JPS6028316A - 自動追尾整合装置 - Google Patents
自動追尾整合装置Info
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- JPS6028316A JPS6028316A JP13518683A JP13518683A JPS6028316A JP S6028316 A JPS6028316 A JP S6028316A JP 13518683 A JP13518683 A JP 13518683A JP 13518683 A JP13518683 A JP 13518683A JP S6028316 A JPS6028316 A JP S6028316A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 30
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/38—Impedance-matching networks
- H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空中線とか、プラズマ放電を利用する機器のよ
うに負荷インピーダンスが変動し易い機器と一定の出力
インピーダンスの高周波電源との間に接続して、変動す
る負荷インピーダンスを自動的に追尾し、整合をとる整
合装置に関するものである。
うに負荷インピーダンスが変動し易い機器と一定の出力
インピーダンスの高周波電源との間に接続して、変動す
る負荷インピーダンスを自動的に追尾し、整合をとる整
合装置に関するものである。
従来の自動追尾整合装置１は第１図のような回路構成の
ものが一般的である。これはＲｏの出力インピーダンス
を有する高周波電源２の出力端子２−１とＲ２＋ｊＸ２
の負荷インピーダンスの負荷機器３の入力端子３−１と
の間に接続されており、高周波電源２と負荷機器３を接
続するラインにインピーダンス検出器４と可変コイル（
Ｌｌ）５とが直列に接続され、この可変コイル５とこの
自動追尾整合装置の出力端子（負荷機器３の入力端子３
−１と同じ）との間で、前記ラインに可変コンデンサ（
Ｃ１）６が並列に接続されている。この可変コイル（Ｌ
、）５はインピーダンス検出器４の位相誤差出力グによ
ム可変コンデンサ（Ｃ１）６はインピーダンス検出器４
の抵抗分の誤差出力Ｒによって駆動されるようになって
いる。
ものが一般的である。これはＲｏの出力インピーダンス
を有する高周波電源２の出力端子２−１とＲ２＋ｊＸ２
の負荷インピーダンスの負荷機器３の入力端子３−１と
の間に接続されており、高周波電源２と負荷機器３を接
続するラインにインピーダンス検出器４と可変コイル（
Ｌｌ）５とが直列に接続され、この可変コイル５とこの
自動追尾整合装置の出力端子（負荷機器３の入力端子３
−１と同じ）との間で、前記ラインに可変コンデンサ（
Ｃ１）６が並列に接続されている。この可変コイル（Ｌ
、）５はインピーダンス検出器４の位相誤差出力グによ
ム可変コンデンサ（Ｃ１）６はインピーダンス検出器４
の抵抗分の誤差出力Ｒによって駆動されるようになって
いる。
このような従来の自動追尾整合装置の動作を説明する。
第２図は動作を示すインピーダンス線図である。図の横
軸はＲ軸で縦軸はｊ軸である。Ｒ軸上で高周波電源の出
力インピーダンス検出器値の点を通り、縦軸に平行する
線と、Ｒ軸とによって区分された平面を図のようにＡ、
Ｂ、 Ｃ，Ｄに区分して考える。第１図の追尾装置で
は検出器から見たインピーダンスが区分Ａ、Ｂの範囲に
あるときは可変コイル５が小になるように、まだ区分Ｃ
，Ｄの範囲にあるときは可変コイル５が犬になるように
動作し、常にＲ軸に向うように動作するので、整合する
ように収斂して行く。
軸はＲ軸で縦軸はｊ軸である。Ｒ軸上で高周波電源の出
力インピーダンス検出器値の点を通り、縦軸に平行する
線と、Ｒ軸とによって区分された平面を図のようにＡ、
Ｂ、 Ｃ，Ｄに区分して考える。第１図の追尾装置で
は検出器から見たインピーダンスが区分Ａ、Ｂの範囲に
あるときは可変コイル５が小になるように、まだ区分Ｃ
，Ｄの範囲にあるときは可変コイル５が犬になるように
動作し、常にＲ軸に向うように動作するので、整合する
ように収斂して行く。
つぎに可変コンデンサ６の動作であるが、検出器から見
たインピーダンスが区分Ａ、Ｃの範囲にあるときは可変
コンデンサ６の容量が小になるように、また区分Ｂ、Ｄ
の範囲にあるときは可変コンデンサ６の容量が犬になる
ように動作する。このような状態で可変コンデンサ６の
容量が変化した場合の検出器から見たインピーダンスの
変化は＋ｊωＬ１の点でｊ軸に接する円周上を変化する
ので、区分Ｂ、Ｄの範囲（円周上のｃ、 ｂ、 ａ）で
は時計方向の矢印の方向に、また区分Ａ、Ｃの範囲（円
周上のｃ、 ｄ、 ｅ、 ａ）では反時計方向の矢印の
方向に変化する。しだがって検出器から見たインピーダ
ンスが区分Ｂ、Ｃ，Ｄの範囲および区分Ａのｄ、ｅ間の
範囲にあるときはＲ二Ｒｏの−ｊｊ軸上点ａに向い、そ
の後に可変コイル５の変化によってＲ軸上のＲ２Ｏ点に
向って収斂して行く方向で自動的に整合がとれるように
動作するものである。
たインピーダンスが区分Ａ、Ｃの範囲にあるときは可変
コンデンサ６の容量が小になるように、また区分Ｂ、Ｄ
の範囲にあるときは可変コンデンサ６の容量が犬になる
ように動作する。このような状態で可変コンデンサ６の
容量が変化した場合の検出器から見たインピーダンスの
変化は＋ｊωＬ１の点でｊ軸に接する円周上を変化する
ので、区分Ｂ、Ｄの範囲（円周上のｃ、 ｂ、 ａ）で
は時計方向の矢印の方向に、また区分Ａ、Ｃの範囲（円
周上のｃ、 ｄ、 ｅ、 ａ）では反時計方向の矢印の
方向に変化する。しだがって検出器から見たインピーダ
ンスが区分Ｂ、Ｃ，Ｄの範囲および区分Ａのｄ、ｅ間の
範囲にあるときはＲ二Ｒｏの−ｊｊ軸上点ａに向い、そ
の後に可変コイル５の変化によってＲ軸上のＲ２Ｏ点に
向って収斂して行く方向で自動的に整合がとれるように
動作するものである。
しかし、区分Ａのｃ、ｄ間に検出器から見たインピーダ
ンスがある場合は第２図の矢印の方向に変化するように
可変コンデンサ６が動作するが、ｊ軸上の接点ｄの前で
可変コンデンサ６は容量が最小になった状態で調整動作
は停止してしまうので、整合点（Ｒ軸上のＲ＝ＲｏＯ点
）まで収斂することが出来ずに整合動作は発散してしま
う。こｉ・ の状態を負荷インピーダンスとの関係で説明すると、負
荷インピーダンスＲ２＋ｊＸ２がＲ２（Ｒｏ ）ｊＸ２
がプラスの範囲にある場合で、かつＣ１，Ｌ。
ンスがある場合は第２図の矢印の方向に変化するように
可変コンデンサ６が動作するが、ｊ軸上の接点ｄの前で
可変コンデンサ６は容量が最小になった状態で調整動作
は停止してしまうので、整合点（Ｒ軸上のＲ＝ＲｏＯ点
）まで収斂することが出来ずに整合動作は発散してしま
う。こｉ・ の状態を負荷インピーダンスとの関係で説明すると、負
荷インピーダンスＲ２＋ｊＸ２がＲ２（Ｒｏ ）ｊＸ２
がプラスの範囲にある場合で、かつＣ１，Ｌ。
を通して検出器から見たインピーダンスが第２図Ａのｄ
〜Ｃの範囲にある場合、検出器からの指示で可変コンデ
ンサＣ１の容量が小に動作すると、第２図のインピーダ
ンスは矢印の方向に変化する。
〜Ｃの範囲にある場合、検出器からの指示で可変コンデ
ンサＣ１の容量が小に動作すると、第２図のインピーダ
ンスは矢印の方向に変化する。
このようにしてＣ１の容量が最小になると、検出器から
見たインピーダンスはＲ２＋ｊＸ２＋ｊωＬ１の位置、
すなわちｄ点の手前で停止することになる。
見たインピーダンスはＲ２＋ｊＸ２＋ｊωＬ１の位置、
すなわちｄ点の手前で停止することになる。
したがって従来の装置での追尾動作は動作開始前に可変
コンデンサ６を最大容量にホーミイグして検出器から見
たインピーダンスを第２図のｄ。
コンデンサ６を最大容量にホーミイグして検出器から見
たインピーダンスを第２図のｄ。
６、ａの範囲になるようにしてから追尾動作を開始する
必要があった。このようにして追尾動作を開始しても負
荷インピーダンスが急激に変化して前記第２図のｃ、ｄ
間に入ってしまうとｄ点に移行して整合動作ば発散して
しまう。
必要があった。このようにして追尾動作を開始しても負
荷インピーダンスが急激に変化して前記第２図のｃ、ｄ
間に入ってしまうとｄ点に移行して整合動作ば発散して
しまう。
また負荷インピーダンスが区分Ｃの範囲では可変コンデ
ンサ６の容量値がマイナスにならなければ手動でも整合
範囲にはなら々いので、実質上区分Ｃの範囲は整合範囲
外である。これらのことから、従来の装置で可変コンデ
ンサ６のホーミング動作をしないで追尾可能な負荷イン
ピーダンス範囲は区分Ｂ、 Ｄの範囲、すなわちＲ二Ｒ
Ｏ点を通り、ｊ軸に平行な線からＲが大きい方の範囲に
限られる。
ンサ６の容量値がマイナスにならなければ手動でも整合
範囲にはなら々いので、実質上区分Ｃの範囲は整合範囲
外である。これらのことから、従来の装置で可変コンデ
ンサ６のホーミング動作をしないで追尾可能な負荷イン
ピーダンス範囲は区分Ｂ、 Ｄの範囲、すなわちＲ二Ｒ
Ｏ点を通り、ｊ軸に平行な線からＲが大きい方の範囲に
限られる。
以上のように手動によっては可能な負荷インピーダンス
の範囲でも自動追尾出来ない範囲があり、また整合がと
れていた場合でも負荷インピーダンスの急変によって整
合範囲外に入ってしまって追尾動作が発散してしまう危
険がある。
の範囲でも自動追尾出来ない範囲があり、また整合がと
れていた場合でも負荷インピーダンスの急変によって整
合範囲外に入ってしまって追尾動作が発散してしまう危
険がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、整合可能な範囲（インピーダンス線図上での面積
）は狭くなっても、実際の負荷インピーダンスの変動範
囲の全域にわたって追尾して整合可能な装置を提供する
ものである。以下図面により、詳細に説明する。
ので、整合可能な範囲（インピーダンス線図上での面積
）は狭くなっても、実際の負荷インピーダンスの変動範
囲の全域にわたって追尾して整合可能な装置を提供する
ものである。以下図面により、詳細に説明する。
第６図は本発明の自動追尾整合装置の一実施例の回路構
成図である。この装置７は第１図の従来の装置１の内部
に可変コンデンサ６と並列に固定コンデンサ（Ｃ２）８
を追加したものである。この固定コンデンサ８を追加す
ることにより、前に説明した従来の方法で追尾可能な負
荷インピーダンスの範囲である第２図のＢ、Ｄは本発明
の追尾可能な範囲である第４図の円Ｅの内部に変換され
る。
成図である。この装置７は第１図の従来の装置１の内部
に可変コンデンサ６と並列に固定コンデンサ（Ｃ２）８
を追加したものである。この固定コンデンサ８を追加す
ることにより、前に説明した従来の方法で追尾可能な負
荷インピーダンスの範囲である第２図のＢ、Ｄは本発明
の追尾可能な範囲である第４図の円Ｅの内部に変換され
る。
この理由を以下に説明する。出力端に固定コンデンサＣ
２を追加することで追尾可能な範囲は第２図のＢ、Ｄの
範囲のインピーダンスに＋ｊ・１／ωＣ２に相当するイ
ンダクタンスを並列に接続したインピーダンスとなるこ
とは明らかである。十ｊ・１／ωＣ２に相当するインダ
クタンスを並列に接続すると、第２図のインピーダンス
線図は第４図のように変化する。すなわち第２図のＲ軸
はｊ軸上に中心を有し、０点（座標の原点）とｊ軸上の
＋Ｊ・１／ωＣ２の点を通る半円周Ｒ′に変換され、第
２図のＲｏ点を通シｊ軸に平行な直線は第４図のＲ軸の
０−Ｒｏを直径とする円周Ｒｏ’と前記半円周Ｒ′との
交点αを通シ、かつ前記ｊ軸上の＋ｊ・１／ωＣ２の点
でｊ軸に接する円Ｅに変換される。
２を追加することで追尾可能な範囲は第２図のＢ、Ｄの
範囲のインピーダンスに＋ｊ・１／ωＣ２に相当するイ
ンダクタンスを並列に接続したインピーダンスとなるこ
とは明らかである。十ｊ・１／ωＣ２に相当するインダ
クタンスを並列に接続すると、第２図のインピーダンス
線図は第４図のように変化する。すなわち第２図のＲ軸
はｊ軸上に中心を有し、０点（座標の原点）とｊ軸上の
＋Ｊ・１／ωＣ２の点を通る半円周Ｒ′に変換され、第
２図のＲｏ点を通シｊ軸に平行な直線は第４図のＲ軸の
０−Ｒｏを直径とする円周Ｒｏ’と前記半円周Ｒ′との
交点αを通シ、かつ前記ｊ軸上の＋ｊ・１／ωＣ２の点
でｊ軸に接する円Ｅに変換される。
これにより第２図の区分ＢおよびＤは第４図ではＢ′お
よびＢ′となり、円Ｅの内側が総て整合可能な範囲とな
る。このように整合可能な範囲は円Ｅの内側に限定され
るが、第２図の区分Ａの一部は固定コンデンサ８を接続
することによシ整合可能な範囲に入って来るものである
。
よびＢ′となり、円Ｅの内側が総て整合可能な範囲とな
る。このように整合可能な範囲は円Ｅの内側に限定され
るが、第２図の区分Ａの一部は固定コンデンサ８を接続
することによシ整合可能な範囲に入って来るものである
。
なお、円Ｅは付加する固定コンデンサ８の容量によりｊ
軸との接点の位置が変るためにその大きさが変るので、
第２図の区分Ａのうち、整合を必要とする領域が円Ｅの
内側に入るように円Ｅの大きさ、すなわち固定コンデン
サ８の容量Ｃ２を適宜に選択すれば良い。
軸との接点の位置が変るためにその大きさが変るので、
第２図の区分Ａのうち、整合を必要とする領域が円Ｅの
内側に入るように円Ｅの大きさ、すなわち固定コンデン
サ８の容量Ｃ２を適宜に選択すれば良い。
このように従来の装置のインピーダンス線図（第２図）
は本発明の装置のインピーダンス線図（第４図）で容量
値Ｃ２がＯとなった場合と一致するものであるので、第
４図の円Ｅの内部の負荷インピーダンスは固定コンデン
サＣ２を並列に接続することで第２図のＢ、Ｄの範囲の
インピーダンスとなり１．追尾可能となるものであるの
で第４図のインピーダンス線図での動作説明は第２図の
インピーダンス線図での動作と同様であるので省−略す
る。
は本発明の装置のインピーダンス線図（第４図）で容量
値Ｃ２がＯとなった場合と一致するものであるので、第
４図の円Ｅの内部の負荷インピーダンスは固定コンデン
サＣ２を並列に接続することで第２図のＢ、Ｄの範囲の
インピーダンスとなり１．追尾可能となるものであるの
で第４図のインピーダンス線図での動作説明は第２図の
インピーダンス線図での動作と同様であるので省−略す
る。
つぎに本発明の自動追尾整合装置の他の実施例について
説明する。第５図は本実施例の回路構成図である。本実
施例の装置９は前記実施例の装置７のうち直列接続され
ている可変コイル５の代りに可変コンデンサ１０が、並
列接続されている可変コンデンサ６の代りに可変コイル
１１瀘、同じく並列接続されている固定コンデンサ８０
代りに固定コイル１２が接続されているものである。
説明する。第５図は本実施例の回路構成図である。本実
施例の装置９は前記実施例の装置７のうち直列接続され
ている可変コイル５の代りに可変コンデンサ１０が、並
列接続されている可変コンデンサ６の代りに可変コイル
１１瀘、同じく並列接続されている固定コンデンサ８０
代りに固定コイル１２が接続されているものである。
この実施例の場合の動作説明のインピーダンス線図は前
記実施例の場合のインピーダンス線図第４図のＲ軸を対
称軸として上下に反転させたものに一致する。そこで動
作も第４図の場合の上下を反転させて考えれば良いので
説明を省略する。
記実施例の場合のインピーダンス線図第４図のＲ軸を対
称軸として上下に反転させたものに一致する。そこで動
作も第４図の場合の上下を反転させて考えれば良いので
説明を省略する。
以上のように、本発明の装置のように固定のインピーダ
ンスを並゛列接続された可変インピーダンスと並列に接
続することにより、かつ固定のインピーダンスの値を適
宜に選ぶことによ知従来整合可能な範囲外のうち所要の
部分を整合可能な範囲にとり込むことが出来る。特に負
荷インピーダンスが＋ｊ・１／ωＣ２近辺で直列抵抗外
が変化し、Ｒｏ近辺およびＲｏ以下になる負荷インピー
ダンスの整合に極めて有効である。
ンスを並゛列接続された可変インピーダンスと並列に接
続することにより、かつ固定のインピーダンスの値を適
宜に選ぶことによ知従来整合可能な範囲外のうち所要の
部分を整合可能な範囲にとり込むことが出来る。特に負
荷インピーダンスが＋ｊ・１／ωＣ２近辺で直列抵抗外
が変化し、Ｒｏ近辺およびＲｏ以下になる負荷インピー
ダンスの整合に極めて有効である。
第１図は従来の自動追尾整合装置の回路構成図である。
第２図は第１図の回路の動作を説明するインピーダンス
線図である。第６図は本発明の自動追尾整合装置の一実
施例の回路構成図である。 第４図は第６図の回路の動作を説明するインピーダンス
線図である。第５図は本発明の自動追尾整合装置め他の
実施例の回路構成図である。 図において、２は一定の出力インピーダンスの高周波電
源、３は負荷インピーダンスの変動する負荷、４はイン
ピーダンス検出器、５は直列に接続された可変コイル、
６は並列に接続された可変コンデンサ、８は並列に接続
された固定コンデンサ、１０は直列に接続された可変コ
ンデンサ、１１は並列に接続された可変コイル、１２は
並列に接続された固定コイルである。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山元俊仁 第１図 第２図 第３図 第５図
線図である。第６図は本発明の自動追尾整合装置の一実
施例の回路構成図である。 第４図は第６図の回路の動作を説明するインピーダンス
線図である。第５図は本発明の自動追尾整合装置め他の
実施例の回路構成図である。 図において、２は一定の出力インピーダンスの高周波電
源、３は負荷インピーダンスの変動する負荷、４はイン
ピーダンス検出器、５は直列に接続された可変コイル、
６は並列に接続された可変コンデンサ、８は並列に接続
された固定コンデンサ、１０は直列に接続された可変コ
ンデンサ、１１は並列に接続された可変コイル、１２は
並列に接続された固定コイルである。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山元俊仁 第１図 第２図 第３図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一定の出力インピーダンスの高周波電源と負荷イン
ピーダンスの変動する負荷の間に接続し、負荷インピー
ダンスの変動を追尾して前記一定の出力インピーダンス
と整合させる自動追尾整合装置において、高周波電源側
から見た負荷側のインピーダンスの位相誤差およびイン
ピーダンスの抵抗分の誤差を検出するインピーダンス検
出器と、前記高周波電源と前記負荷とを接続するライン
に直列に挿入されかつ前記インピーダンス検出器の位相
誤差出力により調整される第１の可変インピーダンスと
、前記ラインに並列でかつ前記第１の可変インピーダン
スと前記負荷との間に挿入され、前記インピーダンス検
出器の抵抗分の誤差出力により調整される第２の可変イ
ンピーダンスと、この第２の可変インピーダンスと並列
に前記ラインに接続された固定インピーダンスとよシな
ることを特徴とする自動追尾整合装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の自動追尾整合装置ニオ
いて、前記第１の可変インピーダンスは可変コイルであ
り、前記第２の可変インピーダンスは可変コンデンサで
あシ、前記固定インピーダンスは固定コンデンサである
前記自動追尾整合装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の自動追尾整合装置ニオ
いて、前記第１の可変インピーダンスは可変コンデンサ
であり、前記第２の可変インピーダンスは可変コイルで
あシ、前記固定インピーダンスは固定コイルである前記
自動追尾整合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518683A JPS6028316A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 自動追尾整合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13518683A JPS6028316A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 自動追尾整合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6028316A true JPS6028316A (ja) | 1985-02-13 |
Family
ID=15145843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13518683A Pending JPS6028316A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 自動追尾整合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6028316A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5897925A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-10 | トムソン−セ−エスエフ | 高周波送信機における送信管の陽極負荷インピ−ダンスの最適値検出装置 |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP13518683A patent/JPS6028316A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5897925A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-10 | トムソン−セ−エスエフ | 高周波送信機における送信管の陽極負荷インピ−ダンスの最適値検出装置 |
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