【技术实现步骤摘要】
一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法
[0001]本专利技术涉及微波能应用领域中的阻抗匹配
，具体涉及一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法。
技术介绍
[0002]微波能作为一种新兴能源，已广泛应用于工业应用的各个方面，如微波加热、微波等离子体和微波杀菌等。在高功率微波应用中，为了减少能量的反射，使负载从微波源获得最大的功率，阻抗匹配系统是必不可少的组成部分，阻抗失配可能导致大反射，造成低效率甚至设备损坏。
[0003]现有技术中，在微波源和负载之间经常采用三销钉波导来执行阻抗匹配并减少反射，当连接的负载发生变化时，通过调节三销钉插入的深度，从而达到良好的阻抗匹配。如公告号为CN 111062184 B的中国专利公开了一种快速三销钉自动阻抗匹配系统，其匹配过程为：基于等效电路的分析方法，对三销钉波导进行粗略的数值计算，通过不断的迭代计算和查找得到满足条件的销钉深度的基本位置，将其调节后，再通过微调算法调节三销钉使其达到阻抗匹配。该方案能达到良好的匹配效果，但存在的问题是：一是在调节过程中，需要对三根销钉都进行调节，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100、负载发生变化时，根据端口所测得的反射系数计算出三根销钉深度的最优解；步骤S200、根据计算出的三根销钉深度最优解，实施一种低反射调节策略调节三根销钉的深度，避免调节过程中产生大的反射。2.根据权利要求1所述的一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法，其特征在于，所述负载发生变化时，根据端口所测得的反射系数计算出三根销钉深度的最优解的步骤包括：步骤S110、建立三销钉波导等效电路模型；步骤S120、设计阻抗匹配方法。3.根据权利要求2所述的一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法，其特征在于，所述设计阻抗匹配方法的步骤包括：步骤S121、计算负载：根据端口所测得的反射系数计算负载，假设三根销钉初始深度都为0：l是波导的长度；Γ为端口的反射系数；β为相位常数；Z
e
为波导的等效阻抗；Z
L
为负载阻抗；步骤S122、计算等效负载：第三根销钉与负载之间有一段波导，将负载和这一段波导等效为一个新的负载，即等效负载：η0为波导的波阻抗；Z
′
L
为等效负载；l3为第三根销钉与负载之间的波导长度；步骤S123、等效负载区域判定：Z
′
L
∈(Re(Z)>η0)∪((Re(1/Z)<1/η0)∩(Im(1/Z)<0))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)则等效负载位于上半区域，执行上半区域阻抗匹配调节步骤，得到三根销钉深度的最优解；Z
′
L
∈((Re(Z)<η0)∩((Im(Z)<0)∪((Re(1/Z)>1/η0))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)则等效负载位于下半区域，执行下半区域阻抗匹配调节步骤，得到三根销钉深度的最优解；Z为负载变量；Re表示取一个复数的实部；Im表示取一个复数的虚部。4.根据权利要求3所述的一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法，其特征在于，所述上半区域阻抗匹配调节步骤包括：a.假设三根销钉初始深度都为0；b.调节第三根销钉：调节第三根销钉，使第三根销钉端口的输入阻抗满足以下条件：c.阻抗变换：经过四分之一波导波长后，Z3与Z2在史密斯圆图上关于匹配点成中心对称，即Z3*Z2＝η
02
；d.调节第二根销钉：调节第二根销钉，使Re(Z2)＝η0，完成阻抗匹配；
e.选取最优解：调节第三根销钉直至最大调节深度h
max
，将每一个满足公式(5)的第三根销钉值h3都代入计算一遍，得到一个与之对应的第二根销钉值h2，使产生的反射最小；从众多集合中选取反射系数最小的一组解为最优解：众多集合中选取反射系数最小的一组解为最优解：为第一根销钉、第二根销钉和第三根销钉的最优深度，此时h
max
为销钉最大调节深度；h1、h2、h3为三根销钉插入的深度值；Z1、Z2、Z3分别为第一根销钉、第二根销钉、第三根销钉端口的输入阻抗。5.根据权利要求3所述的一种三销钉阻抗调配器的路径规划方法，其特征在于，所述下半区域阻抗匹配调节步骤包括：a.假设三根销钉初始深度都为0；b.阻抗变换：经过四分之一波导波长后，Z3与Z2在史密斯圆图上恰好关于匹配点成中心对称，即Z3*Z2＝...
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