阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的阻抗匹配器測(cè)試系統(tǒng)由五部分組成，包括射頻電源，監(jiān)測(cè)儀器，待測(cè)試阻抗匹配器，阻抗模擬器和工控機(jī)(工業(yè)控制計(jì)算機(jī))。上述阻抗匹配器測(cè)試系統(tǒng)中，監(jiān)測(cè)儀器可以給出入射功率、反射功率、反射系數(shù)、輸入阻抗等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)在工控機(jī)上界面顯示；阻抗模擬器可實(shí)現(xiàn)一定范圍的阻抗模擬和功率負(fù)載；工控機(jī)將對(duì)監(jiān)測(cè)儀器和阻抗匹配器的相關(guān)參數(shù)顯示并記錄。其中，阻抗模擬器和射頻電源為手動(dòng)控制裝置，每次改變射頻電源的輸出信號(hào)和阻抗模擬器的阻抗值均需要人工調(diào)節(jié)，操作不易，測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化程度低。
[0003]由于各個(gè)單元分開(kāi)控制，且每次測(cè)試為單一流程，一般的阻抗匹配器測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)重復(fù)測(cè)試，導(dǎo)致阻抗匹配器測(cè)試效率不高。此外，由于該測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法將射頻電源的數(shù)據(jù)、阻抗匹配器的數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)及阻抗模擬器的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一時(shí)間軸上，不利于對(duì)阻抗匹配器的測(cè)試結(jié)果分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)及方法，提高了阻抗匹配器測(cè)試的自動(dòng)化程度，進(jìn)而提高了阻抗匹配器的測(cè)試效率和測(cè)試精度。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)，包括射頻電源、待測(cè)試阻抗匹配器、阻抗模擬器和工控機(jī)，所述射頻電源、所述待測(cè)試阻抗匹配器和所述阻抗模擬器依次電連接，所述射頻電源、所述待測(cè)試阻抗匹配器及所述阻抗模擬器分別與所述工控機(jī)電連接；所述工控機(jī)用于控制所述射頻電源、所述阻抗模擬器和所述待測(cè)試阻抗匹配器按照阻抗匹配器的測(cè)試方法對(duì)所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能進(jìn)行測(cè)試；
[0007]所述阻抗模擬器包括電阻、多個(gè)可變阻抗調(diào)節(jié)單元和多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，所述可變阻抗調(diào)節(jié)單元與所述電阻電連接；多個(gè)所述可變阻抗調(diào)節(jié)單元與多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)裝置一一對(duì)應(yīng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于調(diào)節(jié)所述可變阻抗調(diào)節(jié)單元的阻抗值。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗模擬器還包括電壓監(jiān)測(cè)單元、信號(hào)控制板、驅(qū)動(dòng)裝置控制板；
[0009]所述電壓監(jiān)測(cè)單元的一端耦合至所述待測(cè)試阻抗匹配器，所述電壓監(jiān)測(cè)單元的另一端與所述可變阻抗調(diào)節(jié)單元電連接，所述電壓監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)控所述待測(cè)試阻抗匹配器的輸出電壓；
[0010]所述信號(hào)控制板的一端與所述電壓監(jiān)測(cè)單元電連接，所述信號(hào)控制板的另一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置控制板電連接，所述信號(hào)控制板用于當(dāng)所述待測(cè)試阻抗匹配器的輸出電壓超出安全范圍時(shí)關(guān)閉所述驅(qū)動(dòng)裝置；
[0011]所述驅(qū)動(dòng)裝置控制板與多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接，用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)和關(guān)閉。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗模擬器包括三個(gè)可變阻抗調(diào)節(jié)單元，分別為第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元、第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元和第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元；
[0013]所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端與所述電壓監(jiān)測(cè)單元電連接，所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端串聯(lián)所述電阻后接地，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端連接至所述電壓監(jiān)測(cè)單元與第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的相應(yīng)公共端，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端接地；所述第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端連接所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元與所述電阻的相應(yīng)公共端，所述第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端接地。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗模擬器包括三個(gè)可變阻抗調(diào)節(jié)單元，分別為第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元、第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元和第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元；
[0015]所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端與所述電壓監(jiān)測(cè)單元電連接，所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端依次串聯(lián)所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元、所述電阻后接地；所述第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端連接至所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元和所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的相應(yīng)公共端，所述第三可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端接地。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗模擬器包括兩個(gè)可變阻抗調(diào)節(jié)單元，分別為第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元和第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元；
[0017]所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端與所述電壓監(jiān)測(cè)單元電連接，所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端串聯(lián)所述電阻后接地，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端連接至所述電壓監(jiān)測(cè)單元和所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的相應(yīng)公共端，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端接地。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗模擬器包括兩個(gè)可變阻抗調(diào)節(jié)單元，分別為第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元和第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元；
[0019]所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端與所述電壓監(jiān)測(cè)單元電連接，所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端串聯(lián)所述電阻后接地，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的一端連接至所述第一可變阻抗調(diào)節(jié)單元和所述電阻的相應(yīng)公共端，所述第二可變阻抗調(diào)節(jié)單元的另一端接地。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括監(jiān)測(cè)儀器，所述監(jiān)測(cè)儀器串聯(lián)在所述射頻電源和所述待測(cè)試阻抗匹配器之間，所述監(jiān)測(cè)儀器與所述工控機(jī)電連接，所述監(jiān)測(cè)儀器用于對(duì)所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸至所述工控機(jī)。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)為入射功率、反射功率、反射系數(shù)、電壓、電流和阻抗中的任一項(xiàng)或其組合。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述可變阻抗調(diào)節(jié)單元包括可變電容器和電感，所述可變電容器與所述電感串聯(lián)，所述可變電容器的動(dòng)片與所述驅(qū)動(dòng)裝置電連接。
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電阻的阻值與所述射頻電源的輸出阻抗相等，且均為50 Ω。
[0024]本發(fā)明還涉及一種阻抗匹配器的測(cè)試方法，用于上述任一項(xiàng)所述的阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0025]S1、預(yù)設(shè)所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式；所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式為單步運(yùn)行模式、多步運(yùn)行模式或多步循環(huán)運(yùn)行模式；
[0026]S2、工控機(jī)控制待測(cè)試阻抗匹配器在所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式下進(jìn)行阻抗匹配。
[0027]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式為單步運(yùn)行模式時(shí)，還包括如下步驟:
[0028]S3、設(shè)置射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率和阻抗模擬器的阻抗值；
[0029]S4、所述工控機(jī)控制所述射頻電源啟動(dòng)；
[0030]S5、所述工控機(jī)監(jiān)測(cè)、顯示并記錄所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)；
[0031 ] S6、所述工控機(jī)關(guān)閉所述射頻電源，測(cè)試結(jié)束。
[0032]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式為多步運(yùn)行模式時(shí)，還包括如下步驟:
[0033]S7、設(shè)置射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率和阻抗模擬器的阻抗值；
[0034]S8、所述工控機(jī)控制所述射頻電源啟動(dòng)；
[0035]S9、所述工控機(jī)監(jiān)測(cè)、顯示并記錄所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)；
[0036]S10、所述工控機(jī)關(guān)閉控制所述射頻電源；
[0037]S11、所述工控機(jī)控制所述射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率保持不變，改變所述阻抗模擬器的阻抗值，執(zhí)行所述步驟S8至步驟SlO ；
[0038]S12、重復(fù)執(zhí)行N次所述步驟S11，測(cè)試結(jié)束。
[0039]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式為多步運(yùn)行模式時(shí)，還包括如下步驟:
[0040]S13、設(shè)置射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率和阻抗模擬器的阻抗值；
[0041]S14、所述工控機(jī)控制所述射頻電源啟動(dòng)；
[0042]S15、所述工控機(jī)監(jiān)測(cè)、顯示并記錄所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)；
[0043]S16、所述工控機(jī)關(guān)閉所述射頻電源；
[0044]S17、所述工控機(jī)控制所述阻抗模擬器的阻抗值保持不變，改變所述射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率，執(zhí)行步驟S14至步驟S16 ；
[0045]S18、重復(fù)執(zhí)行N次所述步驟S17，測(cè)試結(jié)束。
[0046]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行模式為多步循環(huán)運(yùn)行模式時(shí)，還包括如下步驟:
[0047]S19、設(shè)置所述射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率和所述阻抗模擬器的阻抗值；
[0048]S20、所述工控機(jī)控制所述射頻電源啟動(dòng)；
[0049]S21、所述工控機(jī)監(jiān)測(cè)、顯示并記錄所述待測(cè)試阻抗匹配器的工作性能參數(shù)；
[0050]S22、所述工控機(jī)關(guān)閉所述射頻電源；
[0051]S23、所述工控機(jī)改變所述阻抗模擬器的阻抗值，執(zhí)行步驟S20至步驟S22 ；
[0052]S24、重復(fù)執(zhí)行NI次步驟S23 ；
[0053]S25、所述工控機(jī)改變所述射頻電源的輸出信號(hào)的功率和/或頻率，執(zhí)行步驟S20至 S24 ；
[0054]S26、重復(fù)執(zhí)行N2次步驟S25，測(cè)試結(jié)束。
[0055]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟SI之前還包括如下步驟:
[0056]SO、設(shè)置所述待測(cè)試阻抗匹配器的匹配模式，所述待測(cè)試阻抗匹配器的匹配模式為自動(dòng)匹配模式或手動(dòng)匹配模式。
[0057]本發(fā)明的有益效果是:
[0058]本發(fā)明的阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)及方法，通過(guò)工控機(jī)控制該阻抗匹配器的測(cè)試系統(tǒng)中各個(gè)部件的運(yùn)行，按照阻