Способ стабилизации амплитуды и фазы высокочастотного поля в резонаторах ускорителя Советский патент 1974 года по МПК H05H7/02 

Изобретение относится к технологической физике, в частности к системам высокочастотного питания ускорителей.

Известны способы компенсации спада ВЧ-поля 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 модуляторе генератора и цепи обратной связи по огибающей поля в резонаторе, способ управления ВЧ-полем резонатора посредством щунтирующей лампы и способы с таким выбором режима генератора и параметров линии связи, при котором генератор обеспечивает заданный уровень и фазу поля в резонаторе при двух различных значениях нагрузки.

Известная схема для стабилизации амплитуды и фазы поля в резонаторе состоит из генератора опорного ВЧ-напряжения, с которым сравнивается по амплитуде и фазе сигнал из резонатора и вырабатьшается сигнал ошибки, усилителя сигнала ощиб. ки и схемы, управляющей мощностью и фаЗОЙ ВЧ-генератора по команде, определяемой усиленным сигналом ощибки. Такую схему стабилизации можно назвать схемой ; с задержанной отрицательной обратной связью.

j Предлагаемый способ позволяет конст- i руктивно более просто решить поставленную задачу, стабилизировать напряжение в резонаторе не только по амплитуде, но и по | фазе и ь то же время отказаться от гене-

ратора опорного напряжения, усилителя сигнала ошибки и от мощного управляющего устройства.

Это достигается тем, гго высокоqacTOisi ную мощность оконечного каскада с фикси-) рованным коэффициентом усиления подают t через первый двойной Т-мост в два резо- ; натора с равными коэффициентами отражения, сдвигают фазы напряжений в резонаторах на угол /2, вьщеляют 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 возбудителя и подают на вход оконечного каскада генератора, На чертеже представлен вариант схемы для осуществления предлагаемого способа стабилизации. Она содержит задающий генератор 1 со стабильной амплитудой и, фазой напряжения при его работе на согласованную нагрузку, генератор 2 со стабильным коэ4 фициентом усиления, двойные Т-мосты 3 i и 4, согласованную балластную нагрузку 5, фиксированный аттенюатор 6, резонаторы 7 и 8 ускорителя, которые являются , полезной нагрузкой и имеют одинаковые коэффициенты отражения. В номинальном режиме коэффициент от ражения на входе резонаторов равен нулю. Если же нагрузка меняется пучком, то из меняется и коэффициент отражения (одинак во в обоих резонаторах). Отраженные волн при ненулевых коэффициентов отражения,с мощью двойного . Т-моста 4 складываются так, что в плече, к которому подключен ; аттенюатор, появляется суммарная отра- |женная волна, а в плече, к которому ПОА(Соединен генератор 2, отраженной волны нет, В связи с этим генератор 2 всегда работает на согласованную нагрузку. Часть мощности отраженных волн, снятая с выхода аттенюатора, подается на вход двойного Т-моста 3 и складывается с мощностью генератора 1, Поэтому на входе генератора 2 образуется сигнал, рав ный алгебраической сумме сигналов.от задающего генератора и отраженной волны, а в балластную нагрузку поступает мощность, определяемая сигналами от генератора 1 и отраженной волной, но сложенньь ми в другой фазе, Коэф(}мциент усиления генератора 2 и длину линии связи в цепи а1тенюатор1а-вЕйирв1йт т1акимзй1 при которьк амплитуда и фаза напряжения в резонаторах не зависят от величины нагрузки и управ.- ляются только изменением режима задающего генератора 1, Предлагаемая система стабилизащш яв ляется системой с обратной связью, положительной или отрицательной в соответствии с фазой коэффициента отражения, линейной с точностью до постоянства Кр и практически безынерционной. Если изменение генератора считать за сигнал, то запаздьгаание реакции на этот сигнал равно отнощению запасенной энергии в линиях к циркулирующей в них мощности. Это запаздывание существенно меньще постоянной времени резонаторов. изобретения е д м е т Способ стабилизации амплитуды и фазы высокочастотного поля в резонаторах уско- ,рителя, использующий управление мощностью генератора с помощью сигнала ощибки, о TW личающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, высокочастотную мощность оконечного каскада с фиксированным коэффициентом усиления подают через первый двойной Т-мост в два резонатора с равными коэффициентами отражения, сдвигают фазы напряжений в резонаторах на угол у выделяют 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-; теля и подают на вход оконечного каскада генератора,i