【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微波，具體而言，涉及一種自動阻抗匹配方法、裝置、系統及微波設備。
技術介紹
1、微波等離子體具有激發效率高、無極放電、工作氣壓范圍寬等特點，能夠產生高濃度和高能量密度的自由基。這些特性使其在材料表面改性以及薄膜材料沉積領域得到了廣泛的應用。然而，隨著工藝參數（如功率、壓強、流量、氣體種類及其比例）和環境條件（例如溫度）的波動，等離子體的阻抗特性也會相應地發生變化。由于微波等離子體的能量狀態變化可以通過其傳輸線的阻抗變化來反映，這就要求主傳輸線必須具備與等離子體負載相匹配的特性阻抗，以確保微波能量的有效傳輸。
2、為了保證微波能量的最大利用率，通常在信號源與負載之間需要架設三銷釘匹配器。一般的波導三銷釘匹配器是利用波導三銷釘實現，在波導中沿寬邊插入一定直徑和深度的金屬銷釘，來實現信號源與負載的阻抗匹配。在自動三銷釘匹配器的設計中，最具挑戰性的問題是如何迅速追蹤阻抗的變化并提供即時匹配，匹配速度在很大程度上取決于確定三個銷釘最佳插入深度的時間，這一深度能夠實現系統阻抗的精準匹配。
3、通常情況下，當負載阻抗發生改變，如果反射系數超出設定的閾值，就會觸發阻抗失配。此時，控制系統將調節銷釘的插入深度，以調整匹配器與負載之間的系統阻抗。隨后，系統會持續監測反射系數的模值，并重復上述調節過程，直到反射系數降低至閾值以下。然而，由于銷釘插入位置的組合極為繁多，有時可能需要進行數十、數百甚至上千次的調整，才能將反射系數降至滿足設備要求的阻抗匹配狀態。這種設計在匹配時間上往往難以滿足實際應用的需求。因此，提供
技術實現思路
1、本專利技術的目的之一在于提供一種自動阻抗匹配方法、裝置、系統及微波設備，用于覆蓋三銷釘匹配器的阻抗匹配范圍，實現實時、快速且精準地阻抗自動匹配。本專利技術可以這樣實現：
2、第一方面，本專利技術提供一種自動阻抗匹配方法，應用于阻抗匹配系統中的主控模塊，所述阻抗匹配系統還包括三銷釘匹配器，所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；所述方法包括：監測系統阻抗是否失配；若是，則當各銷釘均位于初始位置時，按照預設的銷釘組合聯調順序依次控制調整每個銷釘組合中各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整；在每個銷釘組合聯調后，若系統阻抗未失配，則停止聯調下一銷釘組合并返回監測系統阻抗是否失配，否則，判斷是否滿足銷釘組合切換條件；若滿足，則繼續下一個銷釘組合的聯調，否則，按照當前銷釘組合對應的單銷釘設定順序依次調整各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整；在所述單銷釘設定順序中每次單獨調節一個銷釘后，若系統阻抗未失配，則停止聯調下一個銷釘并返回監測系統阻抗是否失配，否則，繼續調節下一個銷釘；當所述單銷釘設定順序中的最后一個銷釘調節完畢后，返回監測系統阻抗是否失配。
3、第二方面，本專利技術提供一種自動阻抗匹配裝置，應用于阻抗匹配系統中的主控模塊，所述阻抗匹配系統還包括三銷釘匹配器，所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；自動阻抗匹配裝置包括監測模塊和調整模塊；所述監測模塊，用于監測系統阻抗是否失配；所述調整模塊，用于若所述監測模塊的監測結果為是，則當各銷釘均位于初始位置時，按照預設的銷釘組合聯調順序依次控制調整每個銷釘組合中各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整；在每個銷釘組合聯調后，若所述監測模塊監測到系統阻抗未失配，則所述調整模塊，用于停止聯調下一銷釘組合并返回監測系統阻抗是否失配，否則，判斷是否滿足銷釘組合切換條件；若滿足，則所述調整模塊，用于繼續下一個銷釘組合的聯調，否則，所述調整模塊，用于按照當前銷釘組合對應的單銷釘設定順序依次調整各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整；在所述單銷釘設定順序中每次單獨調節一個銷釘后，若所述監測模塊監測到系統阻抗未失配，則所述調整模塊，用于停止聯調下一個銷釘并返回監測系統阻抗是否失配，否則，繼續調節下一個銷釘；所述調整模塊，還用于當所述單銷釘設定順序中的最后一個銷釘調節完畢后，將指示監測模塊繼續監測。
4、第三方面，本專利技術提供一種自動阻抗匹配系統，包括主控模塊和三銷釘匹配器；所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；所述主控模塊，用于執行第一方面所述的自動阻抗匹配方法。
5、第四方面，本專利技術一種微波設備，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有能夠被所述處理器執行的計算機程序，所述處理器可執行所述計算機程序以實現第一方面所述的自動阻抗匹配方法。
6、本專利技術提供的一種自動阻抗匹配方法、裝置、系統及微波設備，通過監測系統阻抗，一旦發現失配，即在三銷釘初始位置時，依據預設銷釘組合聯調順序調整銷釘組合內各銷釘位置，直至達到最小反射系數所在位置。每次調整后，若阻抗匹配，則停止進一步調整；若不匹配，則判斷是否需要切換銷釘組合。若需要，繼續調整下一銷釘組合；若不需要，則按當前銷釘組合對應的單銷釘設定順序逐一調整各銷釘，直至匹配。單銷釘調整后，若阻抗匹配，則停止并返回監測；若不匹配，則繼續調整。整個過程通過銷釘組合聯調以及三個銷釘單獨調節的組合控制方式，能夠覆蓋三銷釘匹配器的阻抗匹配范圍，實現實時、快速且精準地阻抗自動匹配效果。
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1.一種自動阻抗匹配方法，其特征在于，應用于阻抗匹配系統中的主控模塊，所述阻抗匹配系統還包括三銷釘匹配器，所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，三個銷釘依次是第一銷釘、第二銷釘和第三銷釘；所述第一銷釘靠近所述三銷釘匹配器的入端口；所述第三銷釘靠近所述三銷釘匹配器的出端口；所述第二銷釘位于所述第一銷釘和所述第三銷釘之間；
3.根據權利要求2所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據權利要求1-3任一項所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，調整各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整的過程，包括：
5.根據權利要求1所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，監測系統阻抗是否失配，包括：
6.根據權利要求5所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，判斷是否滿足銷釘組合切換條件，包括：
7.一種自動阻抗匹配裝置，其特征在于，應用于阻抗匹配系統中的主控模塊，所述阻抗匹配系統還包括三銷釘匹配器，所述三銷釘匹配器的波導中
8.根據權利要求7所述的自動阻抗匹配裝置，其特征在于，三個銷釘依次是第一銷釘、第二銷釘和第三銷釘；所述第一銷釘靠近所述三銷釘匹配器的入端口；所述第三銷釘靠近所述三銷釘匹配器的出端口；所述第二銷釘位于所述第一銷釘和所述第三銷釘之間；
9.一種自動阻抗匹配系統，其特征在于，至少包括主控模塊和三銷釘匹配器；所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；所述主控模塊，用于執行如權利要求1-6任一項所述的自動阻抗匹配方法。
10.一種微波設備，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有能夠被所述處理器執行的計算機程序，所述處理器可執行所述計算機程序以實現權利要求1至6任一項所述的自動阻抗匹配方法。
...【技術特征摘要】
1.一種自動阻抗匹配方法，其特征在于，應用于阻抗匹配系統中的主控模塊，所述阻抗匹配系統還包括三銷釘匹配器，所述三銷釘匹配器的波導中可插入三個銷釘；所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，三個銷釘依次是第一銷釘、第二銷釘和第三銷釘；所述第一銷釘靠近所述三銷釘匹配器的入端口；所述第三銷釘靠近所述三銷釘匹配器的出端口；所述第二銷釘位于所述第一銷釘和所述第三銷釘之間；
3.根據權利要求2所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，所述方法還包括：
4.根據權利要求1-3任一項所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，調整各銷釘在波導中的插入位置，直至最小反射系數對應的插入位置后停止調整的過程，包括：
5.根據權利要求1所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，監測系統阻抗是否失配，包括：
6.根據權利要求5所述的自動阻抗匹配方法，其特征在于，判斷是否滿足銷釘組合切換條件，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳建，李俊宏，吳吉，魏科宇，
申請(專利權)人：成都沃特塞恩電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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