JP5635059B2 - 高周波電力を監視する計測システム及び方法 - Google Patents
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Description
前記回路内の複数の位置の内の対応位置における高周波電力の電気的特性に基づいてアナログ信号をそれぞれ発生する複数の高周波センサと、
前記アナログ信号に基づいて出力信号を発生する多重化モジュールであって、周波数領域での多重化によって前記アナログ信号を出力信号に多重化する多重化モジュールと、
前記出力信号を受信し、該出力信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールとを含み、
前記メッセージは、前記複数の高周波センサによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする計測システムである。
また本発明は、回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
周波数領域で多重化する多重化モジュールであって、
前記回路内の複数の位置の内の1つにおける高周波電力の電気的特性に基づいて出力信号をそれぞれ発生する複数のセンサチャネルであって、各センサチャネルが、
高周波電力の電気的特性に基づいて第1の信号を発生する高周波センサと、
周期信号を発生する発振器と、
センサチャネルのための出力信号を発生するために、前記第1の信号と前記周期信号とを混合するミキサとを含む複数のセンサチャネルと、
センサチャネルからの複数の出力信号に基づいて第2の出力信号を発生する高周波結合器とを含む多重化モジュールを含むことを特徴とする計測システムである。
前記メッセージは、各センサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする。
本発明において、前記高周波センサが電圧/電流プローブであることを特徴とする。
本発明において、前記周波数が周波数領域において等間隔であることを特徴とする。
周波数領域で多重化する多重化モジュールであって、
前記回路内の複数の位置の1つにおける高周波電力の電気的特性に基づいて一対の出力信号をそれぞれ発生する複数のセンサチャネルであって、各センサチャネルが、
高周波電力に基づいて一対のアナログ信号を発生する高周波センサと、
位相の異なる第1の周期信号および第2の周期信号を発生する発振器と、
センサチャネルの出力信号の内の一方を発生するために、第1の周期信号とアナログ信号の一方とを混合する第1のミキサと、
センサチャネルの出力信号の内の他方を発生するために、第2の周期信号とアナログ信号の他方とを混合する第2のミキサとを含む複数のセンサチャネルと、
第1のミキサからの複数の出力信号に基づいて第1の広帯域信号を発生する第1の高周波結合器と、
第2のミキサからの複数の出力信号に基づいて第2の広帯域信号を発生する第2の高周波結合器とを含む多重化モジュールを含むことを特徴とする計測システムである。
前記メッセージは、複数のセンサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする。
本発明において、前記高周波センサが電圧/電流プローブであることを特徴とする。
周波数領域で多重化する多重化工程であって、
前記回路内の複数の位置の内の対応位置における高周波電力の電気的特性に基づいて出力信号を発生する発生工程であって、各発生工程が、
高周波電力に基づいて第1の信号を発生する工程と、
周期信号を発生する工程と、
前記出力信号を発生するために前記第1の信号と前記周期信号とを混合する工程とを含む発生工程と、
各出力信号の周波数成分を含む広帯域信号を発生するために前記出力信号を結合する工程とを含む多重化工程を含むことを特徴とする監視方法である。
前記メッセージは電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする。
本発明において、前記出力信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする。
本発明において、前記周波数が周波数領域において等間隔であることを特徴とする。
らは1またはそれ以上のソフトウエアプログラムもしくはファームウエアプログラム、組み合わせ論理回路、および/または記載された機能性を与える他の好適な要素を実行する。
ングモジュールの増幅率が調節されてもよい。
2が示されている。時間分割多重化モジュール22は、プローブ20の1つからの全周波数スペクトルが、選択された時間において分析モジュール24に到達することを可能としている。第1のマルチプレクサ150は、プローブ20のそれぞれからのアナログ信号の一方を受信する複数の入力部を含む。第2のマルチプレクサ152は、プローブ20のそれぞれからのアナログ信号の他方を受信する複数の入力部を含む。マルチプレクサ150,152のそれぞれは、プローブ選択信号154を受信する入力部を含む。プローブ選択信号154によって、選択された時間においてどのプローブ20がマルチプレクサ150,152の出力部へ信号を送ったかがわかる。
フィルタ168−Mの通過バンドは174と示されている。図10Cはまた、スケーリングモジュール166−Mの増幅率が単一のものよりも小さく、それによって、結合器170に入る前にf1の振幅を減じているものと仮定している。図10Dは、結合器170の出力におけるスペクトル図を示している。
タ対のサンプルレートで機能する。各デジタル混合モジュール204からの結果は、デジタル化されたデータに含まれる周波数とデジタル周波数合成器によって与えられる信号との和および差から構成されるスペクトルである。
(1)回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
高周波電力の電気的特性に基づいてアナログ信号をそれぞれ発生する複数の高周波センサと、
前記アナログ信号に基づいて出力信号を発生する多重化モジュールと、
前記出力信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールとを含み、
前記メッセージは、前記複数の高周波センサによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする計測システム。
(2)前記多重化モジュールは、前記アナログ信号を出力信号に多重化するために時間領域多重を使用することを特徴とする計測システム。
(3)前記多重化モジュールは、前記アナログ信号を出力信号に多重化するために周波数領域多重を使用することを特徴する計測システム。
(4)回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
前記回路内の複数の位置の1つにおける高周波電力の電気的特性に基づいて一対のアナログ信号をそれぞれ発生する複数の高周波センサと、
各対のアナログ信号から一方のアナログ信号を受信し、受信した信号の1つを制御信号に従って第1のマルチプレクサの出力部へ送る第1のマルチプレクサと、
各対のアナログ信号から他方のアナログ信号を受信し、受信した信号の1つを制御信号に従って第2のマルチプレクサの出力部へ送る第2のマルチプレクサと、
前記第1のマルチプレクサおよび前記第2のマルチプレクサの出力部からの信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールとを含み、
前記メッセージは、複数のセンサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報
を包含していることを特徴とする計測システム。
(5)前記高周波センサが方向性結合器であることを特徴とする計測システム。
(6)前記高周波センサが電圧/電流プローブであることを特徴とする計測システム。
(7)前記高周波センサからのアナログ信号のそれぞれと直列に接続する複数の信号調節分割モジュールをさらに含み、
各信号調節分割モジュールが、
アナログ信号の内の対応信号の各周波数成分を通過させる複数のフィルタと、
少なくとも一部の周波数成分を増幅または減衰する複数のスケーリングモジュールと、
前記第1のマルチプレクサおよび前記第2のマルチプレクサの一方に伝達される信号を発生するために周波数成分を結合する結合器とを含むことを特徴とする計測システム。
(8)前記分析モジュールは、前記第1のマルチプレクサおよび前記第2のマルチプレクサの出力部からの各信号をろ波するフィルタをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(9)前記第1のマルチプレクサおよび前記第2のマルチプレクサからの各信号を変換する一対のアナログデジタルコンバータをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(10)前記分析モジュールは、前記マルチプレクサからの信号を高周波電力の周波数よりも小さいベースバンド周波数に変換する複数の変換モジュールをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(11)前記各変換モジュールは、前記一対のアナログデジタルコンバータからの変換信号を混合する混合モジュールをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(12)前記混合モジュールのそれぞれからの出力信号をデシメートするデシメーションモジュールをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(13)前記デシメーションモジュールのそれぞれからの出力信号をろ波する低域通過フィルタモジュールをさらに含むことを特徴とする計測システム。
(14)回路内の複数の位置における高周波電力を監視するための方法において、
前記回路内の複数の位置の内の対応位置における高周波電力の電気的特性に基づいて一対のアナログ信号を発生する工程と、
前記一対のアナログ信号の一方の信号を第1の出力信号に多重化する工程と、
前記一対のアナログ信号の他方の信号を第2の出力信号に多重化する工程と、
前記多重化工程の第1の出力信号および第2の出力信号からの信号に基づいてメッセージを発生する工程とを含み、
前記メッセージは複数のセンサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする監視方法。
(15)前記電気的特性は、前進電力および反射電力を含むことを特徴とする監視方法。
(16)前記電気的特性は、電圧および電流を含むことを特徴とする監視方法。
(17)前記各一対のアナログ信号をろ波して、複数の各周波数成分にする工程と、
少なくとも前記周波数成分の一部を増幅する工程と、
第1のマルチプレクサおよび第2のマルチプレクサの1つに伝達される一対の信号におけるそれぞれの信号を発生するために前記周波数成分を結合する工程とをさらに含むことを特徴とする監視方法。
(18)第1のマルチプレクサおよび第2のマルチプレクサの出力部からのそれぞれの信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
(19)第1のマルチプレクサおよび第2のマルチプレクサの出力部からのそれぞれの信号をデジタル化する工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
(20)マルチプレクサからの信号を高周波電力の周波数よりも小さいベースバンド周波数に変換する工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
(21)前記デジタル化された信号とデジタル信号とを混合する工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
(22)ミキサモジュールのそれぞれからの出力信号をデシメートする工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
(23)前記デシメートされた信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする監視方法。
12 高周波発生装置
14 制御モジュール
16 インピーダンス整合回路網
18,18’ プラズマチャンバ
20 増設プローブ
22 多重化モジュール
24 分析モジュール
26 スプリッタ
50 無線高周波送信機
52 高周波送信機
54 高周波フィルタ/結合器
56 アンテナ
60 混合モジュール
62 局部発振器
64 ミキサ
66,74,76 低域通過フィルタ
68 高域通過フィルタ
70 第1の高周波結合器
72 第2の高周波結合器
150,152 マルチプレクサ
154 プローブ選択信号
160 信号調節分割モジュール
162,166 スケーリングモジュール
164 スプリッタ
168 フィルタ
170 結合器
180 低域通過フィルタ
182 高域通過フィルタ
184,186 アナログデジタルコンバータ対
188,190 フィールドプログラマブルゲートアレイ
192 デジタル信号処理装置
202 変換モジュール
204 混合モジュール
206 デジタル周波数合成器
208 デシメーションモジュール
210 低域通過フィルタモジュール
212 デカルト−極変換モジュール
214 周波数定点信号
Claims (28)
- 回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
前記回路内の複数の位置の内の対応位置における高周波電力の電気的特性に基づいてアナログ信号をそれぞれ発生する複数の高周波センサと、
前記アナログ信号に基づいて出力信号を発生する多重化モジュールであって、周波数領域での多重化によって前記アナログ信号を出力信号に多重化する多重化モジュールと、
前記出力信号を受信し、該出力信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールとを含み、
前記メッセージは、前記複数の高周波センサによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする計測システム。 - 回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
周波数領域で多重化する多重化モジュールであって、
前記回路内の複数の位置の内の1つにおける高周波電力の電気的特性に基づいて出力信号をそれぞれ発生する複数のセンサチャネルであって、各センサチャネルが、
高周波電力の電気的特性に基づいて第1の信号を発生する高周波センサと、
周期信号を発生する発振器と、
センサチャネルのための出力信号を発生するために、前記第1の信号と前記周期信号とを混合するミキサとを含む複数のセンサチャネルと、
センサチャネルからの複数の出力信号に基づいて第2の出力信号を発生する高周波結合器とを含む多重化モジュールを含むことを特徴とする計測システム。 - 前記高周波結合器からの第2の出力信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールをさらに含み、
前記メッセージは、各センサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする請求項2に記載の計測システム。 - 前記高周波センサが方向性結合器であることを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 前記高周波センサが電圧/電流プローブであることを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 前記高周波センサからの第1の信号のそれぞれをろ波する複数の低域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 複数の前記ミキサからの出力信号のそれぞれをろ波する複数の高域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 前記高周波結合器からの第2の出力信号をろ波するフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 前記周期信号のそれぞれが他の周期信号とは異なる周波数を有することを特徴とする請求項2に記載の計測システム。
- 前記周波数が周波数領域において等間隔であることを特徴とする請求項9に記載の計測システム。
- 回路内の複数の位置における高周波電力を監視する計測システムにおいて、
周波数領域で多重化する多重化モジュールであって、
前記回路内の複数の位置の1つにおける高周波電力の電気的特性に基づいて一対の出力信号をそれぞれ発生する複数のセンサチャネルであって、各センサチャネルが、
高周波電力に基づいて一対のアナログ信号を発生する高周波センサと、
位相の異なる第1の周期信号および第2の周期信号を発生する発振器と、
センサチャネルの出力信号の内の一方を発生するために、第1の周期信号とアナログ信号の一方とを混合する第1のミキサと、
センサチャネルの出力信号の内の他方を発生するために、第2の周期信号とアナログ信号の他方とを混合する第2のミキサとを含む複数のセンサチャネルと、
第1のミキサからの複数の出力信号に基づいて第1の広帯域信号を発生する第1の高周波結合器と、
第2のミキサからの複数の出力信号に基づいて第2の広帯域信号を発生する第2の高周波結合器とを含む多重化モジュールを含むことを特徴とする計測システム。 - 前記第1の高周波結合器および前記第2の高周波結合器からの広帯域信号に基づいてメッセージを発生する分析モジュールをさらに含み、
前記メッセージは、複数のセンサチャネルによって検出される電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする請求項11に記載の計測システム。 - 前記高周波センサが方向性結合器であることを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 前記高周波センサが電圧/電流プローブであることを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 前記高周波センサからのアナログ信号のそれぞれをろ波する低域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 複数の前記ミキサからの出力信号のそれぞれをろ波する複数の高域通過フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 前記第1の広帯域信号および前記第2の広帯域信号のそれぞれをろ波する第1のフィルタおよび第2のフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 前記周期信号のそれぞれが他の周期信号とは異なる周波数を有することを特徴とする請求項11に記載の計測システム。
- 前記周期信号の周波数が周波数領域において等間隔であることを特徴とする請求項18に記載の計測システム。
- 回路内の複数の位置における高周波電力を監視するための方法において、
周波数領域で多重化する多重化工程であって、
前記回路内の複数の位置の内の対応位置における高周波電力の電気的特性に基づいて出力信号を発生する発生工程であって、各発生工程が、
高周波電力に基づいて第1の信号を発生する工程と、
周期信号を発生する工程と、
前記出力信号を発生するために前記第1の信号と前記周期信号とを混合する工程とを含む発生工程と、
各出力信号の周波数成分を含む広帯域信号を発生するために前記出力信号を結合する工程とを含む多重化工程を含むことを特徴とする監視方法。 - 前記広帯域信号に基づいてメッセージを発生する工程をさらに含み、
前記メッセージは電気的特性に関する情報を包含していることを特徴とする請求項20に記載の監視方法。 - 前記電気的特性は、前進電力および反射電力のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 前記電気的特性は、電圧および電流のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 前記第1の信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 前記出力信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 高周波結合器からの広帯域信号をろ波する工程をさらに含むことを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 前記周期信号のそれぞれが他の周期信号と異なる周波数を有することを特徴とする請求項20に記載の監視方法。
- 前記周波数が周波数領域において等間隔であることを特徴とする請求項27に記載の監視方法。
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