一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁共振成像領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】
[0002]磁共振成像是一種先進的人體無損成像的技術，廣泛應用于人體各個部位疾病的診斷。磁共振成像系統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、譜儀和計算機等部件。現有技術的磁共振成像射頻線圈的結構是一個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中重要組成部分，其性能直接決定著磁共振成像質量。磁共振成像射頻線圈探測到磁共振信號，磁共振信號經用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器放大后，通過系統負載Rlciad輸入到磁共振成像系統的譜儀和計算機中進行運算處理，從而得到所需圖像。
[0003]傳統用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的結構如圖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的第二端部對應外接系統負載RWd的兩端。磁共振信號，經過用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器的放大，再通過系統負載Rlciad，輸入譜儀和計算機，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的阻抗值和系統負載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。系統負載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，但是由于系統負載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]這種結構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，在磁共振信號頻率點左右20-40M范圍內均有很大的增益。圖3是一個典型的現有技術的3.0T用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器在獨立工作時(即輸入端和輸出端均連接到網絡分析儀測試所得)的增益曲線，其在工作頻率點，即增益最大的點，即磁共振信號頻率點127.7M處的增益為28dB，而從107M到154M范圍內，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，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于磁共振信號的增益曲線通常如圖4所示，是一個具有兩個尖峰的曲線，即所謂的胳駝曲線，該兩個尖峰稱為胳駝峰，這兩個尖峰處的增益很高。而磁共振成像射頻線圈的工作頻率點通常在所述兩個胳駝峰頻率點的中心附近，磁共振信號頻率點處的增益反而很低。同時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中，不可避免產生反饋，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非常容易在所述的兩個胳駝峰頻率點附近處振蕩。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頻率點附近產生磁共振成像所需增益，而在其它頻率處不發生振蕩，對于本領域技術人員來說是一項重要的技術挑戰。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種用于磁共振成像射頻線圈的前置放大器，其只在磁共振信號頻率點附近產生磁共振成像所需增益，而在其它頻率處只產生非常小的增益或者完全不具備放大功能，且從而降低其發生振蕩的可能性。
[0007]實現上述目的的一種技術方案是: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，以及用于對經過所述放大電路放大后的磁共振信號進行濾波的窄帶濾波器。
[0008]進一步的，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成一體電路。
[0009]再進一步的，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，對應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的兩端對應連接所述輸出電容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]進一步的，所述窄帶濾波器為聲表面波濾波器。
[0011]再進一步的，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，對應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]實現上述目的的一種技術方案是: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、一級放大電路、二級放大電路和輸出匹配電路，所述一級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放大電路的后端，所述一級放大電路和所述二級放大電路之間通過窄帶濾波電路連接。
[0014]進一步的，所述窄帶濾波電路包括與所述一級放大電路第一輸出端連接的濾波電容Cf，與所述二級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，所述濾波電容Cf上并聯有偏置電感Lc。
[0015]進一步的，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的偏置電感Lc。
[0016]再進一步的，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]采用了本發明的一種用于磁共振成像射頻線圈的前置