随着生产过程自动化的提高,微电子设备如刻蚀机、溅射台和PECVD中急需计算机控制的大功率射频电源,它应具有体积小,频率稳定,功率调谐自动化,阻抗自动匹配,实时射频功率显示,设备温度实时显示,系统过热保护和上电自动检测工作状态和故障报警功能,具有通讯接口可以遥测控制,生产参数由计算机存储和控制,实现精密闭环控制。这些都是射频电源在未来一段时间内的发展趋势。而目前国内采用的射频电源大部分还是电子管的功率放大器,由于采用电子管的射频电源,体积比较大,转换效率极低,使用寿命比较短,急需一种高效率,体积小,使用寿命长的全固态射频电源来进行更新换代。本论文采用目前最为先进的Class-E类功率放大器,对其E类工作状态的原理与匹配网络进行了系统的理论分析与参数推导,并利用NI公司的电路仿真软件MULTISIM对整个射频系统进行了仿真以及利用安捷伦公司的ADS射频电路仿真软件对其负载匹配网络的S参数进行了仿真,最后根据理论推导与参数仿真进行PCB板的制作,并分别对驱动级电路板与功率放大级电路板进行测试与调试。在调试时我们发现驱动级电路板与功率放大级电路板的散热对于射频电源的稳定性与功率输出影响比较大。另外对比理论推导值,仿真数据与调试后的最终实际电路参数,理论推导与仿真同最后的实际电路参数差别还是比较大的,其原因主要是由于理论推导是以射频系统工作在理想状态下为前提进行的推导,比如假设射频功率放大器是工作在开关模式(E类放大),并将其等效为没有开关损耗的开关,而实际的功率放大器由于本身的封装及各种寄生电感电容的影响其实际是不可能严格工作在E类放大状态的,必然存在开关损耗等。大部分的仿真模型也并不能完全仿真实际电路的各种参数,特别是在高频的电路中存在各种分布参数的情况下,这种仿真有时并不是十分精确。正是由于上面的原因才导致了理论推导与仿真的参数与实际电路参数相比相差比较大的情况。虽然与实际电路的参数相差比较大,但是理论推导与仿真在进行实际电路制作之前还是有很强的指导意义的。最终测试结果表明本论文的固态射频电源与国外著名射频电源公司AE公司的射频电源相比在许多性能参数上如频率稳定度,功率稳定度,最大反射功率上已经达到或超过了其水平,达到了本论文最终目的,即最终研制开发一种具有自主知识产权的全固态射频电源,其主要性能指标达到目前国外同类产品的技术水平,并进行产业化与商品化。