片上毫米波发射机及其校准方法和片上毫米波功率传感器

摘要

本发明涉及片上毫米波发射机及其校准方法和片上毫米波功率传感器。本发明涉及包括至少一个可耦合到振荡器的发射路径和用来在通过至少一个发射路径发射的发射功率的至少一部分处进行测量的片上功率传感器的片上毫米波发射机。本发明进一步涉及一种校准片上毫米波发射机的方法和一种可耦合到毫米波发射机的至少一个发射路径的片上功率传感器。本发明的实施例提供了对在所述毫米波发射机的发射路径中的个别发射路径内提供的发射功率的直接测量。

说明书

技术领域

本申请涉及一种片上毫米波发射机，以及一种校准这样的毫米波发射机的方法和用在根据本发明的毫米波发射机中的片上功率传感器。

背景技术

美国专利6,292,140公开了一种用于制造在硅片上集成的测辐射热仪的天线。所述测辐射热仪包括在硅片上的开口，所述开口由两个分开的热隔离结构横跨。包括两部分的薄膜天线位于所述结构上，每一个结构上有一个天线部分。在所述两个天线部分的较大的部分中接收的辐射电磁耦合到其中其引起电流流动的较小的部分中。薄膜温度计测量由于散热引起的较小天线部分的温度上升。由于变化仅在天线的一部分中耗散且因为测辐射热仪没有其他设计的阻抗匹配约束，所以与之前的测辐射热仪设计相比该测辐射热仪达到改善的性能。

美国专利申请2011/0174978A1公开了一种在带有光学器件的壳和带有薄膜上热元件的芯片中提供的热红外传感器。所述薄膜横跨一个是热的良导体的框形支撑体，并且所述支撑体具有垂直或近乎垂直的球(balls)。目标是提供在单块集成电路硅微加工技术中的热堆红外传感器，其中所述红外传感器具有带有小芯片大小的高热分辨能力，高填充度和高响应速率。热部分传感器结构每传感器单元由几个长的热敏元件组成。所述热敏元件被布置在将吸收层上的热触点和热敏元件的冷触点连接在一起的连接网上。薄膜由一个或多个连接网悬挂，且在长的热敏元件的两侧上都有将所述连接网与控制区域和支持体分离的窄切口。

美国专利4,008,610公开了一种具有第一和第二高增益差分运算放大器、测辐射热仪元件以及参考电阻器元件的自平衡的DC-代替R.F.功率测量系统。所述放大器和所述两种元件与连接在来自差分放大器的输出子之间的元件中的一个以及连接在与该放大器中的每一个相关联的隔离双电源的中心节点之间的元件中的其他元件连接在电流环中。电流从一个放大器流出又流入其它放大器中。所述电流被驱动至一个保持在第一放大器的输入终点之间的电势必须等于零且在第二放大器的输入终点之间的电势必须等于零的值。因此，所述电流驱动测辐射热仪元件的值为等于参考元件电阻的电阻。

美国专利7,548,053B2公开了一种使用CMOS晶体管的宽带天线耦合的光谱仪。为了构建宽带光谱仪，在单个光谱仪的芯片表面上制作多个基于个别天线的测辐射热仪，每个测辐射热仪都有与所有其他测辐射热仪不同大小的个别天线，因此响应于辐射的一般唯一的频率。利用CMOS技术容易实现将每一个天线耦合到相关的晶体管。所述天线连接到晶体管栅极的相反侧，因此为特别的天线构建终端电阻器。来自各种天线的多个输出然后被耦合，因此提供对非常宽的频谱的电磁辐射的响应。

图1示出了根据现有技术的校准毫米波发射机的方法。在左手侧显示了发射路径在天线元件TX处终止，所述发射路径从左边接收RF输入，而定向耦合器挑选到被指引到二极管的RF输入功率(in-power)的部分。对于测量发射功率而言二极管是非常粗糙的器件。尤其对于脉动RF功率，二极管通常仅响应于这种信号的最大幅度。因此，对于指向二极管的平均发射功率，二极管将不提供可靠的测量。二极管将根据到达二极管的RF功率的最大幅度产生电压。通常二极管具有如图1中右手侧所示的特性。跨越二极管的电压Vs根据所示的特性随着实际发射功率TX变化。

为了可靠地测量到达二极管的(峰值)功率，通常有必要直接测量发射功率TX并利用电压Vs使跨越二极管测量的电压关联到在终止发射路径的天线元件处实际上发射的发射功率。当在发射方向上执行这种RF输出功率的校准时，可以通过估计二极管的电压Vs确定输送到天线元件的峰值RF功率。

这种校准方案的缺点是它相当复杂。例如，77GHZ左右的信号需要利用诸如探测器，波导，功率计，可能包含频率扩展器等的昂贵且脆弱的RF设备进行测量。

建立这种校准方案进一步需要关于RF技术的知识且这是相当耗时间的。需要进一步理解的是，一旦具有天线元件的系统已经被使用，则没有办法再校准如图1所示的二极管。这是因为事实上在应用中实际发射路径连接到天线。对于基于二极管的传感器再校准，天线需要由RF功率计取代，对于大多数应用来说，如果不是不可能的，这也是困难的。

本发明旨在改善现有技术中的上述缺点。

发明内容

本发明公开了一种片上毫米波发射机。根据一个实施例，所述毫米波发射机包含可耦合到毫米波发射机的至少一个发射路径，以及片上功率传感器。所述至少一个发射路径可以耦合到振荡器。所述片上功率传感器适于测量通过至少一个发射路径发射的发射功率的至少一部分。

根据本发明的毫米波发射机可以不限于毫米波收发机的一部分。因此下文描述中使用的术语毫米波发射机可以参照仅毫米波发射机或者毫米波收发机等进行构造。

根据本发明的毫米波发射机的方面可以在雷达系统领域或者无线通信系统领域是令人感兴趣的，但不局限于此。

根据进一步的实施例，所述片上功率传感器可以通过定向耦合器或者功率分配器耦合到发射路径的个别发射路径上。

根据另一实施例，至少一个发射路径的个别发射路径可以由天线元件或片上终端终止。

根据又另一实施例，所述至少一个发射路径的个别发射路径包括放大器和/或片上功率估计器。

对于根据另一实施例的毫米波发射机，所述至少一个发射路径可以包括放大器和/或片上功率估计器。

根据进一步的实施例，振荡器可以是压控振荡器。

根据另一实施例，毫米波发射机可以包括所述至少一个发射路径中的选定的发射路径，其包含开关以选择性地将所述至少一个发射路径的所述选定的发射路径耦合到所述片上功率传感器。

根据又另一实施例，毫米波发射机的所述片上功率传感器可被实现为层。

根据毫米波发射机的又另一实施例，所述片上功率传感器可被实现为在芯片内的层上形成的电阻器。

根据毫米波发射机的又另一实施例，所述层可被实现为用于连接芯片内的多个晶体管的基极区的硅化多晶硅层。

根据毫米波发射机的又另一实施例，所述层可以是用于实现芯片内晶体管的基极接触层的层。

根据毫米波发射机的另一实施例，所述形成功率传感器的电阻器可被实现为温度相关的电阻器。

根据毫米波发射机的另一实施例，所述振荡器可以是压控振荡器。

本发明进一步公开了校准片上毫米波发射机的方法。该校准方法对于雷达系统或无线通信系统等中的毫米波发射机可以是令人感兴趣的，但不限于此。

所述方法包括在所述毫米波发射机的至少一个发射路径内提供发射功率的步骤。所述方法可进一步包括将所提供的功率的至少一部分指引到片上功率传感器的指引步骤。所述方法可进一步包括在片上功率传感器处测量所提供的发射功率的一部分的步骤。

根据另一实施例，所述方法可包括响应于所测量的部分校准在至少一个发射路径内的功率估计器的步骤。

根据所述方法的进一步实施例，所述指引步骤可以是这样使得存在当指引到功率传感器的所提供的发射功率的部分基本上消失时的时间周期。这也就是说所述发射功率可以包括具有消失幅度或者基本消失幅度的时间周期。

本发明进一步公开了可耦合到毫米波发射机的至少一个发射路径的片上功率传感器。所述片上功率传感器可以包括芯片的层内形成的电阻器，其中所述电阻器的电阻随着温度而变化。

根据又另一实施例，所述片上功率传感器可以进一步包括串联耦合到电阻器的电容。

根据又另一实施例，所述片上功率传感器可以进一步包括四分之一波长部分和耦合到所述电阻器的第二电容。

根据所述片上功率传感器的又另一实施例，所述电阻器可以由在芯片的层内沉积的材料形成。

根据又另一实施例，所述层可以包括芯片内多个晶体管的至少一个基极触点。

附图说明

图1描绘了根据现有技术的用于毫米波发射机的校准方案，

图2A示出根据本发明的毫米波发射机，

图2B示出根据本发明的毫米波发射机的进一步的实施例，

图2C示出根据本发明的毫米波发射机的进一步的实施例，

图2D示出根据本发明的毫米波发射机的又另一实施例，

图3示出了根据本发明的校准毫米波发射机的方法的图解，

图4A示出根据本发明的片上功率传感器的第一实施例，

图4B示出根据本发明的片上功率传感器的另一实施例，

图4C示出根据本发明的片上功率检测器的又另一实施例，

图4D示出根据本发明的片上功率检测器的又另一实施例，

图4E示出根据本发明的片上功率传感器的又另一实施例。

具体实施方式

图2A示出了根据本发明的毫米波发射机的第一实施例。毫米波发射机1包括振荡器10，第一发射路径11A和第二发射路径11B，以及校准路径11C。振荡器10可以不限于电压调节的振荡器。振荡器10可以提供被转发至电源分压器的毫米波，该功率分配器可以不限于1：n的电源分压器。

所述电源分压器通常提供进来的功率对其在输出侧处的部分的n倍的限定的比例。所以由振荡器10提供的输入功率通常在该分压器的输出之间相等地分配。耦合到该分压器的每一个输出的可以是第一发射路径11A，第二发射路径11B以及校准路径11C，该校准路径11C是发射路径11A、11B的变量。路径中的每一个可以包括如现有技术已知的放大器12A、12B、12C。发射路径11A、11B中的每一个以及校准路径11C可以包括功率估计器16A、16B、16C。所述功率估计器16A、16B、16C通常可被实现为基于二极管的估计器。在没有限制的情况下，所述领域技术人员知晓其他实施例。通常所述功率估计器16A、16B、16C将仅为在第一和第二发射路径11A、11B的相应的天线元件19A、19B处发射的发射功率TX1、TX2提供相对的和/或粗略的测量。

然而，将功率估计器16A、16B实现为基于二极管的估计器可能具有一些缺陷。例如，由所述功率估计器16A、16B提供的功率测量可能仅响应于转发到功率发射机的最大功率幅度。进一步地，功率估计器16A、16B、16C中的各个功率估计器在已经响应于相当低的功率水平的同时将针对各个功率估计器中的每一个进行变化。这部分地由于将功率估计器16A、16B、16C(其被实现为二极管)与沿着个别发射路径11A、11B的50欧姆的阻抗匹配的困难。因此，由功率估计器16A、16B、16C估计的转发方向上的发射功率可以被看作输送至个别天线元件19A、19B的实际发射功率TX1、TX2的代表。

在根据本发明的校准路径11C内，可以存在功率分配器14。功率分配器14可以被实现为威尔金森(Wilkinson)功率分配器，循环器，也被称作环形波导耦合器或定向耦合器。本领域普通技术人员将容易意识到功率分配器14可以替换地或附加地利用电容性耦合。功率分配器14可以提取在校准路径11C内的下游放大器12C提供到片上功率传感器20的前向发射功率的某一部分。不同于功率估计器16A、16B、16C，片上功率传感器20将以足够的敏感度响应于更高的RF功率范围。因此与功率估计器16A、16B、16C相比，片上功率传感器20需要更高的RF功率范围以提供对指引到片上功率传感器20的RF功率的足够精确的测量。

因此对于功率分配器14，提供足够大的部分(比如说输送至校准路径11C的总前向发射功率的50％的非限制性示例)可以是令人感兴趣的。

可如图2A所见，校准路径11C可以交付为在一个分支中的片上功率传感器20和在另外的分支中的片上终端18。片上终端18可以是令人感兴趣的，以便沿着校准路径11C提供所需的阻抗，例如50欧。提供与片上终端18组合的片上功率传感器20可以是令人感兴趣的，以便允许精确的发射功率水平被直接测量的。

可以令人感兴趣的是，将片上功率传感器20实现为在芯片的层的堆叠内的材料层。可以进一步令人感兴趣的是，将片上功率传感器20实现为在芯片的层中的一个层内的材料层，例如，作为材料的结构化的层。尤其是，可以令人感兴趣的是，提供功率传感器20作为无论用什么方法在芯片的指定层内沉积的材料层。

这种片上功率传感器20的实现可以是有利的，由于将不需要进一步的处理步骤以便实现片上功率传感器20。对于片上功率传感器20，可以令人感兴趣的是，使用示出可测量温度相关性(比方说电阻的温度相关性)的材料。温度相关性可以例如由正温度系数或负温度系数描述。假设在功率分配器14处挑选的发射功率的部分到达片上功率传感器20。片上功率传感器20可以产出根据输送到片上功率传感器20的RF功率改变的电阻率值。如前所述，片上功率传感器20可以被形成为温度相关电阻器，其被实现为芯片内的材料层。

本领域普通技术人员将容易理解将存在片上功率传感器20由发射功率的一部分加热并相应改变其电阻率值所需的某一时间，所述电阻率值此刻产出沿着发射路径11A、11B以及校准路径11C中的个别路径转发的发射功率的直接测量。

为了给出沿着校准路径11C转发的发射功率TX的估计，需要知道功率分配器14根据其在片上终端18处终止的分支和片上功率传感器20之间划分前向发射功率TX的比率。

将理解的是，对于片上功率传感器20，为了改变其电阻率值，需要转发足够量的RF功率到片上功率传感器20。因此，到达图2A中的片上终端18的发射功率的部分可以基本上低于沿着第一和第二发射路径11A、11B输送的发射功率TX1、TX2。

如果将把片上功率传感器20实现为温度相关电阻器，如上面解释的，电阻中的改变将是转发到片上功率传感器20的发射功率的直接测量。

再一次强调，片上功率传感器20提供沿着在与毫米波发射机1相同的芯片上的校准路径11C转发的转发(发射)功率TX3的部分的直接测量。与现有技术不同，在所需的空气间隙上方没有耦合或桥接，如根据现有技术在图1中描绘的校准设置的情况。需要注意的是，转发到片上功率传感器20的发射功率的部分的知识可以用于校准功率估计器16A、16B、16C以便补偿跨越功率估计器16A、16B、16C中的各个功率估计器(例如，实现为基于二极管的传感器/估计器)的变化。

事实上，可想到的是，在毫米波发射机1的操作期间在具有校准路径11C内的发射功率的部分的每一次测量的情况下改善功率估计器16A、16B、16C提供的估计值。

图2B示出了根据本发明的毫米波发射机1的另一实施例。图2B中示出的毫米波发射机1的相同元件被给定如图2A内已解释的相同附图标记。图2B中并未提供功率分配器14。取而代之的是将发射功率转发到功率估计器16C和进一步到片上功率传感器20的放大器12C。如所示的，片上功率传感器20耦合到片上终端18。片上终端18假定校准路径11C与给定的阻抗相匹配，通常如第一和第二发射路径11A、11B。图2B示出的实施例在图2B的实施例中省略的功率分配器14的插入损耗方面可以是令人感兴趣的。

如前面的，需要为片上功率传感器20提供足够高的RF功率，如果沿着发射路径11A、11B和校准路径11C的各个路径发射的RF功率对于片上功率传感器20足够高以便以及时的方式响应，则这似乎是如此。如上面解释的，这种要求可以通过适当地对形成实质上给出片上功率传感器20的温度相关电阻器的层定尺寸来解决。如前面解释的，在具有片上功率传感器20的情况下执行的功率测量中的每一个可以被使用以便如关于图2A所解释的那样校准各个功率估计器16A、16B、16C。

图2C示出根据本发明的毫米波发射机1的又另一实施例。不同于关于图2A和图2B讨论的实施例，由图2C中的振荡器10输送的RF振荡被分到发射路径11A、11B中。发射路径11A、11B中的每一个可以包括个别放大器12A，12B，个别功率估计器16A、16B和终止发射路径11A、11B中的每一个的天线元件19A、19B。

图2C中的发射路径11A、11B中的每一个可以进一步包括开关15A、15B。开关15A、15B可以分别被设置在放大器12A，12B的下游。开关15A、15B可以分别从相应的放大器12A，12B转发发射功率到片上功率传感器20。一旦来自第一发射路径11A的发射功率在片上功率传感器20处被测量时，该功率测量可以用于改善第一发射路径11A和/或第二功率估计器16B内的功率估计器16A的准确度。

在一些情况下，可以令人感兴趣的是，确定只有第一开关15A能够将第一发射路径11A内的发射功率转发到片上功率传感器20，而第二发射路径11B是在标准转发发射模式中，也就是说第二开关15B基本上将第二发射路径11B内的发射功率中的任何发射功率转发至天线元件19B。一旦来自第一发射路径11A的发射功率在片上功率传感器20处被测量，该功率测量可以用于改善第一发射路径11A内的功率估计器16A和/或第二发射路径11B内的第二功率估计器16B的准确度。

同样地在一些情况下，可以令人感兴趣的是，使第二开关15B能够将第二发射路径11B内的发射功率转发到片上功率传感器20，而第一发射路径11A是在标准转发发射模式中，也就是说第一开关15A基本上将第一发射路径11A内的发射功率中的任何发射功率转发至天线元件19A。一旦来自第二发射路径11B的发射功率在片上功率传感器20处被测量，该功率测量可以用于改善第二发射路径11B内的功率估计器16B和/或第一发射路径11A内的第一功率估计器16A的准确度。

然而如果开关15A、15B都处于这样的位置使得来自第一发射路径11A和第二发射路径11B的相应的发射功率被转发到片上功率传感器20，则需要注意的是，片上功率传感器20处的测量的功率值此刻对应于沿着第一发射路径11A和第二发射路径11B转发的总发射功率。如前面的，当将发射路径11A、11B内的发射功率转发至片上传感器20时，片上功率传感器20处测量的发射功率可以用于改善第一发射路径11A内的第一功率估计器16A和/或第二发射路径11B内的第二功率估计器16B的准确度。

本领域普通技术人员容易意识到开关15A、15B的存在可以提供设置，其中毫米波发射机1在其中毫米波发射机1被假定发射的时间周期期间发射其相应的发射功率TX1、TX2到天线元件19A、19B。在对应发射协议的非发射时间周期期间，开关15A和/或15B可以分别被设置到如下位置，其中相应的发射功率TX1和/或TX2被转发到片上功率传感器20。在该非发射周期内确定的相应发射功率可以被使用以便改善功率估计器(S)16A、16B的校准。如前面解释的，明显地在非发射时间周期内，相应发射功率TX1和/或TX2可以被个别地或组合测量。当作为发射天线元件19A、19B阵列操作该发射机时，这种毫米波发射机1的设置可以是令人感兴趣的。

图2C的实施例可以替换地用来通过指引该发射功率到片上功率传感器20来测量发射路径11A内的发射功率TX1，而第二发射路径11B正通过适当地切换开关15A、15B来发射其相应的发射功率TX2。然而这种设置可能导致毫米波发射机1同时用天线元件19A、19B中的个别天线元件发射，这会降低整体发射功率。

图2D示出毫米波发射机1的又另一实施例。图2D中所示的毫米波发射机1与图2C中所示的毫米波发射机略有不同，即第一发射路径11A和第二发射路径11B内并不存在功率估计器16A、16B。依靠片上功率传感器20可以是足够的，以便确定沿着个别发射路径11A、11B转发的相应的发射路径TX1、TX2。图2C和图2D的毫米波发射机1的实施例中示出的开关15A、15B可以到达足够高的切换时间或者速率，以便根据用其操作毫米波发射机1的协议在发射毫米波功率的周期和非发射周期间之间可靠地切换开关15A、15B，。

图3描绘了根据本发明的校准芯片上毫米波发射机1的方法的框图。所述方法可包括在发射路径11A、11B中的至少一个发射路径和/或校准路径11C内提供发射功率的步骤110。在步骤120中，提供的发射功率的至少一部分被指引至片上功率传感器20。被指引的TX功率的一部分可以由1：n功率分配器下游振荡器10和/或校准路径11C内的功率分配器14和/或开关15A、15B的相应的切换位置确定，如前面解释的。

普通技术人员容易理解如上面解释的在图2C和2D的设置中如果开关15A、15B被设置到对应的切换位置，则第一发射路径11A内的全部发射功率TX1和/或第二发射路径11B内的全部发射功率TX2可以被转发到片上功率传感器20。

所述校准方法可以进一步包括测量在指引步骤120中转发的发射功率的转发部分的功率的步骤130。所述方法可以进一步包括响应于发射功率的测量的部分校准功率估计器16A、16B、16C的可选步骤。

本领域普通技术人员容易理解指引步骤120可以被这样实现使得存在时间周期，其中在发射路径11A和/或11B中的个别发射路径内的全部发射功率正被转发到相应的天线元件19A、19B以及在这样的时间周期期间毫米波发射机1因此到达其全部发射功率TX1和/或TX2。这将在雷达测距系统的上下文中被解释为非限制性的示例。对于无线通信而言，在具有用在毫米波发射机中的协议的情况下，相似的情况可以存在。

在作为非限制性的示例在雷达测距系统中，可以存在雷达发射机1发送发射功率TX1和/或TX2的时间周期。

随后到那，可以具有在接收周期期间接收回声或响应的时间周期。在对应的雷达接收机(未示出)的接收周期中，可以使发射功率TX1、TX2转移，优选完全转移到片上功率传感器20，以便校准通过个别的发射路径11A、11B输送的发射功率TX1、TX2。

在图2A和2B的实施例中片上终端18可以替换地或附加地由第三天线元件19C取代，其不转发如第一和第二发射路径的全部发射功率TX1、TX2，而是转发取决于功率分配器14在片上功率传感器20和包括功率估计器16C的校准路径11C的部分之间分割功率的比率的其部分。可能存在下述情况，其中进一步的天线元件19C是有利的，即使其将不到达如第一和第二发射路径11A、11B的全部发射功率。

图4A示出根据本发明的片上功率传感器20的第一实施例以在毫米波发射机1中用作片上功率传感器20。图4A中示出的片上功率传感器20可以被实现为在芯片的层中形成的电阻器22，电阻器22的电阻随温度而变化。本领域技术普通技术人员容易意识到对于芯片内的层，通常对以下感兴趣：基本上消除电阻率中的任何温度相关性。尽管如此，为了根据本发明的片上功率传感器20的目的，可以令人感兴趣的是，提供这样的电阻器22，使得它示出其电阻率的显著的温度相关性，例如正的温度相关性或负的温度相关性。

在如图4A所示的设置中，从左边进入的射频通过电容器221耦合到电阻器22。由于电容器221对射频基本上不可见，所以转发到温度相关性电阻器22的RF功率和电阻率中的改变可以通过标准的片上阻抗测量来测量。

图4B示出了根据本发明的片上功率传感器20的进一步的实现。如前面的，转发到片上功率传感器20的RF功率通过第一电容器221从左边进入到电阻器22。进一步地，四分之一波长元件223耦合到与第二电容器224组合的电阻器22。在这种设置中，电阻器22的电阻中的改变可以通过DC测量来检测。

图4C示出根据本发明的片上功率传感器20的另一实现。电阻中的改变可以被测量为在端子A和B之间的电压。如前面的，RF功率可以通过第一电容器221和温度相关电阻器22以及四分之一波长元件223和与非温度相关性电阻器R1组合的第二电容器224一起从左边进入。普通技术人员将意识到温度相关电阻器22、第一电容、四分之一波长元件223、第二电容224以及电阻器R1可以形成平衡电桥的第一分支，在图4C中的平衡电桥的左分支，其可在偏置端子Bias处使用对应的偏置电压来偏置。

这样的平衡桥的右分支可以不包括温度相关电阻器22、第一电容、和/或四分之一波长元件223。然而，右分支可以包括第二电容器224和非温度相关电阻R2和R3。如果由于温度相关电阻器22内沉积的RF功率引起的温度改变，温度相关电阻器22此刻要改变其电阻率，则如图4C所示，这将引起在电桥的左和右分支之间平衡电桥的不平衡。由于电阻器22的温度相关性，端子A和B之间的该电压给出电阻器22中沉积的RF功率的测量。

图4D示出根据本发明的片上功率传感器20的又另一实施例。图4D中示出的电桥稍微类似于图4C中示出的平衡电桥。RF功率此刻分别通过电容器221和226进入电桥的左和右分支。四分之一波长元件223和电容器224形成RF的断开而DC部件面对标准电桥电路。因此，RF功率仅到达温度相关电阻器22。与图4C中讨论的电桥相比，图4D中示出的电桥可以是令人感兴趣的，以便增加该电桥的准确度。这是由于图4D中的电阻器22，分别将节点A和B的电势移位到相反的方向上。

右分支内的电阻器22的温度相关性可以与电桥的左分支内的电阻器22的温度相关性相同。然而，电阻器R2可以基本上不是温度相关的并且名义上相同于R1。进一步的电容器224可以名义上相同于图4D的左分支内的电容器224。如果温度相关电阻器R22此刻将改变其电阻率值，这将引起图4D中所示的桥内的不平衡。这种不平衡将可测量为跨越端子A和B的电压。由于电阻器22的温度相关性，端子A和B之间的该电压给出在电阻器22中沉积的RF功率的测量。

图4E示出了片上功率传感器20的另一实现，其中元件1和2可以分别包括温度相关电阻，例如在如图4A中解释的设置中。如果第一元件1接收RF发射功率，得到的电压将在其输出out1处存在。运算放大器下游元件1和2可以调节第二元件2的输入处存在的DC电压直到第二元件2的输出out2将提供基本上相同于在第一输出out1处存在的电压的电压。这也就是说，反馈到第二元件的DC功率等于反馈到第一元件1的RF信号的功率。在本领域中已知晓施加至第二元件2的DC功率的测量且将不做进一步解释。

根据本发明的毫米波发射机1，校准由毫米波发射机1发射的RF功率的方法以及片上功率传感器20的实现在一些实施例中进行解释，这些实施例将被理解为仅解释示例且决不限制本发明的范围。普通技术人员将容易理解实施例的各个实施例可以进行组合而不脱离本发明的范围。同样地，实施例可以包括关于本文中公开的示例性实施例解释的一些或全部的特征。

附图标记

1毫米波发射机

10振荡器

11A、11B至少一个发射路径

11C校准路径

12A、12B、12C放大器

14功率分配器

16A、16B、16C功率估计器

18片上终端

19A、19B，19C天线元件

20片上功率传感器

221第一电容

223四分之一波长元件

22温度相关电阻器

224第二电容

226桥接电容