CN107864548A - 一种新型超导回旋加速器调谐系统 - Google Patents

一种新型超导回旋加速器调谐系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型超导回旋加速器调谐系统，模拟IQ鉴相模块用于调制LO信号和RF信号相位差的正弦I和余弦Q，作为模拟IQ鉴相校准模块的输入信号；模拟IQ鉴相校准模块用于校准模拟IQ鉴相模块的测量误差，对模拟IQ鉴相模块实时检测，当模拟IQ鉴相模块校准完成，自动关闭，避免校准模块对模拟IQ鉴相结果的影响。本发明系统采用模拟信号处理系统与数字信号系统相结合的技术提高系统调谐精度和耐噪声性能，以及降低反馈系统因信号处理增加的延迟时间，调谐系统自身携带的模拟IQ鉴相校准模块，提高模拟IQ鉴相模块的自我调整能力和扩展了其适用范围。

Description

一种新型超导回旋加速器调谐系统
技术领域
本发明属于回旋加速器技术领域，具体是涉及一种新型超导回旋加速器调谐系统。
背景技术
超导回旋加速器因其特有的紧凑特性和低功耗等特性越来越广泛的应用于PET(positron emission tomography)诊断、同位素生产和质子治疗等医学领域。其中，谐振腔是超导回旋加速器重要的部件之一，谐振腔主要提供离子加速的电场。谐振腔的工作状态直接影响束流品质。但是在谐振腔运行的过程中由于电磁热效应、机械振动、束流负载效应等因素，会导致谐振腔不能稳定的运行在规定的工作状态下，导致功率源反射功率过大，损坏传输系统和功率源，更重要的是谐振腔的失谐导致束流品质的下降和束流丢失。为了解决此类问题超导回旋加速器的低电平控制系统一般分为两类，一类采用自激方式去驱动谐振腔，此类方式可以很好的解决腔体失谐问题，但是此类系统原理和调试都比较复杂，一般应用于高品质因数的谐振腔的控制系统，比如超导谐振腔。还有一类采用它激驱动方式驱动谐振腔，这类系统原理比较简单，现在已被广泛的应用于加速器腔体的控制系统，缺点是当谐振腔失谐时，幅度和相位存在耦合现象，所以为了使幅度环和相位环解耦，就需要保证腔体稳定的工作在谐振状态。在加速器低电平控制系统中一般采用调谐系统环路保证腔体实时稳定在工作状态保证得到较好的束流品质。模拟调谐系统是最早被应用于加速器谐振腔的调谐系统控制中，但是由于模拟器件的非理想因素，导致系统存在直流偏移，相位不平衡和幅度不平衡等原因，所以纯模拟调谐系统很难满足较高的控制需要和精度。随着DSP和FPGA已被广泛的应用于控制系统中，越来越多的调谐控制系统采用数字信号处理系统，数字信号处理系统可以很好的解决模拟系统的问题，但是数字系统的延时性等特性，对于控制精度高和要求低延迟的调谐控制系统中，数字系统不能满足要求，所以存在一种半数字半模拟的调谐系统，既能降低数字系统的延时性，又可以克服模拟系统易受噪声干扰等缺点。现有的半数字半模拟的调谐系统可以在一定程度上很大的改善模拟调谐系统的直流偏移和相位不平衡，以及幅度不平衡等问题，但是对于超导回旋加速器的低延时和抗噪声、高精度、动态范围广等苛刻的要求，传统的校准方式不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型超导回旋加速器调谐系统，有机的结合了模拟信号和数字信号的优点，其中新型IQ调谐模块既可以用于超导回旋加速器的信号调制模块，又可以用于耐噪声、低延时的超导谐振腔的调谐系统，还可以用于移动宽带通信基站。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种新型超导回旋加速器调谐系统，包括伺服电机、腔体打火检测装置、模拟IQ鉴相校准模块、模拟IQ鉴相模块、功分器、双定向耦合器；
所述模拟IQ鉴相模块用于调制LO信号和RF信号相位差的正弦I和余弦Q，所述模拟IQ鉴相模块为模拟IQ鉴相校准模块提供I信号和Q信号反馈信号，作为模拟IQ鉴相校准模块的输入信号；
所述模拟IQ鉴相模块包括一分二功分器、hybrid功分器、第一可调移相器、第二可调移相器、第一双平衡混频器、第二双平衡混频器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、第一零直流偏置可调增益放大器、第二零直流偏置可调增益放大器；
所述模拟IQ鉴相校准模块用于校准模拟IQ鉴相模块的测量误差；
所述模拟IQ鉴相校准模块对模拟IQ鉴相模块实时检测，当模拟IQ鉴相模块校准完成，自动关闭，避免校准模块对模拟IQ鉴相结果的影响；
所述模拟IQ鉴相校准模块包括数字信号处理器、第一可变移相器、第二可变移相器、第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路。
进一步地，所述双定向耦合器用于发射耦合射频源入射信号，通过信号调理电路将耦合信号的电平调整为0dbm，并将耦合信号输入模拟IQ鉴相模块作为LO输入信号；
所述功分器用于将腔体取样信号输送至模拟IQ鉴相模块作为RF信号，所述功分器还用于将腔体取样信号输送输入信号至腔体打火检测装置；
所述伺服电机用于检测调谐位置和控制调谐杆运动速度和方向。
进一步地，所述腔体打火检测装置包括检波器和数字信号处理器；
所述数字信号处理器通过将模拟IQ鉴相模块输出的I信号和Q信号转变为电机的控制信号，控制电机完成调谐功能；
所述检波器通过包络检波将检测结果微分，当腔体单位时间释放的能量大于正常运行时单位时间的释放能量时，判断腔体处于打火状态，所述信号处理器发出指令断开射频开关；
进一步地，所述测量误差包括直流偏移、幅度不平衡和相位不平衡。
进一步地，所述一分二功分器分别与混频器的RF端口和移相器连接，所述移相器与混频器M219的RF端口连接，所述一分二功分器将RF信号分别传输至混频器和混频器M219，分路功率衰减3db；
所述hybrid功分器分别与移相器和混频器的LO端口连接，所述移相器与混频器的LO端口连接，LO信号被分为两路，且两路信号的相位差为90°，分路功率衰减3db；
所述第一可调移相器和第二可调移相器用于动态调整相位差，所述相位差包括M1混频器的RF信号和LO信号额0°相位差和M2混频器的RF信号和LO信号的90°相位差；
所述第一双平衡混频器和第二双平衡混频器用于通过LO信号提取RF信号的相位信息；
所述第一低通滤波器和第二低通滤波器用于在混频器上输出上变频信号和下变频信号，并保留下变频信号，滤除上变频信号，所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的带通范围为0-1.9MHz；
所述所述第一零直流偏置可调增益放大器和第二零直流偏置可调增益放大器用于发送射频电路信号，所述第一零直流偏置可调增益放大器和第二零直流偏置可调增益放大器还用于消除放大器的直流偏置现象。
进一步地，所述模拟IQ鉴相校准模块发生模拟射频信号后输入至模拟IQ鉴相模块，连续改变RF信号和LO信号的相位差，并通过模数转换器采样I信号和Q信号，通过L-M拟合算法拟合出该通道信号的三角函数曲线，得到通道内幅度与直流偏移以及I信号和Q信号的相位差，所述模拟IQ鉴相校准模块还用于通过PI反馈控制调整模拟IQ鉴相模块，校准模拟IQ鉴相模块。
进一步地，所述第一可变移相器、第二可变移相器用于模拟IQ鉴相校准模块校准因功分器造成的相位不平衡，数字信号处理器比较设定的相位和I、Q信号的相位得到I信号和Q信号的相位延迟，并将延迟信号传递给第一可变移相器、第二可变移相器；
所述第一可变移相器、第二可变移相器通过调整电阻，降低I信号和Q信号的相位延迟，直至延迟为0；
所述第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路用于校准因放大电路造成的直流偏置和增益不平衡；所述数字信号处理器比较设定的幅值和I、Q信号的幅值得到I信号和Q信号的幅值误差，第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路通过调整消直流偏置可变增益放大电路，降低I信号和Q信号的直流偏置和增益不平衡。
进一步地，所述第一可变移相器、第二可变移相器为超前可变移相器，移相范围为0-180°，包括隔直电容、第一电阻、第二电阻、第一可变电阻和第一运算放大器。
进一步地，消直流偏置电路包括第一对称定值电阻R3、第二对称定值电阻R4、第二可变电阻R5、电压跟随器、定值电阻R6，通过调整R5的阻值消除因放大器造成的直流偏置。
进一步地，可变增益放大电路包括去耦电容、第二运算放大器、第三电阻、第三可变电阻以及第四电阻和去耦电容，通过调整可变电阻R8改变放大电路增益，从而消除因放大电路造成的增益不平衡。
本发明的有益效果：
本发明系统采用模拟信号处理系统与数字信号系统相结合的技术提高系统调谐精度和耐噪声性能，以及降低反馈系统因信号处理增加的延迟时间，调谐系统自身携带的模拟IQ鉴相校准模块，提高模拟IQ鉴相模块的自我调整能力和扩展了其适用范围，同时本发明对腔体打火的检测、调谐杆调谐范围、电机的运行状况等异常情况都具有实时检测的能力，保护整个系统能够安全运行，避免事故的发生；本发明检测腔体打火采用包络检波器，主要是因为包络检波器的响应时间明显短于其他检波方式，且实现方案简单易行。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的超导回旋加速器调谐系统原理框图。
图2为本发明的新型模拟IQ鉴相模块原理框图。
图3为本发明的新型模拟IQ鉴相超前移相器原理框图。
图4为本发明的新型模拟IQ鉴相直流补偿放大电路原理框图。
图5为本发明的新型模拟IQ鉴相模块与校准模块信号流图。
图6为本发明的新型模拟IQ鉴相模块校准流程图。
图7为本发明的超导回旋加速器新型调谐系统实时检测流程图。
图8为本发明的超导回旋加速器新型调谐系统驱动装置三维图。
具体实施方式
一种新型超导回旋加速器调谐系统，包括伺服电机1、腔体打火检测装置、模拟IQ鉴相校准模块3、模拟IQ鉴相模块4、功分器5、双定向耦合器8，如图1所示；
所述双定向耦合器8用于发射耦合射频源入射信号，通过信号调理电路将耦合信号的电平调整为0dbm，并将耦合信号输入模拟IQ鉴相模块4作为LO输入信号；
所述功分器5用于将腔体取样信号输送至模拟IQ鉴相模块4作为RF信号，功分器5还用于将腔体取样信号输送输入信号至腔体打火检测装置；
所述模拟IQ鉴相模块4用于调制LO信号和RF信号相位差的正弦I和余弦Q；
所述模拟IQ鉴相校准模块3用于校准模拟IQ鉴相模块4的测量误差，所述测量误差包括直流偏移、幅度不平衡和相位不平衡；
所述伺服电机1用于检测调谐位置和控制调谐杆运动速度和方向；
所述腔体打火检测装置包括检波器6和数字信号处理器2；
所述数字信号处理器2通过将模拟IQ鉴相模块4输出的I信号和Q信号转变为电机的控制信号，控制电机1完成调谐功能；
所述检波器6通过包络检波将检测结果微分，当腔体单位时间释放的能量大于正常运行时单位时间的释放能量时，即腔体腔压与腔体时间常数之比时判断腔体处于打火状态，所述信号处理器2发出指令断开射频开关7，保护整个系统的安全；
本实施例中，双定向耦合器8通过电容耦合腔体信号作为模拟IQ鉴相模块的RF信号，通过定向耦合器耦合0dbm的腔体入射信号作为模拟IQ鉴相模块的LO信号，RF信号和LO信号通过模拟IQ鉴相模块4调制得到同步信号I和正交信号Q，然后将IQ信号经过ADC采样变为数字信号，在数字信号处理器2(DSP)中通过数字信号处理算法得到腔体的失谐角度和失谐类型，最后将失谐角度和类型转换为驱动伺服电机的脉冲信号和方向信号；
如图7所示，本发明的一个具体实施例如下：
S1、低功率验证；
S2、遍访系统中的控制信号是否正常，其中，所述控制信号包括电机运转信号、射频开关工作信号、模拟IQ鉴相模块3校准信号；
S3、通过硬件程序控制系统安全运行；
较优的，所述系统通过包络检波器检波腔体取样信号，当腔体内能量释放的速率大于腔体打火判断标准时，立刻断开射频电源，避免事故的发生；
所述模拟IQ鉴相模块包括一分二功分器14、hybrid功分器15、第一可调移相器16、第二可调移相器17、第一双平衡混频器18、第二双平衡混频器19、第一低通滤波器20、第二低通滤波器21、第一零直流偏置可调增益放大器22、第二零直流偏置可调增益放大器23，如图2所示；
所述一分二功分器14分别与混频器18的RF端口和移相器16连接，所述移相器16与混频器M219的RF端口连接，一分二功分器14将RF信号分别传输至混频器18和混频器M219，分路功率衰减3db，所述移相器16初始状态默认为0°，经过功分器D114后RF信号分为RF1和RF2，其关系式表示为：
(1)RF＝Asin(ωt)
(2)
(3)
其中，A为RF信号的幅值，a为功分器14与混频器18连接线路的相位，b为功分器14与混频器M219连接线路的相位；
所述hybrid功分器15分别与移相器17和混频器19的LO端口连接，所述移相器17与混频器18的LO端口连接，LO信号被分为两路，且两路信号的相位差为90°，分路功率衰减3db，经过功分器15后LO信号分为LO1和LO2，其表达式表示为：
(4)LO＝sin(ωt+c)
(5)
(6)
其中，c为LO信号相位，d为LO信号相位，e为LO信号相位。
所述第一可调移相器16和第二可调移相器17用于动态调整相位差，所述相位差包括M1混频器18的RF信号和LO信号额0°相位差和M2混频器19的RF信号和LO信号的90°相位差；
所述第一双平衡混频器18和第二双平衡混频器19用于通过LO信号提取RF信号的相位信息；
第一低通滤波器20和第二低通滤波器21用于在混频器上输出上变频信号和下变频信号，并保留下变频信号，滤除上变频信号，第一低通滤波器20和第二低通滤波器21的带通范围为0-1.9MHz，所以能够滤除上变频信号而保留下变频直流信号；
所述第一零直流偏置可调增益放大器22和第二零直流偏置可调增益放大器23用于发送射频电路信号，有利于ADC采样，第一零直流偏置可调增益放大器22和第二零直流偏置可调增益放大器23还用于消除放大器的直流偏置现象，提高模拟IQ鉴相精度；
本实施例中，一分二功分器14和Hybrid功分器15的同相输出端安装有第一可调移相器16和第二可调移相器17，用于微调由于功分器相位不平衡导致的信号调制误差；
本实施例中，它采用实时可调的直流偏移网络和放大器增益补偿因放大器的直流偏移导致的功分器和混频器等造成的幅度不平衡，
模拟IQ鉴相校准模块3对模拟IQ鉴相模块4实时检测，当模拟IQ鉴相模块4校准完成，自动关闭，避免校准模块对模拟IQ鉴相结果的影响。模拟IQ鉴相模块4主要为模拟IQ鉴相校准模块3提供I信号和Q信号反馈信号，作为模拟IQ鉴相校准模块3的输入信号。
所述模拟IQ鉴相校准模块3发生模拟射频信号后输入至模拟IQ鉴相模块4，连续改变RF信号和LO信号的相位差，并通过模数转换器采样I信号和Q信号，然后利用L-M拟合算法拟合出该通道信号的三角函数曲线，得到通道内幅度与直流偏移以及I信号和Q信号的相位差，模拟IQ鉴相校准模块3还用于通过PI反馈控制调整模拟IQ鉴相模块4，校准模拟IQ鉴相模块4；模拟IQ鉴相校准模块3包括数字信号处理器2、第一可变移相器、第二可变移相器、第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路；
较优的，模拟IQ鉴相校准模块3功能主要包括，发生模拟RF信号和LO信号，接受模拟IQ信号，模数转换(ADC)和数模转换(DAC)以及数字信号处理，以及反馈信号的输出；
所述数字信号处理器2用于模拟IQ鉴相校准模块3的数字信号处理，数字信号处理器2通过L-M拟合算法实现I信号和Q信号幅值、相位差以及直流偏置计算，其中，所述L-M拟合算法主要通过观察采样点的变化趋势，设定拟合函数，利用最小二乘法，构造目标函数：
F(x)＝(f(ai，x，y)-f(ai-1，x，y))2
其中，f(ai，x，y)表示拟合函数在采样点(x，y)在通过i次迭代后的函数值。通过不断的迭代计算，找出误差最小值；该算法适应性强、易于实现、且非线性拟合误差小；
所述第一可变移相器、第二可变移相器用于模拟IQ鉴相校准模块3校准因功分器造成的相位不平衡，数字信号处理器2比较设定的相位和I、Q信号的相位得到I信号和Q信号的相位延迟，并将延迟信号传递给第一可变移相器、第二可变移相器；
较优的，第一可变移相器、第二可变移相器通过调整电阻，降低I信号和Q信号的相位延迟，直至延迟为0；
本实施例中，第一可变移相器、第二可变移相器为超前可变移相器，移相范围为0-180°，包括隔直电容29、第一电阻27、第二电阻28、第一可变电阻25和第一运算放大器26，如图3所示，其表达式表示为：
所述第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路用于校准因放大电路造成的直流偏置和增益不平衡；数字信号处理器2比较设定的幅值和I、Q信号的幅值得到I信号和Q信号的幅值误差，第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路通过调整消直流偏置可变增益放大电路，降低I信号和Q信号的直流偏置和增益不平衡；
本实施例中，消直流偏置电路包括第一对称定值电阻R3、第二对称定值电阻R4、第二可变电阻R5、电压跟随器33、定值电阻R6，通过调整R5的阻值消除因放大器造成的直流偏置，如图4所示；
可变增益放大电路包括去耦电容38、第二运算放大器37、第三电阻35、第三可变电阻36以及第四电阻39和去耦电容40，通过调整可变电阻R8改变放大电路增益，从而消除因放大电路造成的增益不平衡；
如图5所示，所述系统采用TTL电平通信和射频线缆，新型模拟IQ鉴相模块3输出信号通过模数转换器转换为数字信号，并通过通信线路传递至模拟IQ鉴相校准模块4，模拟IQ鉴相校准模块4通过数模转换器将反馈信号返回至新型模拟IQ鉴相模块3，实现系统闭环操作，完成模拟IQ鉴相器的校准；
较优的，模拟IQ鉴相校准模块3校准逻辑包括相位不平衡校准、直流偏置校准和幅度不平衡校准；
较优的，第一可变移相器、第二可变移相器用于校准因功分器5造成的相位不平衡；
较优的，第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路用于校准直流偏置和幅度不平衡；
本实施例中，模拟IQ鉴相校准模块4校准流程包括如下步骤：
S1、校准信号发送发送至模拟IQ鉴相校准模块4，模拟IQ鉴相校准模块4根据用户设定值通过直接数字频率合成器生成LO信号和RF信号；
S2、判断IQ鉴相器的相位是否正交，若IQ鉴相器的相位不正交，调节第一可变移相器和第二可变移相器，使得IQ通道的相位与相位设定值为零；
S3、数字信号处理器2计算模拟IQ鉴相器的直流偏置和幅度，PI控制器控制后置放大器的直流偏置和增益，消除直流偏置和幅度不平衡；
较优的，为了使得新型模拟IQ鉴相器的鉴相精度进一步提高，一般需要调增2到3次新型模拟IQ鉴相器。
超导回旋加速器新型调谐系统驱动装置包括底盘101、中间盘104和顶盘109，底盘101与中间盘104之间、中间盘104和顶盘109之间均通过光轴102连接，其中光轴102通过直线轴承103贯穿安装于中间盘104表面，光轴102周侧固定有限位板117；
中间盘104表面固定有滚珠丝杆固定座105，中间盘104表面固定有限位开关固定板118和限位开关119；
顶盘109一表面安装有滚珠丝杆106和同步轮115并固定有电位器107，其中滚珠丝杆106与滚珠丝杆固定座105，滚珠丝杆106周侧固定有同步带轮108；
较优的，滚珠丝杆106通过丝杠螺母固定轴111和锁紧螺母112贯穿固定于顶盘109表面；
较优的，所述电位器107通过电位器固定板110固定于顶盘109表面；
顶盘109另一表面安装有行星齿轮减速器114，行星齿轮减速器114另一表面安装有伺服电机113；
模拟IQ鉴相器3根据失谐角度和方向驱动伺服电机113，伺服电机113通过同步带轮108带动中间盘104，定向杆主要保证中间盘104位移的方向性。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于，包括伺服电机(1)、腔体打火检测装置、模拟IQ鉴相校准模块(3)、模拟IQ鉴相模块(4)、功分器(5)、双定向耦合器(8)；
所述模拟IQ鉴相模块(4)用于调制LO信号和RF信号相位差的正弦I和余弦Q，所述模拟IQ鉴相模块(4)为模拟IQ鉴相校准模块(3)提供I信号和Q信号反馈信号，作为模拟IQ鉴相校准模块(3)的输入信号；
所述模拟IQ鉴相模块包括一分二功分器(14)、hybrid功分器(15)、第一可调移相器(16)、第二可调移相器(17)、第一双平衡混频器(18)、第二双平衡混频器(19)、第一低通滤波器(20)、第二低通滤波器(21)、第一零直流偏置可调增益放大器(22)、第二零直流偏置可调增益放大器(23)；
所述模拟IQ鉴相校准模块(3)用于校准模拟IQ鉴相模块(4)的测量误差；
所述模拟IQ鉴相校准模块(3)对模拟IQ鉴相模块(4)实时检测，当模拟IQ鉴相模块(4)校准完成，自动关闭，避免校准模块对模拟IQ鉴相结果的影响；
所述模拟IQ鉴相校准模块(3)包括数字信号处理器(2)、第一可变移相器、第二可变移相器、第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路。
2.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述双定向耦合器(8)用于发射耦合射频源入射信号，通过信号调理电路将耦合信号的电平调整为0dbm，并将耦合信号输入模拟IQ鉴相模块(4)作为LO输入信号；
所述功分器(5)用于将腔体取样信号输送至模拟IQ鉴相模块(4)作为RF信号，所述功分器(5)还用于将腔体取样信号输送输入信号至腔体打火检测装置；
所述伺服电机(1)用于检测调谐位置和控制调谐杆运动速度和方向。
3.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述腔体打火检测装置包括检波器(6)和数字信号处理器(2)；
所述数字信号处理器(2)通过将模拟IQ鉴相模块(4)输出的I信号和Q信号转变为电机的控制信号，控制电机(1)完成调谐功能；
所述检波器(6)通过包络检波将检测结果微分，当腔体单位时间释放的能量大于正常运行时单位时间的释放能量时，判断腔体处于打火状态，所述信号处理器(2)发出指令断开射频开关(7)。
4.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：
所述测量误差包括直流偏移、幅度不平衡和相位不平衡。
5.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述一分二功分器(14)分别与混频器(18)的RF端口和移相器(16)连接，所述移相器(16)与混频器M219的RF端口连接，所述一分二功分器(14)将RF信号分别传输至混频器(18)和混频器M219，分路功率衰减3db；
所述hybrid功分器(15)分别与移相器(17)和混频器(19)的LO端口连接，所述移相器(17)与混频器(18)的LO端口连接，LO信号被分为两路，且两路信号的相位差为90°，分路功率衰减3db；
所述第一可调移相器(16)和第二可调移相器(17)用于动态调整相位差，所述相位差包括M1混频器(18)的RF信号和LO信号额0°相位差和M2混频器(19)的RF信号和LO信号的90°相位差；
所述第一双平衡混频器(18)和第二双平衡混频器(19)用于通过LO信号提取RF信号的相位信息；
所述第一低通滤波器(20)和第二低通滤波器(21)用于在混频器上输出上变频信号和下变频信号，并保留下变频信号，滤除上变频信号，所述第一低通滤波器(20)和第二低通滤波器(21)的带通范围为0-1.9MHz；
所述所述第一零直流偏置可调增益放大器(22)和第二零直流偏置可调增益放大器(23)用于发送射频电路信号，所述第一零直流偏置可调增益放大器(22)和第二零直流偏置可调增益放大器(23)还用于消除放大器的直流偏置现象。
6.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述模拟IQ鉴相校准模块(3)发生模拟射频信号后输入至模拟IQ鉴相模块(4)，连续改变RF信号和LO信号的相位差，并通过模数转换器采样I信号和Q信号，通过L-M拟合算法拟合出该通道信号的三角函数曲线，得到通道内幅度与直流偏移以及I信号和Q信号的相位差，所述模拟IQ鉴相校准模块(3)还用于通过PI反馈控制调整模拟IQ鉴相模块(4)，校准模拟IQ鉴相模块(4)。
7.根据权利要求1所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述第一可变移相器、第二可变移相器用于模拟IQ鉴相校准模块(3)校准因功分器造成的相位不平衡，数字信号处理器(2)比较设定的相位和I、Q信号的相位得到I信号和Q信号的相位延迟，并将延迟信号传递给第一可变移相器、第二可变移相器；
所述第一可变移相器、第二可变移相器通过调整电阻，降低I信号和Q信号的相位延迟，直至延迟为0；
所述第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路用于校准因放大电路造成的直流偏置和增益不平衡；所述数字信号处理器(2)比较设定的幅值和I、Q信号的幅值得到I信号和Q信号的幅值误差，第一消直流偏置可变增益放大电路、第二消直流偏置可变增益放大电路通过调整消直流偏置可变增益放大电路，降低I信号和Q信号的直流偏置和增益不平衡。
8.根据权利要求7所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：所述第一可变移相器、第二可变移相器为超前可变移相器，移相范围为0-180°，包括隔直电容(29)、第一电阻(27)、第二电阻(28)、第一可变电阻(25)和第一运算放大器(26)。
9.根据权利要求7所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：消直流偏置电路包括第一对称定值电阻R3、第二对称定值电阻R4、第二可变电阻R5、电压跟随器(33)、定值电阻R6，通过调整R5的阻值消除因放大器造成的直流偏置。
10.根据权利要求7所述的一种新型超导回旋加速器调谐系统，其特征在于：可变增益放大电路包括去耦电容(38)、第二运算放大器(37)、第三电阻(35)、第三可变电阻(36)以及第四电阻(39)和去耦电容(40)，通过调整可变电阻R8改变放大电路增益，从而消除因放大电路造成的增益不平衡。
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