[发明专利]可自调谐的磁控管微波源MPT、自调谐装置及控制方法

权利要求书

1.一种磁控管微波源MPT自调谐装置，所述微波等离子体炬（4）包括耦合天线（5）、调节件（6），其特征在于，所述装置包括磁控管微波源，控制模块（2），传动装置（3）；

所述微波源与所述耦合天线（5）相连，所述调节件（6）与所述传动装置（3）相连，所述传动装置（3）与所述控制模块（2）相连，所述控制模块（2）与所述磁控管微波源相连；

其中，所述磁控管微波源用以：

产生微波电磁场，从而为微波等离子体炬（4）提供微波能，

从耦合天线（5）获取微波等离子体炬（4）的反馈信息，将反馈信息中的反射功率值提取出来并反馈给控制模块（2）；

所述控制模块用以依据所述反射功率值以及预设的参数关系曲线向所述传动装置（3）发出控制信号；

所述传动装置（3）用以根据所述控制信号带动调节件（6）移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁控管微波源包含磁控管（8）、激励波导（9）、衰减器（12）、检波器（13）、转接模块（15）；所述磁控管（8）、激励波导（9）、转接模块（15）、耦合天线（5）依次相连；所述转接模块（15）、衰减器（12）、检波器（13）、控制模块（2）也依次相连；所述磁控管（8）发射的微波电磁场经由激励波导（9）、转接模块（15）、耦合天线（5）依次传输，从而为所述微波等离子体炬（4）提供微波能；所述反馈信息经耦合天线（5）、转接模块（15）衰减器（12）、检波器（13）依次传输，所述检波器（13）用以提取该反射功率值并反馈给控制模块（2）。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转接模块（15）包含定向耦合器（10）和波导同轴转接器（11）；所述定向耦合器（10）分别与所述激励波导（9）、波导同轴转接器（11）、衰减器（12）连接；所述波导同轴转接器（11）与耦合天线（5）连接，所述波导同轴转接器（11）用以将定向耦合器（10）的矩形场微波能转换成同轴电磁场模式；

所述磁控管（8）发射的微波电磁场经由激励波导（9）、定向耦合器（10）、波导同轴转接器（11）、耦合天线（5）依次传输；所述反馈信息经由耦合天线（5）、波导同轴转接器（11）、定向耦合器（10）、衰减器（12）、检波器（13）依次传输。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转接模块（15）包含三端口环形器（14）；所述三端口环形器（14）的第一端口与所述激励波导（9）相连，所述三端口环形器（14）的第二端口与所述耦合天线（5）相连，所述三端口环形器（14）的第三端口与所述衰减器（12）相连；

所述磁控管（8）发射的微波电磁场经由所述激励波导（9）、三端口环形器（14）的第一端口、三端口环形器（14）的第二端口、耦合天线（5）依次传输；所述反馈信息经由耦合天线（5）、三端口环形器（14）的第二端口、三端口环形器（14）的第三端口、衰减器（12）、检波器（13）依次传输。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传动装置（3）包括电机和联动装置，所述电机分别与所述控制模块（2）和联动装置连接，所述联动装置与所述调节件连接；

所述电机用以根据控制模块（2）输出的控制信号转动，并通过联动装置带动调节件（6）移动。

6.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，所述控制模块（2）为单片机。

7.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，所述控制模块（2）为计算机。

8.一种可自调谐的磁控管微波源MPT，其特征在于，包括权利要求1-5所述磁控管微波源MPT自调谐装置及等离子体炬（4）。

9.一种磁控管微波源MPT自调谐控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1：设置反射功率系数的阈值；

S2：获取实时反射端面距离；

S3：读取实时反射功率作为第一反射功率值，对所述实时反射功率值求取第一反射功率系数；

S4：判断所述第一反射功率系数是否大于所述阈值，是，则进入步骤S5，否,则返回步骤S3；

S5：根据所述预先获取的反射端面距离和反射功率系数的关系曲线和所述实时反射功率系数确定反射端面的移动方向；

S6：根据所述移动方向控制端面距离的增大或减小反射，返回步骤S2。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：

S601：根据电机转速、联动装置参数计算出反射端面距离与所述传动装置（3）的传动距离之间的机械移位关系；

S602：根据所述机械移位关系、步骤S2中的实时反射端面距离、预先获取反射端面距离和反射功率系数的关系曲线、阈值，计算出将所述第一反射功率系数降低到阈值所需要的所述传动距离；

S603：根据所述传动距离发送控制信号增大或减小反射端面距离；

S604：返回步骤S2。