【正文】 的各種非線(xiàn)性誤差形成的雜散頻率分量，其中包括諧波頻率分量，它們?cè)?N 頻率處。 (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(lái)描述。振蕩源信 號(hào)經(jīng)過(guò) 4~20 倍頻 （ 可程序控制 ） 后，作為系統(tǒng)時(shí)鐘。此外還提供一個(gè)片內(nèi)模擬混 頻器，適合同時(shí)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。頻率控制字與輸出信號(hào)頻率成正比。步長(zhǎng)即為對(duì)數(shù)字波形查表 的相位增量，由累加器對(duì)相位增量進(jìn)行累加，累加器的值作為查表地址。 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(jiàn)滿(mǎn)足不了本題 500MHz 的 15W 以上放大的要求。開(kāi)關(guān)電源可以提供更高的功率，注意滿(mǎn)足本題的要求，且功耗更低。但 LM317 所能提供的功率較小且發(fā)熱大，即產(chǎn)生的功耗大。 8 位的 ATmega128 共 64 只管腳， 53 個(gè)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(xiě)的過(guò)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(gè)通用工作寄存器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RTC、 4 個(gè)南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁(yè)，共 79 頁(yè) 靈活的具有比較模式和 PWM 功能的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 （ T/C） 、兩個(gè) USART、面向字節(jié)的兩線(xiàn)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(mén)狗定時(shí)器、 SPI 串行端口、以及六種可以通過(guò)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。并且這種單片機(jī)的接口電路豐富。采用大規(guī)模的可編程器件來(lái)完成系統(tǒng)的控制是一種很不錯(cuò)的解決方案，它具有體積小、改動(dòng)靈活的特點(diǎn)。 DDS 或 DDFS 是 Direct Digital Frequency Synthesis 的簡(jiǎn)稱(chēng)，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。 方案三：利用鎖相環(huán)進(jìn) （ PLL） 行間接頻率合成 。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(jiǎn)單。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè)，共 79 頁(yè) 1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)制作一個(gè) 等離子體天線(xiàn)激勵(lì)源。 ③ 便于遠(yuǎn)程部署。等離子體的碰撞頻率與形成等離子氣體的種類(lèi)、壓強(qiáng)和電子能量 T 等因素有關(guān)，當(dāng)電子能量較小時(shí)，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。 等用 FDTD 方法計(jì)算了柱形等離子體天線(xiàn)的電磁場(chǎng)分布與遠(yuǎn)場(chǎng)輻射方向圖。 國(guó)內(nèi)研究成果及研究發(fā)展趨勢(shì) .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 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。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(xiàn)激勵(lì)源 ，本系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計(jì)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)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(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)（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?jī)?nèi)容。 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(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò) 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(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)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(xiàn)路的可行性；設(shè)計(jì)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(jì) ）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）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(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)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(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）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(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)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(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 評(píng)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(jì)（論文） i 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)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(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì) ）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(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)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(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見(jiàn)： 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(jì)（論文） ii 目 錄 序言 .................................................................................................................. 1 等離子體天線(xiàn)激勵(lì)源相關(guān)背景 .................................................................. 1 國(guó)外研究果及研究發(fā)展趨勢(shì) .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 Anderson 等人對(duì)電磁波沿等離子體表面?zhèn)鞑ミM(jìn)行分析，等離子體天線(xiàn)可以接受、發(fā)射比等離子體頻率更低的信號(hào)，當(dāng)無(wú)激勵(lì)源時(shí)，其電性能消失，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)等離子體本身的噪聲并不是一個(gè)大問(wèn)題。氣體的種類(lèi) 、壓強(qiáng)以及激勵(lì)信號(hào)的功率和頻率等與等離子體頻率 w 有關(guān)。等離子天線(xiàn)可具有動(dòng)態(tài)重構(gòu)的特性，如帶寬、頻率、增益和指向性 。 因此對(duì)射頻激勵(lì)等離子體天線(xiàn)的激勵(lì)源進(jìn)行研制，特別是對(duì)該激勵(lì)源的控制部分，還可以包括對(duì)天線(xiàn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整、自動(dòng)測(cè)量進(jìn)行控制顯得非常重要和有意義。 利用成熟的三點(diǎn)式晶體管振蕩電路，可以通過(guò)改變電阻，電感，電容元件的南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè)，共 79 頁(yè) 參數(shù)，來(lái)改變正弦振蕩的頻率。 由于 VCO 的頻率穩(wěn)定度和頻率精度太 低， 無(wú)法滿(mǎn)足 本題目中對(duì)穩(wěn)定度和頻率精度 的 要求 ，故放棄這種方案。 方案四：直接數(shù)字合成法 （ DDS） 。 近年來(lái)，可編程器件發(fā)展很快，在很多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。可以用匯編或者 C 語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 方案四：采用 AVR 單片機(jī) ATmega128 作為主控制器。 LM317 作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使 用方便、應(yīng)用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。最后這些交流波形經(jīng)過(guò)整流濾波后就得到直流輸出電壓。常用于大功率發(fā)射機(jī)、射頻功放等。 ② 改變尋址的步長(zhǎng)來(lái)改變輸出信號(hào)的頻率 .DDS 即采用此法。輸出正弦波周期為 MTTNco 2?? （ 23） 頻率控制字與輸出信號(hào)頻率和參考時(shí)鐘頻率之間的關(guān)系為： cNoutffM 2?? 120 ??? NM （ 24） 其中 N 是相位累加器的字長(zhǎng)。該器件內(nèi)置一個(gè)集成式電荷泵 （ CP） 和相位頻率檢波器 （ PFD） ，適合同時(shí)要求高速 DDS 與鎖相環(huán)功能的頻率合成應(yīng)用。 AD9858 是具有 32 位的相位累加器，本系統(tǒng)所用的外部振蕩源是 50MHz的晶振。所以說(shuō) DDS 可達(dá)到很高的頻率分辨率。通過(guò)提高時(shí)鐘頻率或采用插值的方法增加每個(gè)周期中的點(diǎn)數(shù)（ 過(guò)采樣），可以減少這些雜波分量。同時(shí)也具有 很低的 固有 輸出 噪聲（ ?150 dBm /Hz 900MHz）。電路中 CC C C C C C1 C1 C1 C15 是去耦電容，減少電源中的交流成分經(jīng)電源流入放大器產(chǎn)生的影響。一般末級(jí)功率放大器在要求高效率的情況下，很難獲得所要求的高增益。本功放采取先對(duì)直流供電并聯(lián)不同值的濾波電容用以濾除供電電壓中不同頻率的紋波，再通過(guò)射頻扼流圈把直流電壓饋入大器。單電源供電和無(wú)條件穩(wěn)定內(nèi)部匹配裝置的結(jié)合 ， 使同時(shí)完美適用于窄帶和寬帶。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè)，共 79 頁(yè) 圖 參考電路 圖 參考 PCB 驅(qū)動(dòng)級(jí)電路 仿真 為了進(jìn)一步研究功放驅(qū)動(dòng)電路的增益、頻響特性、相頻特性 、輸出失真情況