[实用新型]一种设有匹配器的射频功率源装置

说明书

本申请实施例提供一种设有匹配器的射频功率源装置，涉及射频技术领域。该设有匹配器的射频功率源装置包括射频源和匹配器，所述匹配器用于将所述射频源发送的射频信号加载至负载终端；所述匹配器包括输入端、输出端、第一可变电容、电感、第一步进电机、第二可变电容和第二步进电机。该设有匹配器的射频功率源装置通过将负载阻抗匹配至设有匹配器的射频功率源装置的标准阻抗，从而实现提高射频信号的能量传输效率，降低射频功率源被烧毁的可能性。

技术领域

本申请涉及射频技术领域，具体而言，涉及一种设有匹配器的射频功率源装置。

背景技术

射频功率源是一种能够产生固定射频频率(例如2-30MHz)的正弦波、具有一定功率的电源，其工业上很多应用，尤其是在解冻，加热，干燥，等离子表面处理工艺等。

现有技术中，将射频功率源技术应用在以上工业领域时，往往终端设备(如解冻腔，加热腔，等离子腔等)的阻抗不是标准阻抗：此时如果直接使用射频功率源，会导致射频功率源发送的射频信号被反射回来，终端设备接收的射频信号功率很低；若加大射频功率源的信号功率，虽然可以提高终端设备接收的射频信号功率，却可能会使射频功率源过载而烧毁。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种设有匹配器的射频功率源装置，通过将负载阻抗匹配至设有匹配器的射频功率源装置的标准阻抗，从而实现提高射频信号的能量传输效率，降低射频功率源被烧毁的可能性的技术效果。

本申请实施例提供了一种设有匹配器的射频功率源装置，包括射频源和匹配器，所述匹配器用于将所述射频源发送的射频信号加载至负载终端；所述匹配器包括输入端、输出端、第一可变电容、电感、第一步进电机、第二可变电容和第二步进电机，所述输入端连接所述射频源，所述输出端连接所述负载终端；所述输入端、所述第一可变电容、所述电感和所述输出端串联，所述输入端经第二可变电容后接地；所述第一步进电机通过驱动结构与所述第一可变电容连接，用于调节所述第一可变电容的电容值，所述第二步进电机通过驱动结构与第二可变电容连接，用于调节所述第二可变电容的电容值，以将所述负载终端的阻抗匹配至标准阻抗。

在上述实现过程中，设有匹配器的射频功率源装置包括射频源和匹配器，匹配器包括第一可变电容、第二可变电容和电感，第一可变电容、第二可变电容和电感组成阻抗调节电路，通过第一步进电机和第二步进电机分别调整第一可变电容和第二可变电容的电容值；其中第一可变电容作为调谐电容，调节阻抗的虚部，第二可变电容作为负载电容，调节阻抗的实部，从而将负载终端的阻抗匹配至标准阻抗，从而减少射频信号的反射系数，实现提高射频信号的能量传输效率，降低射频功率源被烧毁的可能性的技术效果。

进一步地，所述射频源包括频率发生器、增益调节器、多级放大器、滤波器和输出端，所述频率发生器、所述增益调节器、所述多级放大器、所述滤波器和所述输出端串联，所述输出端用于发送射频信号至所述匹配器的输入端。

在上述实现过程中，频率发生器用于产生初始射频信号，初始射频信号经过增益调节器和多级放大器后，再由滤波器对其他频率的信号进行滤除，得到一个频率稳定、增益合适的射频信号，最后射频信号再由输出端发送至匹配器，进行进一步调节和匹配。

进一步地，所述第一可变电容为可变真空电容，所述第二可变电容为可变空气电容。

在上述实现过程中，第二可变电容为空气电容，在匹配系统中，作为负载电容，用来调节阻抗的实部；而第一可变电容为真空电容，真空电容具有耐压高，功率容量大等特点，作为调谐电容，用来调节阻抗的虚部。

进一步地，所述装置还包括驱动器和功率取样器，所述功率取样器分别连接所述射频源的输出端与所述匹配器的输入端，用于获取所述射频源发送的射频信号的反射系数；所述驱动器与所述功率取样器连接，用于驱动所述第一步进电机和所述第二步进电机，以根据所述反射系数将所述负载终端的阻抗匹配至标准阻抗。