八通道MR-EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种八通道MR

【技术实现步骤摘要】
八通道MR
‑
EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统


[0001]本专利技术涉及MR
‑
EPT成像系统控制
，具体为一种八通道MR
‑
EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统。

技术介绍

[0002]射频线圈是MR
‑
EPT成像系统中的重要组成部分，它的主要功能是发射和接收射频信号。与其他类型的射频线圈相比，相控阵线圈具有成像视野大、信噪比高的特点，相控阵线圈的优良性能使之受到了广泛的应用。而在现有MR
‑
EPT八通道相控阵线圈输入信号调节方案中，其中功分器八个通道为等分功率输出即为固定八通道输出模式，且各个通道间相移为固定45
°
，故无法通过上位机等进行控制调整其相移值，无法满足高分率MR
‑
EPT成像的需求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，为了解决现有技术中功率分配状态、移相状态不能调节的问题，本专利技术提供的一种八通道MR
‑
EPT相控阵射频线圈程控系统。
[0004]具体的技术方案为：
[0005]八通道MR
‑
EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，包括：
[0006]用于射频信号幅值调节的八通道数字功分器，八通道数字功分器受到功分器控制器的控制；
[0007]用于八通道射频信号相位调节的八位数字移相器，八位数字移相器受到移相控制器的控制；
[0008]用于射频信号发送与接收控制T/R开关，T/R开关实现八通道射频信号传送方向的调节；
[0009]所述八通道数字功分器的输入为数字化频率源和射频功率放大器所产生的大功率单通道射频信号；所述八通道数字功分器的输出与八位数字移相器的输入相连接；所述八位数字移相器的输出与T/R开关相连接；所述所述T/R开关的输出与八通道相控阵射频线圈相连接；所述T/R开关受到外部T/R开关控制信号的控制；
[0010]还包括用于发送控制指令及接受反馈信息的总控制器；
[0011]所述的功分器控制器与总控制器之间通过RS485总线实现功分器控制信号的传输；所述的移相控制器与总控制器之间通过RS485总线实现移相控制信号的传输。
[0012]所述八通道数字功分器，通过功分器控制器与总控制器通信实现八通道输出模式控制，将功率等分或不等分(包括0，1/8，1/4，1/2，1)传输，实现每个通道射频信号1/8精度的数字化调节。
[0013]所述八位数字移相器，通过移相控制器与总控制器通信实现八个通道的输出相位控制，将每个通道的射频信号的相位，以1.4
°
为步长，实现0
‑
360
°
内的任意角度调节。
[0014]所述T/R开关，由外部的T/R开关控制信号实现射频发射通道和信号接收通道之间
的高速切换，保证整体MR
‑
EPT系统的正常工作。所述八通道相控阵射频线圈是MR
‑
EPT成像系统的核心部件，用于发射射频脉冲和接收MR信号。
[0015]所述功分器控制器、移相控制器，分别位于八通道数字功分器与八位数字移相器中。这两种控制器以单片机最小系统为核心，包括了RS485电平转换模块及与控制电路供电电压相适应的电源模块。
[0016]所述RS485通信为一种长距离通信方式，采用同轴电缆传输控制信号，在MR
‑
EPT这类含有大功率射频系统中具备较强的EMI性能，能有效的保障通信的可靠性。
[0017]所述总控制器具体为一种具备RS485通信功能的上位机，包含功分器设置工具、移相器设置工具、串口收发工具及相应参数设置工具、校验工具、功分器状态反馈模块、移相器状态反馈模块；
[0018]通过总控制器中功分器状态反馈模块、移相器状态反馈模块的人机交互界面，实现对对八通道数字功分器、八位数字移相器工作状态的控制及实时监控。
[0019]具体的：
[0020]所述的功分器设置工具实现八通道数字功分器输出通道的功分设置，同时将功分参数转化为控制指令；
[0021]所述的移相器设置工具实现八个八位数字移相器的移相角度设置并转化为二进制控制指令；通过串口发送工具功分控制指令和移相控制指令分别发送至功分器控制器和移相控制器；功分器控制器、移相控制器收到控制信号后，执行相应操作，并将反馈信号发送至串口接收工具，反馈信号经过校验工具校验后所得到的八通道数字功分器、八位数字移相器工作状态将在功分器状态反馈模块、移相器状态反馈模块中进行显示；
[0022]串口设置工具实现串口通道、波特率参数的设置。
[0023]功分器控制器、移相控制器皆通过单片机程序进行相应的解码分析，并按照解码后指令将八通道数字功分器、八位数字移相器中对应的控制端口进行置高置低操作，从而将相应的输出通道导通、将八位数字移相器设定为指定的相移角度。同时板载控制器能够解码后的指令发送返回至总控制器，在人机交互界面中会对八通道数字功分器与八位数字移相器的控制状态进行反馈显示，保证控制的有效性。
[0024]该八通道相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，通过对数字化频率源和射频功率放大器所产生的大功率射频信号进行信号幅值的调节、相位的调节，通过系统外部的T/R开关控制信号进行信号传输方向的调节，从而提高对射频信号调节的灵活性。总控制器与功分器控制器、移相控制器通过RS485总线进行通信，能够保证控制的可靠性与准确性。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的总控制器流程图；
[0027]图3为本专利技术的总控制器结构图；
[0028]图4为本专利技术的功分器控制器结构图；
[0029]图5为本专利技术的移相控制器结构图。
具体实施方式
[0030]结合附图说明本专利技术的具体技术方案。
[0031]如图1所示，本实施例的八通道相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，针对于由射频发射单元，即数字化频率源和射频功率放大器所产生的大功率射频信号。射频发射单元产生的射频信号，经由功分器实现信号幅值的调节，经由移相器实现相位的调节，经过二者调节后的射频信号在T/R开关的控制作用下作用于八通道相控阵线圈。八通道数字功分器、八位数字移相器、T/R开关分别受到功分器控制器、移相控制器、T/R开关控制信号的控制作用，通过功分器控制器、移相控制器与上位机软件之间的RS485通信，能够保障控制的便捷性与准确性。
[0032]具体的，八通道数字功分器、八位数字移相器、T/R开关皆包含了不同数量的控制端口，控制端口分别与功分器控制器、移相控制器、T/R开关控制信号相连实现控制功能，控制端口的不同高低状态组合使各个八通道数字功分器、八位数字移相器、T/R开关处在不同的工作模式。八通道数字功分器、八位数字移相器与板载控制器通过RC滤波相连接，防止微带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.八通道MR
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EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，其特征在于，包括：用于射频信号幅值调节的八通道数字功分器，八通道数字功分器受到功分器控制器的控制；用于八通道射频信号相位调节的八位数字移相器，八位数字移相器受到移相控制器的控制；用于射频信号发送与接收控制T/R开关，T/R开关实现八通道射频信号传送方向的调节；所述八通道数字功分器的输入为数字化频率源和射频功率放大器所产生的大功率单通道射频信号；所述八通道数字功分器的输出与八位数字移相器的输入相连接；所述八位数字移相器的输出与T/R开关相连接；所述T/R开关的输出与八通道相控阵射频线圈相连接；所述T/R开关受到外部T/R开关控制信号的控制；还包括用于发送控制指令及接受反馈信息的总控制器；所述的功分器控制器与总控制器之间通过RS485总线实现功分器控制信号的传输；所述的移相控制器与总控制器之间通过RS485总线实现移相控制信号的传输。2.根据权利要求1所述的八通道MR
‑
EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，其特征在于：所述八通道数字功分器，通过功分器控制器与总控制器通信实现八通道输出模式控制，将功率等分或不等分传输，实现每个通道射频信号1/8精度的数字化调节。3.根据权利要求1所述的八通道MR
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EPT相控阵射频线圈输入射频信号程控系统，其特征在于：所述八位数字移相器，通过移相控制器与总控制器通信实现八个通道的输出相位控制，将每个通道的射频信号的相位，以1.4
°
为步长，实现0
‑
360
°
内的任...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡绍湘，赵鼎，廖志武，陈武凡，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：