【正文】 答辯過程 畢業(yè)論文 （設(shè)計）的基本要點(diǎn)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(dá)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(shí)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 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） ii 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 .............................. 錯誤 !未定義書簽。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： 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)?？梢圆捎糜坝?、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)校 可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 經(jīng)測試 本激勵源可 以通過操作計算機(jī) 產(chǎn)生 400500MHz精細(xì) 可調(diào) 的射頻信號并 通過按鍵控制 520W的輸出功率 ，實(shí)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(diǎn) 。摘 要： 為實(shí)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。 關(guān)鍵詞 ： 激勵源、 壓控振蕩器、單片機(jī)、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(jìn)行的研究工作及取得的成果。 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(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 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(jī)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。 國內(nèi)研究成果及研究發(fā)展趨勢 .......................... 錯誤 !未定義書簽。澳大利亞堪培拉電子工程與應(yīng)用物理大學(xué)在 2020 年建立了等離子體裝置試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)測試，取得了預(yù)期效果。 等用 FDTD 方法計算了柱形等離子體天線的電磁場分布與遠(yuǎn)場輻射方向圖。與傳統(tǒng)的金屬天線相比，等離子天線具有重量輕、天線參數(shù)可控、不南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁，共 79 頁 工作時隱性及啟動時間較短諸多優(yōu)勢使它在軍事和商業(yè)通信領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，因而備受世界各國的高度重視。等離子體的碰撞頻率與形成等離子氣體的種類、壓強(qiáng)和電子能量 T 等因素有關(guān)，當(dāng)電子能量較小時，在相同的壓力下，氬的碰撞頻率較小，氬的電離能較氦、氫和氮小，因此氬是一種較理想的的工作氣體。 本項目的研究意義在于這種等離子體天線相對于傳統(tǒng)的金屬天線而言具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要包括： ① 隱形性。 ③ 便于遠(yuǎn)程部署。這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)將使等離子天線技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，如用于海軍水面艦與潛艇雷達(dá)天線、隱形飛機(jī)雷達(dá)天線和彈道導(dǎo)彈防御雷達(dá)天線等。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁，共 79 頁 1 系統(tǒng)方案設(shè)計 設(shè)計任務(wù)與要求 設(shè)計制作一個 等離子體天線激勵源。綜合 各方面考慮，可以把這個系統(tǒng)分為幾個子模塊：信號源部分、控制處理部分、可控增益放大器、輸大功率射頻功放和功率檢測部分。這種電路的特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性較好，并且很容易起振，電路簡單。 壓控振蕩器 （ 又稱為 VCO 或 V/F 轉(zhuǎn)換電路 ） 產(chǎn)生的波形的振蕩頻率與它的控制電壓成正比，因此，調(diào)節(jié)可變電阻或可變電容可以調(diào)節(jié)波形發(fā)生電路的振蕩頻率。 方案三：利用鎖相環(huán)進(jìn) （ PLL） 行間接頻率合成 。因此可以考慮用多個 PLL 進(jìn)行分段鎖定。 DDS 或 DDFS 是 Direct Digital Frequency Synthesis 的簡稱，通 常將此視為第三代頻率合成技術(shù)，它突破了前幾種頻率合成法的原理 ， 從 “ 相位 ”的概念出發(fā)進(jìn)行頻率合成。 同時 使用WinNWT4 軟件來 控制 參數(shù)簡單方便 ， 可產(chǎn)生高精度 500MHz 以內(nèi)的射頻信號 ，壓控振蕩器 VCO 圖 鎖相環(huán)框圖 低通濾波器 LPF 鑒 相 PD 參考振蕩器 f0 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁，共 79 頁 能夠滿足本題中的信號穩(wěn)定度和精度的要求 ，故 選用此方案。采用大規(guī)模的可編程器件來完成系統(tǒng)的控制是一種很不錯的解決方案，它具有體積小、改動靈活的特點(diǎn)。這個方案特別適用于大型、高速、復(fù)雜系統(tǒng)的控制，但是本系統(tǒng)中，考慮到成本和制作難易程度，沒有采用這個方案。并且這種單片機(jī)的接口電路豐富。它具有與 8051 兼容的內(nèi)核， 12 個中斷源、 2 個優(yōu)先級、雙數(shù)據(jù)指針、擴(kuò)展的 11 位堆棧指針。 8 位的 ATmega128 共 64 只管腳， 53 個可承受 5V 電壓的 I/O 口， 128K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash（ 具有在寫的過程中還可以讀的能力，即 RWW） 、 4K 字節(jié)的 EEPROM、 4K 字節(jié)的 SRAM、 32 個通用工作寄存器、實(shí)時時鐘 RTC、 4 個南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁，共 79 頁 靈活的具有比較模式和 PWM 功能的定時器 / 計數(shù)器 （ T/C） 、兩個 USART、面向字節(jié)的兩線接口 TWI、 8 通道 10 位 ADC（ 具有可選的可編程增益 ） 、具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器、 SPI 串行端口、以及六種可以通過軟件選擇的省電模式，理想的低功耗工作模式更能起到節(jié)電的作用。此外考慮到設(shè)計成本， 應(yīng) 選擇一款 性價比較高的主控。但 LM317 所能提供的功率較小且發(fā)熱大，即產(chǎn)生的功耗大。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。開關(guān)電源可以提供更高的功率，注意滿足本題的要求，且功耗更低?？梢娖涔β屎皖l帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足本題的要求。 綜合考慮本題頻帶和功率的要求， C1970的帶寬 175MHz，最大功率只有 5W，可見滿足不了本題 500MHz 的 15W 以上放大的要求。末級由衰減器、功率檢測模塊和 TLC2543A/D 模塊檢測功率并將功率值提供給單片機(jī)。步長即為對數(shù)字波形查表 的相位增量，由累加器對相位增量進(jìn)行累加，累加器的值作為查表地址。正弦查詢表包含一個周期正弦波的數(shù)字幅度信息，每個地址對應(yīng)正弦波中 0~360o 范圍的一個相位點(diǎn)。頻率控制字與輸出信號頻率成正比。該器件采用先進(jìn)的 DDS 技術(shù)，內(nèi)置一個高速、高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器，構(gòu)成數(shù)字可編程的完整高頻合成器，能夠產(chǎn)生最高 500+MHz 的頻率捷變模擬輸出正弦波。此外還提供一個片內(nèi)模擬混 頻器，適合同時擁有 DDS、 PLL 和混頻器的應(yīng)用，如頻率轉(zhuǎn)換環(huán)路、調(diào)諧器等。C 工業(yè)溫度范圍 。振蕩源信 號經(jīng)過 4~20 倍頻 （ 可程序控制 ） 后，作為系統(tǒng)時鐘。 (2) 頻率的值的精度，決定于 DDS 的相位分辨率。 (3) 失真與雜波：可用輸出頻率的正弦波能量與其他各種頻率成分的比值來描述。 ② D/A 的字寬決定了它的分辨率，它所決定的雜散噪聲分量，滿量程時，對信號的信噪比影響可表示為 S/D+N=+ dB （ 29） 其中 B 為 D/A 的字寬，所用的 DDS 有 10 位的 D/A，信噪比可達(dá)到 60dB 以上。 ④ D/A 轉(zhuǎn)換器的各種非線性誤差形成的雜散頻率分量，其中包括諧波頻率分量，它們在 N 頻率處。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁，共 79 頁 壓控放大器 ADL5330 簡介 ADL5330 是工作頻率為 10Hz 至 3GHz 的壓控放大 /衰減器 。其輸入