1.一种用于粒子加速器的固态功率源线性化方法,其特征在于包括:预先对超导腔失谐,具体为:利用调谐器调节超导腔谐振频率,使得超导腔的谐振频率小于射频信号频率,失谐频率大于10倍超导腔带宽;获取固定功率源的输入信号;根据预失真函数对固态功率源的输入信号进行非线性补偿,所述预失真函数的获取,包括:测量固态功率源的输入输出非线性特性曲线;基于输入输出非线性特性曲线计算预失真函数,其中,预失真函数包括幅度预失真函数与相位预失真函数。
2.根据权利要求1所述的固态功率源线性化方法,其特征在于,固态功率源的输入输出非线性特性曲线包括AM-AM非线性特性曲线与和AM-PM非线性特性曲线,其中,AM-AM为输入幅度到输出幅度,AM-PM为输入幅度到输出相位。
3.根据权利要求2所述的固态功率源线性化方法,其特征在于,所述幅度预失真函数与相位预失真函数预失真函数通过测量得到的固态功率源响应信号幅度f(x)与相位θ(x)进行求解得到,包括:固态功率源在输入脉冲幅度为X sat 时输出饱和,其对应输出为Y sat =f(X sat );定义归一化AM-AM特征曲线的函数h(x)=(X sat /Y sat )f(x);幅度预失真函数g(x)为上述h(x)的逆函数,即g(x)=h -1 (x);相位预失真函数为复合函数φ(x)=-θ[g(x)]。
4.根据权利要求3所述的固态功率源线性化方法,其特征在于,所述幅度预失真函数与相位预失真函数均为查找表,查找表包括地址和数据,其中,查找表的地址均为输入脉冲信号的幅度,查找表中的数据为幅度预失真函数或相位预失真函数的离散值。
5.根据权利要求4所述的固态功率源线性化方法,其特征在于,幅度和相位查找表的制作过程,包括:根据幅度预失真函数和相位预失真函数分别将g(x)与φ(x)离散化为g(n)与φ(n),其中,无符号数n为经过截取之后高15位输入脉冲信号的幅度,其取值范围为0到32767;当n小于或等于饱和点X sat 时,直接求取预失真函数g(x)与φ(x)在x=0,1,2,…X sat 处的值作为g(n)与φ(n),当n大于饱和点X sat 时,使g(n)与φ(n)分别等于常数g(X sat )与φ(X sat );将g(n)与φ(n)写入幅度或相位查找表中的数据中,得到各地址对应的数据,完成幅度或相位查找表的制作。
6.一种用于粒子加速器的固态功率源线性化系统,其特征在于,该系统包括低电平系统、固态功率源、定向耦合器和输入耦合器;所述低电平系统的输出端连接所述固态功率源的输入端,所述固态功率源的输出端连接所述定向耦合器的输入端,所述定向耦合器的输出端通过所述输入耦合器馈入超导腔,其中,所述固态功率源的输出端还通过所述定向耦合器的耦合端与所述低电平系统连接,所述低电平系统通过FPGA芯片进行实现,所述FPGA芯片包括锯齿波脉冲信号发生器和预失真模块;所述锯齿波脉冲信号发生器,用于输出脉冲驱动固态功率源;所述预失真模块,用于根据设置的预失真函数对固态功率源的输入信号进行非线性补偿。
7.根据权利要求6所述的固态功率源线性化系统,其特征在于,所述预失真函数的获取过程,包括:测量固态功率源的AM-AM非线性特性曲线与和AM-PM非线性特性曲线,其中,AM-AM为输入幅度到输出幅度,AM-PM为输入幅度到输出相位;基于AM-AM非线性特性曲线与和AM-PM非线性特性曲线,计算预失真函数,其中,预失真函数包括幅度预失真函数与相位预失真函数。