阻抗匹配方法和装置、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本技术涉及射频，尤其涉及一种阻抗匹配方法和装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、阻抗匹配技术广泛应用于射频功率传输系统、电源系统及其他信号传输系统，用于调节信号源与负载之间的阻抗关系，以减小信号反射并提高功率传输效率。在相关系统中，阻抗匹配器可以根据工作频率及检测到的信号状态，对匹配网络参数或匹配状态进行调整，以适应功率信号的传输需求。

2、在相关技术中，阻抗匹配器通常采用预先设定的工作频率执行匹配处理。例如，可以根据功率信号源的标称频率、初始化设置或预调试结果确定工作频率，并在系统运行过程中沿用该工作频率。当功率信号源的输出频率特性较为稳定时，上述方式能够满足一定的阻抗匹配需求。

3、然而，在实际运行过程中，功率信号源输出的原始功率信号可能因负载变化、运行状态变化或器件特性变化而发生频率漂移或波动。此时，预设工作频率可能偏离适于当前原始功率信号的频率，若继续依据该预设工作频率执行匹配处理，容易影响匹配参数与当前信号状态的适配程度，导致匹配效果下降。

4、因此，如何在限定的频率范围内有序生成用于比较的不同频率信号，并根据这些信号与当前原始功率信号的比较结果确定用于阻抗匹配的工作频率，以减小固定工作频率与当前信号频率特性不适配所造成的影响，是需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种阻抗匹配方法和装置、电子设备及计算机可读存储介质，以解决在原始功率信号的频率特性发生变化时，采用预设固定工作频率执行阻抗匹配而导致工作频率与当前信号状态不适配、影响匹配效果的技术问题。

2、根据本技术的第一方面，提供一种阻抗匹配方法，包括：获取当前的原始功率信号；确定用于频率搜索的第一扫频范围，第一扫频范围为预设的连续频率范围；在第一扫频范围内确定第一起始频率以及表示相邻参考频率点之间的频率间隔的第一分辨率；以第一起始频率为起点、以第一分辨率为固定步进，在第一扫频范围内沿频率递增或频率递减的单一方向依次生成多个参考频率点，并按照多个参考频率点的生成顺序，逐个生成各参考频率点对应的扫频信号；分别计算多个扫频信号与原始功率信号之间的差异，从多个扫频信号中确定差异最小的扫频信号，并将确定的扫频信号对应的频率作为工作频率；根据工作频率执行阻抗匹配处理。

3、根据本技术实施例，在第一扫频范围内确定第一起始频率，包括：将第一扫频范围的最小频率确定为第一起始频率，并且单一方向为频率递增方向；或者，将第一扫频范围的最大频率确定为第一起始频率，并且单一方向为频率递减方向。

4、根据本技术实施例，确定用于频率搜索的第一扫频范围，包括：确定第一中心频率，第一中心频率来源于系统标称频率、历史匹配频率、上一次确定的工作频率、经验频率值或初始化设置值；基于第一中心频率确定扫频宽度；根据第一中心频率和扫频宽度确定频率下限及频率上限，由频率下限及频率上限限定第一扫频范围。

5、根据本技术实施例，当基于第一扫频范围内确定的参考频率点的扫频处理全部执行完毕时，方法还包括：根据执行完毕时确定的工作频率确定下一轮次的第一中心频率。

6、根据本技术实施例，方法还包括：将根据第一中心频率和扫频宽度确定的频率下限作为第一起始频率，并沿频率递增方向依次生成多个参考频率点；或者，将根据第一中心频率和扫频宽度确定的频率上限作为第一起始频率，并沿频率递减方向依次生成多个参考频率点。

7、根据本技术实施例，分别计算多个扫频信号与原始功率信号之间的差异并确定工作频率，包括：从第一起始频率对应的扫频信号开始，按照多个参考频率点的生成顺序，将多个扫频信号划分为多组扫频信号，每组包括预设数量的、连续参考频率点对应的扫频信号；分别计算每组内各扫频信号与原始功率信号之间的差异，并将该组内差异最小的扫频信号对应的频率确定为该组的候选工作频率；比较各组的候选工作频率对应的差异，将其中差异最小的候选工作频率确定为工作频率。

8、根据本技术实施例，比较各组的候选工作频率对应的差异，包括：将第一组的候选工作频率及其对应的差异保存为当前第一候选工作频率及当前第一差异；每确定后一组的候选工作频率及其对应的差异，将该组的候选工作频率对应的差异与当前第一差异进行比较，以更新当前第一差异及当前第一候选工作频率；在完成多组扫频信号的比较后，将更新后的当前第一候选工作频率确定为工作频率。

9、根据本技术实施例，计算各扫频信号与原始功率信号之间的差异，包括：对于各扫频信号，确定第一时间窗口，第一时间窗口的时长为该扫频信号周期的整数倍；将第一时间窗口应用于原始功率信号；在第一时间窗口内，按照相同的第一时间长度分别截取该扫频信号和原始功率信号，得到扫频信号片段和原始功率信号片段；计算扫频信号片段与原始功率信号片段之间的差异，将计算结果作为该扫频信号与原始功率信号之间的差异。

10、根据本技术实施例，分别计算多个扫频信号与原始功率信号之间的差异，包括：利用窗函数分别处理各扫频信号和原始功率信号，获得相应的扫频信号窗特征值和原始功率信号窗特征值；分别计算各扫频信号窗特征值与原始功率信号窗特征值之间的差异，将计算结果作为相应扫频信号与原始功率信号之间的差异。

11、根据本技术的第二方面，提供一种阻抗匹配装置，包括：获取模块，用于获取当前的原始功率信号；生成模块，用于确定作为预设连续频率范围的第一扫频范围，在第一扫频范围内确定第一起始频率以及表示相邻参考频率点之间的频率间隔的第一分辨率，以第一起始频率为起点、以第一分辨率为固定步进，在第一扫频范围内沿频率递增或频率递减的单一方向依次生成多个参考频率点，并按照多个参考频率点的生成顺序，逐个生成各参考频率点对应的扫频信号；计算模块，用于分别计算多个扫频信号与原始功率信号之间的差异，从多个扫频信号中确定差异最小的扫频信号，并将确定的扫频信号对应的频率作为工作频率；执行模块，用于根据工作频率执行阻抗匹配处理。

12、根据本技术的第三方面，提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器实现上述任一实施例的阻抗匹配方法。

13、根据本技术的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的阻抗匹配方法。

14、本技术通过获取当前的原始功率信号，在预设连续频率范围内确定起始频率及表征相邻参考频率点间隔的分辨率，以该分辨率为固定步进，沿频率递增或递减的单一方向依次生成多个参考频率点，并按顺序逐个生成对应的扫频信号，再通过比较各扫频信号与原始功率信号之间的差异，将差异最小的扫频信号对应的频率作为工作频率执行阻抗匹配，使频率搜索具有明确的推进方向和频率间隔，并使工作频率的确定建立在对当前原始功率信号的比较结果之上，而非仅依赖预设固定频率。由此，能够在原始功率信号发生频率漂移或波动时，从已生成扫频信号对应的多个频率中选择更适合当前信号状态的工作频率，减小固定工作频率与当前信号频率特性不适配对匹配处理造成的影响，提高阻抗匹配的针对性和准确性。

15、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。