[发明专利]一种大功率射频电源系统

权利要求书

1.一种大功率射频电源系统，其特征在于，所述大功率射频电源系统包括射频信号发生模块和射频功能模块，所述射频信号发生模块和射频功能模块之间进行电连接；

所述射频信号发生模块包括数字控制模块、转换模块、第一V/I检测模块和射频信号处理模块；所述数字控制模块与所述转换模块之间进行电连接；所述转换模块与所述第一V/I检测模块之间进行电连接；所述射频信号处理模块与数字控制模块之间进行电连接；

所述数字控制模块通过以太网与PC机建立连接，所述数字控制模块包括以FPGA芯片为核心的电路模块，所述以FPGA芯片为核心的电路模块用于发出双8为的射频数字信号；

所述转换模块，用于进行数字信号和模拟信号之间的转换；

所述第一V/I检测模块，用于在射频输出端口检测到射频信号过流过压时，触发过流过压保护机制；

所述射频信号处理模块，用于对输出的射频信号进行信号放大、倍频和阻抗匹配处理；

所述射频功能模块包括功率分配器、滤波式合成器、λ/4变换器模块、隔离电阻模块和第二V/I检测模块；所述功率分配器的射频信号输入端与所述射频信号发生模块的射频信号输出端相连；所述功率分配器、滤波式合成器、λ/4变换器模块、隔离电阻模块和第二V/I检测模块之间依次进行电连接；

所述大功率射频电源系统还包括控制面板模块、状态显示模块、匹配通讯模块、接口扩展模块、温度检测模块、散热模块和电源模块。

2.根据权利要求1所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述转换模块包括AD转换模块和DA转换模块；

所述AD转换模块，用于将FPGA芯片为核心的数字控制模块输出的双8位数字量进行转换，输出两路射频信号；

所述DA转换模块，用于将射频输出端口检测到的射频信号转化为数字信号发送至以FPGA芯片为核心的数字控制模块，进行射频信号的实时显示。

3.根据权利要求1所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述射频信号处理模块包括放大电路模块、倍频电路模块、LC阻抗匹配电路模块和射频开关电路模块；所述放大电路模块、倍频电路模块、LC阻抗匹配电路模块和射频开关电路模块之间依次进行电连接。

4.根据权利要求1所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述功率分配器包括一个Driver Bd电路模块和三个LDOMS PA Quad Bd电路模块；所述一个Driver Bd电路模块的信号输入端与所述射频信号发生模块的射频信号输出端相连；所述一个Driver Bd电路模块的信号输出端分别与所述三个LDOMS PA Quad Bd电路模块进行电连接。

5.根据权利要求4所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述Driver Bd电路模块包括电源电路组、RF输入信号处理模块、第一推挽放大电路、晶体管放大电路、第二推挽放大电路和4路功分输出电路；所述电源电路组的电源信号输出端分别与RF输入信号处理模块、第一推挽放大电路、晶体管放大电路、第二推挽放大电路和4路功分输出电路的电源信号输入端相连；所述RF输入信号处理模块、第一推挽放大电路、晶体管放大电路、第二推挽放大电路和4路功分输出电路依次进行电连接。

6.根据权利要求4所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述LDOMS PA Quad Bd电路模块包括三个第三推挽放大电路和一个3路功分输出电路；所述三个第三推挽放大电路的信号输入端分别与Driver Bd电路模块的信号输出端相连；所述三个第三推挽放大电路的信号输出端分别与所述3路功分输出电路的信号输入端对应相连。

7.根据权利要求1所述大功率射频电源系统，其特征在于，所述散热模块的运行过程包括：

当温度检测模块检测到射频信号发生模块和射频功能模块的温度均为超过第一温度阈值时，所述散热模块以初始转速进行散热；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度超过第一温度阈值，但射频功能模块的温度没有超过第一温度阈值时，所述散热模块调整为第一散热转速来进行散热，其中，所述第一散热转速通过如下公式获取：

其中，V₁表示第一散热转速；V₀表示初始转速；T₁₁表示射频信号发生模块超过第一温度阈值时的当前温度值；T₀₁表示第一温度阈值；n表示当前温度检测的温度采集次数；T_1i表示第i次温度采集时，采集到的射频信号发生模块对应的温度值；T_2i表示第i次温度采集时，采集到的射频功能模块对应的温度值；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度没有超过第一温度阈值，但射频功能模块的温度超过第一温度阈值时，所述散热模块调整为第二散热转速来进行散热，其中，所述第二散热转速通过如下公式获取：

其中，V₂表示第二散热转速；V₀表示初始转速；T₁₁表示射频信号发生模块超过第一温度阈值时的当前温度值；T₁₂表示射频功能模块超过第一温度阈值时的当前温度值；T₀₁表示第一温度阈值；n表示当前温度检测的温度采集次数；T_1i表示第i次温度采集时，采集到的射频信号发生模块对应的温度值；T_2i表示第i次温度采集时，采集到的射频功能模块对应的温度值；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度和射频功能模块的温度均超过第一温度阈值，但未超过第二温度阈值时，所述散热模块调整为第三散热转速来进行散热，其中，所述第三散热转速通过如下公式获取：

其中，V₃表示第三散热转速；V₀表示初始转速；T₁₁表示射频信号发生模块超过第一温度阈值时的当前温度值；T₁₂表示射频功能模块超过第一温度阈值时的当前温度值；T₀₁表示第一温度阈值；n表示当前温度检测的温度采集次数；T_1i表示第i次温度采集时，采集到的射频信号发生模块对应的温度值；T_2i表示第i次温度采集时，采集到的射频功能模块对应的温度值；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度超过第二温度阈值，但射频功能模块的温度没有超过第二温度阈值时，所述散热模块调整为第四散热转速来进行散热，其中，所述第四散热转速通过如下公式获取：

其中，V₄表示第四散热转速；T₀₂表示第二温度阈值；T₂₁表示射频信号发生模块超过第二温度阈值时的当前温度值；T₂表示射频功能模块没有超过第二温度阈值时的当前温度值；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度没有超过第二温度阈值，但射频功能模块的温度超过第二温度阈值时，所述散热模块调整为第五散热转速来进行散热，其中，所述第五散热转速通过如下公式获取：

其中，V₅表示第五散热转速；T₀₂表示第二温度阈值；T₂₂表示射频功能模块超过第二温度阈值时的当前温度值；T₁表示射频信号发生模块没有超过第二温度阈值时的当前温度值；

当温度检测模块检测到射频信号发生模块的温度和射频功能模块的温度均超过第二温度阈值，所述散热模块调整为第六散热转速来进行散热，其中，所述第六散热转速通过如下公式获取：

其中，V₆表示第六散热转速。