[发明专利]相位切换PLL和校准方法

权利要求书

1.一种锁相环PLL，包括：

振荡器，被配置为响应于输入所述PLL的参考信号，在所述PLL的输出处生成输出信号，所述振荡器包括主控制输入和单独的辅控制输入；

检测器，被配置为将所述参考信号与反馈信号进行比较以生成一个或多个PLL控制信号，所述反馈信号通过所述PLL的反馈环路根据所述输出信号导出；以及

相位控制系统，被配置为控制所述输出信号的相位以在所述PLL的输出处实现期望相移，所述相位控制系统包括：

调制电路，被配置为通过以下操作执行所述PLL的开环相位控制：

生成相位调制信号，所述相位调制信号包括具有基于期望相移而限定的总面积的一个或多个脉冲；以及

将相位调制信号作用于辅控制输入以改变所述PLL的输出的相位，从而实现期望相移；以及

相位偏移电路，被配置为通过基于期望相移设置参考信号与反馈信号之间的时间关系来执行所述PLL的闭环相位控制，以使所述PLL的输出的相位保持期望相移。

2.根据权利要求1所述的PLL，其中所述相位调制信号的一个或多个脉冲的总面积是根据固定脉冲幅度和基于期望相移限定的一个或多个可变脉冲持续时间导出的。

3.根据权利要求1所述的PLL，其中所述PLL包括：

电荷泵，在检测器和振荡器的主控制输入之间操作连接；以及

环路滤波器，在电荷泵和振荡器的主控制输入之间操作连接，

其中所述相位偏移电路被配置为：通过将电流注入所述环路滤波器或通过使所述电流泄漏出所述环路滤波器来设置所述参考信号与所述反馈信号之间的时间关系，以使所述PLL的输出的相位保持期望相移，其中所述相位偏移电路基于期望相移设置注入或泄漏电流的大小。

4.根据权利要求1所述的PLL，其中所述相位偏移电路被配置为：通过将基于期望相移确定的时间延迟作用于参考信号和反馈信号中的至少一个来设置参考信号与反馈信号之间的时间关系，以使所述PLL的输出的相位保持期望相移，使得参考信号与反馈信号之间的时间关系基于期望相移建立。

5.根据权利要求1所述的PLL，其中所述PLL的输出与波束成形发射机和波束成形接收机中的至少一个的天线阵列的天线元件操作耦合，并且所述PLL被用于通过天线元件接收的下变频信号和要通过天线元件发射的上变频信号中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的PLL，其中所述相位控制系统和外部阵列控制电路中的一个基于所述天线元件在天线阵列中的位置以及所述波束成形发射机或接收机的期望波束方向和波束形状中的至少一个选择期望相移。

7.根据权利要求1所述的PLL，其中所述相位控制系统还包括控制电路，所述控制电路被配置为基于期望相移生成用于开环相位控制的相位调制信号，并且所述控制电路还被配置为基于期望相移限定用于闭环相位控制的参考信号与反馈信号之间的时间关系。

8.根据权利要求1所述的PLL，还包括校准电路，所述校准电路被配置为：针对通过所述PLL设置的至少一个载波频率，基于根据一个或多个PLL测量导出的校准控制信号，针对一个或多个期望相移校准所述相位调制信号。

9.根据权利要求8所述的PLL，其中所述校准电路通过基于所述校准控制信号针对所述一个或多个期望相移中的每一个校准所述相位调制信号的一个或多个脉冲的幅度，来校准所述相位调制信号。

10.根据权利要求8所述的PLL，其中所述校准控制信号包括所述PLL的环路电压。