CN114465592A - 阻抗调整方法、射频电路及射频电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种阻抗调整方法、射频电路和射频电源装置，所述射频电源装置用于向负载输出射频信号，所述射频电源装置包括阻抗检测模块和阻抗匹配模块，所述阻抗调整方法包括以下步骤：获取射频信号的输出功率和反射功率，根据所述输出功率和反射功率确定负载的反射系数；当反射系数在预设反射系数区间外时，获取阻抗检测模块检测到的电压值，并根据阻抗检测模块检测到的电压值和阻抗预设表调整阻抗匹配模块的阻抗值，以将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。本发明在阻抗匹配模块的阻抗与负载阻抗不匹配时实时调整阻抗匹配模块的阻抗，以使阻抗匹配模块与负载阻抗匹配，提高射频电源装置的输出效率，减少能量耗费。

Description

阻抗调整方法、射频电路及射频电源装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种阻抗调整方法、射频电路及射频电源装置。

背景技术

射频电源装置的阻抗一般在出厂时就设置好了。但是不同的负载具有不同的阻抗，射频电源装置连接不同的负载工作时，会存在负载与射频电源装置阻抗不匹配的情况，导致射频电源装置输出功率达不到负载所需要的功率。现有的射频电源装置检测负载阻抗，再根据检测到的负载阻抗对应增加输出功率，以使射频电源装置输出功率满足负载所需要的功率。但是由于射频电源装置和负载阻抗不匹配，射频电源装置实际输出效率仍然比较低，能量耗费较多。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种阻抗调整方法、射频电路及射频电源装置，旨在实时调整阻抗以与负载阻抗匹配。

为实现上述目的，本发明提出一种阻抗调整方法，用于射频电源装置，所述射频电源装置用于向负载输出射频信号，所述射频电源装置包括功率检测模块、阻抗检测模块和阻抗匹配模块，所述阻抗调整方法包括：

通过功率检测模块分别获取射频信号的输出功率和反射功率，根据所述输出功率和所述反射功率确定负载的反射系数；

当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向；

按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

在一实施例中，所述当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向具体为：

当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗；

将射频电源装置的等效内阻与负载阻抗进行比较，若负载阻抗大于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻增大；

若负载阻抗小于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻减小。

在一实施例中，所述按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内具体为：

减小阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次减小阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；

增大阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次增大阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

本发明还提供一种射频电路，用于射频电源装置，所述射频电路包括：

控制模块，所述控制模块具有输入端、输出端、第一反馈接收端、第二反馈接收端和控制输出端，所述控制模块的输入端用于与上位机连接；以及

射频输出模块，所述射频输出模块包括：

射频发生模块，所述射频发生模块的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述射频发生模块用于在所述控制模块的控制下输出射频信号；

功率检测模块，所述功率检测模块具有输入端、输出端和反馈端，所述功率检测模块的输入端与所述射频发生模块的输出端连接，所述功率检测模块的反馈端与所述控制模块的第一反馈接收端连接，所述功率检测模块用于检测所述射频发生模块的输出功率和反射功率；

阻抗检测模块，所述阻抗检测模块具有输入端、输出端和反馈端，所述阻抗检测模块的输入端与所述功率检测模块的输出端连接，所述阻抗检测模块的反馈端与所述控制模块的第二反馈接收端连接，所述阻抗检测模块用于检测负载阻抗；

阻抗匹配模块，所述阻抗匹配模块具有输入端、输出端和受控端，所述阻抗匹配模块的输入端与所述阻抗检测模块的输出端连接，所述阻抗匹配模块的输出端用于与负载连接，所述阻抗匹配模块的受控端与所述控制模块的控制输出端连接；

所述控制模块，用于根据所述功率检测模块检测到的输出功率和反射功率确定负载的反射系数，在反射系数在预设反射系数区间外时，根据所述射频电源装置的等效内阻和所述负载阻抗确定所述阻抗匹配模块的阻抗调整方向，并按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；所述控制模块还用于根据所述输出功率和反射功率调整相应的所述射频发生模块输出的射频信号的功率。

在一实施例中，所述射频输出模块数量为多个。

在一实施例中，所述功率检测模块包括输出功率检测模块和反射功率检测模块；

所述输出功率检测模块的输入端与所述射频发生模块的输出端连接，所述输出功率检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述输出功率检测模块用于将所述射频发生模块输出的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块；

所述反射功率检测模块的输入端与所述阻抗检测模块的输入端连接，所述输出功率检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述反射功率检测模块用于将反射回来的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块。

在一实施例中，所述反射功率检测模块包括检波电路和整流电路；

所述检波电路的输入端为所述反射功率检测电路的输入端，所述检波电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端为所述反射功率检测电路的输出端，所述检波电路用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

在一实施例中，所述输出功率检测模块包括检波电路和整流电路；

所述检波电路的输入端为所述输出功率检测电路的输入端，所述检波电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端为所述输出功率检测电路的输出端，所述检波电路用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

在一实施例中，所述阻抗匹配模块包括N个阻抗调节电路，所述阻抗调节电路具有输入端、输出端和受控端；

N为1时，所述阻抗调节电路的输入端为所述阻抗匹配模块的输入端，所述阻抗调节电路的输出端为所述阻抗匹配模块的输出端，所述阻抗调节电路的受控端与所述控制模块连接；

N大于1时，N个所述阻抗调节电路之间电连接；

所述控制模块用于调整相应的所述阻抗调节电路的阻抗，以将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

在一实施例中，所述射频输出模块还包括隔离电路；

所述隔离电路的输入端与所述阻抗匹配模块的输出端一一对应连接，所述隔离电路的输出端用于与负载连接，所述隔离电路用于防止所述射频电路与负载之间的信号干扰，以及抑制所述射频电路产生的电磁干扰。

本发明还提供一种射频电源装置，所述射频电源装置包括保护电路和如上所述的射频电路；

所述保护电路的输入端用于接入电源，所述保护电路的输出端与所述射频电路的输入端连接，所述射频电路具有多个输出端，所述射频电路的多个输出端用于与多个负载连接。

本发明通过反射系数确定阻抗是否匹配，通过阻抗检测模块实时检测负载阻抗确定阻抗调整方向，按照阻抗调整方向根据阻抗预设表依次配置阻抗调整电路的阻抗，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内。本发明在阻抗匹配模块的阻抗与负载阻抗不匹配时实时调整阻抗匹配模块的阻抗，以使阻抗匹配模块与负载阻抗匹配，提高射频电源装置的输出效率，减少能量耗费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明阻抗调整方法的步骤流程图；

图2为本发明射频电路一实施例的结构示意图；

图3为本发明功率检测电路一实施例的结构示意图；

图4为本发明阻抗调节电路一实施例的结构示意图；

图5为本发明射频电源装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，本发明提出一种阻抗调整方法，用于射频电源装置，射频电源装置用于向负载输出射频信号，射频电源装置包括功率检测模块、阻抗检测模块和阻抗匹配模块，阻抗调整方法包括：

S100：通过功率检测模块分别获取射频信号的输出功率和反射功率，根据所述输出功率和所述反射功率确定负载的反射系数；

S200：当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向；

S300：按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

射频电源装置连接负载工作时，由于不同负载的阻抗不同，产生的反射系数也不同。通过功率检测模块分别获取射频信号的输出功率和反射功率，以确定负载的反射系数。当反射系数在预设反射系数区间外时，说明射频电源装置的等效内阻与负载阻抗不匹配，需要调整。阻抗检测模块可以通过检测连接负载时的电压值或电流值来确定负载阻抗，并根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向。按照确定的阻抗调整方向调整阻抗匹配模块中的电感值和电容值，进而调整射频电源装置的等效内阻，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内，此时射频电源装置与负载实现阻抗匹配。

本发明通过实时检测反射系数确定阻抗是否匹配，通过阻抗检测模块检测负载阻抗确定阻抗调整方向，按照阻抗调整方向调整阻抗调整电路的阻抗，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内。本发明在射频电源装置的等效内阻与负载阻抗不匹配时实时调整阻抗匹配模块的阻抗，以使射频电源装置与负载阻抗匹配，在连接不同负载时可以使射频电源装置的输出效率始终保持在较高范围内，减少能量耗费。

在一实施例中，所述当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向具体为：

当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗；

将射频电源装置的等效内阻与负载阻抗进行比较，若负载阻抗大于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻增大；

若负载阻抗小于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻减小。

可以通过查找阻抗预设表的方法确定负载阻抗。阻抗预设表为电压值与负载阻抗值或电流值与负载阻抗值之间的映射，不同的电压值或者电流值对应唯一的负载阻抗值。射频电源装置在连接负载时，电路中的电流或电压会发生变化。阻抗检测模块可以通过检测连接负载时的电压值或电流值，根据检测到的电压值或电流值查找阻抗预设表确定负载阻抗。也可以根据检测到的电压值或者电流值直接计算负载阻抗值。将射频电源装置的等效内阻与负载阻抗进行比较以确定阻抗调整方向。

本实施例通过将直接检测负载阻抗转换为检测电流或者电压，使负载阻抗更容易被检测。

在一实施例中，所述按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内具体为：

减小阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次减小阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；

增大阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次增大阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

需要减小阻抗匹配模块的阻抗值时，按照预设阻抗间隔依次减小阻抗匹配模块的阻抗值，进而减小射频电源装置的等效内阻，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内，此时射频电源装置与负载实现阻抗匹配。

需要增大阻抗匹配模块的阻抗值时，按照预设阻抗间隔依次增大阻抗匹配模块的阻抗值，进而增大射频电源装置的等效内阻，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内，此时射频电源装置与负载实现阻抗匹配。

其中预设阻抗间隔的设置具体为，若阻抗检测模块检测到的电压值与预设电压值的相差较大，或阻抗检测模块检测到的电流值与预设电流值的相差较大，则设置较大的预设阻抗间隔；若阻抗检测模块检测到的电压值与预设电压值的相差较小，或阻抗检测模块检测到的电流值与预设电流值的相差较小，则选取较小的预设阻抗间隔。

直接根据检测到的电压值或者电流值确定负载阻抗值可能存在误差，本实施例按照预设阻抗间隔慢慢调整阻抗匹配电路的阻抗值，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内，使阻抗调整更加准确、高效。

本发明还提供一种射频电路，用于射频电源装置，射频电路包括控制模块100和射频输出模块200。

射频输出模块200包括射频发生模块210、功率检测模块220、阻抗检测模块230和阻抗匹配模块240。

控制模块100具有输入端、输出端、第一反馈接收端、第二反馈接收端和控制输出端，控制模块100的输入端用于与上位机连接。

射频发生模块210的输入端与控制模块100的输出端连接，射频发生模块210用于在控制模块100的控制下输出射频信号。

功率检测模块220具有输入端、输出端和反馈端，功率检测模块220的输入端与射频发生模块210的输出端连接，功率检测模块220的反馈端与控制模块100的第一反馈接收端连接，功率检测模块220用于检测射频发生模块210的输出功率和反射功率。

阻抗检测模块230具有输入端、输出端和反馈端，阻抗检测模块230的输入端与功率检测模块220的输出端连接，阻抗检测模块230的反馈端与控制模块100的第二反馈接收端连接，阻抗检测模块230用于检测负载阻抗。

阻抗匹配模块240，阻抗匹配模块240具有输入端、输出端和受控端，阻抗匹配模块240的输入端与阻抗检测模块230的输出端连接，阻抗匹配模块240的输出端用于与负载连接，阻抗匹配模块240的受控端与控制模块100的控制输出端连接。

控制模块100用于根据所述功率检测模块检测到的输出功率和反射功率确定负载的反射系数，在反射系数在预设反射系数区间外时，根据所述射频电源装置的等效内阻和所述负载阻抗确定所述阻抗匹配模块的阻抗调整方向，并按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；所述控制模块100还用于根据所述输出功率和反射功率调整相应的所述射频发生模块210输出的射频信号的功率。

其中，功率检测模块40采用巴伦电路。

射频电源装置连接不同负载工作时，由于不同负载的阻抗不同，产生的反射系数也不同。通过功率检测模块分别获取射频信号的输出功率和反射功率，以确定负载的反射系数。当反射系数在预设反射系数区间外时，说明射频电源装置的等效内阻与负载阻抗不匹配，需要调整。阻抗检测模块通过检测连接负载时的电压值或电流值来确定负载阻抗，并根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向。按照确定的阻抗调整方向以预设阻抗间隔调整阻抗匹配模块的阻抗值，进而调整射频电源装置的等效内阻，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内，此时射频电源装置与负载实现阻抗匹配。

功率检测模块220将接收到的射频发生模块210输出的射频信号和由阻抗匹配模块反射回来的射频信号分别转换为电压信号输出至控制模块100，以确定输出功率和反射功率。控制模块100计算输出功率和反射功率的差值，确定负载吸收功率。当负载吸收功率大于预设功率时，说明此时射频电路输出至负载的射频功率过高，控制模块100控制射频发生模块210输出功率更小的射频信号；当负载吸收功率小于预设功率时，说明此时射频电路输出至负载的射频功率过低，控制射频发生模块210输出功率更大的射频信号，以使射频发生模块210输出的射频信号功率恒定。

射频输出模块200还包括放大器，放大器的输入端与射频发生模块210的输出端连接，放大器的输出端与功率检测模块220的输入端连接。射频电源装置连接不同负载时，控制模块100可以通过控制放大器的放大倍数来调整实际输出至负载的射频信号的功率，以满足负载所需要的功率。

本发明通过实时检测反射系数确定阻抗是否匹配，通过阻抗检测模块检测负载阻抗确定阻抗调整方向，按照阻抗调整方向调整阻抗调整电路的阻抗，直至将反射系数调整至预设反射系数区间内。本发明在射频电源装置的等效内阻与负载阻抗不匹配时实时调整阻抗匹配模块的阻抗，以使射频电源装置与负载阻抗匹配，在连接不同负载时可以使射频电源装置的输出效率始终保持在较高范围内，减少能量耗费。

在一实施例中，射频输出模块200数量为多个。

多个射频输出模块200独立输出多路射频信号，可以连接多个负载使用。并根据负载的阻抗和反射系数调整相应的射频输出模块200的阻抗和射频信号的输出功率。

在一实施例中，功率检测模块包括输出功率检测模块221和反射功率检测模块222。

所述输出功率检测模块221的输入端与所述射频发生模块210的输出端连接，所述输出功率检测模块221的输出端与所述控制模块100连接，所述输出功率检测模块221用于将所述射频发生模块210输出的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块100。

所述反射功率检测模块222的输入端与所述阻抗检测模块的输入端连接，所述输出功率检测模块221的输出端与所述控制模块100连接，所述反射功率检测模块222用于将反射回来的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块100。

功率检测模块还包括隔离电路。隔离电路的输入端与所述射频发生模块210的输出端连接，隔离电路的输入端与所述阻抗检测模块的输入端连接。隔离电路用于前后级电路的隔离匹配，避免前后级电路之间的信号干扰。

本实施例可以连接不同负载使用，通过功率检测模块220检测不同负载的输出功率和反射功率，并根据输出功率和反射功率单独控制输出至每个负载的射频信号的功率，对每个负载的射频信号的输出控制更加精准，安全性更高。

在一实施例中，所述输出功率检测模块221包括检波电路221a和整流电路221b。

所述检波电路221a的输入端为所述输出功率检测电路的输入端，所述检波电路221a的输出端与所述整流电路221b的输入端连接，所述整流电路221b的输出端为所述输出功率检测电路的输出端，所述检波电路221a用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路221b用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

输出功率检测模块221还包括滤波电路222c，滤波电路222c的输入端与整流电路221b的输出端连接，滤波电路222c的输出端接地。滤波电路222c用于对整流电路221b输出的直流电信号进行滤波。

反射功率检测模块222包括检波电路222a和整流电路222b。

所述检波电路222a的输入端为所述反射功率检测电路的输入端，所述检波电路222a的输出端与所述整流电路222b的输入端连接，所述整流电路222b的输出端为所述反射功率检测电路的输出端，所述检波电路222a用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路222b用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

反射功率检测模块222还包括滤波电路222c，滤波电路222c的输入端与整流电路222b的输出端连接，滤波电路222c的输出端接地。滤波电路222c用于对整流电路222b输出的直流电信号进行滤波。

本实施例通过将射频信号进行检波整流后转换为相应的直流电信号输出至控制模块100，使输出功率和反射功率更容易被检测。

在一实施例中，阻抗匹配模块240包括N个阻抗调节电路，阻抗调节电路具有输入端、输出端和受控端。

N为1时，阻抗调节电路的输入端为阻抗匹配模块240的输入端，阻抗调节电路的输出端为阻抗匹配模块240的输出端，阻抗调节电路的受控端与控制模块100连接。

N大于1时，N大于1时，N个阻抗调节电路之间电连接。

控制模块100用于调整相应的阻抗调节电路的阻抗，以将反射系数调整至预设反射系数区间内。

N大于1时，多个阻抗调节电路之间的连接方式可以根据实际应用场景确定，在此不作限定。例如多个阻抗调节电路依次串联、并联、先串联后并联或者先并联后串联。

在实际应用中，可以选择阻抗调节电路的数量来实现不同范围的阻抗调节。阻抗调节电路的数量越多，可调节的阻抗范围越大。

在一实施例中，阻抗调节电路包括开关电路241、第一调节电路242和第二调节电路243。

开关电路241具有输入端、受控端、第一输出端和第二输出端，开关电路241的输入端为阻抗调节电路的输入端，开关电路241的受控端与控制模块100连接，开关电路241的第一输出端为阻抗调节电路的输出端，开关电路241的第二输出端与第二调节电路243的第一输出端连接。

第一输出电路的输入端与开关电路241的输入端连接，第一输出电路的输出端与开关电路241的第一输出端连接。

第二输出电路的第二端接地。

开关电路241用于在控制模块100的控制下，将开关电路241的输入端与第一输出端连接，第一调节电路242和第二调节电路243不工作，或者将开关电路241的输入端与第二输出端连接，以使第一调节电路242和第二调节电路243工作。

开关电路241的输入端与第一输出端连接时，第一调节电路242被短路，第二调节电路243未连接，此时阻抗调节电路的阻抗值为零；开关电路241的输入端与第二输出端连接时，第一调节电路242和第二调节电路243工作，此时阻抗调节电路阻抗值不为零。

本实施例通过控制相应的阻抗调节电路中开关电路241的输入端与第一输出端连接，可以减小阻抗匹配模块240的阻抗，通过控制相应的阻抗调节电路中开关电路241的输入端与第二输出端连接，可以增大阻抗匹配模块240的阻抗。

在一实施例中，第一调节电路242包括第一电感L1。

第一电感L1的输入端与开关电路241的输入端连接，第一电感L1的输出端与开关电路241的第一输出端连接。

在一实施例中国，第二调节电路243包括第一电容C1和第二电容C2。

第一电容C1和第二电容C2的第一端与第二调节电路243的第一输出端连接，第一电容C1和第二电容C2的第二端接地。

在一实施例中，阻抗调节电路还包括状态指示电路。

开关电路241还包括第三输出端，状态指示电路的输入端与开关电路241的第三输出端连接，状态指示电路的输出端接地，状态指示电路用于在开关电路241的输入端与第二输出端连接时点亮。

本实施例通过状态指示电路指示第一调节电路242和第二调节电路243的工作状态，用户可以直观地获知阻抗匹配情况。

在一实施例中，状态指示电路包括第一电阻R1和指示灯D1。

第一电阻R1的输入端与开关电路241的第三输出端连接，第一电阻R1的输出端与指示灯D1的输入端连接，指示灯D1的输出端接地。

本实施例通过指示灯D1指示第一调节电路242和第二调节电路243的工作状态，在第一调节电路242和第二调节电路243工作时点亮，在第一调节电路242和第二调节电路243不工作时熄灭，用户可以直观地获知阻抗匹配情况。

在一实施例中，射频电路还包括隔离电路250。

隔离电路250的输入端与阻抗匹配模块240的输出端连接，隔离电路250的输出端用于与负载连接，隔离电路250用于防止射频电路与负载之间的信号干扰，以及抑制射频电路产生的电磁干扰。

本实施例通过隔离电路保护射频电路不受干扰，使输出的射频信号更稳定。

在一实施例中，隔离电路250包括电磁干扰抑制电路和隔直电路。

电磁干扰抑制电路用于抑制电路中的电磁干扰现象，隔直电路用于隔离直流电信号。

电磁干扰抑制电路用于抑制电路中的电磁干扰现象，防止射频电路产生的电磁能量干扰其他设备或其他设备产生的电磁能量对射频电路产生干扰。隔直电路用于隔离直流电信号，避免射频信号的直流电信号和负载的直流电信号互相干扰。

参照图5，本发明还提供一种射频电源装置，射频电源装置包括保护电路300和如上所述的射频电路400。

保护电路300的输入端用于接入电源，保护电路300的输出端与射频电路400的输入端连接，射频电路400具有多个输出端，射频电路400的多个输出端用于与多个负载连接。

可以理解的是，由于在上述射频电源装置中使用了上述射频电路400，因此，该射频电源装置的实施例包括上述射频电路400全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

在一实施例中，保护电路300包括干扰抑制电路310、过流保护电路320、滤波电路330和电流检测电路340。

干扰抑制电路310的输入端用于接入电源，干扰抑制电路310的输出端与过流保护电路320的输入端连接，干扰抑制电路310用于抑制射频电路400产生的电磁干扰。

过流保护电路320的输出端与滤波电路330的输入端连接，过流保护电路320用于在电路中的电流值大于第一预设电流值时断开电源与射频电路400的连接。

滤波电路330的输出端与电流检测电路340连接，滤波电路330用于对输入的电源进行滤波。

电流检测电路340的输出端与射频电路400的控制器和射频放大电路均连接，电流检测电路340用于检测滤波电路330输出的电流大小，射频电路400的控制器用于在电流检测电路340检测到的电流值大于第二预设电流值时，控制射频电路400停止工作。

干扰抑制电路310用于抑制电路中的电磁干扰现象，防止射频电路400产生的电磁能量干扰其他设备或其他设备产生的电磁能量对射频电路400产生干扰。当电源电压过大时，过流保护电路320可以及时断开电源输入，保护射频电源装置不被损坏。通过滤波电路330对电源进行滤波，可以使输入至射频电源装置的电源信号更稳定。通过电源检测电路实时检测电路中的电流，当电流较大时，控制器控制射频电路400停止工作，避免大电流损坏射频电源装置和负载。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种阻抗调整方法，用于射频电源装置，所述射频电源装置用于向负载输出射频信号，所述射频电源装置包括功率检测模块、阻抗检测模块和阻抗匹配模块，其特征在于，所述阻抗调整方法包括：

通过功率检测模块分别获取射频信号的输出功率和反射功率，根据所述输出功率和所述反射功率确定负载的反射系数；

当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向；

按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

2.如权利要求1所述的阻抗调整方法，其特征在于，所述当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗，根据射频电源装置的等效内阻和负载阻抗确定阻抗匹配模块的阻抗调整方向具体为：

当反射系数在预设反射系数区间外时，获取射频电源装置的等效内阻，通过阻抗检测模块获取负载阻抗；

将射频电源装置的等效内阻与负载阻抗进行比较，若负载阻抗大于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻增大；

若负载阻抗小于射频电源装置的等效内阻，则调整阻抗匹配模块的阻抗以使射频电源装置的等效内阻减小。

3.如权利要求1所述的阻抗调整方法，其特征在于，所述按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内具体为：

减小阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次减小阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；

增大阻抗匹配模块的阻抗时，按照预设阻抗间隔依次增大阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

4.一种射频电路，用于射频电源装置，其特征在于，所述射频电路包括：

控制模块，所述控制模块具有输入端、输出端、第一反馈接收端、第二反馈接收端和控制输出端，所述控制模块的输入端用于与上位机连接；以及

射频输出模块，所述射频输出模块包括：

射频发生模块，所述射频发生模块的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述射频发生模块用于在所述控制模块的控制下输出射频信号；

功率检测模块，所述功率检测模块具有输入端、输出端和反馈端，所述功率检测模块的输入端与所述射频发生模块的输出端连接，所述功率检测模块的反馈端与所述控制模块的第一反馈接收端连接，所述功率检测模块用于检测所述射频发生模块的输出功率和反射功率；

阻抗检测模块，所述阻抗检测模块具有输入端、输出端和反馈端，所述阻抗检测模块的输入端与所述功率检测模块的输出端连接，所述阻抗检测模块的反馈端与所述控制模块的第二反馈接收端连接，所述阻抗检测模块用于检测负载阻抗；

阻抗匹配模块，所述阻抗匹配模块具有输入端、输出端和受控端，所述阻抗匹配模块的输入端与所述阻抗检测模块的输出端连接，所述阻抗匹配模块的输出端用于与负载连接，所述阻抗匹配模块的受控端与所述控制模块的控制输出端连接；

所述控制模块，用于根据所述功率检测模块检测到的输出功率和反射功率确定负载的反射系数，在反射系数在预设反射系数区间外时，根据所述射频电源装置的等效内阻和所述负载阻抗确定所述阻抗匹配模块的阻抗调整方向，并按照阻抗调整方向调整阻抗匹配模块的阻抗值，直至将所述反射系数调整至预设反射系数区间内；所述控制模块还用于根据所述输出功率和反射功率调整相应的所述射频发生模块输出的射频信号的功率。

5.如权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述射频输出模块数量为多个。

6.如权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述功率检测模块包括输出功率检测模块和反射功率检测模块；

所述输出功率检测模块的输入端与所述射频发生模块的输出端连接，所述输出功率检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述输出功率检测模块用于将所述射频发生模块输出的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块；

所述反射功率检测模块的输入端与所述阻抗检测模块的输入端连接，所述输出功率检测模块的输出端与所述控制模块连接，所述反射功率检测模块用于将反射回来的射频信号转换为相应的电信号输出至所述控制模块。

7.如权利要求6所述的射频电路，其特征在于，所述反射功率检测模块包括检波电路和整流电路；

所述检波电路的输入端为所述反射功率检测电路的输入端，所述检波电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端为所述反射功率检测电路的输出端，所述检波电路用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

8.如权利要求7所述的射频电路，其特征在于，所述输出功率检测模块包括检波电路和整流电路；

所述检波电路的输入端为所述输出功率检测电路的输入端，所述检波电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端为所述输出功率检测电路的输出端，所述检波电路用于对接收到的射频信号进行检波，所述整流电路用于将交流电信号转换为直流电信号输出。

9.如权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述阻抗匹配模块包括N个阻抗调节电路，所述阻抗调节电路具有输入端、输出端和受控端；

N为1时，所述阻抗调节电路的输入端为所述阻抗匹配模块的输入端，所述阻抗调节电路的输出端为所述阻抗匹配模块的输出端，所述阻抗调节电路的受控端与所述控制模块连接；

N大于1时，N个所述阻抗调节电路之间电连接；

所述控制模块用于调整相应的所述阻抗调节电路的阻抗，以将所述反射系数调整至预设反射系数区间内。

10.如权利要求4所述的射频电路，其特征在于，所述射频输出模块还包括隔离电路；

所述隔离电路的输入端与所述阻抗匹配模块的输出端一一对应连接，所述隔离电路的输出端用于与负载连接，所述隔离电路用于防止所述射频电路与负载之间的信号干扰，以及抑制所述射频电路产生的电磁干扰。

11.一种射频电源装置，其特征在于，所述射频电源装置包括保护电路和如权利要求1～10任一项所述的射频电路；

所述保护电路的输入端用于接入电源，所述保护电路的输出端与所述射频电路的输入端连接，所述射频电路具有多个输出端，所述射频电路的多个输出端用于与多个负载连接。

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