[发明专利]用于使负载的阻抗与功率发生器的输出端阻抗匹配的方法和阻抗匹配装置

说明书

一种用于使负载(28)的阻抗与功率发生器(40)的输出端阻抗匹配的方法，所述方法包括以下方法步骤：a.借助功率发生器(40)生成功率；b.通过具有能够通过调整元件(12，14，16)改变的至少一个电抗(18，20，22)的阻抗匹配装置(10)向负载(28)供给所述功率，其中，所述阻抗匹配装置(10)将在所述负载(18)的输入端上的负载阻抗(27)转变为在所述阻抗匹配装置(10)的输入端上的经转换的负载阻抗(29)；c.检测或者确定在所述负载(28)上反射的功率或者至少一个与之有关系的参量；d.根据所述反射功率或者所述至少一个与之有关系的参量检查：是否存在不匹配；e.根据至少一个预给定的标准确定在复数的负载平面中、尤其在Smith图(60)中的轨迹曲线(50)；f.如此控制所述至少一个调整元件(12，14，16)，使得经转换的负载阻抗遵循所述轨迹曲线(50)。

技术领域

本发明涉及一种用于使负载的阻抗与功率发生器的输出端阻抗匹配的方法，以及一种具有可通过调整元件改变的至少一个电抗的阻抗匹配装置。

背景技术

用于高频应用、尤其高频等离子体应用的阻抗匹配装置用于，如此转换负载的、尤其等离子体负载的阻抗，使得功率发生器可以向负载输出所要求的有效功率。这通常通过在具有两个或者更多个可变的电抗的T式拓扑结构、L式拓扑结构或者π-(pi)式拓扑结构中的谐振回路来实现，所述可变的电抗可以构造为电容器和/或电感。以下速度通过——通常借助发动机机械式地驱动的——可变的电抗的动态性来限制：能够以所述速度对负载的阻抗的改变作出反应。

例如从以下文献之一已知这样的或者这样类似的装置：DE 10 2009 001 355 A1、US 2006/0032584 A1、US 2014/0155008 A1。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于阻抗匹配的方法和一种阻抗匹配装置，借助所述方法和所述阻抗匹配装置可以执行较快速的阻抗匹配。

根据本发明，该任务通过一种用于使负载的阻抗与功率发生器的输出端阻抗匹配的方法解决，所述方法具有以下方法步骤：

a.借助功率发生器生成功率；

b.通过具有能够通过调整元件改变的至少一个电抗的阻抗匹配装置向负载供给所述功率，其中，所述阻抗匹配装置将在所述负载的输入端上的负载阻抗转变为在所述阻抗匹配装置的输入端上的经转换的负载阻抗；

c.检测或者确定在所述负载上反射的功率或者至少一个与之有关系的参量；

d.根据反射功率或者至少一个与之有关系的参量检查：是否存在不匹配；

e.根据至少一个预给定的标准确定在复数的负载平面中、尤其在Smith图中的轨迹曲线；

f.如此控制所述至少一个调整元件，使得经转换的负载阻抗遵循所述轨迹曲线。

在复数的负载平面中的轨迹曲线指的是在描述负载的阻抗的平面中的曲线变化过程。在此，所述平面的特征在于，在所述平面中，负载可以作为阻抗以复数的表示示出。复数的负载平面可以是例如：

﹒直角坐标系，其具有反射因子的或者负载的阻抗的或者取决于这些值的值的实部和虚部，

﹒极坐标系，其具有反射因子的或者负载的阻抗的或者取决于这些值的值的相位和模，

﹒Smith图，或者

﹒复数的负载的其他可比较的平面的表示形式。