CN109450391A - 射频阻抗匹配方法、控制装置和匹配器、以及射频设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频阻抗匹配方法、控制装置配和匹配器、以及射频设备。该射频阻抗匹配方法包括：根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，所述一组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数，所述若干预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的阻抗预设变化范围和史密斯原图进行设置，所述阻抗预设变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；根据最佳的阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。本发明通过对阻抗匹配参数范围的限定，缩小了阻抗匹配的范围，减少了阻抗匹配的次数，有效提高了匹配的效率。

Description

射频阻抗匹配方法、控制装置和匹配器、以及射频设备

技术领域

本发明涉及射频应用技术领域，尤其涉及一种射频阻抗匹配方法、控制装置配和匹配器、以及射频设备。

背景技术

目前射频应用领域越来越广泛，如，激发等离子体、医疗应用、食品加工、工业加热等应用领域。射频应用主要是使用射频波作为载体将能量传递到负载上。对应不同的应用，传递功率能量可以在30W到5KW范围，射频频率在500KHz到100MHz范围内。射频功率输出的能量经传输线后，传递到负载。为了实现传输功率的最大化，要求射频功率源的输出阻抗经传输线后，等于负载的阻抗。在实际应用中，随着不同的负载或者不同的环境负载阻抗会发生变化；或者随时间变化；或者负载在被加工的不同时间其特性发生变化从而导致其阻抗发生变化。在射频功率输出端和负载需要使用自动匹配器，以达到让射频功率源匹配到不同的负载上去，全程保持射频能量最大功率传输。

但是，现有的射频自动匹配装置存在以下缺陷：每次自动匹配过程，需要多尝试几十次，甚至几百次，上千次。或者运用更为复杂算法，匹配速度慢。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种射频阻抗匹配方法、控制装置配和匹配器、以及射频设备，可以提高阻抗匹配速度。

第一方面，本发明实施例提供一种射频阻抗匹配的方法，用于控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗以实现射频源和射频处理对象的阻抗匹配。射频处理对象具有阻抗。阻抗匹配网络接入所述射频源和射频处理对象之间。该方法包括：

根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，所述一组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数，所述若干预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的阻抗预设变化范围和史密斯原图进行设置，所述阻抗预设变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；以及

根据最佳的阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。

第二方面，本发明提供一种射频阻抗匹配控制装置。射频阻抗匹配控制装置包括处理器和存储器。存储器用于存储程序指令。处理器用于执行程序指令以执行上述射频阻抗匹配的方法。

第三方面，本发明提供一种射频阻抗匹配器。射频阻抗匹配控制装置包括处理器和存储器。述射频阻抗匹配器接入射频源和射频处理对象之间，用于实现所述射频源和所述射频处理对象的阻抗匹配，该射频阻抗匹配器包括：

射频阻抗匹配控制装置，用于根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，所述一组阻抗匹配参数包括若干个所述预设阻抗匹配参数，所述一组预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的预设阻抗变化范围和史密斯原图进行设置，所述预设阻抗变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；

阻抗匹配网络，用于根据所述选择的最佳的阻抗匹配参数选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。

第四方面，本发明提供一种射频设备。设备包括射频源以及射频阻抗匹配器，射频源用于发射射频，射频阻抗匹配器用于选择相应的阻抗以实现射频源和射频处理对象的阻抗匹配，射频阻抗匹配器包括阻抗匹配网络和射频阻抗匹配控制装置，所述射频阻抗匹配控制装置用于控制所述阻抗匹配网络选择匹配的阻抗，所述射频阻抗匹配控制装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行程序指令实现上述射频阻抗匹配的方法。

本发明实施例，通过对阻抗匹配参数范围的限定，缩小了阻抗匹配的范围，减少了阻抗匹配的次数，有效提高了匹配的效率。

附图说明

图1为第一实施例提供的一种射频设备示意图。

图2为第一实施例提供的一种射频阻抗匹配控制装置的功能模块图。

图3为第一实施例提供的若干组预设阻抗匹配参数与应用实例的关系示意图。

图4～图8为第一实施例提供的在史密斯原图中若干应用实例相应的射频处理对象的阻抗变化范围和阻抗。

图9为第二实施例提供的一种射频阻抗匹配控制装置的结构示意图图。

图10为第一实施例提供射频阻抗匹配方法流程示意图。

图11为第一实施例提供射频阻抗匹配方法的一子流程示意图。

图12为第一实施例提供射频阻抗匹配方法的另一子流程示意图。

图13为第二实施例提供射频阻抗匹配方法的一子流程示意图。

图14为第二实施例提供射频阻抗匹配方法流程示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明实施例提供一种射频阻抗匹配方法及使用该射频阻抗匹配方法的射频阻抗控制器、匹配器及射频设备，提供若干阻抗匹配参数且该若干阻抗匹配参数根据射频处理对象在不同应用中的阻抗范围进行设定。另外，本发明实施例还从提供的若干阻抗匹配参数中选择其中一个阻抗匹配参数以使得阻抗匹配网络选择匹配的阻抗。由于若干阻抗匹配参数只是在一个阻抗范围内选择，可以使得若干阻抗参数个数大大减少，即阻抗匹配次数也大大减少，从而提高了阻抗匹配的效率。

请参看图1，其为射频设备99的示意图。射频设备99向射频处理对象88提供射频以对射频处理对象88进行处理。处理对象88可以根据射频设备99的应用不同而不同。射频设备99可以实现的应用如，激发等离子、医疗应用、食品加工、工业加热等。相应地，处理对象88可以是等离子、人体、食品、工业材料等。一方面，不同射频处理对象88的阻抗不同；或者射频处理对象88在不同的应用中或者环境中，射频处理对象88的阻抗会发生变化；或者射频处理对象88的阻抗会随着时间变化而发生变化；或者射频处理对象88的阻抗在被处理过程中也会随着被处理进程发生变化。另一方面，一种射频处理对象88的阻抗对应的应用中一般在一定的范围内变化，即射频处理对象88在相应的应用中具有一个阻抗变化范围。射频设备99还用于根据不同的射频处理对象在不同应用提供匹配的阻抗，以使得射频设备99的阻抗与射频处理对象88的阻抗匹配，达到传输到射频处理对象88的传输效率最大化，可以使得射频设备99提供的射频得到充分利用。请结合参看图4～图8，其为在史密斯原图中表示在不同应用下对应的射频处理对象88的阻抗变化范围的示意图。

具体地，射频阻抗匹配设备99包括射频源10和射频阻抗匹配器30。射频源10用于发射射频。射频阻抗匹配器30用于提供最佳的匹配阻抗以使射频源10阻抗和射频处理对象88当前阻抗相匹配。具体地，射频阻抗匹配器30包括射频阻抗控制装置31、阻抗匹配网络33、定向耦合器35。阻抗匹配网络33用于提供若干不同阻值的阻抗。定向耦合器35用于传输的射频进行分离以获得在传输方向上的前向功率和与传输方向相反的反射射频功率。射频阻抗控制装置31分别与定向耦合器35和阻抗匹配网络33电性连接，用于根据定向耦合器35的获取的射频从预设的若干阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数以控制阻抗匹配网络33选择匹配的阻抗，从而实现射频源10阻抗和射频处理对象88当前阻抗相匹配。

阻抗匹配网络33包括若干第一开关S1[i]、若干第二开关S2[i]、若干电感L[i]、若干电容C[i]。每一电感L[i]与每一若干第一开关S1[i]对应；每一电容C[i]对应每一第二开关S2[i]。其中，相应的第一开关S1[i]和第二开关S2[i]闭合，可以使相应的电感L[i]和电容C[i]接入阻抗匹配网络33。可以理解地，阻抗匹配网络33可以通过闭合不同的第一开关S1[i]和第二开关S2[i]使得不同的电感L[i]和电容C[i]组合从而形成不同阻抗L[i]C[i]。可以理解地，不同的第一开关S1[i]可以不同值的值i表示，如S1[0]、S1[1].....S1[n]；同理，不同的第二开关S2[i]可以用S2[0]、S2[1].....S2[n]来表示；不同的电感L[i]可以用L[0]、L[1].....L[n]；不同的电容C[i]可以用C[0]、C[1].....C[n]来表示。不同的阻抗L[i]C[i]可以用L[0]C[0]、L[0]C[1]....L[n]C[n]来表示。其中，n表示整数。在本实施例中，具体地，射频阻抗控制装置31利用定向耦合器35中产生射频信号来判断接入的阻抗是否匹配或者控制控制阻抗匹配网络33选择合适的阻抗L[i]C[i]。

请参看图2，射频阻抗控制装置31包括匹配单元310、控制单元314、存储单元316、设置单元317。在本实施例中，射频阻抗控制装置31为单片机。

请结合参看图3，存储单元316用于存储若干组预设阻抗匹配参数。每组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数。其中，每组预设阻抗匹配参数与一种应用或环境下的射频处理对象88相对应。可以理解地，一种射频处理对象88在不同的应用或者环境与多组预设阻抗匹配参数一一相对应。其中，每组预设阻抗匹配参数是根据相应的射频处理对象88在相应的应用下阻抗变化范围进行设置的，用于表示该射频处理对象在该应用下可选择的阻抗。

请结合参看4至图8，由于射频处理对象88在相应的应用阻抗变化范围Z是一定，且经过多次实验可以获得。如果射频处理对象88在相应的应用阻抗变化范围Z获得，则可以通过史密斯原图中表示出相应的若干阻抗LC。其中，阻抗LC的个数根据匹配精度不同而不同。如果精度越高，例如97％射频都传输到射频处理对象88，则阻抗LC的个数越多，则相应的预设阻抗匹配参数个数越多。反之，如果精度要求不高，例如85％射频都传输到射频处理对象88，则阻抗LC的个数越少，则相应的预设阻抗匹配参数个数越少。下面以图4为例进行详细说明。图4中的，匹配精度为85％。虚线部分用于表示射频处理对象88的阻抗变化范围Z，6个实线圆圈部分用于表示射频处理对象88可匹配的6个阻抗LC，对应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为6个，分别表示6个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。若图4表示的应用实例中，匹配精度欲想提高至90％，在阻抗变化范围Z中的将出现7个实线圆圈；相应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为7个，分别表示7个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。又若图4表示的应用实例中，匹配精度欲降低至至75％，在阻抗变化范围Z中将出现5个实线圆圈；相应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为5个，分别表示5个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。

优选地，在选择相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合在阻抗匹配网络33中获得相应的阻抗LC时，用电感L[[i]和电容C[i]个数最少的组合进行表示。即，若有多种电感L[[i]和电容C[i]组合可以表示该阻抗，则通过设置最少个数电感L[[i]和电容C[i]组合表示。如果最少个数的电感L[[i]和电容C[i]也有多个，则任意从其中选择一个即可。其中，存储单元316中的若干组预设阻抗参数可以通过设置单元317进行设置。具体地，射频阻抗控制装置31可以响应用户操作将若干组预设阻抗匹配参数及若干组预设阻抗匹配参数与射频处理对象88的对应关系写入存储单元316进行存储。在一些可行的实施例中，存储单元316也至存储一组预设阻抗匹配参数。在一些可行的实施例中，在选择相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合在阻抗匹配网络33中获得相应的阻抗LC时，也而已采用其他的组合方式，只要电感L[[i]和电容C[i]组合可以获得相应的阻抗LC。

匹配单元310用于从存储单元316中选择出最佳的阻抗匹配参数。具体地，匹配单元310包括选择单元3101和检测单元3103。

在一些可行的实施例中，选择单元3101用于根据射频处理对象的应用从存储单元316中的多组预设阻抗匹配参数中一组对应的预设阻抗匹配参数。可以理解地，在一些可行的实施例中，若存储单元316仅设置了一组预设阻抗匹配参数，可以选择单元3101可以省略该功能。

选择单元3101还用于根据预设的匹配规则，从若干预设阻抗匹配参数中选择出一个阻抗匹配参数，并发送给控制单元314产生相应的控制信号以控制阻抗匹配网络33选择对应的阻抗且射频源10发射射频。

检测单元3103利用定向耦合器35检测当前射频源10输出的前向功率和反射功率，并根据前向功率和反射功率判断选择的预设阻抗匹配参数是否匹配。具体地，检测单元3103计算前向功率和反射功率的比值，即传输效率，并判断出传输效率是否达到预设阈值，若传输效率达到传输效率阈值，则判断出匹配，反之不匹配。

若选择的预设阻抗匹配参数匹配，将选择的预设阻抗匹配参数作为最佳的阻抗匹配参数，从而获得匹配的阻抗。若择的预设阻抗匹配参数不匹配，检测单元3103产生重新选择指令以控制选择单元3101重新从若干预设阻抗匹配参数且未被选择过的预设阻抗匹配参数中选择一个预设阻抗匹配参数，直到选择到匹配的预设阻抗匹配参数。

在一些可行的实施例中，选择单元3101还用于根据预设的匹配规则，从若干预设阻抗匹配参数中选择出一个阻抗匹配参数具体实现如下：选择单元3101从若干预设阻抗匹配参数中，选择史密斯原图中处于预设阻抗变化范围中心位置所对应的预设阻抗匹配参数。选择单元3101重新从若干预设阻抗匹配参数且未被选择过的预设阻抗匹配参数中选择一个预设阻抗匹配参数具体实现如下：若中心位置所对应的预设阻抗匹配参数不匹配，选择中心位置所对应的预设阻抗匹配参数相邻的预设阻抗匹配参数；若当前选择的预设阻抗匹配参数仍然不匹配，继续选择当前选择的预设阻抗参数相邻的预设阻抗参数，直至选择到匹配的预设阻抗匹配参数。以图4所示应用实例为例，中心位置的预设阻抗匹配参数为Q1，选择单元3101优先选择Q1相对应的预设阻抗匹配参数；若Q1不匹配，选择Q2和Q3相对应的预设阻抗匹配参数；若Q2和Q3皆不匹配，选择Q4和Q5；若选择Q4和Q5则选择Q6作为最佳的阻抗匹配参数。

上述实施例中，选择单元3101按照优先顺序逐个选择预设阻抗匹配参数同时检测当前选择的预设阻抗匹配参数是否匹配，通过逐个匹配方式选择出最佳的阻抗匹配参数。

优选地，在一些可行的实施例中，选择单元3101还可以按照任意顺序逐次选择一个预设阻抗匹配参数。控制单元314产生相应的控制信号以控制阻抗匹配网络33选择对应的阻抗且射频源10发射射频。检测单元3101利用定向耦合器35检测当前射频源10输出的前向功率和反射功率，并根据检测到前向功率和反射功率选择出前向功率最佳时所对应的预设阻抗匹配参数作为最佳的预设阻抗匹配参数。可以理解地，本实施方式是将所有的预设阻抗匹配参数都进行检测从中选择最佳的预设阻抗匹配参数。以图4所示应用实例为例，选择单元3101依次选择预设阻抗范围内所有的Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6所对应的阻抗匹配参数，然后检测每次选择的Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6所对应的预设阻抗匹配参数时的前向功率和反射功率，并计算出根据前向功率和反射功率计算输出射频的传输效率，并选择最佳传输效率对应的预设阻抗匹配参数作为最佳的阻抗匹配参数。

请参看图9，其为第二实施例的射频阻抗匹配控制装置31’结构示意图。射频阻抗匹配控制装置31’包括存储器3100和处理器3102。存储器3100用于存储程序指令。处理器3102用于执行程序指令实现下面操作：

根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，一组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数，若干预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的阻抗预设变化范围和史密斯原图进行设置，阻抗预设变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；

根据最佳的阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入射频源和所述射频处理对象之间。

在一些可行的实施例中，处理器3102还用于执行程序指令实现下面操作：

根据预设的匹配规则从所述若干预设阻抗匹配参数中选择一个阻抗匹配参数。在一些可行的实施例中，从若干预设阻抗匹配参数中，选择史密斯原图中处于预设阻抗变化范围中心位置所对应的预设阻抗匹配参数。以图4所示应用实例为例，史密斯原图中处于预设阻抗变化范围中心位置为Q1，因此，优先选择Q1相对应的预设阻抗匹配参数。

根据预设的匹配规则判断当前被选择阻抗匹配参数是否匹配。

若当前被选择的阻抗匹配参数匹配，将所述被选择的阻抗匹配参数选择为所述最佳的阻抗匹配参数。

若当前被选择的阻抗匹配参数不匹配，根据预设的匹配规则从若干预设阻抗匹配参数且未被选择的阻抗匹配参数中选择一个预设阻抗匹配参数；并执行步骤S1003。

仍以以图4所示应用实例为例，若Q1不匹配，选择Q2和Q3相对应的预设阻抗匹配参数。若Q2和Q3皆不匹配，选择Q4和Q5；若选择Q4和Q5则选择Q6作为最佳的阻抗匹配参数。

在一些可行的实施例中，处理器3102还用于执行程序指令实现下面操作：

根据当前选择阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间；

控制射频源10输出射频；

获取射频源10输出的射频的传输效率，具体地，该传输效率为前向功率和反射功率的功率比值。其中，本实施例利用定向耦合器35检测前向功率和反射功率，从通过计算传输效率为前向功率和反射功率的功率比值得出传输效率；

根据获取到的传输效率和预设阈值判断当前选择的预设阻抗匹配参数是否匹配。具体地，若传输效率功效大于或者等于预设阈值，当前选择的预设阻抗匹配参数匹配，反之不匹配。

在一些可行的实施例中，处理器3102还用于执行程序指令实现下面操作：

控制射频源10输出射频；

根据该组预设阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络33依次选择若干阻抗接入射频源10和射频处理对象88之间；

获取射频源10在每个阻抗接入时对应的若干传输效率，获取的若干传输效率与该组预设阻抗匹配参数一一对应；

将获取的若干传输效率中的最佳的传输效率所对应的阻抗匹配参数选择为最佳的阻抗匹配参数。

在一些可行的实施例中，处理器3102还用于执行程序指令实现下面操作：

若射频源10输出射频，获取射频源输出的射频的传输效率；

根据该传输效率和预设阈值，判断出该阻抗匹配网络当前选择的阻抗是否匹配。

若所述阻抗匹配网络当前选择的阻抗不匹配，根据预设的匹配规则从该组预设阻抗匹配参数中重新选择一个最佳的阻抗匹配参数。

请参看图10，其为射频阻抗匹配方法流程示意图。该射频阻抗匹配方法用于控制阻抗匹配网络33选择匹配的阻抗以实现射频源99和射频处理对象88之间的阻抗匹配。射频处理对象88具有阻抗。该阻抗匹配网络33接入射频源99和射频处理对象88之间。该射频阻抗匹配方法具体包括下面步骤。

步骤S901，根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，一组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数，若干预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的阻抗预设变化范围和史密斯原图进行设置，阻抗预设变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置。

该组预设阻抗匹配参数与一种应用或环境下的射频处理对象88相对应。其中，该组预设阻抗匹配参数是根据相应的射频处理对象88在相应的应用下阻抗变化范围进行设置的，用于表示该射频处理对象88在该应用下可选择的阻抗。其中，该组预设阻抗参数可以由用户进行设置或者修改。在一些可行的实施例中，该组预设阻抗参数是默认且无法修改。

请结合参看4至图8，由于射频处理对象88在相应的应用阻抗变化范围Z是一定，且经过多次实验可以获得。如果射频处理对象88在相应的应用阻抗变化范围Z获得，则可以通过史密斯原图中表示出相应的若干阻抗LC。其中，阻抗LC的个数根据匹配精度不同而不同。如果精度越高，例如97％射频都传输到射频处理对象88，则阻抗LC的个数越多，则相应的预设阻抗匹配参数个数越多。反之，如果精度要求不高，例如85％射频都传输到射频处理对象88，则阻抗LC的个数越少，则相应的预设阻抗匹配参数个数越少。下面以图4所示应用为例进行详细说明。图4中的，匹配精度为85％。虚线部分用于表示射频处理对象88的阻抗变化范围Z，6个实线圆圈部分用于表示射频处理对象88可匹配的6个阻抗LC，对应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为6个，分别表示6个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。若图4所示的应用实例中，匹配精度欲想提高至90％，在阻抗变化范围Z中的将出现7个实线圆圈；相应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为7个，分别表示7个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。又若图4所示的应用实例中，匹配精度欲降低至至75％，在阻抗变化范围Z中将出现5个实线圆圈；相应地，射频处理对象88在相应的应用下的预设阻抗匹配参数为5个，分别表示5个阻抗LC在阻抗匹配网络33中相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合。

优选地，在选择相应的电感L[[i]和电容C[i]的组合在阻抗匹配网络33中获得相应的阻抗LC时，用电感L[[i]和电容C[i]个数最少的组合进行表示。即，若有多种电感L[[i]和电容C[i]组合可以表示该阻抗，则通过设置最少个数电感L[[i]和电容C[i]组合表示。如果最少个数的电感L[[i]和电容C[i]也有多个，则任意从其中选择一个即可。

步骤S903，根据最佳的阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入射频源和所述射频处理对象之间。

上述实施例提供的射频阻抗匹配方法可以提供若干阻抗匹配参数且该若干阻抗匹配参数根据射频处理对象在不同应用中的阻抗范围进行设定。另外，上述实施例还从提供的若干阻抗匹配参数中选择其中一个阻抗匹配参数以使得阻抗匹配网络选择匹配的阻抗。由于若干阻抗匹配参数只是在一个阻抗范围内选择，可以使得若干阻抗参数个数大大减少，即阻抗匹配次数也大大减少，从而提高了阻抗匹配的效率。

请参看图11，其为第一实施实例提供的步骤S901的子流程图。步骤S901包括下面步骤。

步骤S1001，根据预设的匹配规则从所述若干预设阻抗匹配参数中选择一个阻抗匹配参数。在一些可行的实施例中，从若干预设阻抗匹配参数中，选择史密斯原图中处于预设阻抗变化范围中心位置所对应的预设阻抗匹配参数。以图4所示应用实例为例，史密斯原图中处于预设阻抗变化范围中心位置为Q1，因此，优先选择Q1相对应的预设阻抗匹配参数。

步骤S1003，根据预设的匹配规则判断当前被选择阻抗匹配参数是否匹配。若当前被选择的阻抗匹配参数匹配，执行步骤S1005；若不匹配执行步骤S1007。

步骤S1005，将所述被选择的阻抗匹配参数选择为所述最佳的阻抗匹配参数。

步骤S1007，根据预设的匹配规则从若干预设阻抗匹配参数且未被选择的阻抗匹配参数中选择一个预设阻抗匹配参数；并执行步骤S1003。仍以以图4所示应用实例为例，若Q1不匹配，选择Q2和Q3相对应的预设阻抗匹配参数。若Q2和Q3皆不匹配，选择Q4和Q5；若选择Q4和Q5则选择Q6作为最佳的阻抗匹配参数。

请参看图12，其为第一实施例提供的步骤S1003子流程图。步骤S1003还具体包括下面步骤。

步骤S1101，根据当前选择阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。

步骤S1103，控制射频源10输出射频。

步骤S1105，获取射频源10输出的射频的传输效率。具体地，该传输效率为前向功率和反射功率的功率比值。其中，本实施例利用定向耦合器35检测前向功率和反射功率，从通过计算传输效率为前向功率和反射功率的功率比值得出传输效率。

步骤S1107，根据获取到的传输效率和预设传输效率阈值判断当前选择的预设阻抗匹配参数是否匹配。具体地，若传输效率大于或者等于预设阈值，当前选择的预设阻抗匹配参数匹配，反之不匹配。

本实施例中，可以按照优选选择策略选择预设阻抗匹配参数进行匹配，可以快速地找到最佳的阻抗匹配参数。

请参看图13，其为第一实施实例提供的步骤S901的子流程图。步骤S901包括下面步骤。

步骤S1201，控制射频源10输出射频。

步骤S1203，根据该组预设阻抗匹配参数控制阻抗匹配网络33依次选择若干阻抗接入射频源10和射频处理对象88之间。

步骤S1205，获取射频源10在每个阻抗接入时对应的若干传输效率，获取的若干传输效率与该组预设阻抗匹配参数一一对应。

步骤S1207，将获取的若干传输效率中的最佳的传输效率所对应的阻抗匹配参数选择为最佳的阻抗匹配参数。

本实施例，通过对所有预设阻抗匹配参数都进行匹配检测，从而得出最佳的预设阻抗匹配参数，在若干预设阻抗匹配参数满足匹配标准时，从中可以获取更优的预设阻抗匹配参数。

请参看图14，在一些可行的实施例中，在步骤S903，在所述根据最佳的阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间之后，该射频阻抗匹配方法还包括下面步骤。

步骤S1301，若射频源10输出射频，获取射频源输出的射频的传输效率。

步骤S1303，根据该传输效率和预设阈值，判断出该阻抗匹配网络当前选择的阻抗是否匹配。

步骤S1305，若所述阻抗匹配网络当前选择的阻抗不匹配，根据预设的匹配规则从该组预设阻抗匹配参数中重新选择一个最佳的阻抗匹配参数。

本实施例可以实时地对检测阻抗是否匹配，并在不匹配时重新选择匹配的阻抗。由于射频处理对象88在射频处理过程中会随着处理进程阻抗发生变化，会引起射频源10阻抗与射频处理对象88之间不匹配。本实施例可以有效解决此问题。

在一些可行的实施例中，该射频阻抗匹配方法还包括从多组预设阻抗匹配参数中选择一组预设阻抗匹配参数。可以理解地，可以优先设置多组预设阻抗匹配参数，即，设置一个或者多个射频处理对象88在不同应用下所对应的多组预设阻抗匹配参数。用户可以根据实际情况选择相应的一组预设阻抗匹配参数。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可运行本发明实施例所述的方法的部分或全部步骤。具体实现中，本发明实施例的计算机存储介质包括：RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM、DVD或其他光存储器，磁带、磁盘或其他磁存储器，或者其他任何可以用于存储所需信息并可被计算机设备所访问的介质。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种射频阻抗匹配的方法，用于控制阻抗匹配网络选择相应的阻抗以实现射频源和射频处理对象的阻抗匹配，所述射频处理对象具有阻抗；所述阻抗匹配网络接入所述射频源和所述射频处理对象之间；其特征在于，所述方法包括：

根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，所述一组预设阻抗匹配参数包括若干预设阻抗匹配参数，所述若干预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的阻抗预设变化范围和史密斯原图进行设置，所述阻抗预设变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；以及

根据最佳的阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。

2.如权利要求1的射频阻抗匹配方法，其特征在于，所述根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数包括：

根据预设的匹配规则从所述若干预设阻抗匹配参数中选择一阻抗匹配参数；

根据所述预设的匹配规则判断所述被选择阻抗匹配参数是否匹配；以及

若所述被选择的阻抗匹配参数匹配，将所述被选择的阻抗匹配参数选择为所述最佳的阻抗匹配参数。

3.如权利要求2所述的射频阻抗匹配的方法，其特征在于，所述方法还包括，

若所述选择的阻抗匹配参数不匹配，根据所述预设的匹配规则从所述若干预设阻抗匹配参数且未被选择的所述预设阻抗匹配参数中选择一个所述预设阻抗匹配参数；以及

重新根据所述预设匹配规则判断当前被选择的阻抗匹配参数是否匹配。

4.如权利要求2所述的射频阻抗匹配的方法，其特征在于，

所述根据预设的匹配规则从所述若干预设阻抗匹配参数中选择一个阻抗匹配参数包括：从所述若干预设阻抗匹配参数中选择位于所述阻抗预设变化范围的中心位置的阻抗匹配参数；

所述根据所述预设的匹配规则从未选择的所述阻抗匹配参数中选择一个所述阻抗匹配参数包括：从所述若干预设阻抗匹配参数且未被选择的所述阻抗匹配参数中选择与上一次所述选择的阻抗匹配参数相邻的阻抗匹配参数。

5.如权利要求2或者3所述的射频阻抗匹配的方法，其特征在于，所述根据预设阻抗匹配匹配规则判断所述选择的阻抗匹配参数是否匹配包括：

根据所述选择阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间；

控制所述射频源输出射频功率；

获取前向传输功率和反射功率，从而获取所述射频源与射频处理对象之间的传输效率；以及

根据获取到的传输效率和预设的传输效率阈值判断所述选择的阻抗是否匹配。

6.如权利要求1所述的射频阻抗匹配的方法，其特征在于，根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数包括：

控制所述射频源与射频处理对象之间的传输效率；

根据所述一组预设阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络依次选择若干阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间；

获取所述射频源在每个阻抗接入时对应的若干传输效率，所述获取的若干传输效率与所述一组预设阻抗匹配参数一一对应；

将所述获取的若干传输效率中的最佳效率所对应的阻抗匹配参数选择为最佳的阻抗匹配参数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据最佳的阻抗匹配参数控制所述阻抗匹配网络选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间之后，所述方法还包括，

若所述射频源输出射频，获取射频源输出的射频的传输效率；

根据所述传输效率和所述预设阈值，判断出所述阻抗匹配网络当前选择的阻抗是否匹配；以及

若所述阻抗匹配网络当前选择的阻抗不匹配，根据所述预设的匹配规则从所述一组预设阻抗匹配参数中重新选择一个最佳的阻抗匹配参数。

8.一种射频阻抗匹配控制装置，其特征在于，所述射频阻抗匹配控制装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行所述程序指令以执行如权利要求1～7所述的射频阻抗匹配的方法。

9.一种射频阻抗匹配器，所述射频阻抗匹配器接入射频源和射频处理对象之间，用于实现所述射频源和所述射频处理对象的阻抗匹配，其特征在于，所述射频阻抗匹配器包括：

射频阻抗匹配控制装置，用于根据预设的匹配规则从一组预设阻抗匹配参数中选择一个最佳的阻抗匹配参数，其中，所述一组阻抗匹配参数包括若干个所述预设阻抗匹配参数，所述一组预设阻抗匹配参数根据所述射频处理对象的预设阻抗变化范围和史密斯原图进行设置，所述预设阻抗变化范围根据所述射频处理对象的应用进行设置；

阻抗匹配网络，用于根据所述选择的最佳的阻抗匹配参数选择相应的阻抗接入所述射频源和所述射频处理对象之间。

10.一种射频设备，所述设备包括射频源以及射频阻抗匹配器，所述射频源用于发射射频，所述射频阻抗匹配器用于选择相应的阻抗以实现射频源和射频处理对象的阻抗匹配，所述射频阻抗匹配器包括阻抗匹配网络和射频阻抗匹配控制装置，所述射频阻抗匹配控制装置用于控制所述阻抗匹配网络选择匹配的阻抗，其特征在于，所述射频阻抗匹配控制装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行所述程序指令以执行如权利要求1～7所述的射频阻抗匹配的方法。