[發明專利]載波抑制射頻前端和方法、束流位置測量系統和方法

在審

• 申請號: 201410854329.4
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104506293A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 冷用斌;賴龍偉;閻映炳;袁任賢;周偉民
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L25/03;H04B10/079
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;余中燕

1.一種載波抑制射頻前端，用于獲取由位于束流位置探頭的一對角線上的第一通道和第二通道所采集的原始信號中的目標信號之間的和信號與差信號，其特征在于，包括：

一固定衰減器，其輸入端連接至所述第一通道的輸出端，以對所述第一通道輸出的原始信號的幅度進行固定衰減；

一可調衰減器，其輸入端連接至所述第二通道的輸出端，以對所述第二通道輸出的原始信號的幅度進行可調衰減；

一可調移相器，其輸入端連接至所述固定衰減器的輸出端，以調節所述固定衰減器輸出的信號的相位；

一和差計算器，其第一輸入端連接至所述可調衰減器的輸出端，第二輸入端連接至所述可調移相器的輸出端，以計算并輸出所述可調移相器和所述可調衰減器各自輸出的兩個信號之間的和信號與差信號；

一接至所述和差計算器的功分器，其接收所述差信號并將所述差信號分成第一路差信號和第二路差信號后輸出；以及

一連接至所述功分器的幅度/相位反饋控制器，其第一反饋端連接至所述可調衰減器，第二反饋端連接至所述可調移相器，以接收所述第一路差信號并根據所述第一路差信號控制所述可調衰減器和所述可調移相器調節相應信號的幅度和相位，直至所述和差計算器計算得到的所述差信號達到一預定的最小值，當所述差信號達到所述最小值時，所述和信號為所述第一通道和第二通道中的目標信號的和信號，且所述第二路差信號為所述第一通道和第二通道中的目標信號的差信號。

2.根據權利要求1所述的載波抑制射頻前端，其特征在于，所述可調衰減器為數字壓控衰減器。

3.根據權利要求1所述的載波抑制射頻前端，其特征在于，所述可調移相器為數字壓控移相器。

4.一種載波抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S10，提供根據權利要求1所述的載波抑制射頻前端；

步驟S11，通過所述固定衰減器對所述第一通道輸出的信號的幅度進行固定衰減，并通過所述可調衰減器對所述第二通道輸出的信號的幅度進行可調衰減；

步驟S12，通過所述可調移相器調節經所述固定衰減器衰減的信號的相位；

步驟S13，通過所述和差計算器計算所述可調移相器和所述可調衰減器各自輸出的兩個信號之間的和信號與差信號；

步驟S14，通過所述功分器將所述差信號分成一反饋至所述幅度/相位反饋控制器的第一路差信號、以及一直接輸出的第二路差信號；

步驟S15，通過所述幅度/相位反饋控制器根據所述第一路差信號控制所述可調衰減器調節相應信號的幅度和相位，直至所述和差計算器計算得到的所述差信號達到所述最小值；以及

步驟S16，將所述和信號作為所述第一通道和第二通道中的目標信號的和信號，將所述第二路差信號作為所述第一通道和第二通道中的目標信號的差信號。

5.一種束流位置測量系統，用于根據由位于束流位置探頭的一對角線上的第一通道和第二通道、以及另一對角線上的第三通道和第四通道所采集的原始信號獲取束流位置信息，其特征在于，包括：

一第一放大器；

一第二放大器；

一合成器；以及

三個根據權利要求1所述的載波抑制射頻前端，分別為第一載波抑制射頻前端、第二載波抑制射頻前端和第三載波抑制射頻前端，其中，

在所述第一載波抑制射頻前端中，其所述固定衰減器的輸入端連接至所述第一通道的輸出端，所述可調衰減器的輸入端連接至所述第二通道的輸出端，所述和差計算器的和信號輸出端連接至所述合成器的第一輸入端，所述功分器的第二輸出端通過所述第一放大器連接至所述第三載波抑制射頻前端中的所述固定衰減器的輸入端；

在所述第二載波抑制射頻前端中，其所述固定衰減器的輸入端連接至所述第三通道的輸出端，所述可調衰減器的輸入端連接至所述第四通道的輸出端，所述和差計算器的和信號輸出端連接至所述合成器的第二輸入端，所述功分器的第二輸出端通過所述第二放大器連接至所述第三載波抑制射頻前端中的所述可調衰減器的輸入端。

6.根據權利要求5所述的束流位置測量系統，其特征在于，所述可調衰減器為數字壓控衰減器。

7.根據權利要求5所述的束流位置測量系統，其特征在于，所述可調移相器為數字壓控移相器。

8.一種束流位置測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S20，提供根據權利要求5所述的束流位置測量系統；

步驟S21，通過所述第一載波抑制射頻前端獲取所述第一通道和第二通道分別采集的原始信號中的目標信號的和信號與差信號，分別記為A+C與A-C；

步驟S22，通過所述第二載波抑制射頻前端獲取所述第三通道和第四通道分別采集的原始信號中的目標信號的和信號與差信號，分別記為B+D與B-D；

步驟S23，通過所述第三載波抑制射頻前端獲取A+B-C-D以及A+D-B-C的值；

步驟S24，通過所述合成器獲取A+B+C+D的值；以及

步驟S25，通過以下公式(1)計算所述束流位置信息：

X=A+D-B-CA+B+C+D]]>????????(1)；

Y=A+B-C-DA+B+C+D]]>

其中，X表示水平方向的束流位置信息，Y表示豎直方向的整流位置信息。