[發明專利]用于生成微波激發的微等離子體的便攜式電源裝置

有效

• 申請號: 200910146412.5
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101808458A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 崔峻;李在九;沈載潤
• 申請（專利權）人: 浦項工科大學校產學協力團
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;G05D23/19
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;王艷春

1.一種用于為生成微波等離子體的微波等離子體生成裝置提供功 率的便攜式電源裝置，其包括：

振蕩放大單元，其具有輸出級和振蕩器，所述輸出級被連接到所 述微波等離子體生成裝置，所述振蕩器用于提供放大的微波；和

反射功率反饋單元，其具有的一個級被連接到所述微波等離子體 生成裝置，以在生成所述等離子體時接收從所述微波等離子體生成裝 置反射的反射功率作為反饋并測量所述反射功率的梯度，所述反射功 率反饋單元具有的另一個級被連接到所述振蕩放大單元，以生成開關 控制信號并提供所述開關控制信號，所述開關控制信號用于將所述微 波的頻率調節為適于改變后的反射功率的頻率，

其中所述振蕩器為包含用于生成所述微波的振蕩電路的晶體振蕩 器，所述振蕩放大單元還包括：

小數分頻鎖相環，其接收由所述晶體振蕩器振蕩的信號并生成在 小數分頻方案中的高頻率信號；

功率放大器，其將由所述小數分頻鎖相環生成的所述高頻率信號 放大至5W并將放大后的信號提供給所述微波等離子體生成裝置；

驅動放大器，其被放置在所述小數分頻鎖相環的輸出級與所述功 率放大器的輸入級之間以匹配阻抗；

電池，其提供用于生成所述微波和操作所述電源裝置的功率；

第一調節器，其將由所述電池提供的電壓調節為穩定的恒定電壓 并將該恒定電壓提供給所述晶體振蕩器和所述小數分頻鎖相環；和

第二調節器，其將由所述電池提供的電壓調節為穩定的恒定電壓 并將該恒定電壓提供給所述功率放大器和所述驅動放大器。

2.根據權利要求1所述的便攜式電源裝置，其中所述晶體振蕩器 使頻率為24MHz的信號振蕩，并且

其中所述小數分頻鎖相環接收所述信號并將所述信號改變為具有 所述微波等離子體生成裝置所需的能量的、頻率為900MHz或2.45GHz 的信號。

3.根據權利要求2所述的便攜式電源裝置，其中所述功率放大器 被構造為將所述小數分頻鎖相環輸出的所述信號放大至5W。

4.根據權利要求1所述的便攜式電源裝置，其中所述晶體振蕩器、 所述小數分頻鎖相環、所述功率放大器和所述驅動放大器被安裝在印 刷電路板上。

5.根據權利要求1所述的便攜式電源裝置，其中所述反射功率反 饋單元包括：

定向耦合器，其被連接到所述微波等離子體生成裝置的一個級以 對生成所述等離子體之后由所述微波等離子體生成裝置反射的反射功 率進行測量和監控；

包絡檢波器，其一個級被連接到所述定向耦合器以將由所述定向 耦合器測量的所述反射功率與參考電壓進行比較以識別所述反射功率 的變化；

梯度計算器，其一個級被連接到所述包絡檢波器以計算所述反射 功率的梯度并根據所述梯度計算對應于最低反射系數的頻率；和

數字濾波器，其一個級被連接到所述梯度計算器以接收計算出的 頻率值，所述數字濾波器的另一個級被連接到所述振蕩放大單元的所 述小數分頻鎖相環以向所述小數分頻鎖相環提供用于調節分頻比的開 關控制信號，從而將提供給所述微波等離子體生成裝置的所述微波的 頻率改變為由所述梯度計算器根據所述反射功率的所述梯度計算出的 對應于所述最低反射系數的頻率。

6.根據權利要求5所述的便攜式電源裝置，其中所述定向耦合器、 所述包絡檢波器、所述梯度計算器和所述數字濾波器與所述振蕩放大 單元一起被安裝在單個印刷電路板上。

7.根據權利要求6所述的便攜式電源裝置，其中所述小數分頻鎖 相環、所述驅動放大器、所述包絡檢波器、所述梯度計算器和所述數 字濾波器被構造在一個芯片中。