[发明专利]一种用于激光器的射频电源

说明书

本发明提供一种用于激光器的射频电源，包括：单片机控制模块、前级信号驱动模块、前级微带分配电路、功率放大模块、微带功率合成电路、功率信号检测模块、射频输出模块、直流电压输入模块，本发明的有益效果是抗驻波比大不会因为驻波比瞬间过大而损坏，整机使用了微带的线路连接方式，相对传统激光器射频电源体积缩小了很多，频率稳定，并自带有过热保护，反射保护。

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种射频电源系统。

背景技术

气体激光器，特别是二氧化碳气体激光器都是运用射频电源对激光谐振腔内的气体放电产生激光。射频电源在其中的作用是产生高频率的激励电压，对比使用直流高压电源的二氧化碳激光器，使用射频电源的激光器寿命是使用直流高压电源的二氧化碳激光器的很多倍，一般使用直流高压电源的激光器只能使用2年左右，而使用射频的激光器能寿命一般10年以上。而射频激光器中的气体是有损耗的，用几年后就需要重新充一次气体，现有的射频电源大多在气体寿命结束后容易损坏，工作不够稳定可靠，而且体积都比较大。

发明内容

针对上述所述现有射频电源所存在的问题与不足之处，本发明的目的是提供一款稳定性高与体积小的射频电源系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于激光器的射频电源，包括：单片机控制模块1、前级信号驱动模块2、前级微带分配电路3、功率放大模块4、微带功率合成电路5、功率信号检测模块6、射频输出模块7、直流电压输入模块8，其中，单片机控制模块1给出PWM信号与功率控制信号到前级信号驱动模块2，所述前级信号驱动模块2根据所述单片机给出的PWM信号与功率控制信号输出对应大小的射频信号，所述射频信号输入到前级微带分配电路3的输入端，所述前级微带分配电路3将所述射频信号一分为三输出到功率放大模块4，所述功率放大模块4将所述射频信号放大后分为三路输出到微带功率合成电路5的三个输入端，所述微带功率合成电路5再将三路信号合成为一路输出到射频输出模块7，其中功率放大模块4是由直流电压输入模块8供给电能，功率信号检测模块6通过微带耦合的方式从微带功率合成电路5的输出拾取信号，将检测到的信号输入至单片机控制模块1。

优选的，单片机控制模块1包括8个分电路模块，其中单片机控制电路9起控制作用，Can通讯电路10起到通讯接口的作用，检测电路包括检测电源的电压检测电路11，PWM检测电路12，功率检测电路13，温度检测电路14，湿度检测电路16，上述各检测电路将检测到的信号输出到单片机的IO端口。

优选的，前级信号驱动模块2包括一个有源晶振，用来输出稳定的射频信号，所述射频信号连接到高频电子开关U4的输入端，高频电子开关U5的输入端接高频电子开关U4的输出端，PWM控制信号被输入到高频电子开关U4与U5的控制引脚，U5的输出信号经过低通滤波电路输出到集成放大模块J5的输入端，集成放大模块将射频信号放大并输出，功率控制信号经过运算放大电路放大后，输出到集成放大模块J5，集成放大模块J5根据放大后的功率控制信号的大小输出对应的射频信号。

优选的，功率放大模块4包括输入信号阻抗匹配电路，射频信号经过输入信号阻抗匹配电路后输出到由晶体管Q1、Q2构成的LDMOS放大器，射频信号经过放大后输出到阻抗变换器，将阻抗变换后的两路信号输出到非平衡平衡转化器T4，两路非平衡信号转换为一路信号后输出。

优选的，前级信号驱动模块2输出的射频信号输入到前级微带分配电路3的输入端，前级微带分配电路3包括精确计算长度的覆铜线与3个微波平衡电阻，信号进入电路输入端后一分为三个一样大小的信号输出。

优选的，功率放大模块4放大出来的信号输入到微带功率合成电路5的3个输入端，所述微带功率合成电路是由3个微带合成覆铜线路与3个合成平衡电阻组成，微带合成覆铜线路是由1段经过精确计算的覆铜线制成，信号在输出处合成为一路信号。