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龙图腾网获悉中国科学院高能物理研究所申请的专利一种专用型高频低电平控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120407505B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510508413.9，技术领域涉及：G06F15/78；该发明授权一种专用型高频低电平控制系统是由王群要;李冬兵;林海英;张沛;戴建枰设计研发完成，并于2025-04-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种专用型高频低电平控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种专用型高频低电平控制系统，其特征在于，包括数字信号处理板卡和射频前端板卡；所述数字信号处理板卡主要包括时钟分配单元、ADC数模转换单元、DAC模数转换单元、FPGA、腔频率调谐驱动单元；ADC数模转换单元用于将射频前端板卡输出的中频采集模拟信号转换为数字中频信号送入FPGA；DAC模数转换单元用于将FPGA输出的DDS激励信号转换为中频激励模拟信号送入射频前端板卡；射频前端板卡对中频激励模拟信号进行上变频得到RF激励信号并送入高频腔进行建场，以及将腔场回采信号下变频得到中频采集模拟信号；腔频率调谐驱动单元包括电机慢调谐驱动和压电陶瓷快调谐驱动；FPGA用于数据采集和环路控制。

本发明授权一种专用型高频低电平控制系统在权利要求书中公布了：1.一种专用型高频低电平控制系统，其特征在于，包括数字信号处理板卡和射频前端板卡；所述数字信号处理板卡主要包括时钟分配单元、ADC数模转换单元、DAC模数转换单元、FPGA逻辑处理单元、腔频率调谐驱动单元； 所述时钟分配单元，用于根据输入的RF信号生成ADC时钟信号、DAC时钟信号、FPGA工作时钟、IF中频参考信号，并分别发送给ADC数模转换单元、DAC模数转换单元、FPGA逻辑处理单元、射频前端板卡； 所述时钟分配单元主要包括时钟分配芯片和CPLD芯片，采用所述CPLD芯片对所述时钟分配芯片配置时钟分配参数； 所述ADC数模转换单元，用于将所述射频前端板卡输出的中频采集模拟信号转换为数字中频信号，送入所述FPGA逻辑处理单元； 所述DAC模数转换单元，用于将FPGA逻辑处理单元输出的DDS激励信号转换为中频激励模拟信号，送入所述射频前端板卡； 所述射频前端板卡，用于对所述中频激励模拟信号进行上变频得到低电平的RF激励信号并对其进行功率放大后送入高频腔进行建场，以及将腔场回采信号经衰减后送入下变频通道进行下变频得到所述中频采集模拟信号输入所述ADC数模转换单元； 所述腔频率调谐驱动单元包括电机慢调谐驱动和piezo陶瓷快调谐驱动；所述电机慢调谐驱动根据所述FPGA逻辑处理单元的控制信号驱动电机运转对高频腔的频率进行调谐，以及采集电机调谐的位置电压信号送入所述FPGA逻辑处理单元控制电机的电限位；所述piezo陶瓷快调谐驱动将所述FPGA逻辑处理单元驱动高频腔piezo陶瓷的数字信号转换为模拟信号送入陶瓷驱动器对高频腔的频率进行调谐； 所述FPGA逻辑处理单元，用于数据采集和环路控制；其中， a数据采集过程中，将所述数字中频信号转换为IQ域的正交量并滤除其中的高频信号，得到采样信号的正交IQ量；所述采样信号包括RF参考信号、腔场回采信号、腔反射功率信号和腔前向功率信号； b所述环路控制包括腔场的幅度相位环路控制、腔频率调谐环路控制；其中，所述腔场的幅度相位环路控制采用IQ域的矢量控制法对腔场回采信号的I分量进行旋转后得到fdb_rot_i、对腔场回采信号的Q分量进行旋转后得到fdb_rot_q；将I分量的腔场幅度相位设定值ref_set_i与fdb_rot_i做差后送入腔场幅相环路的PI控制器得到同相分量输出信号pi_out_i，将Q分量的腔场幅度相位设定值ref_set_q与fdb_rot_q做差后送入PI控制器得到正交分量输出信号pi_out_q；将pi_out_i和pi_out_q通过FPGA逻辑处理单元内部的NCO控制器调制得到中频的DDS激励信号； 所述腔频率调谐环路控制包括电机调谐环路和piezo调谐环路；所述电机调谐环路根据腔前向功率信号和腔回采信号的正交IQ量得到腔的前向相位forw_pha和腔场相位cav_pha，并计算forw_pha与cav_pha的差值得到腔体失谐角detun_angle，将腔体失谐角detun_angle与设定失谐角load_angle做差得到相位差值dif_angle；将dif_angle发送给所述电机调谐环路的PI控制器，当dif_angle小于电机启动角start_angle或者大于负的start_angle时，电机调谐环路的PI控制器输出为0，控制电机停止转动，否则电机调谐环路的PI控制器输出不为0，控制电机开始转动；当dif_angle大于电机停止角stop_angle或者小于负的stop_angle时，电机调谐环路的PI控制器正常工作，根据电机调谐环路的PI控制器输出的正负值生成电机驱动脉冲信号pulse和电机转动方向信号dir送给电机驱动器，驱动电机运转对高频腔体频率进行调节；当dif_angle小于电机停止角stop_angle且大于负的stop_angle时，复位电机调谐环路的PI控制器输出，停止电机的转动；以及将dif_angle送入piezo调谐环路的PI控制器生成piezo陶瓷的驱动数字信号并将其转换为piezo驱动模拟信号送入陶瓷驱动器放大得到piezo调谐高压信号作用到高频腔上的piezo陶瓷上，实现对高频腔的频率调谐。

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