微波自动阻抗匹配系统的研究

第一章 绪论第一章 绪论本章首先介绍了自动阻抗匹配系统的研究意义及应用研究现状；然后介绍了本论文的主要贡献和论文的结构安排。1.1 微波自动阻抗匹配系统的研究意义阻抗匹配(Impedance matc

第一章绪论 第一章绪论 本章首先介绍了自动阻抗匹配系统的研究意义及应用研究现状；然后介绍了 本论文的主要贡献和论文的结构安排。 微波自动阻抗匹配系统的研究意义 1.1 (Impedancematching) 阻抗匹配是微波系统中极其重要的技术问题之一，按照 传输线理论，对于阻抗匹配常有以下两种基本概念的认识，一种是信号源的内阻 Z 抗等于所接传输线的特性阻抗，或传输线上任一截面的输入阻抗与信号源在此 '1 Z Z Z g g   , ， 使 传 输 线 从 电 源 获 得 绝 对 最 大 功 率 ； 互 成 共 轭 值 即 ' 1 截面上的等效内阻 另一种却是负载阻抗等于信号源的特性阻抗，在传输线与负载连接点上不产生反 射，线上只有行波，行波传输过来的功率将毫无反射损失的被负载吸收，负载从 信号源获得最大的有效功率。 [1] 传统微波阻抗匹配技术很难对动态负载做到实时、快速并且稳定的匹配，这 就限制了微波系统在很多领域的应用。自动阻抗匹配系统的试研成功将大大的促 进微波系统在很多领域的应用。 微波等离子体以其无极放电、运行气压范围宽、激发效率高、可产生高密度、 高浓度自由基等优点在薄膜沉积、材料表面改性等工艺中得到广泛应用。在微 [2] 波等离子体系统中微波等离子体源可等效为微波传输线的负载。微波等离子体 , 的物理和化学性质的变化可通过其阻抗的变化体现出来。而等离子体对微波功率 的吸收情况主要从归一化电阻上得到反映。为了使微波源的入射功率最大程度耦 [3] 合到等离子体所在的环形波导谐振腔内即反射功率最小，就必须要求等离子体 , 负载具有和主传输线相同的特性阻抗，由于等离子体负载阻抗的动态特性，手动 调整可调销钉的位置的方法和建立固定匹配网络的方法都不太合适，这时采用自 动阻抗匹配系统就能在极短的时间内实现阻抗的匹配，使得系统的反射系数满足 工程理想值。在等离子体系统中采用自动阻抗匹配器，可最大程度的保证系统功 率的最佳传输，而等离子体系统的应用是非常广泛的，尤其是等离子体源离子注 J.R.Conrad 入。这种方法是由美国人提出的，它的优点是能够在大面积、复杂形 状的工件上进行非视线性接入，且膜基结合力非常好。比如，用等离子体注入在 1