(57)【要約】【課題】精度よくインピーダンス整合を行うことが可能な整合装置を提供すること。【解決手段】信号源（マイクロ波発生部１）と負荷３との間の伝送路のインピーダンスを調整するＥＨチューナ１０において、信号源と負荷とを接続する導波管のＥ面に接続されるＥ分岐管１５と、Ｅ分岐管内に設けられ管軸方向に移動可能に配置されたＥプランジャ１６と、導波管のＨ面に接続されるＨ分岐管１２と、Ｈ分岐管内に設けられ管軸方向に移動可能に配置されたＨプランジャ１３と、信号源と負荷の間のインピーダンスが整合するＥプランジャ位置とＨプランジャ位置の組み合わせを２組求め、求めた２組の組み合わせのうち、整合する領域が広い方の組み合わせを選択する選択手段（制御部２０）と、選択された組み合わせに基づいて、ＥプランジャとＨプランジャを移動させる移動手段（アクチュエータ１７，１８）と、を有する。【選択図】図１
2014075648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号源と負荷との間の伝送路のインピーダンスを調整する整合装置において、
前記信号源と前記負荷とを接続する導波管のＥ面に接続されるＥ分岐管と、
前記Ｅ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＥプランジャと、
前記導波管のＨ面に接続されるＨ分岐管と、
前記Ｈ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＨプランジャと、
前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを２組求め、求めた２組の組み合わせのうち、整合する領域が広い方の組み合わせを選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された組み合わせに基づいて、前記Ｅプランジャと前記Ｈプランジャを移動させる移動手段と、
を有することを特徴とする整合装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記２組の前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせのそれぞれについて、各プランジャ位置の変化に対する位相角の変化量である位相角変化量を求め、最大の位相角変化量を含まない組み合わせを選択することを特徴とする請求項１に記載の整合装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する第１整合位相角と第２整合位相角を求め、前記第１整合位相角に対応する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置による１組の組み合わせと、前記第２整合位相角に対応する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置による１組の組み合わせと、により前記２組の前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを求めることを特徴とする請求項１または２に記載の整合装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記Ｅプランジャの位相角変化量が前記Ｈプランジャの位相角変化量よりも大きい第１位相角範囲と、前記Ｈプランジャの位相角変化量が前記Ｅプランジャの位相角変化量よりも大きい第２位相角範囲とを設定し、前記第１整合位相角と前記第２整合位相角がそれぞれ異なる位相角範囲に属する場合には、前記第１位相角範囲に属する整合位相角を前記Ｈプランジャに割り当て、前記第２位相角範囲に属する整合位相角を前記Ｅプランジャに割り当てることを特徴とする請求項３に記載の整合装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記第１整合位相角と前記第２整合位相角が同じ位相角範囲に属する場合、前記第１位相角範囲ではＥプランジャの位相角変化量が小さい方の整合位相角をＥプランジャに割り当て、前記第２位相角範囲ではＨプランジャの位相角変化量が小さい方の整合位相角をＨプランジャに割り当てることを特徴とする請求項４に記載の整合装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記負荷の反射係数である負荷反射係数と、前記ＥプランジャおよびＨプランジャの各位置におけるＥＨチューナの反射係数であるＥＨチューナ反射係数とに基づいて、前記ＥＨチューナを介して前記負荷を見た場合の入力端反射係数の分布を求め、前記入力端反射係数の分布から最も面積が広い整合領域を選択することを特徴とする請求項１に記載の整合装置。
【請求項７】
信号源と負荷との間の伝送路のインピーダンスを調整する整合装置の制御方法であって、前記信号源と前記負荷とを接続する導波管のＥ面に接続されるＥ分岐管と、前記Ｅ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＥプランジャと、前記導波管のＨ面に接続されるＨ分岐管と、前記Ｈ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＨプランジャと、を有する整合装置の制御方法において、
前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを２組求め、求めた２組の組み合わせのうち、整合する領域が広い方の組み合わせを選択する選択ステップと、
前記選択ステップにおいて選択された組み合わせに基づいて、前記Ｅプランジャと前記Ｈプランジャを移動させる移動ステップと、
を有することを特徴とする整合装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整合装置およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
信号源から負荷にマイクロ波を効率良く供給するために、マイクロ波を負荷に導く導波管にＥＨチューナ等の整合装置を設けることが行われる。このようなＥＨチューナは、導波管の長辺側すなわちＥ面にＥ分岐管が接続され、導波管の短辺側すなわちＨ面にＨ分岐管が接続される。そして、Ｅ分岐管およびＨ分岐管内にプランジャがそれぞれ配置され、Ｅ分岐管内およびＨ分岐管内でこれらのプランジャの位置を調整することにより、信号源と負荷との間の伝送路のインピーダンスを整合させる。これにより、導波管内の定在波を減衰させることで、マイクロ波電力を効率よく負荷に供給することができる。
【０００３】
ところで、ＥＨチューナを使って負荷の整合を行う場合、チューナの反射係数を負荷反射係数の共役値にすることで、整合が取れることは既に知られている。ここで、ＥＨチューナの反射係数はＥプランジャによる反射係数ΓＥとＨプランジャによる反射係数ΓＨのベクトル和で表することができる。特許文献１に開示されている技術では、ΓＥおよびΓＨの大きさをそれぞれ１／２とした場合において、負荷反射係数の共役値の位相角と一致するΓＥおよびΓＨの位相角を求出する。Ｅ面およびＨ面のそれぞれにおける位相角とプランジャ位置の対応関係を予めメモリ等に記憶させており、この対応関係を用いて、求出した位相角からプランジャ位置を決める。ＥＨチューナの反射係数をＥプランジャによる大きさ１／２の反射係数ΓＥと、Ｈプランジャによる大きさ１／２の反射係数ΓＨのベクトル和で表す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６７８１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示される方法では、負荷反射係数の共役値を実現するベクトルの組み合わせは図１９に示すように２通り存在する。図１９では、横軸はＥＨチューナのプランジャ位置ＬＥ，ＬＨを示し、縦軸は反射係数ΓＥおよびΓＨの位相角θＥ，θＨを示し、２つの曲線はプランジャ位置ＬＥ，ＬＨと、位相角θＥ，θＨの関係を示している。また、２本の横方向の破線は、選択した位相角を示しており、破線と実線の２つの丸はプランジャ位置の組み合わせを示している。図１９に示すように、ＥＨチューナの反射特性はプランジャ位置に対して非線形な応答をとるため、一方のプランジャ組み合わせ周辺の整合可能領域に対して、もう一方のそれが狭くなる場合がある。しかし、特許文献１に示す技術では、整合領域の広狭を考慮していないため、整合領域が広いベクトルの組み合わせを必ずしも選択しておらず、精度よくインピーダンス整合を行えないという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、精度よくインピーダンス整合を行うことが可能な整合装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、信号源と負荷との間の伝送路のインピーダンスを調整する整合装置において、前記信号源と前記負荷とを接続する導波管のＥ面に接続されるＥ分岐管と、前記Ｅ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＥプランジャと、前記導波管のＨ面に接続されるＨ分岐管と、前記Ｈ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＨプランジャと、前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを２組求め、求めた２組の組み合わせのうち、整合する領域が広い方の組み合わせを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された組み合わせに基づいて、前記Ｅプランジャと前記Ｈプランジャを移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、精度よくインピーダンス整合を行うことが可能になる。
【０００８】
また、本発明の一側面は、前記選択手段は、前記２組の前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせのそれぞれについて、各プランジャ位置の変化に対する位相角の変化量である位相角変化量を求め、最大の位相角変化量を含まない組み合わせを選択することを特徴とする。
このような構成によれば、最大の位相角変化量を含まない組み合わせを選択することで、精度良くかつ迅速にインピーダンス整合を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の一側面は、前記選択手段は、前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する第１整合位相角と第２整合位相角を求め、前記第１整合位相角に対応する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置による１組の組み合わせと、前記第２整合位相角に対応する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置による１組の組み合わせと、により前記２組の前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを求めることを特徴とする。
このような構成によれば、第１整合位相角と第２整合位相角に基づいて、Ｅプランジャ位置とＨプランジャ位置の組み合わせを簡単に求めることができる。
【００１０】
また、本発明の一側面は、前記選択手段は、前記Ｅプランジャの位相角変化量が前記Ｈプランジャの位相角変化量よりも大きい第１位相角範囲と、前記Ｈプランジャの位相角変化量が前記Ｅプランジャの位相角変化量よりも大きい第２位相角範囲とを設定し、前記第１整合位相角と前記第２整合位相角がそれぞれ異なる位相角範囲に属する場合には、前記第１位相角範囲に属する整合位相角を前記Ｈプランジャに割り当て、前記第２位相角範囲に属する整合位相角を前記Ｅプランジャに割り当てることを特徴とする。
このような構成によれば、第１位相角範囲と第２位相角範囲を定めることで、整合位相角の割り当てを迅速かつ簡易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明の一側面は、前記選択手段は、前記第１整合位相角と前記第２整合位相角が同じ位相角範囲に属する場合、前記第１位相角範囲ではＥプランジャの位相角変化量が小さい方の整合位相角をＥプランジャに割り当て、前記第２位相角範囲ではＨプランジャの位相角変化量が小さい方の整合位相角をＨプランジャに割り当てることを特徴とする。
このような構成によれば、第１整合位相角と第２整合位相角が、第１位相角範囲と第２位相角範囲の一方に属する場合であっても、整合位相角の割り当てを適正に行うことができる。
【００１２】
また、本発明の一側面は、前記選択手段は、前記負荷の反射係数である負荷反射係数と、前記ＥプランジャおよびＨプランジャの各位置におけるＥＨチューナの反射係数であるＥＨチューナ反射係数とに基づいて、前記ＥＨチューナを介して前記負荷を見た場合の入力端反射係数の分布を求め、前記入力端反射係数の分布から最も面積が広い整合領域を選択することを特徴とする。
このような構成によれば、計算によって整合領域を求めるとともに、精度よくインピーダンス整合を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、信号源と負荷との間の伝送路のインピーダンスを調整するＥＨチューナの制御方法であって、前記信号源と前記負荷とを接続する導波管のＥ面に接続されるＥ分岐管と、前記Ｅ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＥプランジャと、前記導波管のＨ面に接続されるＨ分岐管と、前記Ｈ分岐管内に設けられ、管軸方向に移動可能に配置されたＨプランジャと、を有するＥＨチューナの制御方法において、前記信号源と前記負荷との間のインピーダンスが整合する前記Ｅプランジャ位置と前記Ｈプランジャ位置の組み合わせを２組求め、求めた２組の組み合わせのうち、整合する領域が広い方の組み合わせを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された組み合わせに基づいて、前記Ｅプランジャと前記Ｈプランジャを移動させる移動ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、精度よくインピーダンス整合を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、精度よくインピーダンス整合を行うことが可能な整合装置およびその制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る整合装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示すＥＨチューナの全体構成を示す図である。
【図３】負荷反射係数と共役負荷反射係数の関係を示す図である。
【図４】プランジャ位置と位相角の関係を示す図である。
【図５】プランジャ位置と位相角変化量の関係を示す図である。
【図６】プランジャの位置から求められる位相角と位相角変化量の関係を示す図である。
【図７】整合動作回数と入力端反射係数の関係を示す図である。
【図８】図７の一部を拡大して示す図である。
【図９】整合の動作時間と入力端反射係数の関係を示す図である。
【図１０】図９の一部を拡大して示す図である。
【図１１】第１実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ１４の詳細を説明するフローチャートである。
【図１３】図１１のステップＳ１５の詳細を説明するフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の動作を説明するための図である。
【図１５】第２実施形態の動作を説明するための図である。
【図１６】第２実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１７】第３実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１８】式（２）および式（６）の導出過程を説明するための図である。
【図１９】従来技術のプランジャ位置と位相角の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
（Ａ）本発明の第１実施形態の構成の説明
図１は本発明の第１実施形態に係る整合装置の一例であるＥＨチューナ装置の構成例を示す図である。また、図２は図１に示すＥＨチューナ１０の構成例を示している。図１，２に示すように、ＥＨチューナ１０は、マイクロ波発生部１において発生されるマイクロ波を負荷３に導く導波管２、Ｈ分岐管１２およびＨプランジャ１３を有するＨチューナ１１、Ｅ分岐管１５およびＥプランジャ１６を有するＥチューナ１４を有している。ここで、導波管２は、図２の例では断面が矩形形状を有する導体によって構成され、マイクロ波発生部１において発生されるマイクロ波を負荷３に導く。Ｈチューナ１１は、導波管２の短面であるＨ面に設けられたＨ分岐管１２内でＨプランジャ１３を矢印方向に移動させることでＨ分岐管１２におけるマイクロ波の反射係数を変化させる。Ｅチューナ１４は、導波管２の長面であるＥ面に設けられたＥ分岐管１５内でＥプランジャ１６を矢印方向に移動させることでＥ分岐管１５におけるマイクロ波の反射係数を変化させる。ＥＨチューナ１０のＨチューナ１１とＥチューナ１４の反射係数を調整することにより、マイクロ波発生部１と負荷３との間の伝送回路のＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）を１に近づけることで、マイクロ波発生部１から負荷３に効率よくマイクロ波を伝搬する。
【００１８】
図１に示すように、Ｈプランジャ１３はアクチュエータ１７によってＨ分岐管１２内で管軸方向に移動される。Ｅプランジャ１６はアクチュエータ１８によってＥ分岐管１５内で管軸方向に移動される。
【００１９】
制御部２０は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、Ｉ／Ｆ（Interface）２４を主要な構成要素とし、反射係数検出部１９によって検出される反射係数を参照し、ＲＯＭ２２に格納されているプログラムおよびデータに基づいてアクチュエータ１７，１８を制御し、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６を移動させることでインピーダンスを整合する。インピーダンスの整合により、マイクロ波発生部１と負荷３との間の伝送回路のＶＳＷＲを１に近づけることで、マイクロ波発生部１から負荷３に効率よくマイクロ波を伝搬するとともに、負荷３におけるマイクロ波の反射を防ぐことで、マイクロ波発生部１に与える影響を低減する。なお、ＲＯＭ２２には、後述するように、ＥＨチューナ１０を制御するための各種データ（例えば、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位置ＬＨ，ＬＥとチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥの関係を示すデータ等）が格納されている。
【００２０】
（Ｂ）本発明の第１実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の第１実施形態の動作について説明する。以下では、第１実施形態の動作の概略について説明した後、詳細な動作について説明する。
【００２１】
本発明の第１実施形態では、ＥＨチューナ１０によるインピーダンス整合を行う場合、制御部２０のＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の現在位置ＬＨ，ＬＥを検出し、現在位置ＬＨ，ＬＥに対応するチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥをＲＯＭ２３から取得する。ＣＰＵ２１は、取得したチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから以下の式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔと、電圧透過係数Ｐを算出する。
【００２２】
【数１】
2014075648.tif 000003
・・・（１）
【００２３】
つぎに、ＣＰＵ２１は、反射係数検出部１９を参照し、ＥＨチューナ１０を介して負荷３を見た場合の反射係数である入力端反射係数Γｉｎを測定する。そして、測定した入力端反射係数Γｉｎ、電圧反射係数Γｔ、および、電圧透過係数Ｐを以下の式（２）に代入し、負荷反射係数ΓＬを求める。なお、式（２）の算出方法については最後に説明する。
【００２４】
【数２】
2014075648.tif 000004
・・・（２）
【００２５】
ＣＰＵ２１は、式（２）で求めた負荷反射係数ΓＬに対して複素共役の関係にある共役負荷反射係数ΓＬ＊を求める。図３は、負荷反射係数ΓＬと共役負荷反射係数ΓＬ＊の関係を示す図である。図３の横軸は実軸を、縦軸は虚軸を示しており、共役負荷反射係数ΓＬ＊は負荷反射係数ΓＬの虚部の符号を反転したものである。共役負荷反射係数ΓＬ＊が求まると、つぎに、ＣＰＵ２１は、図３に示すように、大きさが１／２であり、その和が共役負荷反射係数ΓＬ＊になる１組のベクトルＶ１，Ｖ２を求める。なお、図３に示す角度θ、角度φ、および、１組のベクトルＶ１，Ｖ２の角度∠Ｖ１，∠Ｖ２は、以下の式（３）〜（５）で求めることができる。なお、ｘ，ｙは共役負荷反射係数ΓＬ＊の実部と虚部をそれぞれ示している。
【００２６】
【数３】
2014075648.tif 000005
・・・（３）
【００２７】
【数４】
2014075648.tif 000006
・・・（４）
【００２８】
【数５】
2014075648.tif 000007
・・・（５）
【００２９】
これら、角度∠Ｖ１，∠Ｖ２を整合位相角とし、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６を移動させてこれらの位相角の組み合わせが、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２と同じ組み合わせとなるようにする。図４はＨプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位置と、位相角の関係を示す図である。この図４において、横軸はプランジャ位置を示し、縦軸は位相角を示している。また、実線の曲線はＨプランジャ１３の位置と位相角の関係を示し、破線の曲線はＥプランジャ１６の位置と位相角の関係を示している。この図４に示すように、プランジャの位置と位相角の関係は直線の関係ではなく、また、各プランジャによって位置と位相角の関係が異なっている。
【００３０】
図５は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の微小変位に対する位相角の変化量である位相角変化量の関係を示す図である。この図５において、横軸はプランジャ位置を示し、縦軸は位相角変化量を示している。また、実線の曲線はＨプランジャ１３の位置と位相角変化量の関係を示し、破線の曲線はＥプランジャ１６の位置と位相角変化量の関係を示している。この図５に示すように、Ｈプランジャ１３では、１９ｍｍ付近にピークがあり、この付近ではＨプランジャ１３の微小変位に対して位相角が大きく変化するので調整が困難となる。また、Ｅプランジャ１６では、４６ｍｍ付近にピークがあり、この付近ではＥプランジャ１６の微小変位に対して位相角が大きく変化するので調整が困難となる。
【００３１】
図６は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位相角と、各位相角近傍におけるプランジャの微小変位に対する位相角変化量を示す図である。この図６において、横軸はプランジャの位置から求められる位相角を示し、縦軸は位相角変化量を示している。また、実線の曲線はＨプランジャ１３の位相角と位相角変化量の関係を示し、破線の曲線はＥプランジャ１６の位相角と位相角変化量の関係を示している。この図５に示すように、Ｈプランジャ１３では、２０度付近にピークがあり、この付近ではＨプランジャ１３の微小変位に対して位相角が大きく変化するので調整が困難となる。また、Ｅプランジャ１６では、−１７０度付近にピークがあり、この付近ではＥプランジャ１６の微小変位に対して位相角が大きく変化するので調整が困難となる。
【００３２】
ここで、先に求めた整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２が、仮に、図６に示すような組み合わせであったとする。この場合、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２のいずれをＨプランジャ１３に割り当てるか、Ｅプランジャ１６に割り当てるかは任意である。しかし、整合位相角∠Ｖ１近傍ではＥプランジャ１６の変位に対して位相角変化量が大きく変化するため調整が困難となるが、Ｈプランジャ１３の場合には変位に対して位相角変化量が大きくないので調整は容易である。逆に、整合位相角∠Ｖ２近傍ではＨプランジャ１３の変位に対して位相角変化量が大きく変化するため調整が困難となるが、Ｅプランジャ１６の場合には変位に対して位相角変化量が大きくないので調整は容易である。そこで、本発明では、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２のそれぞれに対してプランジャの位置の変化に対して位相変化量が小さい方のプランジャを割り当てることにより、プランジャの移動による位相変化量を小さく抑えることで微調整を容易にすることともに、調整回数を減らして迅速な調整を行うことができる。
【００３３】
すなわち、本発明では、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２を各プランジャに割り当てる際に、プランジャの移動量に対する位相角変化量が小さい方のプランジャに割り当てることで精度良い調整を可能とする。ここで、例えば、ＶＳＷＲが１．２以下になるプランジャ位置の範囲を整合領域とすると、整合位相角∠Ｖ１をＨプランジャ１３に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＥプランジャ１６に割り当てる場合の整合領域と、整合位相角∠Ｖ１をＥプランジャ１６に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＨプランジャ１３に割り当てる場合の整合領域の２つが存在する。これら２つの整合領域のうち、プランジャの移動量に対する位相角変化量が小さい整合領域は、移動に対する位相変化が小さいことから、整合領域自体の面積が広いと言える。つまり、本発明では、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２を各プランジャに割り当てる際に、広い方の整合領域を選択して割り当てることで、精度良い調整を可能とする。なお、本明細書中において整合領域の「面積」とは、各プランジャを移動した場合に整合する領域の広さをいい、本発明の実施形態では基本的にはこの領域の広狭によって判断する。しかしながら、整合領域の形状が特殊な場合（例えば、正方形から大きく乖離する場合）には、面積のみならず、位相角変化量についても参照して判断する。例えば、一方の整合領域が３ｍｍ×３ｍｍのサイズで、他方の整合領域が１ｍｍ×１０ｍｍのサイズの場合には後者の方が面積は広いが、後者の整合領域の短辺方向（１ｍｍ方向）で位相角変化量が最大となる。したがって、このような場合には、面積だけではなく、最大の位相角変化量（ここでは後者の整合領域の短辺方向である１ｍｍ方向）を含む整合領域を除外し、３ｍｍ×３ｍｍの整合領域を選択する。
【００３４】
図７〜１０は、同じ負荷反射係数ΓＬに対して、整合領域が狭い場合と広い場合を選択した際の、整合動作回数または整合時間と入力端反射係数Γｉｎとの関係を示す図である。具体的には、図７は４パターンの負荷反射係数ΓＬに対して整合動作を実行した場合における整合動作回数と入力端反射係数Γｉｎとの関係を示しており、破線が狭領域を選択した場合を示し、実線が広領域を選択した場合を示している。図８は図７の入力端反射係数ＦｉｎがＶＳＷＲで１．０〜２．０の範囲を拡大して示す図である。図９は４パターンの負荷反射係数ΓＬに対して整合動作を実行した場合における整合動作時間と入力端反射係数Γｉｎとの関係を示しており、破線が狭領域を選択した場合を示し、実線が広領域を選択した場合を示している。図１０は図８の入力端反射係数ＦｉｎがＶＳＷＲで１．０〜２．０の範囲を拡大して示す図である。これらの図７〜１０に示すように、例えば、ＶＳＷＲ≦１．２を整合領域とするとき、狭い領域を選択すると整合動作を繰り返しても整合しないのに対し、広い領域を選択した場合、いずれも整合動作２回で整合しており、広い領域を選択した方が整合精度が高い。また、整合動作回数が少ないため整合動作所要時間も少なく、４００ｍｓｅｃ以内に整合動作が完了している。
【００３５】
つぎに、本発明の第１実施形態の詳細な動作について説明する。図１１は、図２に示す制御部２０において実行されるメインとなる処理の流れを説明するフローチャートである。図１１に示す処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００３６】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の現在位置に対するＥＨチューナ１０の反射係数を求出する。具体的には、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の現在位置ＬＨ，ＬＥを検出し、現在位置ＬＨ，ＬＥに対応するチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥをＲＯＭ２３から取得する。ＣＰＵ２１は、取得したチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから前述した式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔと、電圧透過係数Ｐを算出する。
【００３７】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ２１は、反射係数検出部１９の出力を参照し、ＥＨチューナ１０を介して負荷３を見た場合の反射係数である入力端反射係数Γｉｎを測定する。
【００３８】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０で求めたＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔおよび電圧透過係数ＰならびにステップＳ１１で求めた入力端反射係数Γｉｎを前述した式（２）に代入し、負荷反射係数ΓＬを推定する。
【００３９】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１２で求めた負荷反射係数ΓＬの虚部の符号を反転することで共役負荷反射係数ΓＬ＊を求出する。
【００４０】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２の組み合わせを求出する。なお、この処理の詳細は図１２を参照して後述する。
【００４１】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１４で求めた整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２をＨチューナ１１およびＥチューナ１４に割り当てる処理を実行する。この処理により、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２のそれぞれがプランジャの移動距離による位相変化量が小さい側のＨチューナ１１およびＥチューナ１４に割り当てられる。なお、この処理の詳細については、図１３を参照して後述する。
【００４２】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１５で割り当てられた整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２に対応する位置にＨプランジャ１３およびＨプランジャ１６を割り当てる。例えば、整合位相角∠Ｖ１がＨプランジャ１３に割り当てられ、整合位相角∠Ｖ２がＥプランジャ１６に割り当てられた場合、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３を整合位相角∠Ｖ１に対応する位置にアクチュエータ１７によって移動し、Ｅプランジャ１６を整合位相角∠Ｖ２に対応する位置にアクチュエータ１８によって移動する。これにより、マイクロ波発生部１と負荷３の間のインピーダンスが整合される。
【００４３】
つぎに、図１２を参照して、図１１に示すステップＳ１４の整合位相角組み合わせ処理の詳細について説明する。図１２に示す処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４４】
ステップＳ２０では、ＣＰＵ２１は、共役負荷反射係数ΓＬ＊の位相角θを前述した式（３）で求めた、また、位相角θと整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２が成す角φを前述した式（４）に基づいて算出する。
【００４５】
ステップＳ２１では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３０で求めた位相角θと角φを式（５）に代入し、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２を算出する。そして、図１１の元の処理に復帰（リターン）する。
【００４６】
以上の処理により、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２を求めることができる。
【００４７】
つぎに、図１３を参照して、図１１に示すステップＳ１５に示す整合位相角割り当て処理の詳細について説明する。図１３の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００４８】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ２１は、Ｈチューナ１１における整合位相角∠Ｖ１を実現するＨプランジャ１３の位置を求める。具体的には、Ｈプランジャ１３の位置と位相角との関係を示すテーブルをＲＯＭ２３に格納しておくか、あるいは、これらの関係を示す関係式をＲＯＭ２３に格納しておき、これらのテーブルまたは関係式に基づいて、整合位相角∠Ｖ１を実現するＨプランジャ１３の位置を求める。
【００４９】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１を実現するＨプランジャ１３の位置におけるＨプランジャ１３の変位に対する位相角変化量ＨＡを求める。具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて、微小位置変化に対する位相角変化量ＨＡを求める。なお、関係式を用いる場合には関係式を微分して得た関係式に基づいて求めるようにしてもよい。また、予め求めたデータまたは微分された関係式を格納しておくようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ２１は、Ｅチューナ１４における整合位相角∠Ｖ２を実現するＥプランジャ１６の位置を求める。具体的には、Ｅプランジャ１６の位置と位相角との関係を示すテーブルをＲＯＭ２３に格納しておくか、あるいは、これらの関係を示す関係式をＲＯＭ２３に格納しておき、これらのテーブルまたは関係式に基づいて、整合位相角∠Ｖ２を実現するＥプランジャ１６の位置を求める。
【００５１】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ２を実現するＥプランジャ１６の位置におけるＥプランジャ１６の変位に対する位相角変化量ＥＡを求める。具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて、微小位置変化に対する位相角変化量ＥＡを求める。なお、関係式を用いる場合には関係式を微分して得た関係式に基づいて求めるようにしてもよい。また、予め求めたデータまたは微分された関係式を格納しておくようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ３４では、ＣＰＵ２１は、Ｈチューナ１１における整合位相角∠Ｖ２を実現するＨプランジャ１３の位置を求める。具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて整合位相角∠Ｖ２を実現するＨプランジャ１３の位置を求める。
【００５３】
ステップＳ３５では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ２を実現するＨプランジャ１３の位置におけるＨプランジャ１３の変位に対する位相角変化量ＨＢを求める。具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて、微小位置変化に対する位相角変化量ＨＢを求める。
【００５４】
ステップＳ３６では、ＣＰＵ２１は、Ｅチューナ１４における整合位相角∠Ｖ１を実現するＥプランジャ１６の位置を求める。具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて整合位相角∠Ｖ１を実現するＨプランジャ１３の位置を求める。
【００５５】
ステップＳ３７では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１を実現するＥプランジャ１６の位置におけるＥプランジャ１６の変位に対する位相角変化量ＥＢを求める。具体的には、具体的には、前述したテーブルまたは関係式に基づいて、微小位置変化に対する位相角変化量ＥＢを求める。
【００５６】
ステップＳ３８では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３０〜Ｓ３７で求めたＨＡ，ＥＡ，ＨＢ，ＥＢを比較する。
【００５７】
ステップＳ３９では、ＣＰＵ２１は、ＨＡ，ＥＡ，ＨＢ，ＥＢのうち、ＨＡまたはＥＡが最大か否かを判定し、これらのいずれかが最大である場合（ステップＳ３９：Ｙｅｓ）にはステップＳ４０に進み、それ以外の場合（ステップＳ３９：Ｎｏ）にはステップＳ４１に進む。
【００５８】
ステップＳ４０では、ＣＰＵ２１は、組み合わせＢ（（Ｅチューナ１４，∠Ｖ１），（Ｈチューナ１１，∠Ｖ２））を選択する。すなわち、Ｅチューナ１４に整合位相角∠Ｖ１を割り当てＨチューナ１１に整合位相角∠Ｖ２を割り当てる。
【００５９】
ステップＳ４１では、ＣＰＵ２１は、ＨＡ，ＥＡ，ＨＢ，ＥＢのうち、ＨＢまたはＥＢが最大か否かを判定し、これらのいずれかが最大である場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）にはステップＳ４２に進み、それ以外の場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）には元の処理に復帰（リターン）する。
【００６０】
ステップＳ４２では、ＣＰＵ２１は、組み合わせＡ（（Ｈチューナ１１，∠Ｖ１），（Ｅチューナ１４，∠Ｖ２））を選択する。すなわち、Ｈチューナ１１に整合位相角∠Ｖ１を割り当てＥチューナ１４に整合位相角∠Ｖ２を割り当てる。そして、元の処理に復帰（リターン）する。
【００６１】
以上の処理によれば、２組の組み合わせである、組み合わせＡ（（Ｈチューナ１１，∠Ｖ１），（Ｅチューナ１４，∠Ｖ２））および組み合わせＢ（（Ｅチューナ１４，∠Ｖ１），（Ｈチューナ１１，∠Ｖ２））のうち、位相角変化量が最大となる割り当てを含む組み合わせを排除し、他方を選択することができる。
【００６２】
以上の第１実施形態では、Ｈチューナ１１およびＥチューナ１４に、整合領域が広い方を選択して割り当てるようにしたので、図７〜１０に示すように整合精度を向上させ、また、整合動作回数を減らし、整合動作時間を短縮することができる。
【００６３】
（Ｃ）本発明の第２実施形態の説明
つぎに、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の構成は、図１，２に示す場合と同様であるが、制御部２０で実行される処理の一部が異なっている。そこで、以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６４】
図１４，１５は第２実施形態の動作を説明するための図である。図１４は、プランジャ位置と位相角変化量の関係を示す図である。この図において、範囲１はＨプランジャ１３よりもＥプランジャ１６の方が位相角変化量が大きくなる範囲であり、範囲２はＥプランジャ１６よりもＨプランジャ１３の方が位相角変化量が大きくなる範囲である。また、Ｐ１は範囲１におけるＥプランジャ１６の位相角変化量のピークを示し、Ｐ２は範囲２におけるＨプランジャ１３の位相角変化量のピークを示している。
【００６５】
図１５は、プランジャの位置から求められる位相角と位相角変化量の関係を示す図である。この図において、範囲１はＨプランジャ１３よりもＥプランジャ１６の方が位相角変化量が大きくなる範囲であり、範囲２はＥプランジャ１６よりもＨプランジャ１３の方が位相角変化量が大きくなる範囲である。また、Ｐ１は範囲１におけるＥプランジャ１６の位相角変化量のピークを示し、Ｐ２は範囲２におけるＨプランジャ１３の位相角変化量のピークを示している。
【００６６】
これらの図１４，１５に示すように、Ｅプランジャ１６がＨプランジャ１３より位相角変化量が大きくなる範囲１と、Ｈプランジャ１３がＥプランジャ１６より位相角変化量が大きくなる範囲２とが存在する。そこで、仮に、整合位相角∠Ｖ１が範囲１に属し、整合位相角∠Ｖ２が範囲２に属している場合、整合位相角∠Ｖ１をＨプランジャ１３に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＥプランジャ１６に割り当てると、これらの逆に割り当てた場合に比較して、各プランジャの移動に対する位相角変化量が小さくなる。
【００６７】
一方、図１５に示すように、整合位相角∠Ｖ１と整合位相角∠Ｖ２の双方が同じ範囲２に属している場合には、ピークＰ２から遠い方の整合位相角∠Ｖ２をＨプランジャ１３に割り当て、ピークＰ２に近い方の整合位相角∠Ｖ１をＥプランジャ１６に割り当てる。これにより、位相角変化量のピークＰ２に近い範囲がＨプランジャ１３に割り当てられることを回避することで、各プランジャの移動に対する位相角変化量を小さくすることができる。なお、整合位相角∠Ｖ１と整合位相角∠Ｖ２の双方が同じ範囲１に属している場合も同様の割り当てを実行する。
【００６８】
つぎに、第２実施形態において実行される処理の詳細について説明する。なお、第２実施形態では、図１１，１２と同様の処理が実行されるが、図１３の代わりに図１６の処理が実行される。すなわち、図１６に示すフローチャートの処理は、図１１に示すステップＳ１５の処理として実行される。図１６に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００６９】
ステップＳ６０では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２のうち、一方が範囲１内に存在し、他方が範囲２内に存在するか否かを判定し、存在する場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）の場合にはステップＳ６１に進み、それ以外の場合（ステップＳ６０：Ｎｏ）にはステップＳ６２に進む。
【００７０】
ステップＳ６１では、ＣＰＵ２１は、範囲１内にある整合位相角をＨ分岐（Ｈプランジャ１３）に割り当て、範囲２内にある整合位相角をＥ分岐（Ｅプランジャ１６）に割り当てる。そして、元の処理（図１１の処理）に復帰（リターン）する。
【００７１】
ステップＳ６２では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２の双方が範囲１内に存在するか否かを判定し、存在する場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）の場合にはステップＳ６３に進み、それ以外の場合（ステップＳ６２：Ｎｏ）にはステップＳ６６に進む。
【００７２】
ステップＳ６３では、ＣＰＵ２１は、｜∠Ｖ１−Ｐ１｜≦｜∠Ｖ２−Ｐ１｜を満たすか否かを判定し、満たす場合（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）にはステップＳ６４に進み、それ以外の場合（ステップＳ６４：Ｎｏ）にはステップＳ６５に進む。より具体的には、整合位相角∠Ｖ１が整合位相角∠Ｖ２よりもピークＰ１に近い場合にはＹｅｓと判定してステップＳ６４に進む。
【００７３】
ステップＳ６４では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１をＨ分岐に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＥ分岐に割り当てる。そして、元の処理（図１１の処理）に復帰（リターン）する。
【００７４】
ステップＳ６５では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１をＥ分岐に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＨ分岐に割り当てる。そして、元の処理（図１１の処理）に復帰（リターン）する。
【００７５】
ステップＳ６６では、ＣＰＵ２１は、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２の双方が範囲２内に存在するか否かを判定し、存在する場合（ステップＳ６６：Ｙｅｓ）の場合にはステップＳ６７に進み、それ以外の場合（ステップＳ６６：Ｎｏ）には元の処理に復帰（リターン）する。
【００７６】
ステップＳ６７では、ＣＰＵ２１は、｜∠Ｖ１−Ｐ２｜≦｜∠Ｖ２−Ｐ２｜を満たすか否かを判定し、満たす場合（ステップＳ６７：Ｙｅｓ）にはステップＳ６８に進み、それ以外の場合（ステップＳ６７：Ｎｏ）にはステップＳ６９に進む。より具体的には、整合位相角∠Ｖ１が整合位相角∠Ｖ２よりもピークＰ２に近い場合にはＹｅｓと判定してステップＳ６８に進む。
【００７７】
ステップＳ６８では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１をＥ分岐に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＨ分岐に割り当てる。そして、元の処理（図１１の処理）に復帰（リターン）する。
【００７８】
ステップＳ６９では、ＣＰＵ２１は、整合位相角∠Ｖ１をＨ分岐に割り当て、整合位相角∠Ｖ２をＥ分岐に割り当てる。そして、元の処理（図１１の処理）に復帰（リターン）する。
【００７９】
以上の処理によれば、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２が属する範囲１，２の関係に応じて、整合位相角∠Ｖ１，∠Ｖ２を各プランジャに割り当てるようにしたので、割り当て処理を迅速に行うことができる。
【００８０】
（Ｄ）本発明の第３実施形態の説明
つぎに、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の構成は、図１，２に示す場合と同様であるが、制御部２０で実行される処理の一部が異なっている。そこで、以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００８１】
第３実施形態では、負荷反射係数ΓＬを前述した式（２）により求めるとともに、プランジャ位置に応じたチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから前述した式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔと、電圧透過係数Ｐを算出する。そして得られたこれらの値を以下の式（６）に代入し、入力端反射係数Γｉｎを求める。このような計算を、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位置ＬＨ，ＬＥの値を所定のピッチ（例えば、０．２ｍｍピッチ）で変更しながら繰り返すことで入力端反射係数Γｉｎの分布を求める。なお、式（６）の算出方法については最後に説明する。
【００８２】
【数６】
2014075648.tif 000008
・・・（６）
【００８３】
入力端反射係数Γｉｎの分布が求まると、入力端反射係数の絶対値｜Γｉｎ｜が小さい領域を探索することで、整合領域を特定し、特定された整合領域のうち、面積が最も広いものを特定する。そして、特定された整合領域において、入力端反射係数の絶対値｜Γｉｎ｜が最小の位置を特定し、その位置に対応する位置を各プランジャに割り当てる。
【００８４】
以上の処理によれば、計算によって、面積が広い整合領域（位相角変位量が小さい整合領域）を特定し、各プランジャに割り当てることで、精度よく、かつ、迅速にインピーダンス整合を行うことができる。
【００８５】
つぎに、図１７を参照して、第３実施形態において実行される処理について説明する。図１７に示すフローチャートの処理は、図１１に示すステップＳ１５の処理として実行される。図１７に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００８６】
ステップＳ７０では、ＣＰＵ２１は、負荷反射係数ΓＬを求出する。より詳細には、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の現在位置ＬＨ，ＬＥを検出し、現在位置ＬＨ，ＬＥに対応するチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥをＲＯＭ２３から取得する。ＣＰＵ２１は、取得したチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから前述した式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔと、電圧透過係数Ｐを算出する。つぎに、ＣＰＵ２１は、反射係数検出部１９を参照し、ＥＨチューナ１０を介して負荷３を見た場合の反射係数である入力端反射係数Γｉｎを求める。そして、求めた入力端反射係数Γｉｎ、電圧反射係数Γｔ、および、電圧透過係数Ｐを前述した式（２）に代入し、負荷反射係数ΓＬを求める。
【００８７】
ステップＳ７１では、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位置ＬＨ，ＬＥの値を設定する。より詳細には、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の位置ＬＨ，ＬＥに０．２ｍｍピッチとなるように所定の値を設定する。
【００８８】
ステップＳ７２では、ＣＰＵ２１は、電圧反射係数Γｔを求出する。より詳細には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７１で設定した位置ＬＨ，ＬＥの値に対応するチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥをＲＯＭ２３から取得する。ＣＰＵ２１は、取得したチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから前述した式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧反射係数Γｔを算出する。
【００８９】
ステップＳ７３では、ＣＰＵ２１は、電圧透過係数Ｐを求出する。より詳細には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７１で設定した位置ＬＨ，ＬＥの値に対応するチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥをＲＯＭ２３から取得する。ＣＰＵ２１は、取得したチューナ反射係数ＶＨ，ＶＥから前述した式（１）により、ＥＨチューナ１０の電圧透過係数Ｐを算出する。
【００９０】
ステップＳ７４では、ＣＰＵ２１は、入力端反射係数Γｉｎを求出する。より詳細には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７２，Ｓ７３で算出した電圧反射係数Γｔと電圧透過係数Ｐを前述した式（６）に代入し、入力端反射係数Γｉｎを求める。そして求めた入力端反射係数ΓｉｎをＲＡＭ２２に格納する。
【００９１】
ステップＳ７５では、ＣＰＵ２１は、Ｈプランジャ１３およびＥプランジャ１６の全ての可動範囲について入力端反射係数Γｉｎの求出を行ったか否かを判定し、全ての可動範囲について求出を行ったと判定した場合（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）にはステップＳ７６に進み、それ以外の場合（ステップＳ７５：Ｎｏ）にはステップＳ７１に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。
【００９２】
ステップＳ７６では、ＣＰＵ２１は、面積が広い整合領域を特定する。より詳細には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７４において求めてＲＡＭ２２に格納されている入力端反射係数Γｉｎにおいて、その絶対値｜Γｉｎ｜が小さい領域を２つ特定し、これらの領域のうち、面積が広い方を特定する。具体的には、整合領域であると判断するΓｉｎの上限値を閾値として、閾値以下となるプランジャ位置ＬＥ１１〜ＬＥ１２（ｍｍ）、ＬＥ２１〜ＬＥ２２（ｍｍ）、ＬＨ１１〜ＬＨ１２（ｍｍ）、ＬＨ２１〜ＬＨ２２（ｍｍ）（Ｈプランジャ１３側で２箇所、Ｅプランジャ１６側で２箇所存在する）の４ポイントの範囲を比較して、最も範囲の短いものを除くことで、面積の広い整合領域を選択することができる。なお、ステップＳ７６の処理では、基本的には整合領域の広狭によって判断する。しかしながら、前述したように、整合領域の形状が特殊な場合（例えば、正方形から大きく乖離する場合）には、面積のみならず、位相角変化量についても参照して判断する。例えば、一方の整合領域が３ｍｍ×３ｍｍのサイズで、他方の整合領域が１ｍｍ×１０ｍｍのサイズの場合には、後者の方が面積は広いが、後者の整合領域の短辺方向（１ｍｍ方向）で位相角変化量が最大となる。したがって、このような場合には、面積だけではなく、最大の位相角変化量（ここでは後者の整合領域の短辺方向である１ｍｍ方向）を含む整合領域を除外し、３ｍｍ×３ｍｍの整合領域を選択する。
【００９３】
ステップＳ７７では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ７６で特定した整合領域において、その絶対値｜Γｉｎ｜が最小の位置を整合位置として特定する。
【００９４】
以上の処理によれば、負荷３に応じた入力端反射係数Γｉｎの分布を計算によって求出し、得られた入力端反射係数Γｉｎの分布から面積が広い整合領域を特定することで、各プランジャの移動に対して位相角変位量が小さい整合領域を特定することができる。
【００９５】
最後に、式（２）と式（６）の導出過程について説明する。図１８に示すように、規格化された電力１について考える。Ｈチューナ１１およびＥチューナ１４は任意の状態になっており反射がある状態になっている。Ｈチューナ１１およびＥチューナ１４の反射が無ければ、観測したΓｉｎ＝ΓＬである。Ｅチューナ１４の反射係数をΓＥ、Ｈチューナ１１の反射係数をΓＨとおく。まず、入力された電力１はＥＨチューナ１０でＥ側、Ｈ側それぞれに１／２ずつ進む。ここで、ＥＨチューナ１０での反射がある場合、図１８に示すＡとＢが入力端に戻る。
Ａ＝ΓＥ／２
Ｂ＝ΓＨ／２
【００９６】
ここで、反射を差し引いたＥ＝Ｃ+Ｄが負荷へ進む。
Ｃ＝１／２−ΓＥ／２
Ｄ＝１／２−ΓＨ／２
Ｅ＝Ｃ＋Ｄ＝１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２
【００９７】
また、Ｅは負荷の反射係数ΓＬで反射する。
Ｆ＝ΓＬ×Ｅ＝ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）
【００９８】
また、Ｆは２分の１ずつに別れＥ側、Ｈ側に進みそれぞれの反射係数で負荷側に戻るため、以下のように表される。
Ｇ＝ΓＥ／２×Ｆ＝ΓＥ・ΓＬ（１−（ΓＥ+ΓＨ）／２）／２
Ｈ＝ΓＨ／２×Ｆ＝ΓＨ・ΓＬ（１−（ΓＥ+ΓＨ）／２）／２
【００９９】
Ｆを２分の１に分けた電力から反射を差し引いた以下のＩとＪが入力端に進む。
Ｉ＝（１−ΓＥ）ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）／２
Ｊ＝（１−ΓＨ）ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）／２
【０１００】
ここで、多重反射を無視した場合は、以下の式で表すことができる。
Γｉｎ＝Ａ+Ｂ+Ｉ+Ｊ
＝ΓＥ／２＋ΓＨ／２＋（１−ΓＥ）ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）／２
+（１−ΓＨ）ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）／２
＝（ΓＥ＋ΓＨ）／２+ΓＬ（１−（ΓＥ+ΓＨ）／２）２
チューナ全体の反射係数Γｔ＝（ΓＥ＋ΓＨ）／２とすると、チューナ全体の透過係数Ｐ＝１−（ΓＥ+ΓＨ）／２より、以下の式を得る。
Γｉｎ＝Γｔ+ΓＬ・Ｐ２
ΓＬ＝（Γｉｎ−Γｔ）／Ｐ２
【０１０１】
一方、多重反射を考慮した場合
Ｅ’＝Ｇ+Ｈ
Ｆ’＝ΓＬ×Ｅ’
Ｇ’＝ΓＥ／２×Ｆ’
Ｈ’＝ΓＨ／２×Ｆ’
Ｉ’＝Ｆ’／２−Ｇ’＝（１−ΓＥ）ΓＬ（１−（ΓＥ＋ΓＨ）／２）／２×ΓＬ（ΓＥ＋ΓＨ）／２
Ｊ’＝Ｆ’／２−Ｈ’＝（１−ΓＨ）ΓＬ（１−（ΓＥ+ΓＨ）／２）／２×ΓＬ（ΓＥ＋ΓＨ）／２
Ｅ”＝Ｇ’＋Ｈ’
Ｆ”＝ΓＬ×Ｅ”
Ｇ”＝ΓＥ／２×Ｆ”
Ｈ”＝ΓＥ／２×Ｆ”
Ｉ”＝Ｆ”／２−Ｇ”
Ｊ”＝Ｆ”／２−Ｈ”
と、計算される。
【０１０２】
ここで、
Γｉｎ＝Ａ＋Ｂ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｉ’＋Ｊ’＋Ｉ”＋Ｊ”＋Ｉ”’＋Ｊ”’＋・・・
＝Γｔ＋ΓＬ・Ｐ２+ΓＬ・Ｐ２（ΓＬ・Γｔ）＋ΓＬ・Ｐ２（ΓＬ・Γｔ）２＋・・・
＝Γｔ+ΓＬ・Ｐ２Σ∞n=0（ΓＬ・Γｔ）ｎ    |ΓＬ・Γｔ|＜１
＝Γｔ+ΓＬ・Ｐ２／（１−ΓＬ・Γｔ）
よって、以下の式（６）を得る。
Γｉｎ＝（Γｔ+ΓＬ（Ｐ２−ΓＬ２））／（１−ΓＬ・Γｔ）
【０１０３】
なお、式（２）については、式（６）を変形することによって得ることができる。
【０１０４】
（Ｅ）変形実施形態
なお、上記の各実施形態は、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、以上の各実施形態では、図１１〜１３および図１５，１６に示すフローチャートの処理は一例であって、本発明がこのような場合にのみ限定されるものではなく、これ以外の処理に適用するようにしてもよい。
【０１０５】
また、図４〜６および図１４，１５に示すグラフの特性は、一例であって、位相角または位相角変位量がこれら以外の特性を有する場合であっても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  マイクロ波発生部（信号源）
２  導波管
３  負荷
１０  ＥＨチューナ
１１  Ｈチューナ
１２  Ｈ分岐管
１３  Ｈプランジャ
１４  Ｅチューナ
１５  Ｅ分岐管
１６  Ｅプランジャ
１７，１８  アクチュエータ（移動手段）
１９  反射係数検出部
２０  制御部（選択手段）
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＡＭ
２３  ＲＯＭ
２４  Ｉ／Ｆ
【図１】
2014075648.tif 000009
【図２】
2014075648.tif 000010
【図３】
2014075648.tif 000011
【図４】
2014075648.tif 000012
【図５】
2014075648.tif 000013
【図６】
2014075648.tif 000014
【図７】
2014075648.tif 000015
【図８】
2014075648.tif 000016
【図９】
2014075648.tif 000017
【図１０】
2014075648.tif 000018
【図１１】
2014075648.tif 000019
【図１２】
2014075648.tif 000020
【図１３】
2014075648.tif 000021
【図１４】
2014075648.tif 000022
【図１５】
2014075648.tif 000023
【図１６】
2014075648.tif 000024
【図１７】
2014075648.tif 000025
【図１８】
2014075648.tif 000026
【図１９】
2014075648.tif 000027