本文针对大功率射频CO2激光器,分析了射频电源电路的原理和结构,设计了射频电源的阻抗匹配网络和假负载系统,采用射频仿真软件对射频电路进行了仿真分析,并通过仿真结果对元件参数进行了验证和修订。论文的主要内容包括:(1)根据射频板条CO2激光器的技术要求,确定了以RS3041CJ电子管为主要器件的射频电源技术参数,电源输出功率为30 kW,射频振荡信号频率为81 MHz。选择了射频电路中合适的无源器件,重点分析了射频电源的屏极谐振输出回路和屏栅反馈电路。(2)应用射频仿真软件ADS对射频电源电路进行了仿真分析,得到射频电源屏极谐振输出回路电压峰值约为8 kV,电流峰值约为7.4 A。屏栅反馈电路电压峰值约为420 V,电流峰值约为445 mA。通过仿真结果反馈,对理论计算进行了修订。(3)分析了常见的L型、π型和T型阻抗匹配网络,设计了射频电源的π型匹配网络,并用Smith圆图法计算阻抗匹配网络中的元件参数值为C1 = 42.5 pF,L = 62 nH,C2 = 180 pF。(4)设计制作了2 kW射频电源假负载系统,包括假负载的馈入结构和水冷系统。对射频电源进行假负载实验,无感电阻温度保持在40℃之内(室温为20℃),驻波比小于1.7,实现了良好的馈入和冷却效果。本文对射频电源进行了仿真分析,设计射频电源的阻抗匹配网络和假负载系统,为研制高性能、高稳定性的大功率射频激励CO2激光器提供了依据。