상 방법에 따라 구현될 수 있으며, 그 개시는 전부 본 명세서에 참조로 명백히 통합된다.
도 7은 본 개시의 일 양태에 따른 비-보상형 크리스탈을 이용한 신호 프로세싱 방법을 도시한 것이다. 이 방법은 도 6에 도시된 온도 보상 시스템(600)에서 구현될 수도 있다. 블록 702에서, 프로세스는 열적으로 전도성인 패키지 외부의 제어기에서, 크리스탈로부터의 신호 및 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치들을 수신하는 것으로 시작한다. 크리스탈 및 온도 측정 디바이스는 모두 열적으로 전도성인 패키지 내에 하우징되고, 열적으로 함께 커플링된다. 패키지의 하나 또는 그 이상의 부분들은 열적으로 전도성이다. 그 후, 프로세스는 블록 704로 계속되고, 여기서, 제어기는 측정된 온도에 기초하여 크리스탈의 주파수 에러를 추정한다. 블록 706에서, 제어기는 주파수 에러 추정치를, 전력 관리 IC, 무선 주파수 IC, 및/또는 기저대역 프로세서와 같은 외부 시스템에 제공한다.
일 구성에 있어서, 그 장치는 패키지 내의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함한'다. 본 개시의 일 양태에 있어서, 온도 측정 수단은, 그 온도 측정 수단에 의해 나열된 기능들을 수행하도록 구성된 온도 측정 디바이스(400) 및/또는 온도 측정 디바이스(504)일 수도 있다. 일 구성에 있어서, 그 장치는 그 장치의 동작을 제어하기 위한 수단에 대한 수단을 포함한다. 본 개시의 일 양태에 있어서, 제어 수단은, 그 제어 수단에 의해 나열된 기능들을 수행하도록 구성된 제어기(180) 및/또는 제어기 디바이스(604)일 수도 있다.
도 8은 본 개시의 일 양태가 유리하게 채용될 수도 있는 예시적인 무선 통신 시스템(800)을 도시한 블록도이다. 예시의 목적으로, 도 8은 3개의 원격 유닛들(820, 830, 및 850) 및 2개의 기지국들(840)을 도시한다. 무선 통신 시스템들은 다수의 더 많은 원격 유닛들 및 기지국들을 가질 수도 있음을 인식할 것이다. 원격 유닛들(820, 830, 및 850)은, 개시된 통합형 온도 측정 디바이스 및 크리스탈 디바이스를 포함하는 IC 디바이스들(825A, 825C 및 825B)을 포함한다. 기지국들, 스위칭 디바이스들, 및 네트워크 장비와 같은 다른 디바이스들이 또한 개시된 통합형 온도 측정 디바이스 및 크리스탈 디바이스를 포함할 수도 있음을 인식할 것이다. 도 8은 기지국(840)으로부터 원격 유닛들(820, 830, 및 850)로의 순방향 링크 신호들(880), 및 원격 유닛들(820, 830, 및 850)로부터 기지국들(840)로의 역방향 링크 신호들(890)을 도시한다.
도 8에 있어서, 원격 유닛(820)은 모바일 전화기로서 도시되고, 원격 유닛(830)은 휴대용 컴퓨터로서 도시되며, 원격 유닛(850)은 무선 로컬 루프 시스템에 있어서의 고정 위치 원격 유닛으로서 도시된다. 예를 들어, 원격 유닛들은 모바일 전화기들, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛들, 개인용 데이터 보조기들과 같은 휴대용 데이터 유닛들, GPS 인에이블드 디바이스들, 네비게이션 디바이스들, 셋탑 박스들, 음악 플레이어들, 비디오 플레이어들, 엔터테인먼트 유닛들, 미터 판독 장비와 같은 고정 위치 데이터 유닛들, 또는 데이터 또는 컴퓨터 명령들을 저장 또는 취출하는 임의의 다른 디바이스, 또는 이들의 임의의 조합일 수도 있다. 도 8이 본 개시의 교시들에 따른 원격 유닛들을 도시하지만, 본 개시는 이들 예시적으로 도시된 유닛들로 한정되지 않는다. 본 개시의 양태들은, 통합형 온도 측정 디바이스 및 크리스탈 디바이스를 포함하는 임의의 디바이스에서 적절히 채용될 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 방법들은 어플리케이션에 의존하여 다양한 수단들에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 방법들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 있어서, 프로세싱 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSPD)들, 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)들, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)들, 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 있어서, 방법들이, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차들, 기능들 등) 로 구현될 수도 있다. 명령들을 유형적으로 수록하는 임의의 머신 또는 컴퓨터 판독가능 매체가 본 명세서에서 설명된 방법들을 구현하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수도 있다. 프로세서에 의해 실행될 경우, 실행 소프트웨어 코드는, 본 명세서에서 제시된 교시들의 상이한 양태들의 다양한 방법들 및 기능들을 구현하는 동작 환경을 생성한다. 메모리는 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "메모리" 는 임의의 타입의 롱텀, 숏텀, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리를 지칭하고, 메모리의 임의의 특정 타입 또는 메모리들의 수, 또는 메모리가 저장되는 매체의 타입에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 설명된 방법들 및 기능들을 정의하는 소프트웨어 코드를 저장하는 머신 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 물리적인 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 디스크 (disk) 및/또는 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크(disk)들은 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만 디스크(disc)들은 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한, 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장에 부가하여, 명령들 및/또는 데이터는 통신 장치에 포함된 송신 매체 상의 신호들로서 제공될 수도 있다. 예를 들어, 통신 장치는 명령들 및 데이터를 나타내는 신호들을 갖는 트랜시버를 포함할 수도 있다. 명령들 및 데이터는, 하나 이상의 프로세서들로 하여금 청구항들에 나타낸 기능들을 구현하게 하도록 구성된다.
본 교시들 및 그 이점들이 상세히 설명되었지만, 다양한 변경예들, 치환예들 및 변이예들이 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 교시들의 기술로부터 일탈함없이 본 명세서에서 행해질 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 본 출원의 범위는 본 명세서에서 설명된 물질, 수단, 방법들 및 단계들의 프로세스, 머신, 제조, 조성의 특정 양태들로 한정되도록 의도되지 않는다. 당업자는 물질, 수단, 방법들, 또는 단계들의 프로세스들, 머신들, 제조, 조성들을 본 개시로부터 용이하게 인식할 것이기 때문에, 본 명세서에서 설명된 대응하는 양태들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과들을 달성하는 현재 존재하거나 또는 추후 개발될 것이 본 교시들에 따라 활용될 수도 있다. 이에 따라, 첨부된 청구항들은 그 범위 내에, 물질, 수단, 방법들, 또는 단계들의 그러한 프로세스들, 머신들, 제조, 조성들을 포함하도록 의도된다.
Claims (19)
- 장치로서,
패키지 내의 온도 측정 디바이스 ―상기 패키지의 적어도 일부는 열적으로 전도성이고, 상기 온도 측정 디바이스는 상기 패키지의 온도를 측정함―;
상기 패키지 내의 크리스탈(crystal) ―상기 크리스탈은 상기 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링되고, 실질적으로 동일한 온도로 처리됨(subject)―; 및
상기 패키지 외부의 제어기 ―상기 제어기는 상기 크리스탈로부터의 신호 및 상기 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치를 수신하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 온도 측정치에 기초하여 상기 크리스탈의 주파수 에러를 추정하고 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하도록 구성됨―
를 포함하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패키지는 세라믹 재료를 포함하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패키지 및 상기 제어기는 전자 보드 상에 구현되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패키지는 상기 패키지의 상부 캐비티에 상기 크리스탈을 수용하고 그리고 상기 패키지의 하부 캐비티에 상기 온도 측정 디바이스를 수용하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 온도 측정 디바이스는 서미스터를 포함하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패키지는 H 구성(configuration)으로 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 패키지는 회로 카드 어셈블리로부터 열적으로 절연되는 베이스층을 포함하는, 장치. - 제 1 항에 있어서,
모바일 전화기, 셋탑 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 네비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나에 통합되는, 장치. - 방법으로서,
패키지 외부의 제어기에서, 상기 패키지 내에 하우징된 크리스탈로부터의 신호 및 상기 패키지 내에 하우징된 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치들을 수신하는 단계 ―상기 크리스탈은 상기 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링됨―;
상기 온도 측정치에 기초하여 상기 크리스탈의 주파수 에러를 추정하는 단계; 및
주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어기, 크리스탈, 및 온도 측정 디바이스를, 모바일 전화기, 셋탑 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 네비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나에 통합하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 장치로서,
패키지 내의 온도를 측정하기 위한 수단 ―상기 패키지의 적어도 일부는 열적으로 전도성이고, 상기 온도 측정 수단은 상기 패키지의 온도를 측정함―;
상기 패키지 내의 크리스탈 ―상기 크리스탈은 상기 온도 측정 수단에 열적으로 커플링되고, 실질적으로 동일한 온도로 처리됨―; 및
상기 장치의 동작을 제어하기 위한 수단 ―상기 제어 수단은 상기 패키지 외부에 있고, 상기 제어 수단은 상기 크리스탈로부터의 신호 및 상기 온도 측정 수단으로부터의 온도 측정치를 수신하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 온도 측정치에 기초하여 상기 크리스탈의 주파수 에러를 추정하기 위한 수단 및 주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하기 위한 수단을 포함함―
을 포함하는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 패키지는 세라믹 재료를 포함하는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 패키지 및 상기 제어 수단은 전자 보드 상에 구현되는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 패키지는, 상기 패키지의 상부 캐비티에 상기 크리스탈을 수용하고 그리고 상기 패키지의 하부 캐비티에 상기 온도 측정 수단을 수용하도록 구성되는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 패키지는 회로 카드 어셈블리로부터 열적으로 절연된 베이스층을 포함하는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 패키지는 이중 C 구성에 따라 구성되는, 장치. - 제 11 항에 있어서,
모바일 전화기, 셋탑 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 네비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나에 통합되는, 장치. - 온도 비보상형(non-temperature compensated) 크리스탈 레퍼런스를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
비-일시적인 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하고,
상기 프로그램 코드는,
패키지 외부의 제어기에서, 상기 패키지 내에 하우징된 크리스탈로부터의 신호 및 상기 패키지 내에 하우징된 온도 측정 디바이스로부터의 온도 측정치들을 수신하기 위한 프로그램 코드 ―상기 크리스탈은 상기 온도 측정 디바이스에 열적으로 커플링됨―;
상기 온도 측정치에 기초하여 상기 크리스탈의 주파수 에러를 추정하기 위한 프로그램 코드; 및
주파수 에러 추정치를 외부 시스템에 제공하기 위한 프로그램 코드
를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건. - 제 18 항에 있어서,
모바일 전화기, 셋탑 박스, 음악 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 네비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나에 통합되는, 컴퓨터 프로그램 물건.
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