本發(fā)明涉及射頻功放，具體而言，涉及一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、射頻電源可以激發(fā)氣體獲得等離子體，再利用離子束濺射沉積原理可進(jìn)行真空鍍膜、刻蝕等工作。由于離子腔室內(nèi)負(fù)載的阻抗值會(huì)隨著時(shí)間和腔室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的改變發(fā)生線性變化，若直接將射頻電源與負(fù)載相連接，必然導(dǎo)致阻抗失配而發(fā)生大功率反射，造成負(fù)載能力不足、射頻電源過熱。因此需要在射頻電源和負(fù)載之間串聯(lián)自動(dòng)調(diào)節(jié)的匹配器，匹配器的匹配網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒇?fù)載的阻抗轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)50歐，以保證射頻電源高效率正常工作。而該匹配器的匹配速度和效果也對(duì)生產(chǎn)效率至關(guān)重要。射頻電源的功放在阻抗失配的情況下，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的反射信號(hào)并且和輸出信號(hào)疊加，由于功放模塊的隔離度有限，在某些負(fù)載阻抗時(shí)，就容易形成自激的現(xiàn)象。這時(shí)候會(huì)導(dǎo)致匹配器測(cè)量的參數(shù)不正確從而影響匹配器的調(diào)節(jié)效果或者調(diào)節(jié)速度，本發(fā)明主要通過判斷功放是否存在自激的情形來對(duì)匹配器的匹配算法做特殊處理避免由于自激導(dǎo)致的無法正確匹配或匹配時(shí)間過長(zhǎng)的問題。

2、現(xiàn)有自動(dòng)匹配器處理算法基本上對(duì)功放出現(xiàn)自激的情況沒做特殊處理，自激時(shí)檢測(cè)到的負(fù)載阻抗值會(huì)出現(xiàn)異常錯(cuò)誤，匹配器按照檢測(cè)的錯(cuò)誤阻抗值進(jìn)行匹配器調(diào)節(jié)，往往會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤調(diào)節(jié)如電機(jī)反轉(zhuǎn)、來回震蕩調(diào)節(jié)等，有可能陷入死循環(huán)無法正常匹配，也有可能功放經(jīng)過一定時(shí)間后恢復(fù)正常繼續(xù)進(jìn)行正常調(diào)節(jié)，但會(huì)由于自激導(dǎo)致總體匹配時(shí)間過長(zhǎng)，造成大功率反射時(shí)間加長(zhǎng)，從而影響負(fù)載的生產(chǎn)效率和效果，造成不必要的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，包括：

3、使射頻自動(dòng)匹配器位于運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行自激檢測(cè)；

4、若檢測(cè)出現(xiàn)自激情況，控制電機(jī)對(duì)真空電容進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5、作為一種可選方式，自激檢測(cè)包括：

6、獲取來自耦合器耦合的模擬信號(hào)，通過預(yù)設(shè)的fpga控制高速ad對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；對(duì)采樣的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行低通濾波以去除噪聲，并判斷處理后的信號(hào)是否出現(xiàn)自激。

7、作為一種可選方式，判斷處理后的信號(hào)是否出現(xiàn)自激的方法為：

8、對(duì)處理后信號(hào)進(jìn)行fft變換，分析其主頻信號(hào)與其他頻率分量信號(hào)的幅度，若其他頻率分量信號(hào)的幅度相對(duì)于主頻信號(hào)的幅度比值高于設(shè)定的閾值，則判斷其發(fā)生自激。

9、作為一種可選方式，若檢測(cè)到出現(xiàn)自激，則通過fpga控制電機(jī)維持上次對(duì)真空電容的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速直到最低轉(zhuǎn)速；

10、若未檢測(cè)到出現(xiàn)自激或出現(xiàn)自激但已恢復(fù)正常，計(jì)算反射系數(shù)值，并判斷反射系數(shù)值是否高于預(yù)設(shè)閾值；

11、當(dāng)反射系數(shù)值高于預(yù)設(shè)閾值，認(rèn)定其并未達(dá)到匹配狀態(tài)，將其進(jìn)行調(diào)諧。

12、作為一種可選方式，對(duì)真空電容進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，通過兩個(gè)電機(jī)分別對(duì)調(diào)諧電容與負(fù)載電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)為調(diào)節(jié)調(diào)諧電容與負(fù)載電容的電容大小。

13、作為一種可選方式，調(diào)諧包括：

14、計(jì)算用于控制調(diào)諧電容與負(fù)載電容電容大小的兩個(gè)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)反射系數(shù)值得到的電機(jī)轉(zhuǎn)速；基于轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速，按照預(yù)設(shè)策略對(duì)調(diào)諧電容與負(fù)載電容進(jìn)行匹配調(diào)諧。

15、作為一種可選方式，若反射系數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)閾值，認(rèn)定其已經(jīng)達(dá)成匹配狀態(tài)，控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

16、另一方面，本發(fā)明還提供了一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用上述的射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法進(jìn)行調(diào)諧，包括：

17、射頻自動(dòng)匹配器與終端負(fù)載；所述終端負(fù)載連接在所述射頻自動(dòng)匹配器的輸出端；

18、所述射頻自動(dòng)匹配器包括輸入端、輸出端、匹配電感、調(diào)諧電容與負(fù)載電容；所述匹配電感與所述調(diào)諧電容串聯(lián)連接，與所述負(fù)載電容并聯(lián)連接。

19、本發(fā)明的有益效果為：

20、本發(fā)明通過自動(dòng)匹配器匹配過程中，增加對(duì)射頻電源功放是否自激的判斷，對(duì)阻抗匹配算法進(jìn)行特殊處理，可以避免自激時(shí)錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)致錯(cuò)誤的匹配調(diào)節(jié)，造成無法正確匹配或匹配時(shí)間延長(zhǎng)的后果。

技術(shù)特征：

1.一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述自激檢測(cè)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，判斷處理后的信號(hào)是否出現(xiàn)自激的方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，若檢測(cè)到出現(xiàn)自激，則通過fpga控制電機(jī)維持上次對(duì)真空電容的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速直到最低轉(zhuǎn)速；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述對(duì)真空電容進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，通過兩個(gè)電機(jī)分別對(duì)調(diào)諧電容與負(fù)載電容進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述調(diào)節(jié)為調(diào)節(jié)調(diào)諧電容與負(fù)載電容的電容大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述調(diào)諧包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法，其特征在于，若所述反射系數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)閾值，認(rèn)定其已經(jīng)達(dá)成匹配狀態(tài)，控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用上述權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法進(jìn)行調(diào)諧，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于射頻功放技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種射頻自動(dòng)匹配器功放自激調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，包括：使射頻自動(dòng)匹配器位于運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行自激檢測(cè)；若檢測(cè)出現(xiàn)自激情況，控制電機(jī)對(duì)真空電容進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明通過自動(dòng)匹配器匹配過程中，增加對(duì)射頻電源功放是否自激的判斷，對(duì)阻抗匹配算法進(jìn)行特殊處理，可以避免自激時(shí)錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)致錯(cuò)誤的匹配調(diào)節(jié)，造成無法正確匹配或匹配時(shí)間延長(zhǎng)的后果。

技術(shù)研發(fā)人員：李俊,舒暢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都德芯數(shù)字科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6