JP6833930B2 - 連続的およびパルスモード動作のための一体化されたrf電力供給単一入力複数出力制御 - Google Patents
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Description
Pd=|V||I|cos(Θ)=PFWD-PREV (1)
Pd=|V||I|cos(Θ) (2)
PMAX=max(|V||I|cos(Θ))=max(PFWD)-min(PREV) (3)
e(i)=xr-σr(i) (6)
ここで、xrおよびσr(i)は、上述した通りである。様々な実施形態では、電力制御モジュール40は、アクチュエータ位置λを決定するために比例的な制御アプローチを実施する。アクチュエータ位置λの計算のための比例的制御は、式(7)に図示されるように説明され得る。
λ(i+1)=λ(i)+Ge(i) (7)
ここで、λ(i+1)は、新たに計算されたλの値であり、λ(i)は、前に計算されたλの値であり、Gは、比例的または利得制御式のための変数または定数パラメータである。増加される制御は、式(8)に説明されるような高次の比例積分微分制御アプローチを使用して達成され得る。
λ(i+1)=λ(i)+G[αe(i)+βe(i-1)+γe(i-2)] (8)
ここで、λ(i+1)、λ(i)、およびGは、上述した通りであり、e(i-1)およびe(i-2)は、第1および第2の各々の前の誤り項でありα、β、およびγは、制御式のための変数または定数項である。
tm(n)=mod(ts(n),tp)、tsからなるn個のサンプルすべてについて (9)
tm(n)をソートすることは、受信バッファRxにおける受信データを、再構築バッファRconの適切な時間ベースのビンへ割り当てるためのインデクスを提供する。あるいは、tmへts -1を適用することによって、時間ベースのビンが、インデクスビン表現の観点から構築される。獲得されたパルスレートおよびN個のサンプルの数に基づいて、再構築バッファRconにおけるビンは既にデータ値を含み得る。再構築バッファRconにおけるビンが既にデータ値を含んでいる場合、データは、各々のビン内に蓄積される。すべてのデータが受信された後、制御は状態76へ進み、ここでは、再構築バッファRconの各ビンにおけるデータが、各ビンに蓄積されたサンプルの数によって規格化される。規格化は、各ビンのための平均を計算することによって生じ得る。N個全体のサンプルの獲得が完了した後、制御は、再構築状態74へ戻り、ここでは、波形が再構築される。図8は、図6の状態図に従って再構築された波形88を描写する。再構築バッファRconが埋められると、制御は状態78へ進み得、再構築処理の結果がレポートされる。
12 無線周波数(RF)生成器
14 マッチングネットワーク
16a 負荷
16b 負荷
16n 負荷
18 RF電力信号
20 電力増幅器
22a 内部フィードバックループ
22b 外部フィードバックループ
23 通信リンク
26 RFセンサ
28 コントローラ
30 センサ信号
32 スケーリングモジュール
34 電力フィードバック信号
36 加算器
38 電力設定点
40 電力制御モジュール
48 調整ネットワークおよび比アクチュエータ
50 マッチコントローラ
52a 伝送路
52b 伝送路
52n 伝送路
54a センサ
54b センサ
54c センサ
56 調整要素
58 調整要素
59 比調整要素
60 パルス波形
62 エイリアスされた表現
66 状態図
68 設定
70 トリガ待機
72 Rxバッファを埋める
74 再構築
76 共有ビンのためのビン値平均の計算
78 結果をレポート
80 ξ個のビンが埋められる
82 y個のビンが埋められる
88 波形
90 拡張ブロック図
92 パルス制御モジュール
94 比制御モジュール
96 エッジ制御モジュール
98 通信リンク
100 通信リンク
102 通信リンク
106 マルチレベルパルス波形
108 立ち上がり部分
110 第1のレベル
112 立ち下がり部分
114 第2のレベル
116 立ち下り部分
Claims (11)
- 無線周波数(RF)制御システムであって、
RF信号を出力する電力増幅器を含むRF生成器であって、前記RF生成器は、第1のコントローラをさらに含む、RF生成器と、
前記RF信号を受信するマッチングネットワークであって、前記マッチングネットワークは、変動インピーダンスを有する1つまたは複数の負荷の各々の複数の電極への複数のRF出力信号を生成し、前記マッチングネットワークは、第1の前記複数のRF出力信号と、第2の前記複数のRF出力信号との電力の比、または、前記複数のRF出力信号のうちの選択されたRF出力信号から取得される値を変動させる比調整要素を含む、マッチングネットワークとを備え、
前記第1のコントローラは、第1の制御ループに従って、比制御信号を決定するとともに、前記比制御信号を、前記マッチングネットワークへ通信し、前記マッチングネットワークは、前記比制御信号に従って、前記比調整要素を制御し、
前記RF生成器は、連続波モードまたはパルスモードで動作し、
パルスモードで動作している場合、前記第1のコントローラは、
前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号のサンプルを、受信バッファに記憶し、
前記記憶されたサンプルを、あらかじめ定義された伝達関数に従って、再構築バッファ内のあらかじめ選択されたビンへ伝達し、
前記サンプルおよび前記再構築バッファに従って、前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号を再構築する、
RF制御システム。 - 無線周波数(RF)制御システムであって、RF制御システムは、
RF信号を出力する電力増幅器を含むRF生成器であって、前記RF生成器は、マッチングネットワークへのRF出力信号を生成し、前記マッチングネットワークは、変動インピーダンスを有する1つまたは複数の負荷の各々の複数の電極への複数のRF出力信号を生成し、前記マッチングネットワークは、第1の前記複数のRF出力信号と、第2の前記複数のRF出力信号との電力の比、または、前記複数のRF出力信号のうちの選択されたRF出力信号から取得される値を変動させる比調整要素を含む、RF生成器と、
第1の制御ループに従って、比制御信号を決定するとともに、前記マッチングネットワークへ比制御信号を通信するコントローラであって、前記マッチングネットワークは、前記比制御信号に従って、前記比調整要素を制御する、コントローラとを備え、
前記RF生成器は、連続波モードまたはパルスモードで動作し、
パルスモードで動作している場合、前記コントローラは、
前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号のサンプルを、受信バッファに記憶し、
前記記憶されたサンプルを、あらかじめ定義された伝達関数に従って、再構築バッファ内のあらかじめ選択されたビンへ伝達し、
前記サンプルおよび前記再構築バッファに従って、前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号を再構築する、
RF制御システム。 - 前記再構築バッファにおける選択されたビンが、1つよりも多くのサンプルを記憶しているのであれば、前記コントローラは、前記選択されたビンにおける前記サンプルの平均を決定する、
請求項2に記載のRF制御システム。 - 前記コントローラは、
第1のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の立ち上がり時間、
第2のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の立ち下がり時間、および、
第3のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の振幅のうちの少なくとも1つを判定する、
請求項3に記載のRF制御システム。 - 前記コントローラは、RF出力パルスを生成するために、パルス動作モードで動作し、前記コントローラはさらに、
前記RF信号の前記RF出力パルスを生成するパルスモジュールと、
前記パルスモジュールと通信し、前記比制御信号を生成する比制御モジュールと、
前記RF出力パルスのエッジの特性を判定するエッジ制御信号とを備える、
請求項2に記載のRF制御システム。 - 無線周波数(RF)制御システムのためのコントローラであって、RF制御システムは、
マッチングネットワークへRF信号を出力する電力増幅器を有するRF生成器を含み、
前記マッチングネットワークは、変動インピーダンスを有する1つまたは複数の負荷の各々の複数の電極への複数のRF出力信号を生成し、前記マッチングネットワークは、第1の前記複数のRF出力信号と、第2の前記複数のRF出力信号との電力の比、または、前記複数のRF出力信号のうちの選択されたRF出力信号から取得される値を変動させる比調整要素を含み、
前記コントローラは、第1の制御ループに従って、比制御信号を決定するとともに、前記マッチングネットワークへ比制御信号を通信し、前記マッチングネットワークは、前記比制御信号に従って、前記比調整要素を制御し、
前記RF生成器は、連続波モードまたはパルスモードで動作し、
前記コントローラが、パルスモードで前記RF生成器を動作させる場合、前記コントローラは、
前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号のサンプルを、受信バッファに記憶し、
前記記憶されたサンプルを、あらかじめ定義された伝達関数に従って、再構築バッファ内のあらかじめ選択されたビンへ伝達し、
前記サンプルおよび前記再構築バッファに従って、前記複数のRF信号のうちの少なくとも1つのRF信号を再構築する、
コントローラ。 - 前記再構築バッファにおける選択されたビンが、1つよりも多くのサンプルを記憶しているのであれば、前記コントローラは、前記選択されたビンにおける前記サンプルの平均を決定する、
請求項6に記載のコントローラ。 - 前記コントローラは、
第1のビンのセットに従って、前記複数のRF信号のうちの前記少なくとも1つのRF信号の立ち上がり時間、
第2のビンのセットに従って、前記複数のRF信号のうちの前記少なくとも1つのRF信号の立ち下がり時間、および、
第3のビンのセットに従って、前記複数のRF信号のうちの前記少なくとも1つのRF信号の振幅のうちの少なくとも1つを判定する、
請求項7に記載のコントローラ。 - 無線周波数(RF)制御システムを制御する方法であって、前記方法は、
マッチングネットワークへ比制御信号を通信するステップを備え、
前記マッチングネットワークは、比制御信号に従って比調整要素を制御し、前記マッチングネットワークは、RF信号を受信し、
変動インピーダンスを有する1つまたは複数の負荷の各々の複数の電極への複数のRF出力信号を生成し、前記マッチングネットワークは、前記比制御信号に従って、第1の前記複数のRF出力信号と、第2の前記複数のRF出力信号との電力の比を変動させ、
前記方法は、
RF生成器を、連続波モードまたはパルスモードで動作させるステップと、
前記RF生成器をパルスモードで動作させている場合、
前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号のサンプルを、受信バッファに記憶するステップと、
前記記憶されたサンプルを、あらかじめ定義された伝達関数に従って、再構築バッファ内のあらかじめ選択されたビンへ伝達するステップと、
前記サンプルおよび前記再構築バッファに従って、前記複数のRF出力信号のうちの少なくとも1つのRF出力信号を再構築するステップとをを備える、
方法。 - 前記再構築バッファにおける選択されたビンが、1つよりも多くのサンプルを記憶しているのであれば、前記選択されたビンにおける前記サンプルの平均を決定する、
請求項9に記載の方法。 - 第1のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の立ち上がり時間、
第2のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の立ち下がり時間、および、
第3のビンのセットに従って、前記複数のRF出力信号のうちの前記少なくとも1つのRF出力信号の振幅のうちの少なくとも1つを判定するステップをさらに備える、
請求項10に記載の方法。
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