System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种射频电源阻抗匹配系统及阻抗匹配方法技术方案_技高网
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一种射频电源阻抗匹配系统及阻抗匹配方法技术方案

技术编号：41246873 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-09 23:56
本发明专利技术涉及一种射频电源阻抗匹配系统及阻抗匹配方法，属于阻抗匹配技术领域，射频电源阻抗匹配系统包括匹配模块和信号采集模块。射频电源阻抗匹配方法包括：计算出射频电源和匹配网络之间的反射系数模值|Γ|；对|Γ|进行判断，若|Γ|小于门限值|Γmin|，判断为阻抗匹配，返回S1，继续监控负载反馈的矢量电压，若|Γ|大于等于门限值|Γmin|，判断为阻抗不匹配；依次匹配迭代，调节电容C1、调节电容C2，计算得到N个找出中的最小值若k＝1，将将数值等于的所对应的电容组判定为初次迭代的全局最优电容组将初次迭代中每个判定为电容组i的个体最优电容组若k≠1，比较与二者中较小的一方对应的电容组判定为的个体最优电容组若小于|Γmin|，满足阻抗匹配要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻抗匹配领域，尤其涉及一种射频电源阻抗匹配系统及阻抗匹配方法。


技术介绍

1、现有射频电源阻抗匹配方法在进行阻抗匹配时，存在求解速度慢、迭代次数多的问题，无法实现快速响应的阻抗匹配，满足不了射频电源的使用需求。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种射频电源阻抗匹配系统及阻抗匹配方法，其中的阻抗匹配方法具有迭代次数少、收敛速度快、易于找到最优解的优点，可以更快的求出阻抗匹配时的元器件参数，同时在不同条件下都可以找到最优解。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术一方面提供了一种射频电源阻抗匹配系统，包括匹配模块和信号采集模块，所述匹配模块包括l型匹配电路，所述l型匹配电路包括调节电容c1、调节电容c2、射频电源内阻rs、射频电源和匹配电感l，所述调节电容c1的第一端与所述匹配电感l的第二端连接，所述调节电容c1的第二端与所述射频电源的第一端连接，所述射频电源内阻rs的第一端与所述射频电源的第二端连接，所述射频电源内阻rs的第二端与所述匹配电感的第一端连接，所述调节电容c2的第一端接地，所述调节电容c2的第二端与所述匹配电感l的第一端连接，所述l型匹配电路与所述信号采集模块连接，用于采集l型匹配电路的信号，所述信号采集模块包括定向耦合器，所述定向耦合器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述射频电源连接，所述第二端口与负载连接，所述第三端口与第一电压测量模块连接，所述第四端口与第二电压测量模块连接。

3、本专利技术另一方面提供一种射频电源阻抗匹配方法，所述方法包括：

4、s1：计算出射频电源和匹配网络之间的反射系数模值|γ|，|γ|的计算方法如下：

5、

6、其中，s21、s31、s32、s41、s42为所述定向耦合器的第一端口～第四端口之间在射频电源特定频率点上的散射参数数据，v3为所述第一电压测量模块采集到的第三端口的矢量电压，v4为所述第二电压测量模块采集到的第四端口的矢量电压；

7、s2：对|γ|进行判断，若|γ|小于门限值|γmin|，判断为阻抗匹配，返回s1，继续监控负载反馈的矢量电压，若|γ|大于等于门限值|γmin|，判断为阻抗不匹配，进入下一步；

8、s3：候选电容组的初始化，调节电容c1、调节电容c2的取值范围为[cmin，cmax]，第一次匹配迭代方法时，在[cmin，cmax]中随机抽取n组电容组，完成n组电容组的初始化；第k次迭代中电容组i表示为其中i为大于等于1到小于等于n，且为整数，电容组i的调节度表示为调节度初始化，调节度的取值范围为[vmin，vmax]，第一次匹配迭代方法时，在[vmin，vmax]内随机抽取n组调节度，完成调节度的初始化；

9、s4：依次匹配迭代方法，调节电容c1、调节电容c2在[cmin，cmax]中取值后调节电容，每调节一次，采集第三端口采集到的矢量电压v3、第四端口集到的矢量电压v4，根据s1中的公式计算出相应的其中为第k次迭代中电容组i的反射系数模值，共计算得到n个大小不同的找出中的最小值n个大小不同的的平均值为

10、若k＝1，将将数值等于的所对应的电容组判定为初次迭代的全局最优电容组将初次迭代中每个判定为电容组i的个体最优电容组若k≠1，比较与将二者中较小的一方对应的电容组判定为pbestk，同时还需比较与二者中较小的一方对应的电容组判定为的个体最优电容组若本次迭代中的小于|γmin|，满足阻抗匹配要求，则停止迭代，返回步骤1，否则执行下一步；

11、s5：优化对粒子群算法中固定的是第k次迭代中对调节度vik进行更新的权重参数，其计算方式如下：

12、

13、s6:更新粒子群算法的其中是第k次迭代中对调节度vik进行更新的学习因子，计算方式如下：

14、

15、

16、其中，l为步长，用于调节学习因子的变化程度，s1s、s1e分别为的最大值和最小值，s2s、s2e分别为的最大值和最小值；

17、s7：更新vik和的计算方式如下：

18、

19、

20、其中

21、

22、

23、其中为第k次迭代中调节vik的随机因子；

24、的计算方式如下：

25、

26、

27、其中，ε∈[0,1]，为交叉算子；

28、s8：再次更新vik和更新vik的计算方式如下：

29、

30、更新的计算方式如下：

31、

32、

33、其中，α是一个服从均值为0，方差为1的随机数，此时完成一次迭代，k值增加1；

34、s9：对迭代后的和vik+1进行边界处理，按下述式子进行边界处理：

35、

36、

37、

38、

39、处理完毕后，返回步骤s4继续。

40、进一步的，所述|γmin|的范围为0.01～0.1。

41、进一步的，所述s5中wmax的值为1.4，wmin的值为0.4。

42、进一步的，所述s7中随机因子和的值均在[0，1]范围内随机取值。

43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：

44、该阻抗匹配方法具有迭代次数少、收敛速度快、易于找到最优解的优点，可以更快的求出阻抗匹配时的元器件参数，同时在不同条件下都可以找到最优解。

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【技术保护点】

1.一种射频电源阻抗匹配系统，其特征在于，包括匹配模块和信号采集模块，所述匹配模块包括L型匹配电路，所述L型匹配电路包括调节电容C1、调节电容C2、射频电源内阻Rs、射频电源和匹配电感L，所述调节电容C1的第一端与所述匹配电感L的第二端连接，所述调节电容C1的第二端与所述射频电源的第一端连接，所述射频电源内阻Rs的第一端与所述射频电源的第二端连接，所述射频电源内阻Rs的第二端与所述匹配电感的第一端连接，所述调节电容C2的第一端接地，所述调节电容C2的第二端与所述匹配电感L的第一端连接，所述L型匹配电路与所述信号采集模块连接，用于采集L型匹配电路的信号，所述信号采集模块包括定向耦合器，所述定向耦合器包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述射频电源连接，所述第二端口与负载连接，所述第三端口与第一电压测量模块连接，所述第四端口与第二电压测量模块连接。

2.一种根据权利要求1所述的射频电源阻抗匹配系统的射频电源阻抗匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的射频电源阻抗匹配方法，其特征在于，所述|Γmin|的范围为0.01～0.1。

4.根据权利要求2所述的射频电源阻抗匹配方法，其特征在于，所述S5中wmax的值为1.4，wmin的值为0.4。

5.根据权利要求2所述的射频电源阻抗匹配方法，其特征在于，所述S7中随机因子和的值均在[0，1]范围内随机取值。

...

【技术特征摘要】

1.一种射频电源阻抗匹配系统，其特征在于，包括匹配模块和信号采集模块，所述匹配模块包括l型匹配电路，所述l型匹配电路包括调节电容c1、调节电容c2、射频电源内阻rs、射频电源和匹配电感l，所述调节电容c1的第一端与所述匹配电感l的第二端连接，所述调节电容c1的第二端与所述射频电源的第一端连接，所述射频电源内阻rs的第一端与所述射频电源的第二端连接，所述射频电源内阻rs的第二端与所述匹配电感的第一端连接，所述调节电容c2的第一端接地，所述调节电容c2的第二端与所述匹配电感l的第一端连接，所述l型匹配电路与所述信号采集模块连接，用于采集l型匹配电路的信号，所述信号采集模块包括定向耦合器，所述定向耦合器包括第一端口、第二端口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：高放，易志强，蔡馨慧，陶鋆耀，
申请(专利权)人：杭州矢志信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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