專利名稱：：阻抗匹配方法以及實(shí)施該方法的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：此處公開(kāi)的本發(fā)明涉及阻抗匹配，更具體地說(shuō)，涉及一種在諸如等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路等電氣系統(tǒng)中使用的阻抗匹配方法，以及一種實(shí)施該阻抗匹配方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：如果電源和負(fù)載之間的阻抗失配，向負(fù)載的供給電能就不會(huì)最大化，而且也不能進(jìn)行精確的供電控制。因此，諸如等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路等的電氣系統(tǒng)在電源和負(fù)載之間包括阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，以克服上述阻抗失配。例如，用于制造半導(dǎo)體裝置的等離子體腔系統(tǒng)包括與RF電源連接的RF電極以及在RF電源和RF電極之間的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。在DavidM.Pozar所著的"MicrowaveEngineering"(Addison-Wesleypublisher)的第281-328頁(yè)中公開(kāi)了阻抗匹配的一般內(nèi)容，并且第3，569，777號(hào)、第4，112，395、第4，557，819號(hào)、第5，187，454號(hào)、第5，585，766號(hào)、第5，621，331號(hào)、第5,689,215號(hào)美國(guó)專利和第W097247748號(hào)國(guó)際公開(kāi)中也公開(kāi)了與等離子體系統(tǒng)的阻抗匹配相關(guān)的技術(shù)。圖1是描述傳統(tǒng)阻抗匹配方法的流程圖。參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)阻抗匹配方法在動(dòng)作SI中測(cè)量輸電線路的電特性(例如，電流、電壓和相位)，在動(dòng)作S2從測(cè)得的輸電線路電特性中求取控制匹配網(wǎng)絡(luò)的控制參數(shù)，然后在動(dòng)作S3通過(guò)求取的控制參數(shù)控制匹配網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)傳統(tǒng)方法，匹配網(wǎng)絡(luò)通常包括多個(gè)可變電容器，所述可變電容器的電容可通過(guò)操作控制電機(jī)予以控制。動(dòng)作S2中控制參數(shù)的求取包括從已測(cè)得的輸電線路的電流、電壓和相位差中求取有關(guān)輸電線路的阻抗幅值和相位的信息，然后借助于這些信息，就能夠計(jì)算出阻抗匹配所需要的可變電容器的電容。然而，傳統(tǒng)方法導(dǎo)致如下各種技術(shù)局限性(1)由于對(duì)初始狀態(tài)的強(qiáng)依賴性，匹配狀態(tài)的收斂失敗；(2)由于匹配位置附近的不穩(wěn)定性，匹配延遲；以及(3)由于對(duì)負(fù)載和輸電線路阻抗的高度依賴性，出現(xiàn)游蕩(haunting)問(wèn)題。也就是說(shuō)，由于匹配所需要的電容值基于未歸一化(un-normalized)的阻抗值決定，因此上面提到的局限性不能通過(guò)傳統(tǒng)匹配方法克服。將在下面對(duì)此作詳細(xì)描述。圖2和圖3是在傳統(tǒng)阻抗匹配中對(duì)初始狀態(tài)具有強(qiáng)依賴性的圖示。如上所述，傳統(tǒng)阻抗匹配方法包括基于測(cè)得的阻抗幅值和相位計(jì)算所需的電容。在這點(diǎn)上，圖2和圖3是根據(jù)傳統(tǒng)匹配方法描述在計(jì)算用電容空間中的映射法的視圖。更具體地，圖2和圖3是在由坐標(biāo)d和C2所表示的電容空間中，分別表示輸電線路中的阻抗幅值和阻抗相位的視圖。在這點(diǎn)上，圖2和圖3描述了當(dāng)負(fù)載的阻抗是5+50j時(shí)的仿真結(jié)果。d和C2分別表示可變電容器的電容。另一方面，圖2的實(shí)線表示連接匹配所需要的50ohm阻抗的點(diǎn)的等值線(contourline)，圖3的實(shí)線表示連接匹配所需要的0°相位的點(diǎn)的等值線。因此，對(duì)應(yīng)于匹配狀態(tài)的點(diǎn)是圖2和圖3的實(shí)線相交處的點(diǎn)，并且在圖2和圖3中該匹配點(diǎn)用小方塊表示。另一方面，對(duì)應(yīng)于星號(hào)的位置表示初始狀態(tài)。根據(jù)傳統(tǒng)匹配方法，可變電容器的變化量(即，Ad和AC2)分別由測(cè)得的阻抗幅值和相位決定。也就是說(shuō)，如圖2所示，當(dāng)測(cè)得的阻抗如箭頭Al表示的那樣大于50ohm時(shí)，就驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)使d增大，當(dāng)測(cè)得的阻抗如箭頭A2或箭頭A3表示的那樣小于50ohm時(shí)，就驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電機(jī)使d減小。根據(jù)此匹配方法，對(duì)應(yīng)于箭頭Al和箭頭A2的點(diǎn)接近匹配狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于箭頭A3的點(diǎn)遠(yuǎn)離匹配狀態(tài)。也就是說(shuō)，根據(jù)傳統(tǒng)匹配方法，由于存在未收斂進(jìn)入匹配狀態(tài)的區(qū)域(例如FR),因此匹配收斂取決于電容空間的初始位置。匹配的發(fā)散問(wèn)題可能同樣也會(huì)在阻抗相位中出現(xiàn)。特別是如圖2所示，傳統(tǒng)方法中的匹配失敗區(qū)域FR可能會(huì)變得非常寬。另外，在圖2的區(qū)域R1中，相對(duì)于一個(gè)坐標(biāo)d，存在兩個(gè)匹配所需要的50ohm阻抗幅值的點(diǎn)。這樣，當(dāng)使用電容空間時(shí)，坐標(biāo)d可能不是一一對(duì)應(yīng)匹配所需要的50ohra阻抗幅值的點(diǎn)。因此，在確定匹配軌跡的方向時(shí)可能存在不確定性。這種不確定性可能是引起匹配發(fā)散的另一個(gè)原因。圖4是表示根據(jù)傳統(tǒng)阻抗匹配方法的圍繞匹配點(diǎn)的不穩(wěn)定性的圖示。參見(jiàn)圖4，當(dāng)匹配軌跡向匹配狀態(tài)接近時(shí)，阻抗匹配所需要的可變電容器的變化量受到精確的控制。然而，由于傳統(tǒng)匹配方法基于未歸一化的阻抗幅值和相位決定匹配軌跡的方向和速度，因此難以圍繞匹配點(diǎn)精確地控制d和C2。因此，如圖4所示，根據(jù)傳統(tǒng)匹配方法，可能會(huì)出現(xiàn)螺旋狀的匹配軌跡，這就延遲了到達(dá)阻抗匹配的時(shí)間。如果如下所述的電容空間中的阻抗梯度較大，則阻抗匹配的時(shí)間延遲會(huì)大大增加。圖5是表示在傳統(tǒng)阻抗匹配中對(duì)負(fù)載阻抗的高度依賴性的圖示。更詳細(xì)地，圖5表示了當(dāng)負(fù)載阻抗是l+50j時(shí)阻抗幅值的仿真結(jié)果。將負(fù)載阻抗為5+50j的圖2與負(fù)載阻抗為l+50j的圖5進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)負(fù)載阻抗的實(shí)部降低時(shí)，匹配等值線(匹配所需要的50ohm阻抗幅值的等值線)縮小成電容空間的狹窄區(qū)域，并且阻抗幅值的梯度圍繞匹配等值線急劇增加。梯度值的這種增加使得圍繞匹配點(diǎn)的精確電容控制更加困難。因此，如圖6所示，匹配軌跡可以圍繞匹配點(diǎn)不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)(即游蕩問(wèn)題)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種能夠降低對(duì)初始狀態(tài)依賴性的阻抗匹配方法。本發(fā)明還提供了一種具有改進(jìn)的匹配收斂性的阻抗匹配方法。本發(fā)明還提供了一種圍繞匹配點(diǎn)具有改進(jìn)匹配特征的阻抗匹配方法。本發(fā)明還提供了一種對(duì)負(fù)載或傳輸線的阻抗具有較小依賴性的阻抗匹配方法。本發(fā)明還提供了一種具有快速且精確的匹配特征的阻抗匹配方法。本發(fā)明還提供了一種能夠降低對(duì)初始狀態(tài)依賴性的阻抗匹配系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種具有改進(jìn)匹配收斂性的阻抗匹配系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種提供繞匹配點(diǎn)的改進(jìn)的匹配特征的阻抗匹配系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種對(duì)負(fù)載或傳輸線的阻抗具有較小依賴性的阻抗匹配系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種具有快速且精確的匹配特征的阻抗匹配系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例提供了包括負(fù)載、電傳輸線和匹配系統(tǒng)的電氣裝置的匹配方法，所述方法包括測(cè)量包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)；以及通過(guò)使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)。所述控制參數(shù)的求取包括使用分析坐標(biāo)系統(tǒng)，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)在數(shù)量上將所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述電傳輸線的電特性聯(lián)系起來(lái)。在一些實(shí)施例中，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇用于單射映射所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系。在其它實(shí)施例中，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是選自與所述匹配系統(tǒng)的電特性相關(guān)的物理量，并且所述控制參數(shù)的求取包括通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析對(duì)應(yīng)于測(cè)量的所述輸電線路的電特性的點(diǎn)的位置和幅值，獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，并且所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是通過(guò)預(yù)定的變換矩陣T轉(zhuǎn)換所述可變電抗元件的電特性獲得的物理量。還是在其它實(shí)施例中，所述變換矩陣和分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)根據(jù)所述匹配系統(tǒng)的類型選擇，并且所述變換矩陣是使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法得出。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)是L型、倒L型、T型和；t型中的一種。如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的兀型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇；并且如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的T型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述變換矩陣是nXm(n^2,ra》2)的矩陣，并且n和m是根據(jù)所述坐標(biāo)的數(shù)目和所述可變電抗元件的數(shù)目選擇。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述變換矩陣的元素從-1和1之間的數(shù)值中選擇。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述輸電線路電特性的測(cè)量包括測(cè)量所述輸電線路的電壓幅值、電流幅值以及它們之間的相位差。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述控制參數(shù)的求取包括將所述輸電線路的電特性轉(zhuǎn)換成具有歸一化(normalized)幅值的特征向量；通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析所述特征向量獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量；以及將所述位移向量轉(zhuǎn)換成用于控制所述匹配系統(tǒng)的控制參數(shù)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，從所述輸電線路的電特性向特征向量的轉(zhuǎn)換包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算所述輸電線路的輸入阻抗；從所述輸入阻抗計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)；從所述反射系數(shù)計(jì)算所述特征向量，所述特征向量表示所述輸電線路的電特性。所述特征向量包括與所述輸電線路的電特性相關(guān)的至少兩個(gè)獨(dú)立物理量作為其元素。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述特征向量是包括所述反射系數(shù)的實(shí)部和虛部作為其元素的二維向量。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述位移向量包括關(guān)于所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)移動(dòng)的方向和距離的信息，所述信息是所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)包括至少第一可變電抗元件和第二可變電抗元件，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)是將G,和G2作為坐標(biāo)的二維坐標(biāo)系統(tǒng)，G,和G2是通過(guò)預(yù)定的變換矩陣T變換所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件的各自電特性所獲得的物理量，并且所述特征向量是包括所述輸電線路的反射系數(shù)的實(shí)部和虛部作為其元素的二維向量。所述位移向量的獲得包括獲得G,和G2的微分。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，如果所述匹配系統(tǒng)是L型或兀型，所述坐標(biāo)Gi的微分是所述反射系數(shù)的虛部的負(fù)數(shù)，所述坐標(biāo)G2的微分是所述反射系數(shù)的實(shí)部的實(shí)數(shù)，并且如果所述匹配系統(tǒng)是倒L型或T型，所述坐標(biāo)Gi的微分是所述反射系數(shù)的虛部的負(fù)數(shù)，所述坐標(biāo)G2的微分是所述反射系數(shù)的實(shí)部的負(fù)數(shù)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)是L型、倒L型、T型和；t型中的一種，所述變換矩陣和所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是根據(jù)所述匹配系統(tǒng)的類型選擇的，并且所述變換矩陣使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法得出。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的L型，則所述坐標(biāo)Gi和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型，則所述坐標(biāo)Gi和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的兀型，則所述坐標(biāo)G,和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的T型，則所述坐標(biāo)Gj卩G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述變換矩陣是2X2矩陣，并且所述變換矩陣的元素從-1和1之間的數(shù)值中選擇。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述位移向量向所述控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換包括將分析坐標(biāo)系統(tǒng)中的所述位移向量轉(zhuǎn)換成構(gòu)成所述匹配系統(tǒng)的元件的電特性的約化設(shè)備向量；通過(guò)使用所述約化設(shè)備向量計(jì)算驅(qū)動(dòng)向量；以及將所述驅(qū)動(dòng)向量轉(zhuǎn)換成所述控制參數(shù)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)向量的計(jì)算包括使所述約化設(shè)備向量乘以標(biāo)準(zhǔn)增益和第一增益系數(shù)，所述第一增益系數(shù)被定義為當(dāng)所述特征向量的幅值增加時(shí)具有較大的數(shù)值。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)向量的計(jì)算還包括使第二增益系數(shù)乘以所述約化設(shè)備向量，所述第二增益系數(shù)提供了匹配軌跡的變化。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)所述匹配軌跡在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍內(nèi)時(shí)，所述第二增益系數(shù)是1，并且當(dāng)所述匹配軌跡在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍外時(shí)，所述第二增益系數(shù)是-1。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)包括第一可變電抗元件和第二可變電抗元件，所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件的電抗受到第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)的操作控制，并且從所述驅(qū)動(dòng)向量向所述控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換包括將所述驅(qū)動(dòng)向量轉(zhuǎn)換成至少兩個(gè)控制參數(shù)，從而對(duì)所述第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)進(jìn)行數(shù)控操作。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述控制參數(shù)是所述第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)的運(yùn)行速度，所述運(yùn)行速度是通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)向量和增益系數(shù)的乘積獲得的。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述輸電線路的電特性向所述特征向量的轉(zhuǎn)換還包括通過(guò)使用具有預(yù)定角度參數(shù)e的旋轉(zhuǎn)矩陣使所述特征向量旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)矩陣的預(yù)定角度參數(shù)e是選自-90。和90。之間一個(gè)數(shù)值。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在所述控制參數(shù)的求取之前，所述匹配方法還包括判斷所述匹配系統(tǒng)是否在容許匹配狀態(tài)內(nèi)的匹配狀態(tài)測(cè)試。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述匹配狀態(tài)測(cè)試的進(jìn)行包括從所述輸'電線路的電特性計(jì)算狀態(tài)參數(shù)；評(píng)估所述狀態(tài)參數(shù)是否在容許的范圍內(nèi)；以及如果所述狀態(tài)參數(shù)在容許的范圍內(nèi)，再次測(cè)量所述輸電線路的電特性。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述狀態(tài)參數(shù)P通過(guò)下面的方程計(jì)算，P=(l+S)/(1-S)(此處，S表示所述輸電線路的反射系數(shù)的絕對(duì)值)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，如果所述狀態(tài)參數(shù)P對(duì)應(yīng)于下面的兩個(gè)條件之一，可以確定所述狀態(tài)參數(shù)P在容許范圍內(nèi)，(1)P《P(2)Pi<P<P2(此處，Pi表示所述狀態(tài)參數(shù)P的最小容許值，P2表示所述狀態(tài)參數(shù)P的最大容許值)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述方法還包括重復(fù)一系列步驟，所述步驟包括所述電特性的測(cè)量、所述控制參數(shù)的求取和所述匹配系統(tǒng)的控制，其中所述步驟是基于求取所述控制參數(shù)和控制所述匹配系統(tǒng)的預(yù)定匹配參數(shù)執(zhí)行。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述匹配方法還包括在各個(gè)步驟之間中改變所述匹配參數(shù)中的至少一個(gè)匹配參數(shù)。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)所述輸電線路以大于臨界次數(shù)具有不處于匹配狀態(tài)的阻抗時(shí)，所述匹配參數(shù)的改變有選擇地執(zhí)行。還是在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述負(fù)載是等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，包括負(fù)載、輸電線路和匹配系統(tǒng)的電氣裝置的匹配方法包括測(cè)量所述輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)；以及通過(guò)使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)。所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，并且所述可變電抗元件的電抗變化量依賴于所述匹配系統(tǒng)的匹配程度。在一些實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)的控制包括使用所述反射系數(shù)作為所述匹配系統(tǒng)的匹配程度，所述反射系數(shù)從所述輸電線路的測(cè)得電特性計(jì)算得到的。在其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)的控制包括當(dāng)所述輸電線路的反射系數(shù)增加時(shí)，增加所述可變電抗元件的電抗變化量。還是在其它實(shí)施例中，所述可變電抗元件包括提供所述可變電抗元件的電抗變化的至少一個(gè)可變電極；以及與所述可變電極連接從而改變所述可變電極位置的驅(qū)動(dòng)裝置。所述匹配系統(tǒng)的控制包括通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置改變所述可變電極的位置。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)的控制包括當(dāng)所述輸電線路的反射系數(shù)增加時(shí)，增加所述可變電極的位置的變化量，所述反射系數(shù)是從所述輸電線路的測(cè)得電特性計(jì)算得到的。還是在其它實(shí)施例中，所述控制參數(shù)的求取包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算所述輸電線路的輸入阻抗；并從所述輸入阻抗計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)。所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)所述可變電抗元件，并且在控制所述匹配系統(tǒng)過(guò)程中，第一可變電抗元件的電抗變化量與所述反射系數(shù)的虛部的幅值成比例，并且第二可變電抗元件的電抗變化量與所述反射系數(shù)的實(shí)部的幅值成比例。還是在其它實(shí)施例中，所述控制參數(shù)的求取包括使用在數(shù)量上聯(lián)系所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性的分析坐標(biāo)系統(tǒng)。還是在其它實(shí)施例中，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇用于單射映射所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系。還是在其它實(shí)施例中，所述控制參數(shù)的求取包括通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析對(duì)應(yīng)于測(cè)得的所述輸電線路的電特性的點(diǎn)的位置和幅值，獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量。還是在其它實(shí)施例中，所述控制參數(shù)的求取包括從包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性計(jì)算所述輸電線路的輸入阻抗；從所述輸入阻抗計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)；并從所述輸電線路的反射系數(shù)計(jì)算增益系數(shù)。所述可變電抗元件的阻抗變化量與所述增益系數(shù)和所述匹配系統(tǒng)的匹配程度的乘積成比例。還是在其它實(shí)施例中，所述增益系數(shù)的獲得包括將預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)增益乘以第一增益系數(shù)，當(dāng)所述輸電線路的反射系數(shù)增加時(shí)，所述第一增益系數(shù)具有較大的數(shù)值。還是在其它實(shí)施例中，所述增益系數(shù)的獲得包括使預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)增益、第一增益系數(shù)和第二增益系數(shù)相乘，當(dāng)所述輸電線路的反射系數(shù)增加時(shí)，所述第一增益系數(shù)具有較大的數(shù)值，如果所述可變電抗元件的電抗變化量在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍內(nèi)，則所述第二增益系數(shù)是1，如果所述可變電抗元件的電抗變化量不在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍內(nèi)，則所述第二增益系數(shù)是-1。還是在其它實(shí)施例中，匹配方法還包括在所述控制參數(shù)的求取之前，判斷所述匹配系統(tǒng)是否在容許匹配狀態(tài)內(nèi)的匹配狀態(tài)測(cè)試。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配狀態(tài)測(cè)試的進(jìn)行包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算狀態(tài)參數(shù)；評(píng)估所述狀態(tài)參數(shù)是否在容許的范圍內(nèi)；以及如果所述狀態(tài)參數(shù)在容許的范圍內(nèi)，再次測(cè)量所述輸電線路的電特性。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配方法還包括重復(fù)一系列步驟，所述步驟包括所述電特性的測(cè)量、所述控制參數(shù)的求取和所述匹配系統(tǒng)的控制。所述步驟基于用于求取所述控制參數(shù)的和控制所述匹配系統(tǒng)的預(yù)定匹配參數(shù)執(zhí)行。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配方法還包括在所述步驟之間改變所述匹配參數(shù)。如果所述匹配系統(tǒng)以大于臨界次數(shù)未達(dá)到匹配狀態(tài)時(shí)，則所述匹配參數(shù)的改變有選擇地進(jìn)行。還是在其它實(shí)施例中，負(fù)載是等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種。還是在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，包括負(fù)載、輸電線路和匹配系統(tǒng)的電氣裝置的匹配方法包括測(cè)量包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性；將所述輸電線路的電特性轉(zhuǎn)換成特征向量；通過(guò)在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析所述特征向量的幅值獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量；將所述位移向量轉(zhuǎn)換成用于控制所述匹配系統(tǒng)的控制參數(shù)；以及使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)。所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇用于單射映射所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系，并且所述特征向量被轉(zhuǎn)換為具有歸一化的幅值。在一些實(shí)施例中，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是選自與所述匹配系統(tǒng)的電特性相關(guān)的物理量，并且所述控制參數(shù)的求取包括通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析對(duì)應(yīng)于測(cè)得的所述輸電線路電特性的點(diǎn)的位置和幅值，獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量。在其它實(shí)施例中，匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，并且所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是通過(guò)預(yù)定的變換矩陣T轉(zhuǎn)換所述可變電抗元件的電特性獲得的物理量，所述變換矩陣和分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)根據(jù)所述匹配系統(tǒng)的類型選擇，并且所述變換矩陣是使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法得出。還是在其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)是L型、倒L型、T型和兀型中的一種。如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇。還是在其它實(shí)施例中，從所述輸電線路的電特性向特征向量的轉(zhuǎn)換包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算所述輸電線路的輸入阻抗；從所述輸入阻抗計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)；從所述反射系數(shù)計(jì)算所述特征向量，所述特征向量表示所述輸電線路的電特性。所述特征向量是包括所述反射系數(shù)的實(shí)部和虛部作為其元素的二維向量。仍然在在其它實(shí)施例中，負(fù)載是等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種。還是在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，包括負(fù)載、輸電線路和匹配系統(tǒng)的電氣裝置的匹配方法包括測(cè)量包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取控制參數(shù)；以及通過(guò)使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)。所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，所述控制參數(shù)的求取包括計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)的虛部和實(shí)部，所述匹配系統(tǒng)的控制包括通過(guò)使用所述反射系數(shù)的虛部和實(shí)部的幅值，分別控制第一可變電抗元件和第二可變電抗元件的電抗的變化量。在一些實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)的控制包括控制所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件，從而允許所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件具有變化量，所述變化量與所述增益系數(shù)分別與所述反射系數(shù)的虛部和實(shí)部相乘而獲得的數(shù)值成比例。在其它實(shí)施例中，負(fù)載是等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種。仍然在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)執(zhí)行上述第一匹配方法。在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)執(zhí)行上述第二匹配方法。還是在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)執(zhí)行上述第三匹配方法。又是在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)執(zhí)行上述第四匹配方法。仍然在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，所述匹配系統(tǒng)包括特征向量求取器，其將測(cè)得的所述輸電線路電特性表示為具有至少兩個(gè)歸一化物理量的特征向量；約化設(shè)備向量求取器，其從所述特征向量中求取約化設(shè)備向量，所述約化設(shè)備向量表示阻抗匹配所需要的電抗變化量；以及驅(qū)動(dòng)向量求取器，其從所述約化設(shè)備向量中求取用于驅(qū)動(dòng)可變電抗元件的驅(qū)動(dòng)向量。本發(fā)明所包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，將其引入本說(shuō)明書(shū)并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并與對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是描述傳統(tǒng)阻抗匹配方法的流程圖；圖2和圖3是描述傳統(tǒng)阻抗匹配中對(duì)初始狀態(tài)的強(qiáng)依賴性的圖示；圖4是表示根據(jù)傳統(tǒng)阻抗匹配的匹配點(diǎn)周圍的不穩(wěn)定性的視圖；圖5是描述根據(jù)傳統(tǒng)方法在傳統(tǒng)阻抗匹配中對(duì)負(fù)載阻抗的高依賴性的視圖；圖6是描述根據(jù)傳統(tǒng)方法當(dāng)匹配軌跡在匹配點(diǎn)周圍不規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)的游蕩問(wèn)題的視圖；圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括匹配系統(tǒng)的電氣裝置的電路圖；圖8圖11是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的各種類型匹配系統(tǒng)的電路圖；圖12圖15是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)的各種類型的匹配系統(tǒng)的電路圖；圖16是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的阻抗匹配方法的流程圖；圖17和圖18是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于表示位移向量求取的分析坐標(biāo)系統(tǒng)的圖示；圖19是本發(fā)明改進(jìn)的實(shí)施例的匹配方法的流程圖；圖20是本發(fā)明改進(jìn)的實(shí)施例的詳細(xì)匹配方法的流程圖；圖21和圖22是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的匹配狀態(tài)測(cè)試法的圖示；圖23是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的增益系數(shù)的曲線圖；圖24圖26是本發(fā)明實(shí)施例的阻抗匹配結(jié)果的圖示；圖27是本發(fā)明匹配系統(tǒng)的視圖；圖28是包括本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的等離子體腔裝置的視圖。具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作更詳細(xì)的說(shuō)明。然而，本發(fā)明可以用不同的形式實(shí)施并且不限于此處所描述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本發(fā)明的公開(kāi)徹底、完整，并向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括匹配系統(tǒng)的電氣裝置的電路圖。參見(jiàn)圖7，本發(fā)明的電氣裝置100包括電源102、負(fù)載IOI、電源102和負(fù)載101之間的輸電線路103以及匹配系統(tǒng)104。電源102與輸電線路103上的輸入端仏和N2連接，并且負(fù)載101與輸電線路103上的負(fù)載端&和N4連接。下述的輸入阻抗表示在輸入端Nj則量的包括匹配系統(tǒng)104和負(fù)載101的系統(tǒng)的阻抗。在這點(diǎn)上，負(fù)載101可以是一個(gè)等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路。匹配系統(tǒng)104包括至少一個(gè)可變化地控制其電抗的可變電抗元件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，除可變電抗元件外，匹配系統(tǒng)104還包括可提供固定電抗的無(wú)源元件。另一方面，匹配系統(tǒng)104被配置為解決諸如對(duì)初始狀態(tài)的強(qiáng)依賴性、在匹配點(diǎn)周圍的不穩(wěn)定性和對(duì)負(fù)載和傳輸阻抗的高度依賴性等傳統(tǒng)局限性。這些技術(shù)效果能夠通過(guò)稍后更加詳細(xì)描述的本發(fā)明的阻抗匹配方法實(shí)現(xiàn)。匹配系統(tǒng)104還包括圖27的處理單元200，處理單元200執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的阻抗匹配方法的操作。處理單元200將參照?qǐng)D27作更詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明，可變電抗元件可以是提供可變電容的可變電容器、提供可變電感的可變電感器、以及提供可變電阻的變阻器中的一種。下面，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔，將基于使用可變電容器作為可變電抗元件的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的技術(shù)特征。然而，根據(jù)眾所周知的電磁理論，在包括不同類型的可變電抗元件的實(shí)施例中，本發(fā)明的技術(shù)特征無(wú)須非必要的努力就可以容易地實(shí)現(xiàn)，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。另外，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)潔，將基于包括兩個(gè)可變電抗元件的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的技術(shù)特征。然而，根據(jù)眾所周知的電磁理論，在包括更多數(shù)量的可變電抗元件并包括附加的無(wú)源元件的實(shí)施例中，本發(fā)明的技術(shù)特征無(wú)須非必要的努力就可以容易地實(shí)現(xiàn)，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。另一方面，匹配系統(tǒng)104可以根據(jù)其中可變電抗元件或無(wú)源元件與輸電線路103連接的方法劃分為多種類型。例如，根據(jù)上述為使說(shuō)明簡(jiǎn)潔的前提，如果匹配系統(tǒng)104包括第一可變電容器111和第二可變電容器112，根據(jù)第一可變電容器111和第二可變電容器112與輸電線路103連接的方式，可以將匹配系統(tǒng)104劃分成L型、倒L型、T型禾P兀型。圖8圖11是各種類型的匹配系統(tǒng)104的電路圖。參照?qǐng)D8，根據(jù)L型匹配系統(tǒng)，第一可變電容器111與輸電線路103的預(yù)定點(diǎn)P連接，第二可變電容器112設(shè)置在負(fù)載101和點(diǎn)P之間。參照?qǐng)D9，根據(jù)倒L型匹配系統(tǒng)，第一可變電容器111與輸電線路103的預(yù)定點(diǎn)P連接，第二可變電容器112設(shè)置在電源102和預(yù)定點(diǎn)P之間。參照?qǐng)DIO，根據(jù)T型匹配系統(tǒng)，第一可變電容器111和第二可變電容器112在輸電線路103上串連地連接電源102和負(fù)載101。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)定無(wú)源元件(例如電感器115)可以連接于第一可變電容器111和第二可變電容器112之間的輸電線路103(即點(diǎn)P)。參照?qǐng)D11，根據(jù)兀型匹配系統(tǒng)，第一可變電容器111和第二可變電容器112分別與輸電線路103并聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，預(yù)定無(wú)源元件(例如電感器115)可以連接于第一可變電容器111和第二可變電容器112之間的輸電線路103(即點(diǎn)P)。如圖8圖11所示，與輸電線路103的點(diǎn)P連接的元件可以與另一根接地的輸電線路連接。另一方面，本發(fā)明的匹配系統(tǒng)可以具有多種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。例如，如圖12圖15所示，可以包括至少一個(gè)與輸電線路103并聯(lián)或串連連接的無(wú)源元件。更具體地，如圖14和圖15所示，L型匹配系統(tǒng)的匹配系統(tǒng)還包括另外設(shè)置的無(wú)源元件(即電容器116)或電感器(117和118)。另一方面，圖8圖15是匹配系統(tǒng)的電路圖，并且在匹配系統(tǒng)104中的可變電抗元件和無(wú)源元件的類型、數(shù)量和位置可以根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例迸行變化。圖16是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的阻抗匹配方法的流程圖。參照?qǐng)D16，阻抗匹配方法包括在動(dòng)作S20中測(cè)量輸電線路的電特性，在動(dòng)作S30中從測(cè)得的輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)，然后在動(dòng)作S40中通過(guò)使用求取的控制參數(shù)控制匹配系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，電特性可以包括輸電線路的電流、電壓和它們之間的相位差，并且能夠通過(guò)預(yù)定的傳感器周期性地或者實(shí)時(shí)地測(cè)量它們的物理量。相位差能夠通過(guò)分析輸電線路的電流和電壓的測(cè)量結(jié)果計(jì)算出來(lái)。另一方面，在測(cè)量電特性之前，可以在動(dòng)作S10中設(shè)定預(yù)定的匹配參數(shù)。匹配參數(shù)是在本發(fā)明的阻抗匹配過(guò)程中使用的多種參數(shù)，并且可以包括與對(duì)應(yīng)的電氣裝置相關(guān)的物理/電氣參數(shù)、動(dòng)作S20中的用于測(cè)量電特性的參數(shù)、動(dòng)作S30中的用于求取控制參數(shù)的參數(shù)、動(dòng)作S40中的用于系統(tǒng)控制的參數(shù)。因此，如下面描述的，可以在其它動(dòng)作中設(shè)定匹配參數(shù)，并且當(dāng)進(jìn)行阻抗匹配時(shí)，如果有必要還可以改變匹配參數(shù)的一部分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動(dòng)作S30中的控制參數(shù)的求取包括在動(dòng)作S31中將測(cè)得的輸電線路的電特性轉(zhuǎn)換成特征向量，在動(dòng)作S32中通過(guò)在預(yù)定的分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析特征向量求取用于阻抗匹配的位移向量，并且在動(dòng)作S33中將位移向量轉(zhuǎn)換成用于動(dòng)作S40的匹配系統(tǒng)控制的控制參數(shù)。在這點(diǎn)上，選擇分析坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示預(yù)定相位空間，所述預(yù)定相位空間在數(shù)量上將匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。也就是說(shuō)，匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系能夠通過(guò)分析坐標(biāo)系統(tǒng)予以表示。位移向量包括坐標(biāo)變化的幅值作為元素，所述位移向量被用于使特征向量在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中向?qū)?yīng)于匹配狀態(tài)的點(diǎn)移動(dòng)。下面將對(duì)分析坐標(biāo)系統(tǒng)和位移向量作詳細(xì)描述。[特征向量的選擇]根據(jù)本發(fā)明，特征向量是基于測(cè)得的輸電線路電特性來(lái)定義的，并且可以是具有歸一化幅值的物理量。這樣，由于測(cè)得的輸電線路的電特性用歸一化物理量表示，因此本發(fā)明的匹配方法可以降低對(duì)增益系數(shù)的過(guò)分依賴，這將在下面予以描述，并且能夠圍繞匹配點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)控制。因此，匹配方法可以有助于克服上面提到的傳統(tǒng)技術(shù)的局限性。下面將更加詳細(xì)地描述這些技術(shù)效果。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，特征向量可以由輸電線路的反射系數(shù)Sn來(lái)定義。眾所周知，輸電線路的反射系數(shù)Su能夠通過(guò)輸電線路的特征阻抗Z。和輸電線路輸入端的阻抗(即輸入阻抗Z)定義，如下面的方程l所示,]l結(jié)其幅值(即SHSnl)是0和1之間的值(此處，輸電線路的輸入阻抗Z表示在輸入端Nl和N2測(cè)得的包括匹配系統(tǒng)和負(fù)載的系統(tǒng)的阻抗)。另一方面，如上所述，匹配系統(tǒng)104可以包括至少兩個(gè)可變電抗元件。這種情況下，為了明確地確定每個(gè)可變電抗元件的電抗，特征向量需要是至少包括兩個(gè)元件的物理量。例如，特征向量Q可以通過(guò)使用二維向量來(lái)定義，所述二維向量包括反射系數(shù)的實(shí)部Re(Sj和虛部Im化uH乍為其元素，如方程2所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>如上所述，選擇分析坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示預(yù)定相位空間，所述預(yù)定相位空間在數(shù)量上將匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。這樣，分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)選自與輸電線路的電特性相關(guān)的物理量，并且輸電線路的電特性被表示為分析坐標(biāo)系統(tǒng)的一個(gè)選定點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)(以下稱為分析坐標(biāo))能夠用構(gòu)成匹配系統(tǒng)的可變電抗元件的電特性(例如電抗)的函數(shù)表示，并且表示輸電線路的測(cè)得電特性的特征向量能夠表示為分析坐標(biāo)系統(tǒng)的一個(gè)點(diǎn)。另一方面，可以選擇分析坐標(biāo)系統(tǒng)用于單射映射匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系(在這點(diǎn)上，將參照?qǐng)D17和圖18對(duì)"單射映射"在本發(fā)明中的含義作更詳細(xì)的描述)。為了使單射映射成為可能，分析坐標(biāo)系統(tǒng)可以是物理量，該物理量可以通過(guò)預(yù)定的變換矩陣T將匹配系統(tǒng)的可測(cè)電特性(例如電抗)轉(zhuǎn)換而獲得。例如，分析坐標(biāo)G能夠通過(guò)預(yù)定變換矩陣T和預(yù)定設(shè)備向量X的內(nèi)積獲得，如下面的方程3所示G=TX在這點(diǎn)上，可以選擇變換矩陣T和設(shè)備向量X，以滿足與單射映射相關(guān)的分析坐標(biāo)的技術(shù)條件。這種選擇取決于匹配系統(tǒng)的類型。更詳細(xì)地，設(shè)備向量X包括與構(gòu)成匹配系統(tǒng)的可變電抗元件的各個(gè)電特性相關(guān)的物理量作為其元素，并且可以根據(jù)匹配系統(tǒng)的類型選擇。因此，分析坐標(biāo)G還可以根據(jù)匹配系統(tǒng)的類型選擇。更具體地，匹配系統(tǒng)可以包括兩個(gè)可變電抗元件。在這種情況下，如下面的方程4所示，分析坐標(biāo)^和G2能夠通過(guò)物理量X,和X2的內(nèi)積以及2X2方矩陣T獲得。物理量X,和X2與可變電抗元件的各個(gè)電特性相關(guān)。根據(jù)本發(fā)明，變換矩陣T的元素an、a12、au和&2是選自-1到1之間的值。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>另一方面，變換矩陣T能夠通過(guò)各種方法得出。例如，變換矩陣T能夠通過(guò)使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法獲得。這些分析基于匹配系統(tǒng)的類型和設(shè)備向量X的物理量進(jìn)行。另外，變換矩陣T的形式和秩由構(gòu)成匹配系統(tǒng)的電抗元件的數(shù)量決定。也就是說(shuō)，如果匹配系統(tǒng)包括更多的可變電抗元件，變換矩陣T的形式和秩就會(huì)增加。如上所述，匹配系統(tǒng)可以包括兩個(gè)可變電容器，并且可以是如圖8和圖9所示的L型或倒L型。在這種情況下，變換矩陣T和設(shè)備向量X可以用可變電容器的電容的函數(shù)表示。也就是說(shuō)，在如圖8所示的L型匹配系統(tǒng)的情況下，設(shè)備向量X可以由方程5給出，并且在倒L型匹配系統(tǒng)的情況下，設(shè)備向量X可以由方程6給出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>圖17和圖18是用于表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的位移向量求取的分析坐標(biāo)系統(tǒng)的圖示。更具體地，該實(shí)施例與包括兩個(gè)可變電容器的L型匹配系統(tǒng)相關(guān)，并且分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)也是通過(guò)上面的方程4和5轉(zhuǎn)換可變電容器的電容獲得的物理量。在這點(diǎn)上，如方程2所示，特征向量的元素可以通過(guò)輸電線路的反射系數(shù)的實(shí)部和虛部選擇。圖17表示了映射到分析坐標(biāo)系統(tǒng)的特征向量的一個(gè)元素(即反射系數(shù)的實(shí)部)。圖18表示了映射到分析坐標(biāo)系統(tǒng)的特征向量的一個(gè)元素(即反射系數(shù)的虛部)。因此，圖17和圖18的各自實(shí)線是等值線(以下稱為匹配線)，所述等值線表示滿足Re(S^O)和Im(S^O)條件的特征向量的位置。在這方面，對(duì)應(yīng)于匹配狀態(tài)的點(diǎn)(以下稱為匹配點(diǎn))是圖17和圖18的實(shí)線交叉處的點(diǎn)，并且該匹配點(diǎn)在圖17和圖18中用小方塊表示。另一方面，對(duì)應(yīng)于星號(hào)的點(diǎn)表示初始狀態(tài)。由于分析坐標(biāo)Gi和G2通過(guò)方程4得出，以滿足用于分析坐標(biāo)系統(tǒng)的技術(shù)條件，因此在匹配線上的點(diǎn)能夠用分析坐標(biāo)系統(tǒng)的函數(shù)表示。也就是說(shuō)，參照?qǐng)D17，坐標(biāo)Gi的任意值在預(yù)定區(qū)域中對(duì)應(yīng)于匹配線的一個(gè)點(diǎn)。類似地，參照?qǐng)D18，坐標(biāo)G2的任意值在預(yù)定區(qū)域中對(duì)應(yīng)于匹配線的一個(gè)點(diǎn)。術(shù)語(yǔ)"單射映射"的含義是匹配線的一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于分析坐標(biāo)中的一個(gè)。在這方面，如圖17所示，坐標(biāo)Gi單射映射到特征向量的一個(gè)元素(即反射系數(shù)的實(shí)部)。同樣，如圖18所示，坐標(biāo)G2單射映射到特征向量的其它元素(即反射系數(shù)的虛部)。通過(guò)這種單射映射，本發(fā)明的匹配方法能夠在分析坐標(biāo)系統(tǒng)的全部區(qū)域中搜索有效的匹配軌跡。也就是說(shuō)，如圖17和圖18所示，通過(guò)這種單射映射，可以針對(duì)分析坐標(biāo)系統(tǒng)的所有點(diǎn)獲得有效的匹配軌跡，并且根據(jù)傳統(tǒng)方法的如圖2所示的匹配失敗區(qū)域FR不會(huì)在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中顯示。也就是說(shuō)，傳統(tǒng)方法中在確定匹配軌跡的方向時(shí)的不確定性不會(huì)出現(xiàn)于使用本發(fā)明的分析坐標(biāo)系統(tǒng)的匹配軌跡分析期間。動(dòng)作S32中的位移向量的確定包括分析對(duì)應(yīng)于分析坐標(biāo)系統(tǒng)中輸電線路測(cè)量狀態(tài)的特征向量(以下稱為測(cè)得特征向量)的幅值或位置。如上面所定義的，位移矢量的幅值表示在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中將測(cè)得特征向量移動(dòng)到匹配線所需要的坐標(biāo)移動(dòng)的幅值。也就是說(shuō)，位移向量的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于測(cè)得特征向量的位置和匹配點(diǎn)之間的距離。然而，由于在實(shí)際匹配過(guò)程中只有測(cè)得電氣狀態(tài)的信息(即阻抗)已知，因此能夠確定當(dāng)前測(cè)量狀態(tài)是否為匹配狀態(tài)。然而，匹配點(diǎn)的位置不能精確確定。因此，位移向量的方向(即匹配軌跡的前進(jìn)方向)能夠確定，但位移向量的準(zhǔn)確幅值不能確定。由于這些技術(shù)局限性，根據(jù)傳統(tǒng)方法，可變電容器的電容是基于測(cè)得的阻抗幅值來(lái)確定的。然而，由于阻抗不是歸一化的物理量，因此難以精確控制電容變化量。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如方程7所示，位移向量的元素能夠由特征向量的元素定義，并且位移向量的這種定義還能有助于克服上面提到的傳統(tǒng)技術(shù)局限性。更詳細(xì)地說(shuō)，再參照?qǐng)D17，通過(guò)顏色的色調(diào)表示的每個(gè)點(diǎn)的幅值表示反射系數(shù)的實(shí)部Re(S,J的值，并且由實(shí)線表示的匹配線表示滿足Re{S}=0條件的點(diǎn)。另外，設(shè)有箭頭B2的匹配線下方的區(qū)域(以下成為第一區(qū))表示Re(Sj〉0。此外，設(shè)有箭頭Bl和B3的匹配線上方的區(qū)域(以下成為第二區(qū))表示Re{Su}<0。同樣，參照?qǐng)D18，由實(shí)線表示的匹配線表示滿足Im(SnH0條件的點(diǎn)。另外，設(shè)有箭頭B5的匹配線右側(cè)的區(qū)域(以下成為第三區(qū))表示Im{Su}>0的區(qū)域，并且設(shè)有箭頭B4和B6的匹配線左側(cè)的區(qū)域(以下成為第四區(qū))表示Im{S}<0的區(qū)域。因此，為了接近匹配點(diǎn)，需要增加在第一區(qū)中的坐標(biāo)G2的值，并且需要減小在第二區(qū)中的坐標(biāo)G2的值。此外，需要減小在第三區(qū)中的坐標(biāo)值，并且增加在第四區(qū)中的坐標(biāo)值。例如，需要減小坐標(biāo)值G:和G2，使得表示為星號(hào)的初始狀態(tài)能夠接近匹配點(diǎn)。因此，如果坐標(biāo)Gt和G2的值中的變化量dG,和dG2分別通過(guò)-Im(Sj和Re(Sj定義，接近匹配點(diǎn)的上述條件就能夠滿足。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于上述事實(shí)，位移向量dG的元素dG,和dG2能夠用方程7定義(然而，下面的方程7只是定義位移向量的方法的一個(gè)例子，并且根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，對(duì)位移向量的這種定義能夠基于匹配系統(tǒng)的類型和選擇的分析坐標(biāo)系統(tǒng)的種類作各種變化)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage29</formula>根據(jù)方程1，當(dāng)接近匹配點(diǎn)時(shí)，輸電線路的反射系數(shù)的大小接近0。在這點(diǎn)上，由于位移向量dG的元素和反射系數(shù)Su的元素具有由方程7獲得的數(shù)量關(guān)系，因此該實(shí)施例的匹配方法能夠搜索到快速收斂到匹配點(diǎn)的軌跡。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)測(cè)量特征向量的位置和匹配點(diǎn)之間的距離增加時(shí)，反射系數(shù)增加。因此，位移向量dG的幅值也增加。這使得匹配軌跡向匹配點(diǎn)快速接近。此外，當(dāng)測(cè)得的特征向量的位置在匹配點(diǎn)附近時(shí)，反射系數(shù)較小，因而使得位移向量dG具有小的幅值。另外，這允許在匹配點(diǎn)附近對(duì)匹配軌跡進(jìn)行精確控制。因此，通過(guò)圖4描述的匹配時(shí)間延遲和通過(guò)圖6描述的游蕩問(wèn)題可以避免。而且，如上所述，由于坐標(biāo)G,和G2被轉(zhuǎn)換以滿足單射映射的條件，因此根據(jù)圖2所描述的傳統(tǒng)方法，與坐標(biāo)移動(dòng)方向的選擇相關(guān)的不確定性不會(huì)在本發(fā)明中顯示出來(lái)。另一方面，如上所述，當(dāng)匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型時(shí)，坐標(biāo)G,的微分可以是反射系數(shù)虛部的負(fù)數(shù)，并且坐標(biāo)G2的微分可以是反射系數(shù)實(shí)部的負(fù)數(shù)(即(dGi;dG2)=(-Q2;-Ql)=(-Im{S};-Re{S}))。而且，當(dāng)匹配系統(tǒng)是T型時(shí)，位移向量可以與倒L型的位移向量相同，并且當(dāng)匹配是系統(tǒng)是n型時(shí)，位移向量可以與L型的位移向量相同。根據(jù)本發(fā)明，位移向量dG是在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中，用于分析的轉(zhuǎn)換可變電抗元件的電抗或?qū)Ъ{的物理量。因此，為了控制匹配系統(tǒng)，需要一個(gè)將位移向量轉(zhuǎn)換成構(gòu)成匹配系統(tǒng)元件的電特性的幅值(即可變電抗元件的電抗)或者相關(guān)物理量的步驟。動(dòng)作S33中位移向量dG到控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)于上述轉(zhuǎn)換步驟。這樣，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，動(dòng)作S33可以包括在動(dòng)作S331中將位移向量dG逆變換成約化設(shè)備向量dX'，并且包括在動(dòng)作S332中將約化設(shè)備向量dX'轉(zhuǎn)換成控制可變電抗元件驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)向量V，所述約化設(shè)備向量dX'具有可變電抗元件的可變物理量的維數(shù)。當(dāng)考慮通過(guò)方程3和4的變換矩陣獲得的分析坐標(biāo)Gt和GJ寸，約化設(shè)備向量dX'可以通過(guò)變換矩陣的逆矩陣T—^P位移向量dG的內(nèi)積獲得，如下面的方程8和9所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>另一方面，如果匹配系統(tǒng)是包括可變電容器作為可變電抗元件的L型，則約化設(shè)備向量dX'能夠通過(guò)方程5用下面的方程10表示，并且如果匹配系統(tǒng)是倒L型，則約化設(shè)備向量dX'能夠通過(guò)方程6用下面的方程11表示。W,-^[方程11]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可變電抗元件的電抗可以通過(guò)預(yù)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)向量V可以將用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)控的值作為其元素，并且其幅值和物理維數(shù)可以根據(jù)數(shù)控方法和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的種類而變化。例如，驅(qū)動(dòng)向量V可以通過(guò)約化設(shè)備向量dX'和預(yù)定數(shù)控系數(shù)M的標(biāo)積獲得，如方程12所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>在這點(diǎn)上，為了驅(qū)動(dòng)分別與第一和第二可變電容器連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，V^PV2表示輸入的控制參數(shù)。此外，數(shù)控系數(shù)M可以是數(shù)控的歸一化大小(例如，操作電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)速度)，并且約化設(shè)備向量dX'選擇為與驅(qū)動(dòng)向量V具有相同的維數(shù)。另一方面，由方程5和6的定義，約化設(shè)備向量dX'具有電抗或?qū)Ъ{的維數(shù)。此外，為了實(shí)際控制可變電抗元件，可能還需要一個(gè)步驟將約化設(shè)備向量dX'轉(zhuǎn)換成基本物理量(例如電容或電感)。也就是說(shuō)，當(dāng)匹配系統(tǒng)是L型時(shí)，如方程10所示，由于約化設(shè)備向量dX'具有不同于電容的維數(shù)，因此驅(qū)動(dòng)向量V通過(guò)方程10將約化設(shè)備向量dX'轉(zhuǎn)換成電容的維數(shù)。這種情況下，數(shù)控系數(shù)M能夠通過(guò)方程IO表示為可變電容器的當(dāng)前電容d的函數(shù)。然而，如果匹配系統(tǒng)是倒L型，如方程ll所給出的，由于約化設(shè)備向量dX'具有與電容相同的維數(shù)，因此不需要另外的轉(zhuǎn)換步驟。另一方面，根據(jù)上述方程7和9，方程12也能夠用下面的方程13表示。也就是說(shuō)，根據(jù)該實(shí)施例，匹配系統(tǒng)中第一和第二可變電容器的變化量(即與第一和第二可變電容器連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn))由反射系數(shù)(更具體地是反射系數(shù)的實(shí)部和虛部的幅值)確定。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>動(dòng)作S40中匹配系統(tǒng)的控制包括通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)向量V調(diào)節(jié)構(gòu)成匹配系統(tǒng)的可變電抗元件的電抗。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施例，如果驅(qū)動(dòng)向量V的至少一個(gè)元素大于能夠在實(shí)際驅(qū)動(dòng)電機(jī)中驅(qū)動(dòng)的最大速度Vmax，則還需要重新調(diào)節(jié)的步驟以保持匹配軌跡的方向。在重新調(diào)節(jié)步驟中，如果驅(qū)動(dòng)向量V的一個(gè)元素大于最大速度Vmax，則該元素就被設(shè)定為最大速度Vra素被減小到如下所述的速度。并且另一個(gè)元素被減小到如下所述的速度。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>[匹配狀態(tài)測(cè)試]圖19和圖20是本發(fā)明改進(jìn)實(shí)施例的匹配方法的流程圖。該實(shí)施例還包括在動(dòng)作20的電特性測(cè)量后，在動(dòng)作S22中進(jìn)行匹配狀態(tài)測(cè)試，以確定匹配系統(tǒng)是否處于容許匹配狀態(tài)。除了在動(dòng)作22中進(jìn)行匹配狀態(tài)測(cè)試以外，該實(shí)施例與上面提到的實(shí)施例相同。因此，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)將省略對(duì)其重疊部分的描述。參照?qǐng)D19和圖20，在動(dòng)作S20的電特性測(cè)量之后，還在動(dòng)作22中進(jìn)行匹配狀態(tài)測(cè)試，以確定匹配系統(tǒng)是否處于容許匹配狀態(tài)。在該動(dòng)作22中，如果匹配系統(tǒng)不處于容許匹配狀態(tài)，則動(dòng)作S30中控制參數(shù)的求取和動(dòng)作40中匹配系統(tǒng)的控制按照上述實(shí)施例的方法那樣進(jìn)行。而且，在該動(dòng)作22中，如果匹配系統(tǒng)處于容許匹配狀態(tài)，就測(cè)量輸電線路的電特性，而不進(jìn)行動(dòng)作S30中控制參數(shù)的求取和動(dòng)作40中匹配系統(tǒng)的控制。由于在動(dòng)作22中進(jìn)行該匹配狀態(tài)測(cè)試，因此達(dá)到匹配狀態(tài)的匹配系統(tǒng)就不會(huì)被不必要地干擾。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例還可以包括在動(dòng)作S23中評(píng)估匹配參數(shù)的設(shè)定值是否適當(dāng)，并且在動(dòng)作S24中，如果評(píng)估結(jié)果是否定的(negative)，則修改匹配參數(shù)的一部分。動(dòng)作S23中對(duì)設(shè)定值的評(píng)估可以包括判斷從動(dòng)作S10中的輸電線路電特性的測(cè)量，到動(dòng)作S40中系統(tǒng)的控制的一個(gè)循環(huán)過(guò)程是否以預(yù)定的次數(shù)n重復(fù)。即使一個(gè)循環(huán)過(guò)程以預(yù)定的次數(shù)n重復(fù)，當(dāng)電氣裝置100沒(méi)有達(dá)到匹配狀態(tài)時(shí)，在動(dòng)作S24中進(jìn)行匹配參數(shù)的修改。在動(dòng)作S24中修改的匹配參數(shù)和在匹配參數(shù)修改過(guò)程中的修改方法的種類將在下面作詳細(xì)描述。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，在動(dòng)作S22中匹配測(cè)試的進(jìn)行可以通過(guò)使用由下面的方程14所定義的狀態(tài)參數(shù)P(或者駐波比(SWR))完成。P=i±^1-S其中S表示輸電線路的反射系數(shù)Sn的幅值(即絕對(duì)值)。根據(jù)這個(gè)定義，當(dāng)狀態(tài)參數(shù)P匹配時(shí)(即S=0)，它有單位值l，并且當(dāng)狀態(tài)參數(shù)P極度失配時(shí)(即SO，它有無(wú)窮大的值。另外，如圖21所示，狀態(tài)參數(shù)P的變化率在靠近匹配狀態(tài)的區(qū)域LR中較小，但在遠(yuǎn)離匹配狀態(tài)的區(qū)域HR中急劇增加。也就是說(shuō)，如果匹配狀態(tài)是基于通過(guò)方程14所定義的狀態(tài)參數(shù)而不是阻抗本身確定，則圍繞匹配點(diǎn)的匹配狀態(tài)就能夠更精確地確定。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在動(dòng)作S22進(jìn)行匹配狀態(tài)測(cè)試可以包括用狀態(tài)參數(shù)的最小容許值Pi(以下稱為最小級(jí))和狀態(tài)參數(shù)的最大容許值P2(以下稱為最大級(jí))對(duì)比先前操作的狀態(tài)參數(shù)P-(以下稱為先前參數(shù))和當(dāng)前狀態(tài)參數(shù)P。(以下稱為當(dāng)前參數(shù))。更具體地，參照表2和圖22，如果當(dāng)前參數(shù)P。小于或等于最小級(jí)Pi(即情形I)，就被判斷為匹配狀態(tài)，而不管先前參數(shù)P-如何。此外，如果當(dāng)前參數(shù)P。處于最小級(jí)P,和最大級(jí)P2之間，并且先前參數(shù)P-小于或等于最小級(jí)PX即情形11)，則確定為是匹配狀態(tài)。如果當(dāng)前參數(shù)P。在最小級(jí)Pi和最大級(jí)P2之間，并且先前參數(shù)P-大于最小級(jí)Pt(即情形III)，則被判斷為失配狀態(tài)。另外，為使整個(gè)系統(tǒng)成為匹配狀態(tài)，在動(dòng)作S30中進(jìn)行控制參數(shù)的求取并在動(dòng)作S40中進(jìn)行匹配系統(tǒng)的控制。另外，如果當(dāng)前參數(shù)P。大于或等于最大級(jí)P2(即情形IV)，就被判斷為失配狀態(tài)，而不管先前參數(shù)P-如何。為了使電氣裝置100處于匹配狀態(tài)，在動(dòng)作S30中進(jìn)行控制參數(shù)的求取并在動(dòng)作S40中進(jìn)行匹配系統(tǒng)的控制。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>如上所述，如果匹配狀態(tài)測(cè)試基于狀態(tài)參數(shù)的最小容許值P,和最大容許值P2進(jìn)行，能夠使不必要的匹配狀態(tài)變化最小，從而能夠獲得精確且有效的匹配特征。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如方程15所示，特征向量Q能夠由通過(guò)預(yù)定旋轉(zhuǎn)矩陣R將反射系數(shù)的實(shí)部Re{S}和虛部(Im{Su})旋轉(zhuǎn)獲得的物理量來(lái)選擇。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>在這點(diǎn)上，旋轉(zhuǎn)矩陣R的角e可以是-90。和90。之間的值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在動(dòng)作S10的匹配參數(shù)的設(shè)定過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)矩陣R的角e可以設(shè)為o°。另一方面，如果電氣裝置ioo沒(méi)有基于第一選定角通過(guò)匹配狀態(tài)的進(jìn)行在預(yù)定次數(shù)內(nèi)達(dá)到匹配狀態(tài)，則旋轉(zhuǎn)矩陣r的角e在動(dòng)作S24的匹配參數(shù)變化過(guò)程中可以變成-卯°和90。之間的一個(gè)值。旋轉(zhuǎn)矩陣R的角度變化提供了輸電線路的延長(zhǎng)效應(yīng)。旋轉(zhuǎn)矩陣R的角度變化不改變反射系數(shù)的絕對(duì)值，只改變其相位值。因此，旋轉(zhuǎn)矩陣R的角度變化是一個(gè)改變匹配參數(shù)的方法，可以選擇該方法以防止匹配失敗，并且改變匹配軌跡。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如方程16所示，驅(qū)動(dòng)向量V能夠通過(guò)數(shù)控系數(shù)M、約化設(shè)備向量dX'和增益系數(shù)g的標(biāo)積獲得。在這點(diǎn)上，增益系數(shù)g可以是如方程17所定義的標(biāo)準(zhǔn)增益系數(shù)g。和第一增益系數(shù)g>的乘積。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage34</formula>標(biāo)準(zhǔn)增益系數(shù)g?？梢允浅?shù)，該常數(shù)是增益系數(shù)g的標(biāo)準(zhǔn)大小。此外，第一增益系數(shù)g,被設(shè)定為允許驅(qū)動(dòng)向量V的幅值相對(duì)于測(cè)得特征向量具有動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)，第一增益系數(shù)g,是依賴于測(cè)得特征向量的變量，并且當(dāng)分析坐標(biāo)系統(tǒng)中匹配所需要的坐標(biāo)移動(dòng)的幅值(即位移向量的幅值)較大時(shí)，第一增益系數(shù)g,被定義成具有較大的值。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一增益系數(shù)g:由下面的方程18給出。C<formula>formulaseeoriginaldocumentpage35</formula>在這點(diǎn)上，S表示反射系數(shù)的幅值。此外，gMX、gmin、S。和m是通過(guò)考慮諸如匹配系統(tǒng)的物理/電學(xué)特征等環(huán)境因素確定的匹配參數(shù)，并且如上所述，這些匹配參數(shù)能夠在動(dòng)作S24的匹配參數(shù)的修改過(guò)程中改變。更具體地，g,和g^分別表示第一增益系數(shù)的最大值和最小值。S。表示第一增益系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值。此外，m是確定第一增益系數(shù)值的特征參數(shù)，并且也能夠在動(dòng)作S24的匹配參數(shù)的修改過(guò)程中由用戶或計(jì)算機(jī)修改。另外，上面的方程18只是定義第一增益系數(shù)g,的方法的一個(gè)例子，并且也能夠通過(guò)其它各種方法定義。圖23是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的增益系數(shù)(特別是第一增益系數(shù)gJ和反射系數(shù)的幅值S之間的關(guān)系的圖像。根據(jù)該實(shí)施例，第一增益系數(shù)gi由方程18定義，并且在這種情況下，g_、g^和S。的值分別為1、0.2和0.5。參照?qǐng)D23，第一增益系數(shù)gi在反射系數(shù)的幅值S較小的區(qū)域服中具有接近g,的值，并且在在反射系數(shù)的量值S較大的區(qū)域UMR中具有接近g,的值。電氣裝置100接近匹配狀態(tài)的程度(即匹配程度)與反射系數(shù)的幅值S成反比。因此，參照方程16和18，如圖23所定義的第一增益系數(shù)§1在匹配程度較低時(shí)有助于增加驅(qū)動(dòng)向量V的幅值，并且還在匹配程度較高時(shí)有助于減小驅(qū)動(dòng)向量V的幅值。也就是說(shuō)，第一增益系數(shù)gi能夠在匹配程度較高時(shí)(即匹配點(diǎn)附近)精確地控制匹配軌跡，并且在匹配程度較低時(shí)使匹配軌跡在短時(shí)間內(nèi)向匹配點(diǎn)附近移動(dòng)。第一增益系數(shù)g^勺這些作用有助于更加增強(qiáng)通過(guò)位移向量所獲得的技術(shù)效果，所述位移向量由方程7定義。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，如下面的方程19所定義的增益系數(shù)g是標(biāo)準(zhǔn)增益系數(shù)g。和第二增益系數(shù)g2的乘積，或者是如下面的方程20所定義的標(biāo)準(zhǔn)增益系數(shù)g。、第一增益系數(shù)gi和第二增益系數(shù)g2的乘積。[方程19]g=g。-g2[方程20]g=gon第二增益系數(shù)g2可以定義為在需要改變匹配軌跡的情況下防止匹配失敗。例如，在至少一個(gè)可變電抗元件中的電抗或?qū)Ъ{達(dá)到可行極值時(shí)，需要改變匹配軌跡從而防止匹配失敗。第二增益系數(shù)g2能夠被定義為使該匹配軌跡改變。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，不必改變匹配軌跡的正常情況設(shè)為1，需要改變匹配軌跡的異常情況設(shè)為-1。[方程21]g2=-l(異常)另一方面，在以預(yù)定條件所定義的特定程度將匹配軌跡改變以后，第二增益系數(shù)g2可以再次用+l設(shè)定，從而進(jìn)行正常匹配步驟。在這點(diǎn)上，用于恢復(fù)第二增益系數(shù)g2的條件如果必要可以進(jìn)行多種定義。例如，在預(yù)定次數(shù)內(nèi)將第二增益系數(shù)g2定義為-l的條件下進(jìn)行匹配步驟以后，上述正常匹配步驟可以在第二增益系數(shù)g2定義為+l的條件下進(jìn)行。圖24和圖25是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例表示阻抗匹配結(jié)果的圖示。如上所述，根據(jù)這些實(shí)施例的阻抗匹配是通過(guò)分析坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行的。然而，為了對(duì)比該方法和傳統(tǒng)方法，本實(shí)施例的阻抗匹配軌跡用如同圖2的圖24和圖25的電容空間表示。參照?qǐng)D24和圖25，這些實(shí)施例中的初始狀態(tài)(參照?qǐng)D24的右下部和圖25的左下部的星號(hào))對(duì)應(yīng)于兩個(gè)可變電容器具有可行(feasible)極值的情況。當(dāng)從這些初始狀態(tài)開(kāi)始時(shí)，匹配系統(tǒng)根據(jù)傳統(tǒng)方法是不能達(dá)到匹配狀態(tài)的。然而，即使在極限初始狀態(tài)下，如圖24和圖25所示，本發(fā)明的匹配方法能夠允許匹配系統(tǒng)處于匹配點(diǎn)以內(nèi)。也就是說(shuō)，本發(fā)明的匹配方法對(duì)初始狀態(tài)的依賴性更小。特別地，如圖25所示，本發(fā)明的匹配方法在右下部的轉(zhuǎn)折點(diǎn)T上改變匹配軌跡的方向，從而即使首先選擇了漏失的匹配路徑也能達(dá)到匹配狀態(tài)。上述參數(shù)的改變(特別是第二增益系數(shù)g2的改變)有助于改變?cè)撈ヅ滠壽E的方向。圖26是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例表示阻抗匹配結(jié)果的圖示。參照?qǐng)D26，本發(fā)明的匹配方法生成的匹配軌跡可以從匹配點(diǎn)附近穩(wěn)定地到達(dá)匹配點(diǎn)而在不出現(xiàn)傳統(tǒng)方法的螺旋匹配軌跡和游蕩。也就是說(shuō)，本發(fā)明的匹配方法提供了圍繞匹配點(diǎn)的改進(jìn)的匹配收斂性和增強(qiáng)的匹配特征。[匹配系統(tǒng)]圖27是本發(fā)明的匹配系統(tǒng)的視圖。更詳細(xì)地，圖27是用于進(jìn)一步描述圖7所示的電氣裝置100的匹配系統(tǒng)。參照?qǐng)D7和圖27，本發(fā)明的匹配系統(tǒng)104包括執(zhí)行每個(gè)匹配操作的處理單元200，以及可變電抗元件301和302。匹配系統(tǒng)104還可以包括測(cè)量輸電線路103的電特性的傳感器141。為了匹配電氣裝置100的阻抗，可變電抗元件301和302可以變化地控制電氣裝置100的電抗。例如，可變電容器或可變電感器可以作為可變電抗元件301和302使用。此外，如上所述，除可變電抗元件301和302外，匹配系統(tǒng)104還可以包括提供固定電抗的無(wú)源元件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，匹配系統(tǒng)104可以是使用可變電容器作為可變電抗元件的L型(如圖8所示)。在功能方面，處理單元200包括測(cè)量結(jié)果分析器201、特征向量求取器202、位移向量求取器203和驅(qū)動(dòng)向量求取器204。在形式方面，處理單元200可以包括實(shí)現(xiàn)功能部件201、202、203和204的功能的一個(gè)芯片或一個(gè)電子板。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，在形式方面，處理單元200可以是計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)安裝有實(shí)現(xiàn)功能部件201、202、203和204的功能的軟件。測(cè)量結(jié)果分析器201被構(gòu)造為分析從傳感器141中測(cè)得的輸電線路103的電特性，從而生成輸出信息，所述輸出信息被用作特征向量求取器202的輸入信息。測(cè)量結(jié)果分析器201的輸出信息可以是輸電線路103的復(fù)阻抗和復(fù)反射系數(shù)。傳感器141測(cè)得的輸電線路103的電特性可以是輸電線路103的電流、電壓和相位差。如參照?qǐng)D16、圖19和圖20所述，特征向量求取器202被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)動(dòng)作S31的從輸電線路的測(cè)得電特性到歸一化特征向量Q的轉(zhuǎn)換。這樣，測(cè)量結(jié)果分析器201的輸出信息被作為特征向量求取器202的輸入信息使用。而且，特征向量Q包括至少兩個(gè)獨(dú)立物理量，所述獨(dú)立物理量與輸電線路的電特性相關(guān)并且將歸一化幅值作為其元素。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如上述的[特征向量的選擇]部分并如方程2所示，特征向量Q可以定義為二維向量，所述二維向量的元素包括反射系數(shù)的實(shí)部Re(Sj和虛部Im(Sn)。如參照?qǐng)D16、圖19和圖20所述，位移向量求取器203被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)動(dòng)作S32中的位移向量dG的求取，位移向量dG是在分析坐標(biāo)系統(tǒng)中通過(guò)分析特征向量Q求取的。這樣，特征向量求取器202的輸出信息被用作位移向量求取器203的輸入信息。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如上述[位移向量的確定]部分所述并如方程7所示，位移向量dG可以定義為包括反射系數(shù)的虛部(_Ira{S})和實(shí)部Re(SuH乍為其元素的二維向量。另一方面，對(duì)比方程2和方程7，除了元素位置顛倒和符號(hào)改變，特征向量Q和位移向量dG相同。因此，特征向量Q和位移向量dG能夠在實(shí)現(xiàn)上述匹配過(guò)程的匹配系統(tǒng)中，通過(guò)基本相同的過(guò)程和相同的處理單元獲得。如參照?qǐng)D19和圖20所述，驅(qū)動(dòng)向量求取器204被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)動(dòng)作S331中的從位移向量dG向約化設(shè)備向量dX'的轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)作S332中的從約化設(shè)備向量dX，向驅(qū)動(dòng)向量V的轉(zhuǎn)換。如方程8和方程9所示，在動(dòng)作S331中從位移向量dG向約化設(shè)備向量dX'的轉(zhuǎn)換包括通過(guò)預(yù)定矩陣(即變換矩陣的逆矩陣T—0轉(zhuǎn)換位移向量dG。在這點(diǎn)上，變換矩陣T提供了在預(yù)定分析坐標(biāo)系統(tǒng)中處理特征向量Q的相位空間，并且還能夠按照上面的[分析坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇]部分中所描述的方法得出。也就是說(shuō)，分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇表示預(yù)定相位空間，所述預(yù)定相位空間在數(shù)量上將匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。這樣，分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)選自與匹配系統(tǒng)的電特性相關(guān)的物理量，并且輸電線路的電特性表示為分析坐標(biāo)系統(tǒng)的選定坐標(biāo)中的一個(gè)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)(以下稱為分析坐標(biāo))能夠用構(gòu)成匹配系統(tǒng)的可變電抗元件的電抗或?qū)Ъ{的函數(shù)表示，并且特征向量Q能夠表示為電抗空間或?qū)Ъ{空間中的一個(gè)點(diǎn)，并可以用上述相同步驟求出。分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇用于單射映射匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系。如方程12或16所示，動(dòng)作S332的從約化設(shè)備向量dX'向驅(qū)動(dòng)向量V的轉(zhuǎn)換能夠由數(shù)控系數(shù)M和約化設(shè)備向量dX'的標(biāo)積獲得，或者由控制系數(shù)M、約化設(shè)備向量dX'和增益系數(shù)g的標(biāo)積獲得。在這點(diǎn)上，增益系數(shù)g可以是方程17、19或20定義的值。處理單元200還包括控制器205、I/O信號(hào)處理單元206和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元207。I/O信號(hào)處理單元206被構(gòu)造成處理用于控制可變電抗元件301和302的數(shù)控信號(hào)。例如，1/0信號(hào)處理單元206可以包括各種傳統(tǒng)I/O接口中的一種(包括諸如RS232C的串口或諸如Centronics接口的并口)。數(shù)控信號(hào)包括驅(qū)動(dòng)向量V本身或由驅(qū)動(dòng)向量V產(chǎn)生的信息。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元207臨時(shí)存儲(chǔ)在生成數(shù)控信號(hào)的一系列步驟中所使用的匹配參數(shù)以及在所述步驟中所產(chǎn)生的信息。這樣，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元207可以是諸如閃存或硬盤(pán)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片。控制器205被構(gòu)造成控制測(cè)量結(jié)果分析器201、特征向量求取器204、1/O信號(hào)處理單元206和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元207。除此之外，控制器205可以被構(gòu)造成控制它們之間的信息交換以及可變電抗元件301和301的操作。另外，處理單元200還可以包括至少一個(gè)輔助單元，所示輔助單元被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)如圖19所示的動(dòng)作S22和S23中的匹配狀態(tài)測(cè)試的執(zhí)行和動(dòng)作S24中匹配參數(shù)的修改。更詳細(xì)地，該輔助單元可以被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)用于匹配狀態(tài)測(cè)試的狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算、匹配參數(shù)合適度的評(píng)估、旋轉(zhuǎn)矩陣角度的變化和增益系數(shù)的變化。構(gòu)成匹配系統(tǒng)104或處理單元200的元件被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的上述匹配方法中的一種方法。然而，該結(jié)構(gòu)并不限于如圖27所示的實(shí)施例，并且能夠進(jìn)行各種修改。[等離子腔系統(tǒng)]如圖7所示，本發(fā)明的匹配系統(tǒng)104可以用于電氣裝置100的阻抗匹配，電氣裝置100將等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種作為負(fù)載101。下面，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參照附圖28對(duì)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的半導(dǎo)體裝置的制造過(guò)程所使用的等離子體腔裝置進(jìn)行描述。然而，包括本發(fā)明的匹配系統(tǒng)的電氣裝置并不限于上述裝置。也就是說(shuō)，本發(fā)明的匹配系統(tǒng)可以用于各種通過(guò)阻抗匹配方法或其自身的簡(jiǎn)單改進(jìn)而需要進(jìn)行阻抗匹配的電氣裝置。圖28是包括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的阻抗匹配系統(tǒng)的等離子體腔裝置的視圖。參照?qǐng)D7和圖28，該實(shí)施例的等離子體腔裝置900包括腔室901，其提供裝載半導(dǎo)體基底的空間；用于在腔室901中產(chǎn)生并控制等離子體的上電極911和下電極912;以及分別向上電極911和下電極912提供電能的上電源921和下電源922。在上電極911和上電源921之間設(shè)置有用于它們之間的連接的上輸電線路931，并且下電極912和下電源922之間設(shè)置有用于它們之間的連接的下輸電線路932。在上輸電線路931和下輸電線路932上分別設(shè)置有測(cè)量它們的電特性的上傳感器941和下傳感器942。此外，在上輸電線路931和下輸電線路932上分別設(shè)置有上匹配系統(tǒng)951和下匹配系統(tǒng)952，從而使施加到上電極911和下電極912上的電能最大化。另外，等離子體腔裝置900還包括用于控制傳感器、匹配系統(tǒng)和電源的控制器960。上匹配系統(tǒng)951和下匹配系統(tǒng)952中的至少一個(gè)匹配系統(tǒng)可以被構(gòu)造為可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的匹配方法中的一個(gè)方法。例如，上匹配系統(tǒng)951和下匹配系統(tǒng)952可以是如圖27所示的包括處理單元200的匹配系統(tǒng)104。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)分析坐標(biāo)系統(tǒng)求取控制參數(shù)從而控制匹配系統(tǒng)，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)在數(shù)量上將匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。在這點(diǎn)上，分析坐標(biāo)系統(tǒng)可被選擇用于單射映射匹配系統(tǒng)的電特性和輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系。由于分析坐標(biāo)系統(tǒng)的這種應(yīng)用能夠消除在匹配軌跡選擇中的不確定性，因此能夠提供具有穩(wěn)定和改進(jìn)的匹配特征的阻抗匹配。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為使匹配系統(tǒng)處于匹配狀態(tài)，所需要的可變電抗元件的電抗是基于物理量的歸一化幅值求取的。由于匹配過(guò)程基于歸一化物理量實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明的匹配過(guò)程能夠繞匹配點(diǎn)精確控制匹配軌跡。對(duì)初始狀態(tài)和/或匹配特征的系統(tǒng)狀態(tài)的依賴性以及對(duì)增益系數(shù)的過(guò)度依賴性可以降低。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可變電抗元件中的電抗的變化量基于測(cè)得的輸電線路的反射系數(shù)(更具體地，反射系數(shù)的虛部和實(shí)部的幅值)控制。反射系數(shù)的虛部和實(shí)部當(dāng)它接近匹配軌跡匹配處的點(diǎn)時(shí)具有較小的值?；谶@個(gè)事實(shí)，在確定匹配軌跡時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速且精確的匹配。上面公開(kāi)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限定性的，并且所附權(quán)利要求的目的在于覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有的修改、改進(jìn)和其它實(shí)施例。因而，為使法律允許的范圍最大，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物的最寬的可允許解釋確定，并且不受前面的詳細(xì)說(shuō)明書(shū)的限制或限定。權(quán)利要求1.一種電氣裝置的匹配方法，所述電氣裝置包括負(fù)載、輸電線路和匹配系統(tǒng)，所述方法包括測(cè)量包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)；以及通過(guò)使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)，其中所述控制參數(shù)的求取包括使用分析坐標(biāo)系統(tǒng)，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)在數(shù)量上將所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)被選擇用于單射映射所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性之間的數(shù)量關(guān)系。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是選自與所述匹配系統(tǒng)的電特性相關(guān)的物理量，并且所述控制參數(shù)的求取包括通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析對(duì)應(yīng)于測(cè)得的所述輸電線路的電特性的點(diǎn)的位置和幅值，獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，并且所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由預(yù)定的變換矩陣T，通過(guò)轉(zhuǎn)換所述可變電抗元件的電特性而獲得的物理量。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匹配方法，其中所述變換矩陣和分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是根據(jù)所述匹配系統(tǒng)的類型選擇，并且所述變換矩陣是使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法得出。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匹配方法，其中所述匹配系統(tǒng)是L型、倒L型、T型和7t型中的一種，其中，如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇，并且如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇，如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的n型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇，并且如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的T型，則所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匹配方法，其中所述變換矩陣是nXm(n》2，m》2)的矩陣，并且n和m是根據(jù)所述坐標(biāo)的數(shù)目和所述可變電抗元件的數(shù)目選擇。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的匹配方法，其中所述變換矩陣的元素從-1和1之間的數(shù)值中選擇。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述輸電線路電特性的測(cè)量包括測(cè)量所述輸電線路的電壓幅值、電流幅值以及它們之間的相位差。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述控制參數(shù)的求取包括將所述輸電線路的電特性轉(zhuǎn)換成具有歸一化幅值的特征向量；通過(guò)在所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中分析所述特征向量，獲得所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的位移向量；以及將所述位移向量轉(zhuǎn)換成用于控制所述匹配系統(tǒng)的控制參數(shù)。11.根據(jù)權(quán)利要求io所述的匹配方法，其中所述輸電線路的電特性向特征向量的轉(zhuǎn)換包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算所述輸電線路的輸入阻抗；從所述輸入阻抗計(jì)算所述輸電線路的反射系數(shù)；從所述反射系數(shù)計(jì)算所述特征向量，其中所述特征向量包括與所述輸電線路的電特性相關(guān)的至少兩個(gè)獨(dú)立物理量作為其元素。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的匹配方法，其中所述特征向量是包括所述反射系數(shù)的實(shí)部和虛部作為其元素的二維向量。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的匹配方法，其中所述位移向量包括所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)移動(dòng)的方向和距離的信息，所述信息是所述匹配系統(tǒng)的匹配所需要的。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的匹配方法，其中所述匹配系統(tǒng)包括至少第一可變電抗元件和第二可變電抗元件，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)是以G和G2作為坐標(biāo)的二維坐標(biāo)系統(tǒng)，G,和G2是通過(guò)預(yù)定的變換矩陣T變換所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件的各自電特性獲得的物理量，并且所述特征向量是包括所述輸電線路的反射系數(shù)的實(shí)部和虛部作為其元素的二維向量，其中所述位移向量的獲得包括分別獲得G1和G2的微分。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的匹配方法，其中，如果所述匹配系統(tǒng)是L型或7T型，所述坐標(biāo)G,的微分是所述反射系數(shù)的虛部的負(fù)數(shù)，所述坐標(biāo)G2的微分是所述反射系數(shù)的實(shí)部的實(shí)數(shù)，并且16.如果所述匹配系統(tǒng)是倒L型或T型，所述坐標(biāo)Gt的微分是所述反射系數(shù)的虛部的負(fù)數(shù)，并且所述坐標(biāo)G2的微分是所述反射系數(shù)的實(shí)部的負(fù)數(shù)。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的匹配方法，其中所述匹配系統(tǒng)是L型、倒L型、T型和兀型中的一種，所述變換矩陣和所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)是根據(jù)所述匹配系統(tǒng)的類型選擇，并且所述變換矩陣是使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、理論方法分析和計(jì)算機(jī)仿真分析中的至少一種方法得出。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的匹配方法，其中，如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的L型，則所述坐標(biāo)G,和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的倒L型，則所述坐標(biāo)G,和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的；r型，則所述坐標(biāo)Gi和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容的倒數(shù)成比例的物理量選擇；如果所述匹配系統(tǒng)是包括可變電容器的T型，則所述坐標(biāo)G,和G2是由與每個(gè)所述可變電容器的電容成比例的物理量選擇。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的匹配方法，其中所述變換矩陣是2X2矩陣，并且所述變換矩陣的元素從-1和1之間的數(shù)值中選擇。19.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的匹配方法，其中從所述位移向量向所述控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換包括將分析坐標(biāo)系統(tǒng)中的所述位移向量轉(zhuǎn)換成構(gòu)成所述匹配系統(tǒng)的元件的電特性的約化設(shè)備向量；通過(guò)使用所述約化設(shè)備向量計(jì)算驅(qū)動(dòng)向量；以及將所述驅(qū)動(dòng)向量轉(zhuǎn)換成所述控制參數(shù)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述驅(qū)動(dòng)向量的計(jì)算包括使所述約化設(shè)備向量乘以標(biāo)準(zhǔn)增益和第一增益系數(shù)，所述第一增益系數(shù)被定義為當(dāng)所述特征向量的幅值增加時(shí)具有較大的數(shù)值。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的匹配方法，其中所述驅(qū)動(dòng)向量的計(jì)算還包括使第二增益系數(shù)乘以所述約化設(shè)備向量，所述第二增益系數(shù)提供了匹配軌跡的變化。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的匹配方法，其中，當(dāng)所述匹配軌跡在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍內(nèi)時(shí)，所述第二增益系數(shù)是1，并且當(dāng)所述匹配軌跡在所述匹配系統(tǒng)的容許特征范圍外時(shí)，所述第二增益系數(shù)是-1。23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的匹配方法，其中所述匹配系統(tǒng)包括具有第一可變電抗元件和第二可變電抗元件，所述第一可變電抗元件和第二可變電抗元件的電抗受到第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)的操作控制，并且所述驅(qū)動(dòng)向量向所述控制參數(shù)的轉(zhuǎn)換包括將所述驅(qū)動(dòng)向量轉(zhuǎn)換成至少兩個(gè)控制參數(shù)，從而對(duì)所述第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)進(jìn)行數(shù)控操作。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述控制參數(shù)是所述第一控制電機(jī)和第二控制電機(jī)的運(yùn)行速度，所述運(yùn)行速度通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)向量和增益系數(shù)的乘積獲得。25.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的匹配方法，其中所述輸電線路的電特性向所述特征向量的轉(zhuǎn)換還包括使用具有預(yù)定角度參數(shù)e的旋轉(zhuǎn)矩陣使所述特征向量旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)矩陣的預(yù)定角度參數(shù)9是選自-90。和90°之間的一個(gè)數(shù)值。26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中，在所述控制參數(shù)的求取之前，所述方法還包括判斷所述匹配系統(tǒng)是否在容許匹配狀態(tài)內(nèi)的匹配狀態(tài)測(cè)試。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的匹配方法，其中所述匹配狀態(tài)測(cè)試的進(jìn)行包括從所述輸電線路的電特性計(jì)算狀態(tài)參數(shù)；評(píng)估所述狀態(tài)參數(shù)是否在容許的范圍內(nèi)；以及如果所述狀態(tài)參數(shù)在容許的范圍內(nèi)，再次測(cè)量所述輸電線路的電特性。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的匹配方法，其中所述狀態(tài)參數(shù)P通過(guò)下面的方程計(jì)算，P=(l+S)/(1-S)此處，s表示所述輸電線路的反射系數(shù)的絕對(duì)值。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的匹配方法，其中如果所述狀態(tài)參數(shù)P對(duì)應(yīng)于下面的兩個(gè)條件之一，可以確定所述狀態(tài)參數(shù)P在容許范圍內(nèi)，(1)P《P,(2)Pi<P<P2此處，Pi表示所述狀態(tài)參數(shù)P的最小容許值，P2表示所述狀態(tài)參數(shù)P的最大容許值。30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，所述方法還包括重復(fù)一系列步驟，所述步驟包括所述電特性的測(cè)量、所述控制參數(shù)的求取和所述匹配系統(tǒng)的控制，其中所述步驟是基于求取所述控制參數(shù)和控制所述匹配系統(tǒng)的預(yù)定匹配參數(shù)執(zhí)行。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的匹配方法，所述方法還包括在所述步驟中改變所述匹配參數(shù)中的至少一個(gè)匹配參數(shù)。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的匹配方法，其中當(dāng)所述輸電線路以大于臨界次數(shù)具有不處于匹配狀態(tài)的阻抗時(shí)，所述匹配參數(shù)的改變有選擇地執(zhí)行。33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匹配方法，其中所述負(fù)載是等離子體系統(tǒng)、核磁共振系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、高頻感應(yīng)加熱裝置和輸電線路中的一種。34.—種電氣裝置的匹配方法，所述電氣裝置包括負(fù)載、輸電線路和匹配系統(tǒng)，所述方法包括測(cè)量包括所述匹配系統(tǒng)和負(fù)載的所述輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)；以及通過(guò)使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)，其中所述匹配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)提供可變電抗的可變電抗元件，并且所述可變電抗元件的電抗變化量依賴于所述匹配系統(tǒng)的匹配程度。35.—種實(shí)施權(quán)利要求1的匹配方法的匹配系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明提供了一種阻抗匹配方法以及實(shí)施該阻抗匹配方法的匹配系統(tǒng)。所述方法包括測(cè)量包括測(cè)量系統(tǒng)和負(fù)載的輸電線路的電特性；從所述輸電線路的電特性中求取用于阻抗匹配的控制參數(shù)；以及使用所述控制參數(shù)控制所述匹配系統(tǒng)。所述控制參數(shù)的求取包括使用分析坐標(biāo)系統(tǒng)，所述分析坐標(biāo)系統(tǒng)在數(shù)量上將所述匹配系統(tǒng)的電特性和所述輸電線路的電特性聯(lián)系起來(lái)。文檔編號(hào)H03H7/38GK101291141SQ20081008802公開(kāi)日2008年10月22日申請(qǐng)日期2008年3月27日優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日發(fā)明者李容官,李相元,金宰顯申請(qǐng)人:株式會(huì)社普來(lái)馬特