【正文】 所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。摘 要：為實現頻率功率都可以調節(jié)的高頻通信等離子體天線激勵源，本系統(tǒng)采取模塊化設計。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生綜合運用所學知識和專業(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性；技術線路的可行性；設計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 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□內畫“√”）指導教師： （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（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 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□內畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日南華大學電氣工程學院畢業(yè)設計（論文）教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設計）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、理解、表達情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學生答辯過程中的精神狀態(tài)□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設計）質量論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設計）水平論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設計說明書）所體現的整體水平□ 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□內畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日目 錄 序言 1 等離子體天線激勵源相關背景 1 國外研究果及研究發(fā)展趨勢 1 國內研究成果及研究發(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 射頻功放方案的設計與選擇 8 系統(tǒng)總體設計 8系統(tǒng)硬件設計 10 正弦波的產生 10 DDS的原理 10 AD9858的簡介 12 信號質量 13 壓控放大器 14 ADL5330簡介 14 15 16 驅動級電路 16 20 RD15HVF1簡介 20 RD15HVF1功放電路設計 21 ATmega128單片機硬件電路設計 23 ATmega128芯片介紹 23 ATmega128內部結構 25 ATmega128系統(tǒng)電路設計 27 28 12864液晶硬件電路設計 28 A/D和D/A硬件電路設計 30 TLC2543串行A/D轉換模塊 30 12位串行D/A轉換器TLV5638應用實例 31 343． 系統(tǒng)軟件設計 35 單片機程序設計 35 WinNWT4 設置與操作 36 36 3測試和總結 39 硬件調試 39 軟件調試 39 軟件硬件聯調 40 系統(tǒng)測試 40 40 405 總結 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。等離子體天線是指利用等離子體單元代替金屬導體作為天線導電媒介的無線電天線。根據設計好的等離子天線，構造天線測量系統(tǒng)，探討等離子激勵源的頻率及功率的變化對天線長度、效率等特性的影響，是本項目的目的之二。等離子體天線很好的降低沖擊激勵效應，從而提高了短脈沖雷達的性能。 系統(tǒng)方案論證與比較本題目的要求是設計一個正弦射頻信號發(fā)生器，并且能夠大功率輸出同時實現頻率和功率可控。方案二：利用壓控振蕩器VCO產生振蕩信號。如果只用一個鎖相環(huán)，頻率范圍覆蓋不了400MHz500MHz的變化范圍。而且，電路相對簡單易行?，F場可編程門陣列FPGA（Field Programmable Gate Array） 是新一代的可編程器件，但是需要外部的配置芯片，否則斷電后，保存在RAM中的程序會丟失。方案三：采取ADuC841芯片作為主控ADuC841是美國模擬器件公司（ADI）生產的內嵌MCU的高性能、多通道12位數據采集系統(tǒng)芯片，它具有體積小、功耗低等諸多特點。在本系統(tǒng)中主控需要完成鍵盤掃描、液晶顯示、兩塊D/A和一塊A/D的工作，任務比較多。與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。常用于小功率發(fā)射機的發(fā)射管，效率大于50%。通過按鍵將頻率和功率值輸入到單片機，單片機再通過TLV5638 D/A模塊分別控制壓控振蕩器產生信號的頻率和VGA壓控放大器ADL5330的放大倍數。DDS系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個位相位寄存器組成，每來一個時鐘，相位寄存器以步長增加，相位寄存器的輸出與相位控制字相加，然后輸入到正弦查詢表地址上。AD9858是AD公司于2003年推出的一款高性能DDS芯片，其工作頻率高達1GHz，內置一個10位DAC，雜散性能指標更高于以前的產品。C至+85176。時鐘信號由晶振產生，它的頻穩(wěn)度優(yōu)于106。所以存在著以采樣頻率為折疊頻率的一系列鏡像頻率分量。D/A后面的低通濾波器可以濾去鏡像頻率分量和諧波分量，可以濾去帶外的高頻雜散分量，但是，無法濾去落在低通帶內的雜散分量。 ADL5330的內部結構圖 ADL5330頻率增益曲線圖，頻率f=500MHz，可得，l 當VGain= ，Gain=32dB；l 當VGain= ，Gain=24dB；l 當VGain= ，Gain=14dB；l 當VGain= ，Gain=4dB；l 當VGain= ，Gain=6dB；l 當VGain= ，Gain=16dB；l 當VGain= ，Gain=22dB。前三級和壓控放大器一起為最后一級提供驅動，最后一級為主要功放級。(1) 直流偏置電路的設計在器件的技術參數中，半導體廠家通常會給出放大器的直流工作電壓和電流。主要應用于超高頻低噪聲功率管主要應用于VHJF，UHF，CATV高頻寬帶低噪聲放大器。 AH101的封裝和引腳功能 AH101的電學參數，減小在1dB范圍以內。（3）輸出波形光滑無毛刺，可見該電路的噪聲系數很小。由表可見VDSS額定值可達30V，直流電壓的額定值高達4A，額定功率更是高達48W，從而保證了我們射頻大功率的要求。CC5為電位器R13消抖。小電感電容LCC3構成LC網絡大大提高功放的高頻特性，C3同時充當輸出耦合電容。在直流等效電路中，把所有電容都看成開路，所有電感都看成短路，只保留電阻和晶體管。因此可以看出柵極電流幾乎為零，功放的功率為19,04W。端口（PA7..PA0）、（PB7..PB0）、（PC7..PC0）、（PD7..PD0）、（PE7..PE0）、（PF7..PF0）、（PG4..PA0）：為8 位雙向I/O 口，并具有可編程的內部上拉電阻。XTAL2：反向振蕩器放大器的輸出。（1）CPU內核ATmega128單片機采用了Harvard結構，具有獨立的數據和程序總線，程序存儲器的指令通過一級流水線運行。ATmega128 的所有I/O 和外設都被放置在I/O 空間。Flash時鐘：Flash時鐘控制Flash接口的操作。外部復位： 當復位引腳上的低電平持續(xù)時間大于最小脈沖寬度時MCU 復位。晶振采用16MHz和8MHz兩種模式，可以根據跳線的接法設置不同的晶振源，在本系統(tǒng)設計中晶振采用8MHz?？梢燥@示8x4行16x16點陣的漢字，也可以完成圖形顯示。第17腳為驅動電壓輸出端，在本系統(tǒng)中不需要用到，故懸空。l 從DATA IN引腳在輸入一個可編程8位數據DDDD4這四位可編程AIN0至AIN10這10個A/D通道，數據變化為0000~1010，可以讓A/D輸入通道不斷的循環(huán)工作，如果不需要用到那么多通道，只要把程序中循環(huán)的終止值減少到所需的通道值即可。TLV5638輸出經過兩個緩沖器，DAC的可編程建立時間使得設計人員能夠優(yōu)化速度與功耗分配的關系。 寫數據到控制寄存器時，16位數據字中的后12位格式D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1XXXXXXXXXXREF1REF0其中，REF1與REF0組合在一起，用來選擇參考源。 開始Key2是否按下？是是否否Key1是否按下？接收AD數據并顯示 程序流程圖 WinNWT4 設置與操作（1）軟件安裝先安裝主軟件，再安裝更新。選擇正確后，如果連機成功，會出現硬件的固件版本。然后，采用惠普公司HP8594E測量放大器的二次諧波分量。首先看有無放大作用，再看波形有沒有失真，有無自激現象，最后看放大倍數是否為設計值。再觀察各模塊是否工作正常，完善匹配網絡，適當微調程序參數減小系統(tǒng)誤差。在設計與制作過程中雖遇到了零零總總的許多問題，糾結于心讓人感到灰心喪氣，但每每在困難來臨的時候越要鼓足勇氣去面對，去思考。整體上完成了設計目標。感謝你們對我的寬容與愛護，對我的教導與扶持。沒有他的幫助，我的畢業(yè)設計的實物制作可能不會有現在的成