微波爐磁控管諧波抑制研究
發(fā)布時間:2021-03-16 20:21
磁控管是一種重入式諧振型正交自激震蕩器,是一種高功率真空電子管微波發(fā)生源。憑借其具有工作效率高、微波輸出功率大、工作電壓低(數千伏)、結構簡單、體積小、重量輕、使用方便、工作可靠性高和成本低等優(yōu)點,而成為真空電子管中應用最廣泛的一類大功率微波發(fā)生源。磁控管不僅作為微波發(fā)生源應用在雷達、微波武器等軍事領域,而且作為微波源應用在通訊、醫(yī)療設備、材料制造設備、工業(yè)加熱及家用微波爐等民用領域,特別是在家用微波爐行業(yè)的應用最為廣泛。家用微波爐磁控管工作頻率為2.45GHz,輸出功率在500W至1200W不等,因其輸出功率大,微波爐電磁干擾問題成為重要的研究內容。微波爐核心部件磁控管的電磁干擾性能的好壞直接決定微波爐整機電磁干擾測試通過率,故磁控管的電磁干擾問題極大地引起眾多學者和工程師的關注。因電磁干擾屬于交叉學科,起步較晚、理論尚且不夠完善,磁控管的電磁干擾更是如此。目前工程中主要通過優(yōu)化交連環(huán)位置和間距、磁極形狀優(yōu)化、陰極位置優(yōu)化及加扼流套筒結構來改善磁控管的電磁干擾性能。本文先研究輸出結構扼流結構抑制不必要諧波,設計出一種抑制六次諧波的扼流結構并做了大量的試驗驗證,再提出磁控管濾波天線結構,該結構改善了磁控管電磁干擾性能,最后分析生產過程中的工藝,對排氣管剪斷長度做相關工藝優(yōu)化來提升磁控管電磁干擾性能。本文的主要工作如下:1、簡要介紹磁控管的發(fā)展歷程、當今現狀及未來方向。闡述電磁干擾背景及發(fā)展,闡明本文的立題依據。2、闡述磁控管的一般特性和電磁干擾特性。分析各特性參數與磁控管電磁干擾之間的關系,仿真磁控管耦合度,并用實驗對仿真結果修正。3、設計抑制磁控管六次諧波、頻率牽引小、易安裝的扼流結構,并提供一種實驗修正仿真—仿真指導實驗的研究思路,EMC測試通過率達80%。4、提出磁控管濾波天線方案,證明方案的可行性并對該方案做仿真優(yōu)化及實驗驗證,有效地抑制了磁控管的六次諧波。5、分析磁控管排氣管剪斷長度對磁控EMI的影響機理,并控制這一工藝參數來改善磁控管電磁干擾性能,使EMC整機測試通過率提高至87.5%。
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN123;TM925.54
本文編號:1780294
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN123;TM925.54
文章目錄
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 磁控管的發(fā)展史、現狀及展望
1.2 磁控管電磁干擾研究現狀
1.3 本文選題背景及立題依據
1.4 本文的創(chuàng)新點
第二章 磁控管一般特性及電磁干擾特性
2.1 磁控工作特性參數
2.1.1 工作電壓U0及磁場B
2.1.2 磁控管諧振頻率f
2.1.3 工作效率η
2.2 磁控管電磁干擾特性及測試
2.2.1 磁控管電磁干擾特性
2.2.2 磁控管電磁干擾測試
2.4 本章小結
第三章 六次諧波扼流結構設計
3.1 天線結構優(yōu)化
3.2 扼流筒設計及建模仿真
3.2.1 扼流結構設計及建模仿真
3.2.2 扼流結構關鍵尺寸及裝配公差
3.3 實驗研究
3.3.1 尺寸挑選
3.3.2 尺寸確定及實驗評價
3.4 結論
第四章 設計濾波天線改善磁控管EMI性能
4.1 濾波器原理
4.2 濾波天線設計
4.2.1 濾波器電路仿真
4.2.2 濾波天線電磁仿真
4.2.3 濾波天線磁控管耦合度仿真
4.2.4 樣品加工及實驗評價
4.2.5 磁控管EMI性能測試
4.3 濾波天線結構優(yōu)化
4.3.1 優(yōu)化仿真
4.3.2 實驗研究
4.4 本章小結
第五章 排氣管長度優(yōu)化改善磁控管EMI性能
5.1 磁控管生產工序
5.1.1 白球生產工序及EMI影響因子
5.1.2 黑球生產工序及EMI影響因子
5.2 排氣管剪斷長度對磁控管EMI影響
5.2.1 優(yōu)化方案選定依據
5.2.3 排氣管剪斷長度試驗
5.3 結論
第六章 總結及展望
6.1 工作總結
6.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果
【參考文獻】
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1 李楠;家用微波爐整機的EMI測試與設計[J];安全與電磁兼容;2003年01期
本文編號:1780294
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