产生等离子体的方法在工业领域按照其实现原理分为低气压、电弧以及高频感应等不同的方法。其中高频感应等离子体发生器由于具有无电极损耗、弧柱直径大等特点,广泛用于生产和实验当中。并且其按照电源与等离子体耦合方式不同,将其分为电感耦合型等离子体（Inductive Coupled Plasma,ICP）发生器和电容耦合性等离子体（Capacitively Coupled Plasma,CCP）发生器,其中ICP源应用最为广泛。ICP源的能量由高频功率源提供,并且传统的功率源大部分是基于真空管实现的,其输出网络不具有阻抗自动匹配的功能,需要手动调节。这就导致等离子体发生器在使用中有可能会由于功率反射过大,发热严重致使电路烧毁。所以研究设计一个具有自动阻抗匹配,高可靠性的高频功率源是十分有必要的。本课题的研究内容分为两部分。第一部分为硬件电路部分,其主要包含驱动电路、功放电路、匹配电路、保护电路、耦合电路和检波电路。关于功放电路,经过对功放电路进行剖析研究,决定采用E类功放大电路,其理论效率能达到100%。而耦合电路则采用集总参数双定向耦合器,运用变压器串并联的耦合特性,设计出耦合度达到30d B的耦合电路。检波电路使用的是二极管峰值检波电路,该电路结构简单、性能稳定能够满足设计需求。关于硬件电路的仿真主要使用ADS和Multisim软件,而绘制印制电路板使用的是Altium Designer。第二部分为软件部分。众所周知高效的匹配算法能够快速、精确、稳定的实现电路的阻抗匹配,匹配算法又分为经典的梯度下降算法和基于智能理论的粒子群算法、模拟退火算法等。为了能够提高匹配的效率和速度,本设计对模拟退火算法进行了研究建模,并在Matlab中对实际搜寻迭代进程进行了模拟。此外,由于该电源要求能够输出13.56Mhz连续的正弦波以及1k W功率,功率稳定度为5%。所以为了增加设计的可靠性,本设计创造性的在Simulink中对硬件电路以及匹配算法进行了联合仿真。结果分析表明,在应用阻抗匹配算法后,高频功率源的输出效率为90.6%,为真实硬件电路的搭建奠定了理论的基础。最后,在FPGA上搭建了一个用入射反射电压采集、匹配和保护控制的底层可编程片上系统（Systemon-a-programmable-chip,SOPC）,并使用u COS II操作系统进行多任务管理。本论文针对ICP用功率源进行研究,设计了一个具有自动阻抗匹配且具有保护机制的高频功率源系统。