SI21524B - Postopek natančnega merjenja amplitudne in fazneodvisnosti večjega števila visokofrekvenčnih signalov in naprava za izvedbo postopka - Google Patents

Abstract

Predloženi izum se nanaša na postopek natančnega merjenja amplitudne in fazne odvisnosti večjega števila visokofrekvenčnih signalov ki je zlasti uporaben pri sinhrotronskem pospeševalniku osnovnih delcev Bistvo predlagane rešitve leži v tem da se z eno merilno napravo doseže mikronsko ločljivost in mikronsko ponovljivost meritev do spodnje frekvenčne meje nekaj kHz in to brezprekrivnega popačenja Sočasno pa je pri za razred slabši ločljivosti mogoče opazovati pojave v frekvenčnem področju donekaj MHz Postopek po izumu obsega izmenično vodenje s pomočjo radiofrekvenčnega RF preklopnika vsakega iz niza analognih signalov na vsako iz niza RF procesnih enot ojačanje omenjenih analognih vhodnih signalov v RF procesnih enotah z namenom prilagoditve signalov merilnemu dosegu niza analogno digitalnih pretvornikov vodenje ojačanih analognih vhodnih signalov v niz analogno digitalnih A D pretvornikov in pretvorba analognih v digitalne signale vodenje digitalnih signalov v niz korektorjevojačanja korigiranje digitalnih signalov s korekcijskimi signali iz izenačevalnika ojačanj zbiranje iz korektorjev ojačanja izhajajočih digitalnih signalov v digitalnem preklopniku in pošiljanje urejene rekombinantne množice digitalnih signalov v niz digitalnih sprejemnikov in filtriranje rekombinantne množice digitalnih signalov v nizu nizkopasovnih sit

Claims (4)

1 PATENTNI ZAHTEVKI 1. Postopek natančnega merjenja amplitudne in fazne odvisnosti večjega števila visokofrekvenčnih signalov (I,, I2, ... IN), pridobljenih iz merilnih elektrod {2U 22, ... 2N), značilen po tem, da omenjeni postopek obsega naslednje korake: (a) izmenično vodenje s pomočjo radiofrekvenčnega (RF) preklopnika (3) vsakega iz niza analognih vhodnih signalov (h, I2, ... In) na vsako iz niza RF procesnih enot (4U 42, ... 4n); (b) ojačanje omenjenih analognih vhodnih signalov v omenjenih RF procesnih enotah z namenom prilagoditve omenjenih analognih signalov merilnemu dosegu niza analogno digitalnih (A/D) pretvornikov (5i, 52,... 5n); (c) vodenje omenjenih ojačanih analognih vhodnih signalov v omenjeni niz analogno digitalnih (A/D) pretvornikov in pretvorba omenjenih ojačanih analognih signalov v digitalne signale; (d) vodenje omenjenih digitalnih signalov v niz korektorjev ojačanja (6i, 62)... 6N); (e) korigiranje omenjenih digitalnih signalov s korekcijskimi signali iz izenačevalnika (7) ojačanj; (f) zbiranje iz omenjenih korektorjev ojačanja izhajajočih omenjenih digitalnih signalov v digitalnem preklopniku (8) in pošiljanje urejene, rekombinirane množice omenjenih digitalnih signalov v niz digitalnih sprejemnikov (9i, 92, ... 9n); (g) sinhroniziranje omenjenega digitalnega preklopnika (8) z RF preklopnikom (3) na način, da se prvi vhodni signal (h) vedno obdela v prvem digitalnem sprejemniku (9i), da se drugi vhodni signal (I2) vedno obdela v drugem digitalnem sprejemniku (92), in da se N-ti vhodni signal (IN) vedno obdela v N-tem digitalnem sprejemniku (9N); (h) filtriranje rekombinirane množice omenjenih digitalnih signalov v nizu nizkopasovnih sit (10!, 102,... 10N) in (i) vektorsko povprečenje signalov, kar zagotavlja preslikavo amplitudnega in faznega razmerja med vhodnimi signali (h, I2, ... IN) na izhodne signale (Oi, 02, ... 0N) z omenjenim filtriranjem vsakokratnega signala iz omenjene množice digitalnih sprejemnikov v omenjeno množico nizkopasovnih sit, pri čemer je pasovna širina omenjenih nizkopasovnih sit izbrana tako, da je bistveno nižja od preklopne frekvence omenjenih preklopnikov (3, 8). Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da je vsakokratni omenjeni analogni vhodni signal časovno enakomerno zastopan v vsakokratni omenjeni RF procesni enoti, in da se omenjene vhodne analogne signale v omenjenem RF preklopniku obdela na način, da so omenjeni vhodni analogni signali lahko sočasno paroma prisotni v poljubni kombinaciji različnih parov signalov na izhodu iz omenjenega RF preklopnika. Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da se korekcijske signale iz izenačevalnika (7) ojačanj pridobi tako, da se omenjene digitalizirane signale neposredno za omenjenimi korektorji ojačanja vodi skozi drugi niz digitalnih sprejemnikov (lij, 112,... 11n) v drugi niz nizkopasovnih sit (12j, 122, ... 12N), kjer se jih obdela z vezjem, ki te signale medsebojno primerja in z namenom medsebojne uskladitve iz A/D pretvornika (5X, 52,... 5N) v korektor (6(, 62, ... 6N) ojačanja vstopajočih signalov ustvarja korekcijske signale, ki se jih vodi nazaj v omenjeni korektor ojačanja. Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da so sekvence stanj omenjenega RF preklopnika (3) ciklične, pri čemer je hitrost rotiranja preklopov tolikšna, da se komponente asimetričnosti ojačanja v omenjenih izhodnih digitalnih signalih izloči s Filtriranjem z nizkopasovnim sitom (10X, 102,... 10N). Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da so sekvence stanj RF preklopnika (3) aciklične v širokem frekvenčnem področju, s čimer se zmanjša prekrivno popačenje. Postopek po zahtevku 1, značilen po tem, da se vsakokratni digitalni signal ojača za povprečno ojačanje vseh RF procesnih enot (4!, 42,... 4N). Naprava za natančno merjenje amplitudne in fazne odvisnosti večjega števila visokofrekvenčnih signalov, značilna po tem, da obsega (a) radiofrekvenčni (RF) preklopnik (3), ki je prirejen za ciklično povezavo vsakega iz množice omenjenih vhodnih signalov z vsako iz omenjene množice RF procesnih enot, pri čemer je niz vhodnih signalov (h, I2, ... IN), izhajajočih iz v vakuumski cevi (l) simetrično razporejenih merilnih elektrodnih plošč (2i, 22, ... 2n), usmerjen na vhod omenjenega RF stikala (3); 3 (b) niz RF procesnih enot (4!, 42, ... 4N), ki so vsakokrat zaporedno priključene ustreznemu izhodu omenjenega RF preklopnika (3); (c) niz analogno digitalnih (A/D) pretvornikov (5,, 52, ... 5N), ki so vsakokrat zaporedno priključeni vsakokratni ustrezni iz niza omenjenih RF procesnih enot (4i, 42, ... 4n); (d) niz korektorjev ojačanja (6b 62, ... 6N), ki so vsakokrat zaporedno priključeni vsakokratnemu ustreznemu iz niza omenjenih analogno digitalni (A/D) pretvornikov (5b 52>... 5N); (e) digitalni preklopnik (8), ki mu je na vhodni strani zaporedno priključen omenjeni niz korektorjev ojačanja (6i, 62, ... 6n), in ki mu je na izhodni strani vzporedno priključen niz digitalnih sprejemnikov (9b 92) ... 9N), pri čemer je omenjeni digitalni preklopnik (8) sinhroniziran z RF preklopnikom (3) na način, da se prvi vhodni signal (I,) vedno obdela v prvem digitalnem sprejemniku (9i), da se drugi vhodni signal (I2) vedno obdela v drugem digitalnem sprejemniku (92), in da se N-ti vhodni signal (IN) vedno obdela v N-tem digitalnem sprejemniku (9N); (f) niz nizkopasovnih sit (10i, 102, ... 10n), ki so vsakokrat zaporedno priključena ustreznemu iz niza digitalnih sprejemnikov (9b 92, ... 9N), pri čemer izhaja iz omenjenega niza nizkopasovnih sit ustrezen niz izhodnih signalov (Ob 02, ... 0N) za nadaljnje ovrednotenje, pri čemer je pasovna širina omenjenih nizkopasovnih sit izbrana tako, da je bistveno nižja od preklopne frekvence omenjenih preklopnikov (3, 8); in (g) sistem (7) za identifikacijo in izenačitev razlik med ojačanji vsakokratne RF procesne enote (4b 42, ... 4N) s pripadajočim A/D pretvornikom (5b 52, ... 5N), pri čemer je niz vhodov sistema (7) povezan z mestom vsakokratnega prehoda iz korektorja ojačanja (6b 62, ... 6N) v digitalni preklopnik (8) in pri čemer je niz izhodov sistema (7) priključen na vsakokratni korektor ojačanja (6b 62,... 6N).

8. Naprava po zahtevku 7, značilna po tem, da RF preklopnik (3) sestoji iz niza enakih preklopnikov (TSb TS2, ... TSN), pri čemer sta na vhoda (a, c) prvega preklopnika (TSa) speljana vhodna signala (Ib I3) in sta na vhoda (a, c) drugega preklopnika (TS2) speljana vhodna signala (I2, I4), medtem ko sta preklopnika (TS3, TS4) prosta; da sta vsakokratna izhoda (b, d) preklopnikov (TSb TS2) priključena vhodom (a, c) omenjenih 4 preklopnikov (TS3, TS4) priključena ustrezni RF procesni enoti (4!, 42,... 4N).

9. Naprava po zahtevku 7, značilna po tem, da vsakokratni preklopnik (TS,, TS2,... TSN) lahko zavzame dve različni stanji, tako da je v prvem stanju omogočen prehod 5 signalov po poteh (a-b; c-d), medtem ko so ostale poti zaprte, in da je v drugem stanju omogočen prehod signalov po poteh (a-d; b-c), medtem ko so ostale poti zaprte, pri čemer sta poti (b-d; a-c) v vsakem primeru zaprti.

10. Naprava po zahtevku 7, značilna po tem, da sistem (7) za identifikacijo in izenačitev 10 razlik med ojačanji posamezne RF procesne enote (4U 42, ... 4N) s pripadajočim (A/D) pretvornikom (5i, 52, ... 5N) obsega niz vzporednih digitalnih sprejemnikov (lli, 112, ... 1 In), katerih vsakokratni vhod je povezan z mestom vsakokratnega prehoda iz digitalnega sprejemnika (9i, 92, ... 9n) v omenjeno ustrezno nizkopasovno sito (lOi, 102, ... 10N), in ki so zaporedno priključeni nizu nizkopasovnih sit (12U 12z, ... 12N), pri 15 čemer so izhodi iz omenjenih nizkopasovnih sit zaporedno priključeni izenačevalniku (13) ojačanj, katerega izhodi so priključeni vsakokratnemu korektorju ojačanja (6i, 62,... 6n).