[发明专利]频率漂移检测器、通信单元和其方法

说明书

本公开涉及频率漂移检测器、通信单元和其方法。一种频率漂移检测器(490)包括频率‑电压转换器FVC(450)，所述FVC被布置成接收参考频率信号(407)并且被配置成生成FVC输出电压(455)。所述频率漂移检测器(490)还包括：电压调节器(310)，所述电压调节器被布置成输出至少一种调节电压；以及电压比较器(460)，所述电压比较器耦接到所述FVC(450)的输出和所述电压调节器(310)的输出。所述电压比较器(460)被布置成将所述FVC输出电压(455)与所述至少一种调节电压(458)进行比较并且响应于确定所述FVC输出电压(455)超过所述至少一种调节电压(458)所指示的频率漂移水平而生成误差信号(470)。

技术领域

本发明的技术领域涉及例如用于频率合成器的频率漂移检测器和其校准方法以及如汽车雷达单元等通信单元。

背景技术

现代汽车调频连续波(FMCW)雷达系统通常使用由发射器、接收器和频率合成器源构成的收发器。在当今的许多无线通信应用中，频率合成器被用于促进射频通信并且常常通过锁相环(PLL)的方式来实施，所述锁相环常常使用晶体振荡器(XCO)作为用于控制压控振荡器(VCO)的参考信号。频率合成器生成(常常称为‘合成’)用于发射和/或接收射频信号的输出射频(有时称为‘本地振荡器’)信号。频率合成器还被用于生成雷达发射器所需的FMCW波形。

图1示出了用于雷达单元的常规PLL设计100。晶体振荡器105使用组合地构成谐振器的晶体谐振器180、负载电容器175。晶体振荡器105生成提供到包括相位频率检测器(PFD)及电荷泵(CP)110的频率合成器102的谐振输入频率107，所述PFD及CP 110将反馈信号145与生成的谐振输入频率107进行比较并且基于反馈信号145与生成的谐振输入频率107的比较输出振荡器控制信号115。低通环路滤波器120对振荡器控制信号115进行滤波并且输出经过滤波的振荡器控制信号125，经过滤波的振荡器控制信号125提供到压控振荡器(VCO)130。VCO 130基于经过滤波的振荡器控制信号125输出射频信号135。PLL100的反馈路径由对输出的射频信号135进行分频以生成分频反馈信号145的分频器140组成，所述分频反馈信号145提供到PFD及CP 110。

通常，在这种频率合成器102中，还存在用于向PLL电路和部件提供恒定的DC电压的电压调节器155、以及安全传感器150如连接到电压调节器155的过电压检测器和欠电压检测器、以及例如连接到PLL的PLL解锁监测器(未示出)。

然而，由于温度改变、电压改变、元件老化等，参考频率107可能表现出变化。这一变化通常在设计期间预先确定并且在测试期间进行验证，以确保PLL设计可以在所有可能的变化或实际使用中操作。然而，由于晶体振荡器105输出频率107的这种过度频率漂移(即，高于这一可能的预先确定的变化)，例如由于晶体谐振器180或负载电容器(例如，例如焊料断裂或异常老化)的过度变化，可能出现雷达装置故障的风险。高于这一已知变化的频率漂移的结果会是落在经过调节的射频带宽之外的发射信号。具体地说，例如在汽车雷达装置应用中，这种频率漂移可能在没有如解锁检测器等任何PLL安全传感器的任何检测的情况下发生。在这一具体情形下，晶体振荡器105仍将会发挥作用，但是其频率将会移动几个百分点，并且然后，这一漂移频率被提供到PLL。为了承受可能的过程、温度和电源变化(PVT)，PLL需要有比雷达装置操作范围更高的频率范围。这实际上意味着，由于晶体振荡器105的频率漂移，PLL可能保持锁定在期望的操作频率范围之外。将不触发如PLL解锁监测器等传统安全检测器，即，将不会启动如标志等误差信号。