射频匹配器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种射频匹配器，包括信号检测模块，控制模块和传动执行模块，信号检测模块用于检测负载反馈的反射信号，并将该反射信号转化为直流驱动信号输出；该控制模块包括放大电路，放大电路用于将接收到的直流驱动信号进行放大后输出，该传动执行模块用于接收经过放大电路放大直流驱动信号，并驱动阻抗匹配器进行与负载之间的阻抗匹配调整。由于定向偶合器可对反射信号进行实时动态采样，当采样到有反射信号时，检测器可以马上输出检测信号以驱动两个电机转动，对真空电容进行阻抗调节，这样就实现了实时的自动匹配控制，快速、可靠、高效、准确、节省人力和时间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种射频匹配器。
技术介绍
射频匹配器的应用广泛，主要的具体领域为半导体生产领域、等离子刻蚀、真空 镀膜、PECVD、等离子清洗、物理气象沉积(PVD)、化学气象沉积(CVD)、射频溅射等等。目前 市场上的射频匹配器多为手动射频匹配器，使用起来十分不便，在系统设备启动后要不断 地手动调整匹配器的阻抗而使输出达到工艺的要求，无法实现应用系统的全自动控制，同 时调节匹配的时间长、工作效率低、设备使用费用高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够实时监测并输出信号驱动电机工作以实现电容 自动匹配的自动射频匹配器。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现射频匹配器，包括一个信号检测模块，该信号检测模块用于检测负载反馈的反射 信号，并将该反射信号转化为直流驱动信号输出；以及一个控制模块，该控制模块包括放大电路，所述的放大电路用于将接收到的 直流驱动信号进行放大后输出；以及一个传动执行模块，该传动执行模块用于接收经过放大电路放大直流驱动信 号，并驱动阻抗匹配器进行与负载之间的阻抗匹配调整。上述方案中信号检测模块检测到反射信号后，将直流信号转化为直流驱动信号输 出至控制模块，控制模块将接收到的驱动信号输出给传动执行模块，以实现容量值的改变， 从而达到调节阻抗的目的。所述的控制模块还包括用于阻抗匹配器的保护模块，当该保护模块检测到阻抗匹 配器为最大值或最小值时控制所述的放大电路失去放大作用。所述保护模块包括可调电位器，该可调电位器用于获知阻抗匹配器的调整情况， 并将该调整情况转换为电压信号输出； 以及与可调电位器连接的比较器，该比较器将来自于可调电位器的电压信号与该 比较器设定的电压进行比较后输出一个控制信号；以及与比较器连接的控制开关，该控制开关接收比较器输出的控制信号后使所述 放大电路失去放大作用。所述的控制模块还包括一个用于显示阻抗匹配器容量的容量显示器，该容量显示 器与控制模块连接。所述放大电路包括一级放大器、二级放大器以及三级放大器。所述传动执行模块包括传动齿轮组以及连接于放大电路输出端的直流电机，传动 齿轮组包括设置于直流电机输出轴上的第一齿轮，以及用于连接在阻抗匹配器上的第二齿轮，以及连接在可调电位器上的第三齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮与第三齿轮 啮合。所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮的传动比为1.2 1 2.5。上述方案中，经检测模块输出的信号经一级放大器初级放大，再由二级放大器再 次放大以驱动三级放大器对信号进行第三次放大后驱动直流电机转动。直流电动机通过 齿轮组可带动真空电容和可调电位器进行转动。当可调电位器转动时，会反馈一个电压信 号给比较器，当可调电位器的反馈电压信号达到极限时，则输出一个低电平到控制开关，这 时，二级放大器失去放大作用，三级放大器得不到足够的驱动信号，直流电机停止转动，此 时真空电容达到最大容量值，上述可调电位器的反馈电压信号可通过容量显示器显示出 来。通过直流电机的转动，可以带动真空电容转动，以实现容量值的改变，从而达到调节阻 抗的目的，同时，真空电容的转动可带动可调电位器的转动，可调电位器的转动则可以实现 对真空电容容量值的电压反馈。所述信号检测模块包括定向耦合器，以及与该定向耦合器连接的信号处理电路。所述信号处理电路包括第一滤波器，与该第一滤波器连接的第一功率分配器，以 及与该第一功率分配器连接的第一检测器；以及第二滤波器，与该第二滤波器连接的第一移电路，以及与第一移相电路连接 的第二功率分配器，以及与第二功率分配器连接的第二移相电路，以及与第二移相电路连 接的第二检测器；所述第一功率分配器还与第二检测器连接，所述第二功率分配器还与第一检测器 连接。上述方案中定向耦合器对反射信号进行采样，得到的正向功率信号和反向功率信 号两个信号，正向功率信号经过第一滤波器，经第一功率分配器一分为二，分别到达第一检 测器和第二检测器的输入端，同时滤波后的反射信号经第一移相电路调整相位后，再由第 二功率分配器一分为二，，一支信号直接到达第一检测器，另一支信号则经过第二移相电路 调整相位后到达第二检测器的输入端。当负载与射频信号阻抗失匹配时，第一检测器和第 二检测器分别输出检测信号，两个检测信号可驱动直流电机对真空电容进行调节，当真空 电容调节到匹配点时，反射信号输出为零，这时第一检测器和第二检测器的输出也为零，这 时直流电机没有了驱动信号，直流电机停止转动，真空电容也同样停止了调节，这样，匹配 器实现了自动匹配的调节。由于上述方案中定向偶合器可对反射信号进行实时动态采样，当采样到有反射信 号时，检测器可以马上输出检测信号以驱动两个电机转动，对真空电容进行阻抗调节，这样 就实现了实时的自动匹配控制，快速、可靠、高效、准确、节省人力和时间。附图说明图1为本专利技术的原理图；图2为本专利技术的检测模块的原理图；图3为本专利技术的控制模块的原理图；图4为本专利技术控制模块的电路图；图5为本专利技术的传动执行模块的原理图。图中1为信号检测模块，2为控制模块，3为传动执行模块，4为定向耦合器，5为 第一滤波器，51为第一功率分配器，52为第一检测器，53为第一移相电路，6为第二滤波器， 61第二功率分配器，62为第二检测器，63为第二移相电路，7为可调电位器，8为比较器，9 为控制开关，10为容量显示器，11为一级放大器，12为二级放大器，13为三级放大器，131为 第一晶体管、132为第二晶体管、133为第三晶体管，134为第四晶体管，14为直流电机，15为 传动齿轮组，151为第一齿轮，152为第二齿轮，153为第三齿轮，16为真空电容，161为真空 电容最大比较器，162为真空电容最小比较器，171为第一控制开关，172为第二控制开关。如图1、图2、图3、图4所示，射频匹配器，包括一个信号检测模块1，该信号检测模 块1用于检测负载反馈的反射信号，并将该反射信号转化为直流驱动信号输出；以及一个 控制模块2，该控制模块包括放大电路，所述的放大电路用于将接收到的直流驱动信号进行 放大后输出；以及一个传动执行模块3，该传动执行模块用于接收经过放大电路放大直流 驱动信号，并驱动阻抗匹配器进行与负载之间的阻抗匹配调整。信号检测模块1检测到反 射信号后，将直流信号转化为直流驱动信号输出至控制模块2，控制模块2将接收到的驱动 信号输出给传动执行模块3，以实现容量值的改变，从而达到调节阻抗的目的。如图1和图2所示，所述的信号检测模块1包括定向耦合器4，以及与该定向耦合 器连接的信号处理电路，所述信号处理电路包括第一滤波器5，与该第一滤波器连接5的第 一功率分配器51，以及与该第一功率分配器51连接的第一检测器52，以及第二滤波器6，与 该第二滤波器6连接的第一移相电路53，以及与第一移相电路53连接的第二功率分配器 61，以及与第二功率分配器61连接的第二移相电路63，以及与第二移相电路63连接的第二 检测器62 ；所述第一功率分配器51还与第二检测器6连接，所述第二功率分配器61还与 第一检测器52连接。定向耦合器4对反射信号进行采样，得到的正向功率信号和反向功率 信号两个信号，正向功率信号经过第一滤波器5，经第一功率分配器51—分为二，分别到达 第一检测器52和第二检测器62的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
射频匹配器，其特征在于：包括一个信号检测模块，该信号检测模块用于检测负载反馈的反射信号，并将该反射信号转化为直流驱动信号输出；　　以及一个控制模块，该控制模块包括放大电路，所述的放大电路用于将接收到的直流驱动信号进行放大后输出；　　以及一个传动执行模块，该传动执行模块用于接收经过放大电路放大直流驱动信号，并驱动阻抗匹配器进行与负载之间的阻抗匹配调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨友明，刘丕华，项亮，
申请(专利权)人：常州瑞思杰尔电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]