[發(fā)明專利]可自調(diào)諧的磁控管微波源MPT、自調(diào)諧裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410726630.7
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104470183A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金偉;于丙文;朱旦;金欽漢;葉瑩;徐星;王熙星
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中控研究院有限公司
• 主分類號: H05H1/30
• 分類號: H05H1/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種磁控管微波源MPT自調(diào)諧裝置，所述微波等離子體炬（4）包括耦合天線（5）、調(diào)節(jié)件（6），其特征在于，所述裝置包括磁控管微波源，控制模塊（2），傳動裝置（3）；

所述微波源與所述耦合天線（5）相連，所述調(diào)節(jié)件（6）與所述傳動裝置（3）相連，所述傳動裝置（3）與所述控制模塊（2）相連，所述控制模塊（2）與所述磁控管微波源相連；

其中，所述磁控管微波源用以：

產(chǎn)生微波電磁場，從而為微波等離子體炬（4）提供微波能，

從耦合天線（5）獲取微波等離子體炬（4）的反饋信息，將反饋信息中的反射功率值提取出來并反饋給控制模塊（2）；

所述控制模塊用以依據(jù)所述反射功率值以及預(yù)設(shè)的參數(shù)關(guān)系曲線向所述傳動裝置（3）發(fā)出控制信號；

所述傳動裝置（3）用以根據(jù)所述控制信號帶動調(diào)節(jié)件（6）移動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述磁控管微波源包含磁控管（8）、激勵波導(dǎo)（9）、衰減器（12）、檢波器（13）、轉(zhuǎn)接模塊（15）；所述磁控管（8）、激勵波導(dǎo)（9）、轉(zhuǎn)接模塊（15）、耦合天線（5）依次相連；所述轉(zhuǎn)接模塊（15）、衰減器（12）、檢波器（13）、控制模塊（2）也依次相連；所述磁控管（8）發(fā)射的微波電磁場經(jīng)由激勵波導(dǎo)（9）、轉(zhuǎn)接模塊（15）、耦合天線（5）依次傳輸，從而為所述微波等離子體炬（4）提供微波能；所述反饋信息經(jīng)耦合天線（5）、轉(zhuǎn)接模塊（15）衰減器（12）、檢波器（13）依次傳輸，所述檢波器（13）用以提取該反射功率值并反饋給控制模塊（2）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接模塊（15）包含定向耦合器（10）和波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）；所述定向耦合器（10）分別與所述激勵波導(dǎo)（9）、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）、衰減器（12）連接；所述波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）與耦合天線（5）連接，所述波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）用以將定向耦合器（10）的矩形場微波能轉(zhuǎn)換成同軸電磁場模式；

所述磁控管（8）發(fā)射的微波電磁場經(jīng)由激勵波導(dǎo)（9）、定向耦合器（10）、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）、耦合天線（5）依次傳輸；所述反饋信息經(jīng)由耦合天線（5）、波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器（11）、定向耦合器（10）、衰減器（12）、檢波器（13）依次傳輸。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接模塊（15）包含三端口環(huán)形器（14）；所述三端口環(huán)形器（14）的第一端口與所述激勵波導(dǎo)（9）相連，所述三端口環(huán)形器（14）的第二端口與所述耦合天線（5）相連，所述三端口環(huán)形器（14）的第三端口與所述衰減器（12）相連；

所述磁控管（8）發(fā)射的微波電磁場經(jīng)由所述激勵波導(dǎo)（9）、三端口環(huán)形器（14）的第一端口、三端口環(huán)形器（14）的第二端口、耦合天線（5）依次傳輸；所述反饋信息經(jīng)由耦合天線（5）、三端口環(huán)形器（14）的第二端口、三端口環(huán)形器（14）的第三端口、衰減器（12）、檢波器（13）依次傳輸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳動裝置（3）包括電機和聯(lián)動裝置，所述電機分別與所述控制模塊（2）和聯(lián)動裝置連接，所述聯(lián)動裝置與所述調(diào)節(jié)件連接；

所述電機用以根據(jù)控制模塊（2）輸出的控制信號轉(zhuǎn)動，并通過聯(lián)動裝置帶動調(diào)節(jié)件（6）移動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊（2）為單片機。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊（2）為計算機。

8.一種可自調(diào)諧的磁控管微波源MPT，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5所述磁控管微波源MPT自調(diào)諧裝置及等離子體炬（4）。

9.一種磁控管微波源MPT自調(diào)諧控制方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1：設(shè)置反射功率系數(shù)的閾值；

S2：獲取實時反射端面距離；

S3：讀取實時反射功率作為第一反射功率值，對所述實時反射功率值求取第一反射功率系數(shù)；

S4：判斷所述第一反射功率系數(shù)是否大于所述閾值，是，則進(jìn)入步驟S5，否,則返回步驟S3；

S5：根據(jù)所述預(yù)先獲取的反射端面距離和反射功率系數(shù)的關(guān)系曲線和所述實時反射功率系數(shù)確定反射端面的移動方向；

S6：根據(jù)所述移動方向控制端面距離的增大或減小反射，返回步驟S2。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟S6具體為：

S601：根據(jù)電機轉(zhuǎn)速、聯(lián)動裝置參數(shù)計算出反射端面距離與所述傳動裝置（3）的傳動距離之間的機械移位關(guān)系；

S602：根據(jù)所述機械移位關(guān)系、步驟S2中的實時反射端面距離、預(yù)先獲取反射端面距離和反射功率系數(shù)的關(guān)系曲線、閾值，計算出將所述第一反射功率系數(shù)降低到閾值所需要的所述傳動距離；

S603：根據(jù)所述傳動距離發(fā)送控制信號增大或減小反射端面距離；

S604：返回步驟S2。