一种阻抗匹配控制方法及相关设备

专利主权项内容

1.一种阻抗匹配控制方法，应用于倒L型匹配器中的控制模块，所述倒L型匹配器包括控制模块、第一可调电容、第二可调电容和电感，所述倒L型匹配器连接在射频电源和离化腔室之间，其特征在于，所述阻抗匹配控制方法包括步骤：A1.获取所述射频电源在当前时刻的输出电压信号、输出电流信号、所述输出电压信号对应的电压相位信息和所述输出电流信号对应的电流相位信息，并计算所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的幅值信息和对应的相位信息；A2.根据所述第一可调电容在当前时刻的电容值、所述第二可调电容在当前时刻的电容值、所述电感的电感值、所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的幅值信息、所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的相位信息以及所述射频电源在当前时刻的输出频率，计算所述离化腔室的阻抗；A3.根据所述离化腔室的阻抗和所述射频电源的内阻计算所述第一可调电容的目标电容值、所述第二可调电容的目标电容值和所述射频电源的目标输出频率；A4.将第一可调电容的电容值调至所述第一可调电容的目标电容值，将第二可调电容的电容值调至所述第二可调电容的目标电容值，并同时将射频电源的输出频率调至所述射频电源的目标输出频率，以使所述射频电源的输出阻抗与所述倒L型匹配器在调节后的输入等效阻抗匹配；步骤A2包括：根据所述第一可调电容在当前时刻的电容值、所述第二可调电容在当前时刻的电容值、所述电感的电感值、所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的幅值信息、所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的相位信息以及所述射频电源在当前时刻的输出频率，采用以下公式计算求解所述离化腔室的阻抗：
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；式中，为当前时刻所述电感、所述第二可调电容以及所述离化腔室之间串接形成的等效阻抗，/>为所述电感的电感值，/>为所述第一可调电容在当前时刻的电容值，/>为所述第二可调电容在当前时刻的电容值，/>为所述离化腔室的阻抗，/>为所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗，/>为所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的幅值信息，/>为所述倒L型匹配器在当前时刻的输入等效阻抗的相位信息，/>为所述射频电源在当前时刻的输出频率，/>为当前时刻的射频电源信号的角频率，/>为虚数符号；步骤A3包括：根据所述离化腔室的阻抗和所述射频电源的内阻，以目标函数最小化为目标，结合以下公式计算所述第一可调电容的目标电容值、所述第二可调电容的目标电容值和所述射频电源的目标输出频率：
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；式中，为匹配所述射频电源的输出阻抗时，对应的所述电感、所述第二可调电容以及所述离化腔室串接形成的等效阻抗，/>为所述射频电源的内阻的阻值，/>为所述离化腔室的阻抗，/>为所述第一可调电容的目标电容值，/>为所述第二可调电容的目标电容值，/>为所述射频电源的目标输出频率，/>为所述第一可调电容在当前时刻的电容值与目标电容值的偏差，/>为所述第二可调电容在当前时刻的电容值与目标电容值的偏差，/>为目标函数，/>为射频电源信号的角频率，/>为所述射频电源的输出频率的最小值，/>为所述射频电源的输出频率的最大值。。来源：马 克 数 据 网