自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路制造技术

本发明专利技术提供了一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其包括：第一端环，其上设多个第一端环电容；第二端环，其上设多个第二端环电容；多个腿，其下端与第一端环连接，上端与第二端环连接；环体，设置于第一端环和第二端环之间，每一条腿上的二极管方向相同，相邻的腿上二极管方向相反，环体上设置有多个第三电容。还提供一种自发自收的鸟笼阵列线圈的控制电路，采用至少两级功率分配器来使2个和2个以上的鸟笼线圈每个都获得等功率的正交信号对，对每个线圈进行相等的馈电，且每一个收发控制子电路包含功率分配器，发射控制电路，收发隔离电路和接收放大电路。本发明专利技术解决了单个鸟笼射频线圈信噪比不高的问题，发射线圈和接收线圈之间的耦合干扰问题。

Spontaneous self collecting birdcage array coil and control circuit thereof

The invention provides a spontaneous birdcage coil array, which comprises a first receiving end ring, which is provided with a plurality of first end ring capacitance; second end ring, the ring is provided with a plurality of second terminal capacitor; a plurality of legs, and the lower end is connected with the first end and the second end of the upper ring, ring connection; the ring body is arranged between the first end and the second end ring ring diode on the same direction of each leg, the adjacent leg diode in the opposite direction, the ring body is provided with a plurality of third capacitors. The control circuit also provides a spontaneous self closing coil array cage, each 2 birdcage coil more than 2 and have obtained orthogonal signal power using at least two power divider to feed on, are equal to each coil, and each sub transceiver control circuit comprises a power divider, emission control circuit transceiver, isolation circuit and receiver circuit. The invention solves the problem that the signal-to-noise ratio of the radio frequency coil of a single birdcage is not high, and the coupling interference between the transmitting coil and the receiving coil is solved.

【技术实现步骤摘要】
自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路
本专利技术涉及一种自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路。
技术介绍
目前一般鸟笼线圈(又称作birdcagecoil，简称为BC)在设计上要求其直径(D)和长度基本相同或者长度(L)略小于直径，否则会降低线圈的发射效率，所以目前的鸟笼线圈基本上都会采用D≈L这一原则。为了进一步提高鸟笼线圈作为接收线圈的信噪比，UliGotshal等人提出来在纵向方向上用两个鸟笼线圈或者多个鸟笼线圈级联起来，对于单个鸟笼线圈而言，D≈2L，形成鸟笼阵列线圈，相对于同样直径和长度的单个鸟笼线圈，信噪比会提升15～20％。由于鸟笼线圈用作接收线圈时可以产生非常均匀的图像质量，近年来，也有一些小尺寸的鸟笼线圈用于人体成像所用，比如用作头线圈或者膝盖线圈进行成像，也有一些小尺寸鸟笼线圈用于动物的扫描，包括猫狗、兔子、老鼠等。和专用的表面接收相比，鸟笼线圈虽然在并行成像方面没有优势，但可以取得比较均匀的图像质量，适用于对成像速度不太高的扫描情况。目前关于发射线圈和接收线圈的使用方案是，使用大的鸟笼线圈来激励被扫描体，而用信噪比较高的表面阵列线圈来接收图像，从而实现大的激励范围以及较高的接收图像质量。但是如果用大的鸟笼线圈(激励电压超过600V)去激励较小的被扫描体，比如人体头部，四肢(包括手腕，胳膊，膝盖，脚踝等)，或者动物(比如猫狗、老鼠、兔子等)，由于法规对射频吸收率SAR(specificabsorptionrate)安全指标的限制，会造成发射能量无法有效传递给被扫描体，从而会造成发射效率的降低，会进一步影像扫描参数的优化，牺牲图像信噪比和分辨率。为此有人提出了采用局部的收发一体的射频线圈装置，即采用一个大小合适(根据扫描对象的尺寸而定)的鸟笼线圈作为发射层，内层采用相控阵表面射频线圈作为接收层，这样确实能够提高发射效率以及图像的接收信噪比，但同时会带来线圈设计的复杂化，发射层和接收层存在的耦合难以根本消除等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路，其具有自发自收、区域选择可自由控制、结构简单的特性。本专利技术是这样实现的：一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其包括：一第一端环，其上设置有多个第一端环电容；一第二端环，其上设置有多个第二端环电容，第二端环电容与第一端环电容数量相同，第二端环位于第一端环上部；多个腿，每一条腿的下端与第一端环连接，形成第一连接点，任意相邻的两个第一连接点之间具有一个第一端环电容，每一条腿的上端与第二端环连接，并形成第二连接点，任意相邻的两个第二连接点之间具有一个第二端环电容；一环体，设置于所述第一端环和第二端环之间，所述环体与多个腿均相连，并形成第三连接点，所述第三连接点将腿分为第一连接段和第二连接段，第一连接段位于第二连接段下方，每一条腿的第一连接段上依序设置有第一电容、第一二极管，每一条腿的第二连接段上依序设置有第二电容、第二二极管，每一条腿上的第一二极管、第二二极管的方向相同，任意相邻的两个第一连接段上的第一二极管方向相反，任意相邻的两个第二连接段上的第二二极管方向相反，所述环体上设置有多个第三电容，所述环体上的任意相邻的两个第三连接点之间具有一个第三电容。进一步地，所述第一端环的直径D1等于第二端环的直径D2，第一连接段的长度L1等于第二连接段的长度L2。进一步地，所述第一端环的直径D1等于第二端环的直径D2，第一连接段的长度L1等于第二连接段的长度L2，所述第一端环的直径D1是第一连接段的长度L1数值的两倍。进一步地，所述第一连接段上的第一二极管上连接有直流控制信号Td_1，所述第二连接段上的第二二极管上连接有直流控制信号Td_2，直流控制信号Td_1和直流控制信号Td_2为同一信号源。进一步地，所述第一连接段上的第一二极管上连接有直流控制信号Td_1，所述第二连接段上的第二二极管上连接有直流控制信号Td_2，直流控制信号Td_1和直流控制信号Td_2为相互独立的两个信号源。进一步地，第一端环电容的数量为八，这八个第一端环电容等分第一端环，第二端环电容的数量为八，这八个第二端环电容等分第二端环，第三电容的数量为八，这八个第三电容等分环体，腿的数量为八，以逆时针定义，0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度角上分别设置一个腿，其中角度相差90度上的两个腿的相位相差90度。一种自发自收的鸟笼阵列线圈的控制电路，其包括一来自谱仪的射频信号源，射频信号源的输出端连接至一射频功放的输入端，射频功放的输出端连接至一正交功率分配器(1)的输入端，正交功率分配器(1)的两个输出端分别连接至正交功率分配器(2)的输入端、正交功率分配器(3)的输入端，正交功率分配器(2)具有两个输出端，正交功率分配器(2)的每一所述输出端均依序连接I1路发射控制电路、90度移相器、I1路隔离控制电路、90度移相器、I1路接收控制电路、前置放大器，前置放大器输出信号，I1路接收控制电路连接I1路收发控制信号；正交功率分配器(3)具有两个输出端，正交功率分配器(3)的每一所述输出端均依序连接Q1路发射控制电路、90度移相器、Q1路隔离控制电路、90度移相器、Q1路接收控制电路、前置放大器，前置放大器输出信号，Q1路接收控制电路连接Q1路收发控制信号。本专利技术多个鸟笼线圈组成的线圈阵列既用于发射，又用于接收，来实现鸟笼阵列线圈激励被扫描体时同时发射，但接收信号的时按照感兴趣区域来切换选择线圈，既解决了单个鸟笼射频线圈信噪比不高的问题，又解决了发射线圈和接收线圈之间的耦合干扰问题。采用这种鸟笼线圈阵列，可以解决目前在人体四肢扫描或者动物扫描的情况下射频功率过高，或者目前局部收发双层线圈存在的收发两层线圈所造成的设计复杂以及收发层耦合的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的第一实施例的示意图；图2为本专利技术实施例提供的第二实施例的示意图；图3为本专利技术实施例提供的控制电路部分的框图；图4为本专利技术实施例提供的控制电路部分的原理图；图5为本专利技术实施例提供的正交功率分配器的特征图；图6为本专利技术实施例提供的两个鸟笼线圈的谐振控制电路的平面展开图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1至图6，本专利技术实施例提供一种自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路，具体请参见以下详细叙述。以实施例二进行简单说明，一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其包括：一第一端环11，即图2中下面一个端环，其上设置有多个第一端环电容111；一第二端环21，即图2中上面一个端环，其上设置有多个第二端环电容211，第二端环电容211与第一端环电容111数量相同，第二端环21位于第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其特征在于，包括：一第一端环，其上设置有多个第一端环电容；一第二端环，其上设置有多个第二端环电容，第二端环电容与第一端环电容数量相同，第二端环位于第一端环上部；多个腿，每一条腿的下端与第一端环连接，形成第一连接点，任意相邻的两个第一连接点之间具有一个第一端环电容，每一条腿的上端与第二端环连接，并形成第二连接点，任意相邻的两个第二连接点之间具有一个第二端环电容；一环体，设置于所述第一端环和第二端环之间，所述环体与多个腿均相连，并形成第三连接点，所述第三连接点将腿分为第一连接段和第二连接段，第一连接段位于第二连接段下方，每一条腿的第一连接段上依序设置有第一电容、第一二极管，每一条腿的第二连接段上依序设置有第二电容、第二二极管，每一条腿上的第一二极管、第二二极管的方向相同，任意相邻的两个第一连接段上的第一二极管方向相反，任意相邻的两个第二连接段上的第二二极管方向相反，所述环体上设置有多个第三电容，所述环体上的任意相邻的两个第三连接点之间具有一个第三电容。

【技术特征摘要】
1.一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其特征在于，包括：一第一端环，其上设置有多个第一端环电容；一第二端环，其上设置有多个第二端环电容，第二端环电容与第一端环电容数量相同，第二端环位于第一端环上部；多个腿，每一条腿的下端与第一端环连接，形成第一连接点，任意相邻的两个第一连接点之间具有一个第一端环电容，每一条腿的上端与第二端环连接，并形成第二连接点，任意相邻的两个第二连接点之间具有一个第二端环电容；一环体，设置于所述第一端环和第二端环之间，所述环体与多个腿均相连，并形成第三连接点，所述第三连接点将腿分为第一连接段和第二连接段，第一连接段位于第二连接段下方，每一条腿的第一连接段上依序设置有第一电容、第一二极管，每一条腿的第二连接段上依序设置有第二电容、第二二极管，每一条腿上的第一二极管、第二二极管的方向相同，任意相邻的两个第一连接段上的第一二极管方向相反，任意相邻的两个第二连接段上的第二二极管方向相反，所述环体上设置有多个第三电容，所述环体上的任意相邻的两个第三连接点之间具有一个第三电容。2.如权利要求1所述的一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其特征在于：所述第一端环的直径D1等于第二端环的直径D2，第一连接段的长度L1等于第二连接段的长度L2。3.如权利要求1所述的一种自发自收的鸟笼阵列线圈，其特征在于：所述第一端环的直径D1等于第二端环的直径D2，第一连接段的长度L1等于第二连接段的长度L2，所述第一端环的直径D1是第一连接段的长度L1数值的两倍。4.如权利要求1所述的一种自发自收的鸟笼阵列线圈及其控制电路，其特征在于：所述第一连接段上的第一二极管上连接有直流控制信号Td_1，所述第二连接段上的第二二极管上连接有直流控制信号Td_2，直流控制信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，
申请(专利权)人：深圳市金石医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44