【正文】 摘 要：為實現(xiàn)頻率功率都可以調(diào)節(jié)的高頻通信等離子體天線激勵源，本系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計。采用計算機軟件WinNWT4 控制的AD9858產(chǎn)生射頻信號，按鍵通過atmega128單片機控制DA從而控制壓控放大器實現(xiàn)功率可調(diào)。一個衰減器和一個由肖特基二極管構(gòu)成的檢波器構(gòu)成功率檢測模塊，單片機通過AD采集到檢波器的輸出的峰值算出功率，并控制液晶實時顯示頻率和功率。經(jīng)測試本激勵源可以通過操作計算機產(chǎn)生400500MHz精細可調(diào)的射頻信號并通過按鍵控制520W的輸出功率，實現(xiàn)了程控射頻功放、射頻頻率控制和功率檢測等技術(shù)難點。關(guān)鍵詞：激勵源、壓控振蕩器、單片機、射頻功放、功率檢測 Abstract： To realize the high frequency munications plasma antenna drive source which frequency and power can both be adjusted,block design has been used in this system. RF signal is produced by the AD9858 is controled By buttons,the atmega128 singlechip controlis the DA so as to control voltage controlled amplifiers,then power adjustable can be the W amplifier driver stage circuit consists of high frequency transistor 2SC3356 and AH101,we can drive the final stage power amplifier which consist of RD15HVF1 and has 20W maximum power. The power detection module is made up of a decay and a detectors posed of the schottky calculates the power with the peak value output by the detector and collected by the AD, at the same time ,it also controls the liquid crystal to display frequency and power reality. According to the test, this driving source can produce the 400500MHz fine and adjustable rf signal by operating puter and can control 520W output power with the buttons, it realizes some technical difficulties like the SPC rf power amplification, rf frequency controlling and power detecting and so on.Keywords: vco， SCM， rf power amplifier， power detection畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評定成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日目 錄 序言 1 等離子體天線激勵源相關(guān)背景 1 國外研究果及研究發(fā)展趨勢 1 國內(nèi)研究成果及研究發(fā)展趨勢 1 等離子體天線激勵源研究的目的與意義 22系統(tǒng)方案設(shè)計 4 4 4 發(fā)揮部分 4 系統(tǒng)方案論證與比較 4 正弦波產(chǎn)生方案論證與比較 4 控制器的選擇方案論證與比較 6 電源方案論證與選擇 7 射頻功放方案的設(shè)計與選擇 8 系統(tǒng)總體設(shè)計 8系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 正弦波的產(chǎn)生 10 DDS的原理 10 AD9858的簡介 12 信號質(zhì)量 13 壓控放大器 14 ADL5330簡介 14 15 16 驅(qū)動級電路 16 20 RD15HVF1簡介 20 RD15HVF1功放電路設(shè)計 21 ATmega128單片機硬件電路設(shè)計 23 ATmega128芯片介紹 23 ATmega128內(nèi)部結(jié)構(gòu) 25 ATmega128系統(tǒng)電路設(shè)計 27 28 12864液晶硬件電路設(shè)計 28 A/D和D/A硬件電路設(shè)計 30 TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換模塊 30 12位串行D/A轉(zhuǎn)換器TLV5638應(yīng)用實例 31 343． 系統(tǒng)軟件設(shè)計 35 單片機程序設(shè)計 35 WinNWT4 設(shè)置與操作 36 36 3測試和總結(jié) 39 硬件調(diào)試 39 軟件調(diào)試 39 軟件硬件聯(lián)調(diào) 40 系統(tǒng)測試 40 40 405 總結(jié) 42謝辭 43參考文獻 44附錄一 系統(tǒng)元件清單 45附錄二程序清單 46iv序言國外在等離子體天線研究上較多的是美國、澳大利亞。最先提出等離子體天線概念是用于海軍通信領(lǐng)域，美國海軍實驗室從九十年代中開始等離子體天線的研究，取得了很好的結(jié)果。澳大利亞堪培拉電子工程與應(yīng)用物理大學(xué)在2000年建立了等離子體裝置試驗室，研究射頻激勵方式的等離子體柱形天線，利用網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻率儀等儀器設(shè)備進行試驗測試，取得了預(yù)期效果。澳大利亞國立大學(xué)等離子體研究實驗室，對等離子體天線基本物理概念與參數(shù)做了基本研究，并申請了大量專利。在研究內(nèi)容上，、等離子體參數(shù)的測量、控制系統(tǒng)等；、信號幅度噪聲幅度測量等實驗；、天線理論，進行了天線參數(shù)測量等。Anderson等人對電磁波沿等離子體表面?zhèn)鞑ミM行分析，等離子體天線可以接受、發(fā)射比等離子體頻率更低的信號，當(dāng)無激勵源時，其電性能消失，在實驗中發(fā)現(xiàn)等離子體本身的噪聲并不是一個大問題。國內(nèi)，電子對抗期刊在1996年專門介紹了美國海軍實驗室實驗等離子天線的研究進展。電子科大劉良濤、祝大軍、劉盛剛等曾介紹了幾種等離子天線的工作原理，論述了表面波激勵等離子體的阻抗、效率、噪聲情況；楊蘭蘭等研究了表面波沿等離子體柱軸向傳播的色散關(guān)系，說明當(dāng)電磁波頻率遠小于等離子頻率時，性能類似已有實驗證明該天線可以用做高頻或射頻微波通信；中科院空間科學(xué)與應(yīng)用的趙高偉等人用各種數(shù)值方法對天線的阻抗、輻射方向圖等進行了研究；西南核工業(yè)物理研究院金亞凡及成都理工大學(xué)王世慶等人對高頻機理和射頻激勵的等離子體進行了初步的實驗研究，其中王老師對射頻激勵源的研制進行了初步探討和實踐，但對于如何進行智能控制激勵源輸出參數(shù)動態(tài)調(diào)整和控制天線這方面還沒有完備的研究出現(xiàn)。等離子體天線是指利用等離子體單元代替金屬導(dǎo)體作為天線導(dǎo)電媒介的無線電天線。與傳統(tǒng)的金屬天線相比