一种基于三项误差模型的I／Q解调器校准方法

I/Q解调器的误差决定了PAD的相位测量精度.本文在I/Q解调器以往的两项误差模型基础上引入三项误差模型,并给出了相应的误差校准方法.实验结果表明,这种校准方法是合理有效的.在BEPCⅡ工作频率2856 MHz上,经校准的I/Q解调器的误差范围减小为-1.8 °～O.5 °,且360 °范围内任意相位值的测量误差均得到了抑制.     

HLS800MeV直线加速器相位控制系统的研制

介绍了合肥光源(HLS)800 MeV直线加速器相位控制系统的研制进展,该系统包括相位稳定系统和相位翻转系统两部分。其中前者主要由I/Q解调器、电控移相器和虚拟示波器等组成;后者由脉冲信号发生器和I/Q调制器组成。目前样机制作已完成,测试表明前者的相位分辨率为±0.1°,在线测量精度为±0.3°,闭环相位稳定度可达±0.5°;后者的精度为(180±2)°,样机各项参数均达到设计指标。     

基于FPGA的CSR高频控制系统相位求解模块设计

CSR高频控制系统需要对高频正弦波激励信号的幅度、相位、频率进行稳定控制。相位arctan(Q/I)求解是必不可少的模块。论述了一种新的基于FPGA平台和对称查找表法(SBTM)的求解相位arctan(Q/I)的方法,做了详细的理论分析,给出了具体实现的代码和结果。该模块精度高,消耗资源少,可直接应用于CSR高频控制系统。     

数字I/Q射频鉴相器的研制

详细介绍了一种用于直线加速器的数字化I/Q射频鉴相器.该鉴相器使用双平衡混频器作为相位探测器,由于采用了商业化的PXI模块,控制和数据获取系统都是基于PXI总线;软件采用曲线拟合算法.实验室的测试表明该系统具有分辨率高,重复性好,可靠性强等特点.     

ADS注入器Ⅰ束流相位及能量测量系统设计

针对加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)注入器Ⅰ束流调试要求,需要精确测量束流的相位和能量。本文研究束流的相位和能量高精度测量方法,设计了基于快速电流变压器(Fast Current Transformer,FCT)信号的相位及能量测量系统。该系统包括FCT探头、前端电子学、数据采集和处理三个部分,通过正交采样的方式实现束流的相位测量,然后利用飞行时间法实现束流能量的测量。测试结果表明,该系统在实验室测试相位分辨率为±0.8°,在线测试相位分辨率为±2°,满足直线加速器的设计要求。     

一种nA级精密微电流源

针对微电流测量仪表的测试与校准,设计一种高精度的微电流源。该电流源基于单片机的数控结构,采用微电流电路的设计方法,实现了0~200 n A的微电流输出。本文对电压/电流(V/I)转换电路的温度漂移特性进行分析,并提出V/I转换电路的软件校准方法。测试表明,经过校准后的n A级微电流源性能稳定,精度较高,输出电流误差小于±0.01%FS(满量程)。     

15-MeV电子直线加速器的低电平系统

15-MeV电子加速器驱动的光中子源装置(TMSR Photo-Neutron Source Phase 1,TPNS1)是专为钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)核数据测量设计和建造的。为保证直线加速器提供稳定的、高品质的束流,开发了基于可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术的低电平控制系统,利用上下变频、IQ(In-phase and Quadrature)调制解调技术实现了直线加速器幅度和相位的反馈控制。经测试,幅度和相位的控制精度达到±0.4%,可达±0.6°。长时间的运行表明,整个数字化环路的响应时间快,稳定性好,满足中子源装置的运行要求。     

基于腔式探头的束团到达时间测量算法优化

腔式探头具有高信噪比和高灵敏度的特性,TM010模式下在近轴附近的腔体输出信号与束流横向位置无关,信号幅度与电荷量呈正比,信号相位由束团到达时间决定,因此非常适用于高分辨率的束团到达时间测量。上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）对束团到达时间的测量精度要求非常高,期望运用基于谐振腔的束团到达时间监测系统,可实现在100 pC电荷量下分辨率好于25 fs的技术指标。对于高Q的谐振腔信号,单点采样的信噪比随信号的衰减而降低,因此肯定存在一最佳的信号处理窗口。为分析最佳处理窗口与相关参数的定量关系,采用数值仿真和束流实验相结合的办法来研究这个问题。分析发现,存在最佳数据处理时间窗口,该参数只与信号衰减时间常数有关,而与系统采样率、系统信噪比、系统模拟带宽无关。在最佳数据处理时间窗口条件下,束流到达时间测量不确定性可获得最佳值。     

基于IC的数字化低电平射频前端设计与测试

介绍了基于IC的上海光源储存环新一代集成数字化低电平控制器的射频前端接收器设计、制造和性能测试。用L-C滤波电路在保证性能的基础上显著减小了系统的体积;用有源混频器使本振需求仅为-10dBm,减小了系统对本振信号放大器的需求。前端接收器通道的线性度范围达到30dB;采用可变放大器有利于通道内的电平匹配;RMS幅度误差在±0.15%以内,RMS相位误差在±0.2°以内;各个通道间的耦合干扰小于-70dB。     

散裂中子源质子加速器束流相位和能量测试系统设计探讨

目前中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,简称CSNS)正在进行预研设计.其中的质子加速器是其重要的组成部分.此电子学系统负责取出质子加速器中DTL (Drift Tube Linac)内的束流信号,测试其相位和能量信息,进而反馈给系统以便对束流进行调制.由于处理的信号为经调制的高速脉冲信号(重复频率为352.2MHz,前沿几百ps),幅度较小且动态范围大(20mV～900mVpeak to peak),因此需要通过采用一定的技术来获取高频脉冲信号的相位信息.为验证其中相位测试的基本原理并评估其性能,我们在mtlab下进行了相关的仿真.