View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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5-73<br />
Das Phasenstellglied besteht ebenfalls aus einem I/Q Modulator, der durch die Ansteuerung<br />
lediglich eine Phasenänderung bewirkt.<br />
y<br />
PHA1<br />
HF-Generator<br />
X<br />
Phasen- Resonanzfrequenz<br />
detektor Regler<br />
I/Q modul.<br />
X<br />
PHA2<br />
Att1 Att3<br />
Puls 1<br />
Puls 2<br />
Amp<br />
Control<br />
unit<br />
I Q<br />
Setzwerte<br />
Schrittmotor<br />
Piezo-Translator<br />
Leistungsmessung<br />
for. ref.<br />
HWR<br />
Puls 1<br />
Att2<br />
splitter<br />
X<br />
I/Q demodul.<br />
Abb. 5.6: Schematische Übersicht des HF-Systems eines Resonators.<br />
Feldsonde<br />
Die eingesetzten I/Q Modulatoren weisen eine LO (lokal Oszillator) Unterdrückung von<br />
typisch 45dB auf (siehe Kapitel 5.3.1). Über den gesamten Phaseneinstellbereich von 360°<br />
kann dies zu einer Phasenungenauigkeit von etwa 0,4° führen. Da es sich hierbei aber um<br />
einen systematischen Fehler handelt, reicht eine einfache Kalibrierung aus, diesen Fehler zu<br />
kompensieren und bei den DC-Einstellwerten zu berücksichtigen. Im Bereich des gewählten<br />
Arbeitspunktes der I/Q-Regelung ist dieser Fehler allerdings deutlich geringer. Zur weiteren<br />
Analyse wird ein messtechnisch bedingter Fehler von +/- 0,1° für jedes Phasenstellglied berücksichtigt.<br />
Zusätzlich erzeugt die Ansteuerung über einen DAC-Quantisierungsfehler.<br />
Bereits ein 12bit DAC reicht aus, den Quantisierungsfehler unter 0,25° zu halten. Höhere Genauigkeiten<br />
sind zur Einhaltung eines vorgegebenen Arbeitspunktes wegen des I/Q Regelkreises<br />
nicht notwendig, ermöglichen allerdings dann auch keine feinere Abstimmung.<br />
Langzeitmessung bei einer Temperaturänderung, wie sie auch im vorgesehenen Einsatzort<br />
auftreten können (+/- 2°), ergaben einen Phasenfehler von weniger als 0,1°/K. Unter<br />
Berücksichtigung einer angestrebten HF-Phasengenauigkeit von +/- 0,5° ist dies gerade noch<br />
tolerierbar und erfordert keine weitere Temperaturstabilisierung. Positiv wirkt sich aus, dass<br />
alle I/Q Phasenstellglieder inklusive der RFQ-Ansteuerung lokal in einem Steuerschrank<br />
integriert sind und somit ähnliche temperaturbedingte Änderungen erfahren, die auf den<br />
Strahl dann nur sehr geringen Einfluss haben.<br />
Ein weiteres Phasenstellglied (PHA2) wird im Resonanzfrequenzkreis benutzt. Zum einen<br />
dient es zur Nullpunktabgleichung für die verwendetet Phasen-Detektor Einheit, und zum
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