传统的射频电源通常是基于真空电子管进行设计,其体积较大,性能较低,相对于全固态的射频电源,其具有寿命较长、可靠性高、体积小、方便调试等优点。除此以外,传统的射频电源在与负载进行阻抗匹配时,仍需要手动调节的方式,这种传统的调节方式导致射频电源在功率输出匹配负载时存在自动化程度差,精度低等问题。特别是在大功率设备工作过程中,其输出负载也非特定的定值阻抗,随着外界条件的变化,负载的阻抗也发生相应的改变,这将严重影响电路中的匹配情况。正因为如此,射频电源系统中的匹配精度和自动匹配的特性,将极大影响整个电路甚至系统的正常工作及坚固性,因此针对射频电源在该类应用中的自动阻抗匹配问题进行深入研究十分迫切。本文主要介绍了射频电源的发展趋势以及国内外研究现状,针对于传统的射频电源的特性,提出本文射频电源的设计方案。在本文中,首先对应用于在高频大功率设计中的D类放大器和E类放大器进行理论研究,介绍了电流型D类放大器和E类放大器的工作条件。此外,对甚高频下功率固态管的驱动电路进行探究,提出LLC软开关的驱动方式。所设计全固态高频电源系统由固态功率放大器设计和自动阻抗匹配系统设计两部分组成,其中固态功率放大器设计部分主要介绍了对驱动信号源设计、驱动电路的设计、功率放大模块设计,驱动信号源部分主要提供工作频率为13.56MHz的驱动信号,驱动电路的设计采用射频驱动ICIXRFD630进行搭建,功率放大模块采用电流型D类放大器和E类放大器进行设计和验证,其中对电流型D类放大器搭建实物进行分析和验证,其电源输出效率约为80%,对E类放大器设计采用saber电源仿真软件进行仿真,其输出功率约为1352W。自动阻抗匹配系统设计部分采用Altera公司的FPGA进行设计,通过Quartus II 12.0和Nios II 12.0软件设计基于FPGA的SOPC自动阻抗匹配系统。其中硬件电路设计包括对定向耦合器的设计、反射系数采集模块设计、AD采集模块设计,反馈保护模块设计、FPGA系统硬件设计五部分。除此以外,在自动阻抗匹配系统设计部分中设计阻抗匹配算法,通过Matlab软件进行仿真分析,并搭建具体实物电路进行验证。