一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域的一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像是一種先進(jìn)的人體無損成像的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于人體各個(gè)部位疾病的診斷。磁共振成像系統(tǒng)包括磁共振成像射頻線圈、用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器和磁體、梯度、射頻功放、譜儀和計(jì)算機(jī)等部件?，F(xiàn)有技術(shù)的磁共振成像射頻線圈的結(jié)構(gòu)是一個(gè)LC諧振回路。用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器是磁共振成像系統(tǒng)中重要組成部分，其性能直接決定著磁共振成像質(zhì)量。磁共振成像射頻線圈探測到磁共振信號(hào)，磁共振信號(hào)經(jīng)用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器放大后，通過系統(tǒng)負(fù)載Rlciad輸入到磁共振成像系統(tǒng)的譜儀和計(jì)算機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算處理，從而得到所需圖像。
[0003]傳統(tǒng)用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，通常由依次連接的輸入匹配電路1、放大電路2和輸出匹配電路3組成。其中，放大電路2包括一個(gè)等效輸出阻抗Zs，等效輸出阻抗Zs的兩端分別為放大電路2的第一輸出端和第二輸出端，輸出匹配電路3是一個(gè)LC電路,包括輸出電容Cm和輸出電感Lm,輸出電感Lm的第一端部與放大電路2的第一輸出端連接。輸出電容Cm的兩端分別連接放大電路2的第一輸出端和第二輸出端。輸出匹配電路3的第一輸出端和第二輸出端，即輸出電感Lm的第二端部和輸出電容Cm的第二端部對(duì)應(yīng)外接系統(tǒng)負(fù)載RWd的兩端。磁共振信號(hào)，經(jīng)過用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的放大，再通過系統(tǒng)負(fù)載Rlciad，輸入譜儀和計(jì)算機(jī)，從而得到所需的圖像。
[0004]用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器中，輸出匹配電路3的作用在于:使放大電路2的等效輸出阻抗Zs的阻抗值和系統(tǒng)負(fù)載RWd的阻抗值相匹配，從而提高用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的增益。系統(tǒng)負(fù)載R1-的阻抗值一般為50Ω，輸出匹配電路3雖然也可以部分起到的頻率選擇的作用，但是由于系統(tǒng)負(fù)載Rlciad阻抗值為50 Ω，因此輸出匹配電路3的Q值很低，難以有較好的頻率選擇性。
[0005]這種結(jié)構(gòu)的用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的工作帶寬很寬，在磁共振信號(hào)頻率點(diǎn)左右20-40M范圍內(nèi)均有很大的增益。圖3是一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的3.0T用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器在獨(dú)立工作時(shí)(即輸入端和輸出端均連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀測試所得)的增益曲線，其在工作頻率點(diǎn)，即增益最大的點(diǎn)，即磁共振信號(hào)頻率點(diǎn)127.7M處的增益為28dB，而從107M到154M范圍內(nèi)，用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的增益均保持在20dB以上。同時(shí)，為了解決多通道磁共振成像射頻線圈通道間耦合的問題，用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器輸入匹配電路1的阻抗值通常都很低，因此射頻磁共振成像射頻線圈和用于射頻磁共振成像射頻線圈的前置放大器的阻抗并不匹配。磁共振成像射頻線圈探測到磁共振信號(hào)通過輸入匹配電路1輸入用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器后，磁共振成像射頻線圈和用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器綜合作用后對(duì)于磁共振信號(hào)的增益曲線通常如圖4所示，是一個(gè)具有兩個(gè)尖峰的曲線，即所謂的胳駝曲線，該兩個(gè)尖峰稱為胳駝峰，這兩個(gè)尖峰處的增益很高。而磁共振成像射頻線圈的工作頻率點(diǎn)通常在所述兩個(gè)胳駝峰頻率點(diǎn)的中心附近，磁共振信號(hào)頻率點(diǎn)處的增益反而很低。同時(shí)用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器通常就放置在磁共振成像射頻線圈當(dāng)中，不可避免產(chǎn)生反饋，因此用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的工作頻率點(diǎn)非常容易在所述的兩個(gè)胳駝峰頻率點(diǎn)附近處振蕩。如何使得用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器只在磁共振信號(hào)頻率點(diǎn)附近產(chǎn)生磁共振成像所需增益，而在其它頻率處不發(fā)生振蕩，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是一項(xiàng)重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器，其只在磁共振信號(hào)頻率點(diǎn)附近產(chǎn)生磁共振成像所需增益，而在其它頻率處只產(chǎn)生非常小的增益或者完全不具備放大功能，且從而降低其發(fā)生振蕩的可能性。
[0007]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器，包括輸入匹配電路、放大電路和輸出匹配電路，以及用于對(duì)經(jīng)過所述放大電路放大后的磁共振信號(hào)進(jìn)行濾波的窄帶濾波器。
[0008]進(jìn)一步的，所述窄帶濾波器為LC濾波器，且所述LC濾波器與所述輸出匹配電路構(gòu)成一體電路。
[0009]再進(jìn)一步的，所述一體電路包括輸出電容Cm、輸出電感Lm、第一濾波電阻Rm和第二濾波電阻r,所述輸出電容Cm的第一端部和第二端部，對(duì)應(yīng)連接所述放大電路的第一輸出端和第二輸出端，所述輸出電感Lm的第一端部連接所述放大電路的第一輸出端，所述第二濾波電阻r的兩端對(duì)應(yīng)連接所述輸出電容Cm的第二端部和所述輸出電感Lm的第二端部，所述第一濾波電阻Rm與所述輸出電感Lm的第二端部連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述窄帶濾波器為聲表面波濾波器。
[0011]再進(jìn)一步的，所述輸出匹配電路包括輸出電容Cm、輸出電感Lm，所述輸出電容Cm的第一端部和第二端部，對(duì)應(yīng)連接所述放大電路的第一輸出端和第二輸出端，所述輸出電感Lm的第一端部連接所述放大電路的第一輸出端，所述輸出電感Lm的第二端部連接所述聲表面波濾波器。
[0012]更進(jìn)一步的，所述聲表面波濾波器為無磁的聲表面波濾波器。
[0013]實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是:一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器，包括輸入匹配電路、一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路和輸出匹配電路，所述一級(jí)放大電路連接在所述輸入匹配電路的后端，所述輸出匹配電路連接在所述二級(jí)放大電路的后端，所述一級(jí)放大電路和所述二級(jí)放大電路之間通過窄帶濾波電路連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述窄帶濾波電路包括與所述一級(jí)放大電路第一輸出端連接的濾波電容Cf，與所述二級(jí)放大電路第一輸入端連接的濾波電感Lf，所述濾波電容Cf和所述濾波電感Lf串聯(lián)，所述濾波電容Cf上并聯(lián)有偏置電感Lc。
[0015]進(jìn)一步的，所述窄帶濾波電路包括依次連接的第一阻抗匹配電路，中間窄帶濾波器和第二阻抗匹配電路，以及與所述中間窄帶濾波器并聯(lián)的偏置電感Lc。
[0016]再進(jìn)一步的，所述第一阻抗匹配電路包括第一匹配電感Lml和第一匹配電容Cml，所述第一匹配電感Lml的第一端部連接所述一級(jí)放大電路的第一輸出端，所述第一匹配電感Lml的第二端部連接所述第一匹配電容Cml的第一端部，所述第一匹配電容Cml的第二端部連接所述一級(jí)放大電路的第二輸出端；
[0017]所述第二阻抗匹配電路包括第二匹配電感Lm2和第二匹配電容Cm2，所述第二匹配電感Lm2的第一端部連接所述二級(jí)放大電路的第一輸入端，所述第二匹配電感Lm2的第二端部連接所述第二匹配電容Cm2的第一端部，所述第二匹配電容Cm2的第二端部連接所述二級(jí)放大電路的第二輸入端；
[0018]所述中間窄帶濾波器為聲表面波濾波器，其連接所述第一匹配電感Lml的第二端部和所述第二匹配電感Lm2的第二端部。
[0019]采用了本發(fā)明的一種用于磁共振成像射頻線圈的前置