[發明專利]一種大功率射頻電源系統

有效

• 申請號: 202110292832.5
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113064368B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 陳操;陳海明;汪黃根;鄭煥生
• 申請（專利權）人: 科海技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H03F3/189;H03F1/30
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 吳金水

本發明提出了一種大功率射頻電源系統。所述大功率射頻電源系統包括射頻信號發生模塊和射頻功能模塊，所述射頻信號發生模塊和射頻功能模塊之間進行電連接。所述射頻信號發生模塊包括數字控制模塊、轉換模塊、第一V/I檢測模塊和射頻信號處理模塊；所述射頻功能模塊包括功率分配器、濾波式合成器、λ/4變換器模塊、隔離電阻模塊和第二V/I檢測模塊。所述大功率射頻電源系統還包括控制面板模塊、狀態顯示模塊、匹配通訊模塊、接口擴展模塊、溫度檢測模塊、散熱模塊和電源模塊。

技術領域

本發明提出了一種大功率射頻電源系統，屬于射頻電路技術領域。

背景技術

目前我國的射頻電源大多采用電子管或電子管晶體管混合電路，體積較大，限制了它的應用。并且使用的晶體管大多為國外進口，因此，導致現有的射頻電源的體積比較大。同時，國內現有射頻電源直接頻率合成(DS)，其明顯缺點是體積大、電路結構復雜，成本高，易受混頻/倍頻電路的影響，且雜波干擾難以抑制。并且，當前很多射頻電源使用的還是阻抗手動匹配器，阻抗手動匹配器只能依靠使用者憑經驗進行調節，匹配精度低、匹配時間長，容易受環境因素的影響。

發明內容

本發明提供了一種大功率射頻電源系統，用以解決現有射頻電源體積大，電路結構復雜、易受混頻/倍頻電路且雜波干擾難以抑制，以及阻抗匹配調節精度較低的問題：

本發明提出的一種大功率射頻電源系統，所述大功率射頻電源系統包括射頻信號發生模塊和射頻功能模塊，所述射頻信號發生模塊和射頻功能模塊之間進行電連接。

進一步地，所述射頻信號發生模塊包括數字控制模塊、轉換模塊、第一V/I檢測模塊和射頻信號處理模塊；所述數字控制模塊與所述轉換模塊之間進行電連接；所述轉換模塊與所述第一V/I檢測模塊之間進行電連接；所述射頻信號處理模塊與數字控制模塊之間進行電連接；

所述數字控制模塊通過以太網與PC機建立連接，所述數字控制模塊包括以FPGA芯片為核心的電路模塊，所述以FPGA芯片為核心的電路模塊用于發出雙8為的射頻數字信號；

所述轉換模塊，用于進行數字信號和模擬信號之間的轉換；

所述第一V/I檢測模塊，用于在射頻輸出端口檢測到射頻信號過流過壓時，觸發過流過壓保護機制；

所述射頻信號處理模塊，用于對輸出的射頻信號進行信號放大、倍頻和阻抗匹配處理。

進一步地，所述轉換模塊包括AD轉換模塊和DA轉換模塊；

所述AD轉換模塊，用于將FPGA芯片為核心的數字控制模塊輸出的雙8位數字量進行轉換，輸出兩路射頻信號；

所述DA轉換模塊，用于將射頻輸出端口檢測到的射頻信號轉化為數字信號發送至以FPGA芯片為核心的數字控制模塊，進行射頻信號的實時顯示。

進一步地，所述射頻信號處理模塊包括放大電路模塊、倍頻電路模塊、LC阻抗匹配電路模塊和射頻開關電路模塊；所述放大電路模塊、倍頻電路模塊、LC阻抗匹配電路模塊和射頻開關電路模塊之間依次進行電連接。

進一步地，所述射頻功能模塊包括功率分配器、濾波式合成器、λ/4變換器模塊、隔離電阻模塊和第二V/I檢測模塊；所述功率分配器的射頻信號輸入端與所述射頻信號發生模塊的射頻信號輸出端相連；所述功率分配器、濾波式合成器、λ/4變換器模塊、隔離電阻模塊和第二V/I檢測模塊之間依次進行電連接。

進一步地，所述功率分配器包括一個Driver Bd電路模塊和三個LDOMS PAQuad Bd電路模塊；所述一個Driver Bd電路模塊的信號輸入端與所述射頻信號發生模塊的射頻信號輸出端相連；所述一個Driver Bd電路模塊的信號輸出端分別與所述三個LDOMS PAQuadBd電路模塊進行電連接。