SU434899A1

SU434899A1 - The method of stabilization of the amplitude and phase of the high-frequency field in the resonators of the accelerator

Info

Publication number: SU434899A1
Application number: SU1790176A
Authority: SU
Inventors: В.А. Тепляков
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1974-11-05

Description

Изобретение относитс к технологической физике, в частности к системам высокочастотного питани ускорителей.The invention relates to technological physics, in particular, to high-frequency power accelerator systems.

Известны способы компенсации спада ВЧ-пол в резонаторе из-аа нагрузки пучком , например способ с программным изме нением мощности ВЧ-генератора в соответствии с ожидаемой нагрузкой пучком, способ компенсации ВЧ с помощью жесткой лампы в модул торе генератора и цепи обратной св зи по огибающей пол в резонаторе , способ управлени ВЧ-полем резонатора посредством щунтирующей лампы и способы с таким выбором режима генератора и параметров линии св зи, при котором генератор обеспечивает заданный уровень и фазу пол в резонаторе при двух различных значени х нагрузки.Methods are known for compensating the RF-field decay in a resonator due to aa beam load, for example, a method with software changing the power of the RF generator in accordance with the expected beam load, a method for compensating RF using a hard lamp in the generator modulator and feedback circuit along the envelope field in the resonator, method of controlling the RF-field of the resonator by means of a shunt lamp and methods with such a choice of generator mode and communication line parameters, in which the generator provides a predetermined level and phase of the field in the resonator with two different load values.

Известна схема дл стабилизации амплитуды и фазы пол в резонаторе состоит из генератора опорного ВЧ-напр жени , с которым сравниваетс по амплитуде и фазе сигнал из резонатора и вырабатьшаетс сигнал ошибки, усилител сигнала ощиб . ки и схемы, управл ющей мощностью и фаЗОЙ ВЧ-генератора по команде, определ емой усиленным сигналом ощибки. Такую схему стабилизации можно назвать схемой ; с задержанной отрицательной обратной св зью.The known circuit for stabilizing the amplitude and phase of the field in the resonator consists of a reference voltage generator, with which the signal from the resonator is compared in amplitude and phase and an error signal is produced, an error signal amplifier. ki and circuits, control power and phase of the RF generator upon a command determined by the amplified error signal. Such a stabilization scheme can be called a scheme; with delayed negative feedback.

j Предлагаемый способ позвол ет конст- i руктивно более просто решить поставленную задачу, стабилизировать напр жение в резонаторе не только по амплитуде, но и по | фазе и ь то же врем отказатьс от гене-j The proposed method allows the construction of a simpler way to solve the problem, to stabilize the voltage in the resonator not only in amplitude, but also in | phase and at the same time refuse gene

ратора опорного напр жени , усилител сигнала ошибки и от мощного управл ющего устройства.reference voltage ramp, error signal amplifier and from a powerful control device.

Это достигаетс тем, гго высокоqacTOisi ную мощность оконечного каскада с фикси-) рованным коэффициентом усилени подают t через первый двойной Т-мост в два резо- ; натора с равными коэффициентами отражени , сдвигают фазы напр жений в резонаторах на угол /2, вьщел ют мощность отраженных волн в балластной нагрузке двойного Т-моста, а часть этой мощности : с помощью второго двойного Т-моста . j складывают в соответствующей фазе с1 : мощностью от возбудител и подают на вход оконечного каскада генератора, На чертеже представлен вариант схемы дл осуществлени предлагаемого способа стабилизации. Она содержит задающий генератор 1 со стабильной амплитудой и, фазой напр жени при его работе на согласованную нагрузку , генератор 2 со стабильным коэ4 фициентом усилени , двойные Т-мосты 3 i и 4, согласованную балластную нагрузку 5, фиксированный аттенюатор 6, резонаторы 7 и 8 ускорител , которые вл ютс , полезной нагрузкой и имеют одинаковые коэффициенты отражени . В номинальном режиме коэффициент от ражени на входе резонаторов равен нулю. Если же нагрузка мен етс пучком, то из мен етс и коэффициент отражени (одинак во в обоих резонаторах). Отраженные волн при ненулевых коэффициентов отражени ,с мощью двойного . Т-моста 4 складываютс так, что в плече, к которому подключен ; аттенюатор, по вл етс суммарна отра- |женна волна, а в плече, к которому ПОА (Соединен генератор 2, отраженной волны нет, В св зи с этим генератор 2 всегда работает на согласованную нагрузку. Часть мощности отраженных волн, сн та с выхода аттенюатора, подаетс на вход двойного Т-моста 3 и складываетс с мощностью генератора 1, Поэтому на входе генератора 2 образуетс сигнал, рав ный алгебраической сумме сигналов.от задающего генератора и отраженной волны, а в балластную нагрузку поступает мощность , определ ема сигналами от генератора 1 и отраженной волной, но сложенньь ми в другой фазе, Коэф(}мциент усилени генератора 2 и длину линии св зи в цепи а1тенюатор1а-вЕйирв1йт т1акимзй1 при которьк амплитуда и фаза напр жени в резонаторах не завис т от величины нагрузки и управ.- л ютс только изменением режима задающего генератора 1, Предлагаема система стабилизащш в л етс системой с обратной св зью, положительной или отрицательной в соответствии с фазой коэффициента отражени , линейной с точностью до посто нства Кр и практически безынерционной. Если изменение генератора считать за сигнал, то запаздьгаание реакции на этот сигнал равно отнощению запасенной энергии в лини х к циркулирующей в них мощности. Это запаздывание существенно меньще посто нной времени резонаторов. изобретени е д м е т Способ стабилизации амплитуды и фазы высокочастотного пол в резонаторах уско- ,рител , использующий управление мощностью генератора с помощью сигнала ощибки, о TW личающийс тем, что, с целью упрощени конструкции, высокочастотную мощность оконечного каскада с фиксированным коэффициентом усилени подают через первый двойной Т-мост в два резонатора с равными коэффициентами отражени , сдвигают фазы напр жений в резонаторах на угол у выдел ют мощность отраженных волн в балластной нагрузке двойного Т-мо- ста, а часть этой мощности с помощью второго двойного Т-моста складьшают в соответствующей фазе с мощностью от возбуди-; тел и подают на вход оконечного каскада генератора,iThis is achieved by the fact that the high power of the final cascade with a fixed) gain factor serves t through the first double T-bridge into two rez; A device with equal reflection coefficients, shifting the phases of the voltages in the resonators by an angle of / 2, makes the power of the reflected waves in the ballast load of the double T-bridge, and part of this power: using the second double T-bridge. j is folded in the corresponding phase c1: power from the exciter and fed to the input of the terminal stage of the generator. The drawing shows a variant of the circuit for implementing the proposed stabilization method. It contains a master oscillator 1 with a stable amplitude and, during its operation, the voltage phase is for a matched load, the oscillator 2 with a stable amplification factor, double T-bridges 3 i and 4, matched ballast load 5, fixed attenuator 6, resonators 7 and 8 accelerators that are payload and have the same reflection coefficients. In the nominal mode, the reflection coefficient at the input of the resonators is zero. If the load varies with the beam, then the reflection coefficient also changes (the same in both resonators). Reflected waves with non-zero reflection coefficients, with the power of double. T-bridge 4 is folded so that in the shoulder to which it is connected; Attenuator, the total reflected wave appears, and in the shoulder, to which the PAO (Generator 2 is connected, there is no reflected wave, therefore generator 2 always operates at a consistent load. Part of the power of reflected waves removed from the output the attenuator is fed to the input of the double T-bridge 3 and is added to the generator 1 power. Therefore, a signal equal to the algebraic sum of the signals from the master oscillator and the reflected wave is formed at the input of the generator 2, and the power determined by the signals from the generator 1 and reflected wave, but complex in a different phase, Koef (} generator amplification 2 and the length of the communication line in the circuit by changing the mode of the master oscillator 1, the proposed system is stabilized by a feedback system, positive or negative, in accordance with the phase of the reflection coefficient, linear with accuracy up to the constant Kp and almost zero-speed. If the change in the generator is considered as a signal, then the delay in the reaction to this signal is equal to the ratio of the stored energy in the lines to the power circulating in them. This delay is substantially less than the constant time of the resonators. The invention The method of stabilizing the amplitude and phase of the high-frequency field in an accelerator resonator using a generator power control using an error signal, TW, that, in order to simplify the design, the high-frequency power of the final stage with a fixed gain factor serves Through the first double T-bridge into two resonators with equal reflection coefficients, the phases of the voltages in the resonators are shifted by an angle y, the power of the reflected waves in the ballast load of the double T-bridge is separated, and some this power using the second double T-bridge is folded in the corresponding phase with the power from the exciter; bodies and fed to the input of the final stage of the generator, i