论文部分内容阅读
本文的研究工作是基于一款可以产生纳秒级脉冲的大功率脉冲驱动源展开的。大功率脉冲驱动源由于其广泛的应用领域近年来被全世界各大公司及研发机构所关注。相比国外中高端产品的更新换代,国内该领域发展相对滞后,没有成型的中高端产品面世[1]。究其原因,不仅仅是因为理论支撑和成型的设计方案的缺乏,更重要的是设计者在追求指标情况下,没有过多地研究设备的电磁兼容性,导致现有电路波形失真度较高,实用价值较低。本文首先找出原有电路的缺陷并进行相应调整,随后对原有的脉冲驱动源核心电路进行了电磁兼容性的理论分析及电路优化设计。上述过程包括:电路各单元的电磁兼容性设计、高速开关驱动电路改进以及电路结构的优化。并进行了相应的仿真研究,得到的仿真结果对下一步实践有重要的指导意义。在优化原理图之后,本文进行了大功率脉冲驱动源元器件更新和高频印刷电路板(PCB)优化设计。实验过程中选择了相互之间匹配度更高的核心元器件,并按照高频印刷电路板设计原则以及电磁兼容软件仿真结果重新设计了印刷电路板。为了装配样机,本文还在电路中设计了超短脉冲采样单元,并引入直流升压模块。电路调试成功后,根据电磁屏蔽理论设计大功率脉冲驱动源样机,这一过程包括整机装配原理图的绘制和样机的装配调试工作。本文的独特性工作在于,合理分析影响大功率脉冲驱动源电磁兼容性的各种因素,通过电路优化设计、印刷电路板优化设计、核心元器件选择、设备屏蔽设计以及样机电气连接设计等方法,全面优化了大功率脉冲驱动源的整体性能。本文将高频电路分析、桥式驱动电路、电磁场理论以及电磁兼容解决方案巧妙地引入到大功率脉冲驱动源的设计中,并进行了大量实验调试。优化后的大功率脉冲驱动源很好地抑制了尖峰、过冲及脉冲底部振荡等电磁干扰现象,脉冲波形的质量有了很大的飞跃,而且输出指标的极限参数相比以往有了一定的提高,真正意义上达到了国际中高端产品的指标,具有较高的实用价值。在此基础上,本文总结了实验操作过程中的经验,对大功率超短脉冲测量方法进行了总结,为该领域的后续工作打下了基础。