一种电偶极子天线及其使用方法技术

技术编号:10203795 阅读:490 留言:0更新日期:2014-07-12 02:52
本发明专利技术提供一种电偶极子天线,包括:天线触角、及与所述天线触角连接的匹配电路和发射/接收端口,所述天线触角的长度通过手动或调节结构进行调节。本发明专利技术还提供所述电偶极子天线的使用方法。本发明专利技术中电偶极子天线的长度可以进行调节,使其谐振频率可以随探测对象的不同以及相对探测对象位置的不同进行调节,使其谐振频率在工作频率上,解决了现有磁共振系统中电偶极子天线不可调谐,或调谐范围小并引入额外损耗的问题,因此所述电偶极子天线工作稳定,可用于高场磁共振系统的临床应用中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械领域,尤其涉及。
技术介绍
最近的研究表明,在高场磁共振系统中,传统的射频体线圈和表面线圈无法满足获取探测对象中心点最佳信噪比的要求,需要引入电流路径不闭合的探测装置,即电偶极子天线才能获得最理想的电流分布。并且在高场中电偶极子天线的发射场和接收场受探测对象的介电常数所引起的偏转小,因此透射深度大。在这种情况下,近年来磁共振领域中出现了多种电偶极子天线,如荷兰的A.J.E.Raaijmakers等人于2010提出的thesingle-side adapted dipole antenna 以及纽约大学 Graham Wiggins 等人于 2011 提出的electric dipole array。这些电偶极子天线已经证实可以提高发射系统的发射效率,提高高场磁共振射频接收系统的信噪比和图像分辨率,减少成像时间。但是这些电偶极子天线也有其局限性。例如A.J.E.Raaijmakers等人提出的thesingle-side adapted dipole antenna,是将电偶极子天线安放在一块相对介电常数为37的陶瓷上,使电偶极子天线与探测对象可以介质匹配,但由于高介电常数媒质的作用,使得电偶极子天线处于远场环境,对探测对象不敏感。同时由于高介电常数媒质对探测对象造成了很大的承重压力,机械安装难度较大,仅适用于研究,无法生产,不适用于临床。进一步地,对最理想的电流分布的研究是在探测物体表面的电流分布,而高介电常数媒质需要将电偶极子天线置于远场,无法满足最理想电流分布的条件。另外,Graham Wiggins等人提出的electric dipole array虽然避免了使用高介电常数的介质,可以使得电偶极子天线位于探测物体表面,但是在设计后,电偶极子天线的长度无法改变,仅靠发射/接收端口的匹配电路中的电感进行频率调谐,调谐范围低,并且电感的使用增加了天线的损耗,使信噪比恶化。而且其使用的电偶极子天线的谐振频率对周围环境非常敏感,随着探测器离探测对象的距离的不同,谐振频率变化很大,距离改变I厘米,频率的变化大于5MHz,大大超出了磁共振系统可以接受的频率动态范围,限制了它的临床应用。综上所述,目前还没有可以适用于临床使用的磁共振电偶极子天线。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供,用以目前磁共振电偶极子天线的临床使用。为了解决上述问题,本专利技术提供了一种电偶极子天线,包括: 天线触角、匹配电路和发射/接收端口,所述匹配电路并联于所述发射/接收端口两端,所述天线触角对称连接于所述匹配电路和发射/接收端口的两侧,所述天线触角通过调节结构进行长度调节。可选的,所述电偶极子天线为形变材料结构,通过所述调节结构控制所述电偶极子天线的材料形变程度,以调节所述天线触角长度。可选的,所述电偶极子天线为温度形变材料,所述调节结构为温度调节结构,通过所述温度调节结构调节所述天线触角的环境温度,以对所述天线触角的长度进行调节;或者所述电偶极子天线为应力形变材料,所述调节结构为机械拉伸结构,通过对所述形变材料的天线触角的拉伸及固定进行长度的调节。可选的,所述天线触角由若干段子触角连接或嵌套构成,并通过各段子触角之间的伸缩或嵌套进行天线触角的长度调节。可选的,所述子触角通过滑动部件连接嵌套构成;或者所述子触角通过弹性部件连接嵌套构成。可选的,还包括与所述天线触角连接的分触角,所述分触角对称分布于所述天线触角的两侧。可选的,所述分触角具有固定长度,或者所述分触角通过所述调节结构进行长度调节。可选的,所述天线触角离所述接收/发射端口的近端至远端,所述天线触角的线宽或直径呈由粗至细变化;或者由细至粗变化;或者离所述接收/发射端口的近端至远端,部分天线触角的线宽或直径呈由粗至细变化,部分天线触角的线宽或直径呈由细至粗变化。可选的,所述天线触角远离所述匹配电路的一端向空间第二维或第三维弯曲。可选的,所述调节结构通过机械或电动或遥感的方式调节所述天线触角的长度。可选的,所述调节结构包括承载所述天线触角的轨道,所述轨道包括非磁性滚珠,所述天线触角通过非磁性滚珠放置于所述轨道,并通过所述非磁性滚珠的运动带动所述天线触角的运动。可选的,所述天线触角为扁平型的带状结构或柱体型的棒状结构。可选的,所述电偶极子天线为标准电偶极子天线或折合电偶极子天线。本专利技术还提供一种所述电偶极子天线的使用方法,包括:当谐振频率高于工作频率时,通过所述调节结构延伸所述天线触角,增长所述天线触角的长度,使所述电偶极子天线谐振在工作频率;当谐振频率低于工作频率时,通过所述调节结构缩短所述天线触角,减小所述天线触角的长度,使所述电偶极子天线谐振在工作频率。可选的,若所述调节结构为温度调节结构,通过调节所述天线触角的温度,对所述天线触角的长度进行增长或缩短;或者所述调节结构为机械拉伸结构,通过对所述形变材料的天线触角的拉伸及固定进行长度的增长或缩短。可选的,通过手动或机械或电动或遥感调节天线触角的位置,对所述天线触角的长度进行调节。可选的,将所述电偶极子天线放置于电磁场的近场环境。可选的,所述工作频率为磁共振系统中一个或一个以上质子对应的工作频率。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点: 本专利技术中电偶极子天线的长度可以进行调节,使其谐振频率可以随探测对象的不同以及相对探测对象位置的不同进行调谐,使其谐振频率在工作频率上,解决了现有磁共振系统中电偶极子天线不可调谐,或调谐范围小并引入额外损耗的问题,因此该电偶极子天线工作稳定,可用于高场磁共振系统的临床应用中; 进一步地,相比于现有研究阶段的电偶极子天线,本专利技术中的可调谐的电偶极子天线不需使用匹配电路中的电感进行调谐,减少了集总元件带来的损耗; 进一步地,当所述电偶极子天线作为磁共振系统的射频发射探测器时,可以提高系统的传输效率,增大探测深度和探测区域,并且在探测区域内提高发射场的均匀性; 当所述电偶极子天线作为磁共振系统的射频接收探测器时,可以提高扫描图像的信噪t匕,空间分辨率和成像速度,对于高场磁共振系统中的身体内部器官,如心脏,前列腺等目前在高场下成像效果不佳的成像质量,会有极大改善,因此具有很重要的临床应用价值。【附图说明】图1所示为本专利技术一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图2所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图3所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图4所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图5所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图6所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图; 图7所示为本专利技术又一个实施例的电偶极子天线的结构示意图。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广,因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次,本专利技术利用示意图进行详细描述,在详述本专利技术实施例时,为便于说明,所述示意图只是实例,其在此不应限制本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种电偶极子天线,包括:天线触角、匹配电路和发射/接收端口,所述匹配电路并联于所述发射/接收端口两端,所述天本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电偶极子天线,其特征在于,包括:天线触角、匹配电路和发射/接收端口,所述匹配电路并联于所述发射/接收端口两端,所述天线触角对称连接于所述匹配电路和发射/接收端口的两侧,所述天线触角通过调节结构进行长度调节。

【技术特征摘要】
1.一种电偶极子天线,其特征在于,包括: 天线触角、匹配电路和发射/接收端口,所述匹配电路并联于所述发射/接收端口两端,所述天线触角对称连接于所述匹配电路和发射/接收端口的两侧,所述天线触角通过调节结构进行长度调节。2.如权利要求1所述的电偶极子天线,其特征在于,所述电偶极子天线为形变材料结构,通过所述调节结构控制所述电偶极子天线的材料形变程度,以调节所述天线触角长度。3.如权利要求2所述的电偶极子天线,其特征在于,所述电偶极子天线为温度形变材料,所述调节结构为温度调节结构,通过所述温度调节结构调节所述天线触角的环境温度,以对所述天线触角的长度进行调节;或者所述电偶极子天线为应力形变材料,所述调节结构为机械拉伸结构,通过对所述形变材料的天线触角的拉伸及固定进行长度的调节。4.如权利要求1所述的电偶极子天线,其特征在于,所述天线触角由若干段子触角连接或嵌套构成,并通过各段子触角之间的伸缩或嵌套进行天线触角的长度调节。5.如权利要求4所述的电偶极子天线,其特征在于,所述子触角通过滑动部件连接嵌套构成;或者所述子触角通过弹性部件连接嵌套构成。6.如权利要求1所述的电偶极子天线,其特征在于,还包括与所述天线触角连接的分触角,所述分触角对称分布于所述天线触角的两侧。7.如权利要求6所述的电偶极子天线,其特征在于,所述分触角具有固定长度,或者所述分触角通过所述调节结构进行长度调节。8.如权利要求1所述的电偶极子天线,其特征在于,所述天线触角离所述接收/发射端口的近端至远端,所述天线触角的线宽或直径呈由粗至细变化;或者由细至粗变化;或者离所述接收/发射端口的近端至远端,部分天线触角的线宽或直径呈由粗至细变化,部分天线触角的线宽或直径呈由细至粗变化。9.如权利要求1所述的电偶极子天线,其特征在于,所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员:张蓓
申请(专利权)人:上海联影医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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