[发明专利]微波功率稳定装置

说明书

本发明公开了一种微波功率稳定装置，包括依次连接的PID伺服器、微波混频器、微波功率放大器、定向耦合器、微波天线，微波混频器连接有微波源；定向耦合器依次通过包络检波器、低通滤波器与PID伺服器的差分放大器的输入端连接，差分放大器的输入端还连接有参考电压源。由于采用了混频器来实现微波功率的受控调节，所以反馈速度会比其他的利用压控衰减器的来实现微波功率调节快；由于使用了PID伺服器，所以环路反馈也更加的迅速，系统静差变小，系统也变得更稳定。

技术领域

本发明涉及一种连续输出微波功率稳定技术，尤其涉及一种微波功率稳定装置。

背景技术

一方面，经过几十年时间发展，摩尔定律已经慢慢不再适用，半导体计算机技术发展到了瓶颈，另一方面，贝尔实验室的彼得·肖尔(Peter Shor)于1995年提出了量子计算的第一个解决具体问题的思路，即肖尔因子分解算法，这两个方面使得人们急切的需要制造出量子计算机。

而最有可能实现量子计算的系统包括囚禁离子系统、超导比特系统以及金刚石色心等。但是，无论是那种系统，最通用的操控量子位的方法，就是微波操控。微波输出功率则决定了量子位的操控的快慢，如果微波功率不稳定，就会导致量子位操控的保真度变低，而影响最终结果。在量子信息的角度看，可以用绝热过程来完成某些操作，但是哈密顿量的设计复杂，并且需要耗费比较多的操作时间。所以需要直接稳定微波功率。

目前稳定微波功率的办法，主要可分为主动稳定和被动稳定两种。被动的功率稳定，主要是有使用温控稳定放大器温度，进而稳定增益。而主动的功率稳定，主要是利用伺服环路进行反馈，但是目前的方法一般都是控制放大器的增益，或者是在环路中加入压控衰减器，来实现系统功率稳定输出的。但是这样的方法调节范围小，响应速度慢，系统静差大等。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波功率稳定装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的微波功率稳定装置，包括依次连接的PID伺服器、微波混频器、微波功率放大器、定向耦合器、微波天线，所述微波混频器连接有微波源；

所述定向耦合器依次通过包络检波器、低通滤波器与所述PID伺服器的差分放大器的输入端连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的微波功率稳定装置，全部采用模拟电路，不存在由于数模转换或者模数转换而带来的延时，主要的带宽限制来自于PID伺服器，同时也由于使用了PID，可以消除系统静差，增强系统稳定性，能有效的稳定微波输出功率，保证量子位的操作稳定，实现高保真度的量子态操作。适用囚禁离子的量子信息实验技术，尤其适用于利用微波来操纵原子、分子等进行的量子信息、量子计算等对微波功率稳定度高的应用领域。

附图说明

图1为本发明实施例中微波混频器的电路简图；

图2为本发明实施例提供的微波功率稳定装置的电路框图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的微波功率稳定装置，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示：

包括依次连接的PID伺服器、微波混频器、微波功率放大器、定向耦合器、微波天线，所述微波混频器连接有微波源；

所述定向耦合器依次通过包络检波器、低通滤波器与所述PID伺服器的差分放大器的输入端连接。

所述差分放大器的输入端还连接有参考电压源。

所述定向耦合器来对微波进行功率取样；

所述包络检波器把微波的功率转换为电压信号；