高功率射频板条CO2激光器的电磁辐射研究

摘要

高功率射频板条CO2激光器的射频电源工作时所产生的射频电磁波会泄露到空气中形成空间射频辐射,也会在其发生电路中传导形成传导干扰。本文对高功率射频板条CO2激光器的电磁辐射进行了系统的研究。
　　(1)通过分析高功率射频板条CO2激光器和射频电源的基本结构和工作原理,探讨了空间射频辐射和传导干扰的来源。选择TES-92电磁辐射检测仪,采用“简易点测法”对板条激光器进行电磁辐射检测。检测位置有小孔、缝隙、激光器周围空间。检测结果:近场空间的电磁辐射强度在2W/m2左右,小孔和局部缝隙则超过了99.99W/m2。
　　(2)抑制电磁辐射最为有效的方法是屏蔽和接地。使用厚度为3.8mm的铜壳体将其屏蔽,空间电磁辐射强度下降到0.15W/m2;激光头透视窗口采用铜网进行屏蔽,屏蔽后的电磁辐射强度下降到5W/m2左右;激光器工作电路板受到射频辐射的强烈干扰,使用厚度为2.8mm的铝壳体进行防护;射频板条激光器整机使用厚度达5mm的钢板进行屏蔽,最终电磁辐射值为0.04W/m2。
　　(3)抑制传导干扰的最佳方法是滤波。传导干扰路径包括屏极高压供电电路、灯丝大电流供电电路、栅极脉冲调制信号驱动电路。根据三个电路的具体参数,分别设计了衰减抑制比达55dB、40dB、30dB的LC低通滤波器,滤波器件则采用穿心电容、Ni-Zn铁氧体、空心线圈电感。
　　最终,通过电磁屏蔽和滤波技术,有效解决了高功率射频板条CO2激光器存在的射频空间辐射和传导干扰问题,对高功率射频板条CO2激光器的工程化和产业化具有重要的应用意义。

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绪论

1.1 高功率射频板条CO2激光器

1.2 射频电磁辐射污染

1.3 本文的主要内容和意义

2 激光射频电源的电磁辐射

2.1 射频板条CO2激光器的基本结构

2.2 激光射频电源的工作原理

2.3 激光射频电源的电磁辐射干扰分析

2.4 本章小结

3 射频电磁辐射检测

3.1 射频辐射的检测方法

3.2 电磁辐射的测量

3.3 本章小结

4 射频电磁辐射的屏蔽

4.1 射频电磁屏蔽原理

4.2 高功率射频电源的电磁屏蔽

4.3 透视窗口的电磁屏蔽

4.4 电路板的防护

4.5 整机屏蔽

4.6 射频防辐射服

4.7 本章小结

5 射频低通滤波器的设计

5.1 射频低通滤波器的设计与仿真

5.2 射频滤波电容器的选择

5.3 射频滤波电感的设计

5.4 铁氧体磁芯实验

5.5 本章小结

6 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献