[發明專利]射頻功率傳遞系統

有效

• 申請號: 200680040216.4
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN101297480A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: S·P·納加拉卡迪;M·基西內夫斯基;A·沙基;T·E·卡爾外迪斯;W·S·米奇尼;D·古德曼;W·M·霍爾比;J·A·史密斯
• 申請（專利權）人: MKS儀器股份有限公司
• 主分類號: H03H7/40
• 分類號: H03H7/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 錢慰民

1.一種用于向動態負載傳遞功率的系統，包括：

電源，用于提供具有基本上恒定的功率開環響應的DC功率；

功率放大器，用于將DC功率轉換成RF功率；

傳感器，用于測量與RF功率相關的電壓、電流以及電壓和電流矢量之間的相 角；

電可控阻抗匹配系統，用于修改功率放大器的阻抗以至少基本上匹配于動態 負載的阻抗；以及

控制器，用于控制所述電可控阻抗匹配系統。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制器控制所述電可控阻抗 匹配系統以便同時控制與功率放大器和動態負載之間的阻抗相關聯的電導和電納。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電可控阻抗匹配系統包括電 感器、與所述電感器串聯的電容器以及與所述動態負載并聯的多個開關電容器。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述電感器是多抽頭式電感器或 可變式電感器。

5.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述多個開關電容器中的每一個 都與一開關和一附加電容器串聯。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電可控阻抗匹配系統包括電 容器以及與所述動態負載并聯的多個開關電容器，其中所述多個開關電容器中的每 一個都與一開關和一附加電容器串聯。

7.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制器同時控制RF功率頻 率、RF功率幅值以及所述功率放大器和所述動態負載之間的阻抗。

8.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電可控阻抗匹配系統控制在 所述功率放大器和所述動態負載之間的阻抗匹配的頻率。

9.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制器控制所述電可控阻抗 匹配系統以將所述功率放大器和所述動態負載之間的電導和電納調節到用于當所 述動態負載不穩定時使所述動態負載變穩定的設置點。

10.如權利要求1所述的系統，還包括：

傳感器校準測量模塊，用于確定由功率放大器所傳遞的功率；

電子匹配系統校準模塊，用于確定傳遞給動態負載的功率；以及

功率耗散模塊，用于計算在所述電可控阻抗匹配系統中所耗散的功率。

11.如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述電可控阻抗匹配系統中所 耗散的功率是由所述功率放大器所傳遞的功率與傳遞給所述動態負載的功率之差。

12.如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述傳感器校準測量模塊包括 與所述傳感器連接的電阻負載以確定在所述電阻負載中所耗散的功率以用于校準 所述傳感器。

13.如權利要求12所述的系統，其特征在于，所述電阻負載是50Ω。

14.如權利要求10所述的系統，其特征在于，還包括與所述電子匹配系統校 準模塊的輸出相耦合的負載模擬器以校準所述電可控阻抗匹配系統的輸出。

15.如權利要求14所述的系統，其特征在于，所述負載模擬器是相反的電可 控阻抗匹配系統。

16.如權利要求12所述的系統，其特征在于，所述電子匹配系統校準模塊包 括：

功率計校準模塊，用于確定傳遞給所述電阻負載的功率；以及

負載模擬器校準模塊，用于確定在負載模擬器內部所耗散的功率，所述負載 模擬器與所述電子匹配系統校準模塊的輸出相耦合。

17.如權利要求16所述的系統，其特征在于，所述電阻負載是50Ω。

18.如權利要求16所述的系統，其特征在于，傳遞給所述動態負載的功率是 傳遞給電阻負載的功率與負載模擬器內部所耗散的功率之和。