[发明专利]来自空中下载信号的振荡器校准

说明书

振荡器校准电路和包括振荡器校准电路的无线发射机。振荡器校准电路包括耦接到第一振荡器的第一锁频电路(FLC)，其中第一FLC使用空中下载参考信号校准第一振荡器的频率，其中，第一FLC在数据传输会话之前校准第一振荡器，并且在数据传输会话期间保持自由运行。

相关申请的交叉引用

本申请是在2018年5月31日提交的美国专利申请No.15/994,388的继续申请，该美国专利申请的内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及校准可操作于物联网(IoT)设备的低功率发射机的振荡器。

背景技术

物联网(IoT)是物理设备、车辆、建筑物和嵌入有电子器件、软件、传感器、致动器的其他物品的互联网络，以及是使得这些物体能够收集和交换数据的网络连接。期望IoT提供设备、系统和服务的高级连接，其超越机器对机器(M2M)通信并覆盖多种协议、域和应用。

IoT可以被封装在各种各样的设备中，诸如心脏监控植入物；农场动物上的生物芯片应答器；具有内置传感器的汽车；照明、暖通空调(HVAC)系统的自动化；以及使用Wi-Fi进行远程监控的器具，例如洗衣机/烘干机、机器人真空吸尘器、空气净化器、烤箱或冰箱/冷冻机。通常，IoT设备封装无线传感器或此类传感器的网络。

大多数IoT设备是收集数据并将这些数据传输给中央控制器的无线设备。存在一些要满足的要求以允许IoT设备的广泛部署。这些要求包括可靠的通信链路、低能耗以及低维护成本。

为此，IoT设备和所连接的无线传感器被设计成支持低功率通信协议，诸如蓝牙低能耗(BLE)、LoRa等。然而，利用此类协议的IoT设备需要电池，例如，纽扣电池。对于电子设备，由于例如成本、尺寸、对环境影响缺乏耐久性以及频繁更换，对电源(例如电池)的依赖性是限制因素。作为使用电池的替代，可以从诸如光、运动和诸如现有射频传输的电磁功率的源中获得功率。为了使功率消耗最小化，IoT设备被设计成具有最少的所需部件或实施低功率消耗振荡器。

图1示意性地示出了包括BLE封装器110、振荡器120、电源130、放大器140和天线150的标准BLE发射机100。这些部件允许来自BLE发射机100的无线信号的传输。

BLE标准定义了从2.4000GHz到2.4835GHz的40个通信信道。在40个信道中，37个信道用于传播数据，并且最后三个信道(37、38和39)用作广告信道以建立连接并发送广播数据。BLE标准定义了跳频扩频技术，在该跳频扩频技术中无线电在每个连接事件上的信道之间跳跃。广播公司设备可以在3个广告信道中的任何一个上做广告。为BLE标准定义的调制方案是高斯频移键控(GFSK)调制。为此，在每个信道内，高于载波频率且大于185KHz的频率偏差对应于具有二进制值“1”的比特，而小于-185KHz的频率偏差对应于具有二进制值“0”的比特。

BLE封装器110可以接收源自主机设备的处理器的信号。这样的信号可以包括BLE发射机100发射的信号中包括的数据或控制参数。

振荡器120生成可以承载由BLE封装器110生成的数据信号的射频(RF)载波信号。承载数据信号的调制的RF信号由放大器140放大，然后由天线150广播。电源130可以是电池。

振荡器120可以是自由运行振荡器，其可以用于直接生成RF载波信号。因此，自由运行振荡器可以代替频率合成器来生成RF载波信号。自由运行振荡器的使用可以节省功率。在BLE发射机100中，自由运行振荡器生成具有在无线频谱的特定部分(例如2.4GHz无线频谱)内的频率的RF载波信号。