View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

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Durch die Möglichkeit, mittels PHA1 die einzelnen Regelkreise unabhängig von der
Teilchensorte immer am gleichen Arbeitspunkt zu betreiben, bleibt als Hauptfehlerquelle,
ohne Berücksichtigung der Rückleitung für die Regelung der RFQ-Sektion, das
Temperaturverhalten der HF-Leitung (eZuleitung, zurück) vom Resonator zum I/Q-Demodulator.
Im Folgenden wird eine nähere Betrachtung aller wichtigen HF-Komponenten und die
messtechnische Erfassung der möglichen Fehlerbeiträge vorgestellt.
5.3.1 I/Q Modulator- Auswahlkriterien
I/Q Modulatoren werden bevorzugt in digitalen Systemen eingesetzt und finden
beispielsweise bei der QPSK (quadrature phase-shift keying) ein breites Anwendungsgebiet
[Ohm02]. Während bei digitalen Systemen sehr leicht eine Zustandsänderung detektiert
werden kann und dies keine hohen Anforderungen an Phasengenauigkeit benötigen, erfordern
die I/Q Modulatoren zur Ansteuerung supraleitender Resonatoren nicht nur eine hohe Phasengenauigkeit,
sondern auch eine hohe Amplitudengenauigkeit, sofern diese nicht in einer
digitalen Regelung durch angepasste Wertetabellen kompensiert werden.
Die speziell für den COSY-LINAC entwickelten I/Q-Modulatoren [R&S] zeichnen sich durch
eine extreme Linearität aus, was insbesondere bei einer Sin/Cos Ansteuerung durch die
Signalunterdrückung bestätigt wird. Mit mehr als 40 dB Signalunterdrückung für Träger und
unteres Seitenband (Abb. 5.8) sind diese I/Q Modulatoren den zurzeit kommerziell
erhältlichen analogen I/Q Modulatoren deutlich überlegen und können im gesamten
Phasenbereich von 0°-360° eingesetzt werden.
Spektrale Leistung [dBm]
-20
-40
-60
-80
-100
-120
159,97 159,98 159,99 160 160,01 160,02 160,03
Frequenz [MHz]
Abb. 5.8: Signalunterdrückung des I/Q Modulators bei SIN/COS Ansteuerung.
Aufgrund der hohen Temperaturstabilität werden diese I/Q Modulatoren auch als Phasen-
schieber eingesetzt. Langzeitmessungen mit Temperaturänderungen von +/- 5°C zeigten eine
Phasenkonstanz innerhalb der Messgenauigkeit von +/- 0,1°.