[发明专利]控制天线阵列中的单个天线的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制磁共振设备中天线阵列中的单个天线的装置。

背景技术

在磁场强度大于3特斯拉的磁共振设备中在待检查的患者组织与用于激励核自旋的磁场之间产生相互影响。该相互影响导致为检查而拍摄的组织图像中的阴影。这种阴影可能会使对组织图像的临床评价变得困难。

公知在这种磁共振设备中使用所谓的多通道发送系统，以达到B1场均匀，并且最终使上述成像中的阴影最小化。

多通道发送系统具有一定数量的相互独立的具有发送功率放大器的发送单元，其中使用具有一定数量的天线元件来辐射用于磁共振检查的高频发送信号的天线阵列。天线阵列的每个天线元件分别固定地对应于一个发送单元。随着天线元件数量的增加，所需的相互独立的发送单元的数量也增加。

通过对应的天线元件反射的功率一方面作用在各所考虑的发送单元的发送功率放大器上。

另外各个天线元件相互耦合。通过耦合，所考虑的发送单元的要辐射的发送功率的一部分在其它发送单元中“过耦合”。反射的和过耦合的功率部分影响各自的发送功率放大器的输出。

为了使反射的发送功率对发送功率放大器的影响降至最小，可以将一方面发送功率放大器之间的单向导线或循环器与另一方面的各天线元件进行连接。但是，其缺点在于在发送方向上的损失，或者这需要静态磁场用于操作，而这在运行的磁共振设备中难以实现。

图5示出根据现有技术的用于控制设计成“鸟笼”式的天线阵列BKA中的单个天线A1至A8的装置。

相应于8个单个天线A1至A8共设置了N＝8个作为发送单元的并行的发送支线SZ51至SZ58。

每个单独的发送支线SZ51至SZ58分别具有调制器MOD、发送功率放大器PA和发送接收单元Tx/Rx。

发送信号根据发送支线SZ51至SZ58通过调制器MOD被调制，借助发送功率放大器PA放大并且经过发送接收装置Tx/Rx到达天线阵列BKA中对应于发送支线SZ51至SZ58的天线元件A1至A8。

在这里发送接收装置Tx/Rx可以例如设计成时间控制的转换开关。

接收信号从单个天线A1至A8经过相应接通的八个发送接收装置Tx/Rx到达共同的具有接收器REC和模拟数字转换器ADC的接收支线EZ51。于是接收的信号被转换为数字的并被传送以进行进一步处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于控制天线阵列中的单个天线或天线元件的在反射的发送功率方面有所改善的装置，该装置可以以低成本实施。

本发明的技术问题通过一种用于在磁共振设备中控制单个天线或天线阵列中的天线元件的装置来解决，其具有分配信号的装置。该分配信号灯装置构成为，使出现在信号分配装置的输入端上的每个用于信号分配的发送信号被分配到信号分配装置的所有输出端。信号分配装置的每个输出端分别与一个单个天线相连。

信号分配装置优选设计成所谓的N*N Butler-矩阵，即具有N个输入和N个输出的矩阵。

信号分配装置的输入具有一定数量的发送支线。每个发送支线都具有用于形成特定于发送支线的经调制和放大的发送信号的装置。

每个发送支线分别与信号分配装置的对应输入端相连，从而使其发送信号到达对应的输入端。

通过按照本发明应用信号分配装置降低了各发送支线间的耦合。

通过本发明的装置使反射回发送支线的高频发送能量达到最小。

在优选的改进方案中，各发送支线的发送信号在调制上不同，从而通过独立的发送支线还可以获得改善的检查结果。

通过本发明的装置可以对并行的发送操作快速计算高频脉冲，因为通过在模态矩阵上连接天线元件需要明显小的方程组。

附图说明

下面对照附图详细描述本发明。其中：

图1示出按照本发明装置的第一实施方式，

图2示出按照本发明装置的第二实施方式，

图3示出按照本发明装置的第三实施方式，

图4举例示出图2中采用的定向耦合器，以及

图5示出在引言中描述的根据现有技术的用于控制天线阵列中的单个天线的装置。

具体实施方式

图1示出按照本发明装置的第一实施方式，该方案是具有八个单个天线A1至A8的设计为“鸟笼”的天线阵列BKA。

在发送侧使用四个发送支线SZ11、SZ12、SZ13和SZ14，其中发送支线SZ11至SZ14中的每一个分别具有一个调制器MOD、一个发送功率放大器PA和一个发送接收单元Tx/Rx。