[实用新型]一种用于磁共振成像系统的光纤以太网通信接口

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络通信领域，尤其涉及一种用于磁共振成像系统的光纤以太网通信接口，用以完成磁共振成像系统中谱仪与计算机之间的数据交换。 

背景技术

以太网(Ethernet)是目前局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网执行IEEE802.3标准，以CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect，载波侦听多路访问/冲突检测机制)的方式工作。随着传输数据流量的增加，传统标准以太网(数据传输速率为10Mbps)难以满足要求，1995年，IEEE发布了IEEE802.3u快速以太网标准。快速以太网根据传输介质不同，分为100BASE-TX，100BASE-FX，100BASE-T4三个子类，其中，100BASE-TX使用两对5类非屏蔽双绞线，一对用于发送数据，一对用于接收数据，采用4B/5B编码方式；100BASE-FX使用两股光纤，其中一股用于发送数据，一股用于接收数据，可用单模光纤或多模光纤，采用4B/5B的编码方式；100BASE-T4使用4对3、4、5类非屏蔽双绞线或屏蔽双绞线，其中三对用于传输数据，一对进行冲突检测及控制信号的发送接收，采用8B/6T的编码方式。 

谱仪是磁共振成像系统的关键设备之一，它控制整个磁共振成像系统的时序以及各种波形信号的产生、发射、接收和处理。谱仪与计算机之间的数据交换多采用以太网传输的形式实现，一般使用双绞线作为以太网通信的传输介质，该传输方式具有传输速率慢、抗干扰能力差等缺点。以光纤作为传输介质的100BASE-FX以太网，具有传输损耗小、传输速率快、传输距离远、抗干扰能力强等优势，非常适用于现代磁共振成像系统对成像时间、图像质量的要求。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于磁共振成像系统的光纤以太网通信接口，它用于实现磁共振成像系统中计算机与谱仪之间的数据交换。 

本实用新型采用支持IEEE802.3u标准的以太网控制器、符合FDDI PMD标准的光纤收发器、多模光纤及100M的多模光纤网卡。光纤收发器的MT-RJ光纤接口与100M多模光纤 网卡的SC端口之间通过多模光纤连接；光纤收发器发射端TD经差分匹配网络后分别与以太网控制器的光纤信号输出端TPFOP/N连接；光纤收发器接收端RD经差分匹配网络后分别与以太网控制器的输入端TPFIP/N连接；光纤收发器的信号检测端口SD与以太网控制器的SD/TP端连接。 

进一步的，本实用新型的以太网通信模块的数据传输速率为100Mbps。 

进一步的，本实用新型以太网控制器和光纤收发器均采用3.3V电源供电。 

本实用新型的有益效果在于： 

以光纤作为传输介质实现计算机与谱仪之间的网络通信，具有传输速率快、传输损耗小、不受外界电磁干扰等特点。 

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的： 

附图说明

图1所示为适用本实用新型的常规磁共振成像系统的以太网通信接口结构框图。 

图2所示为本实用新型的光纤以太网通信接口的结构框图。 

图3所示为本实用新型的光纤以太网通信接口的原理图。 

其中： 

U1，U5：计算机 

U2：RJ-45接口，以太网通信接口 

U3：网络变压器，其功能是满足IEEE802.3电气隔离的要求及无失真地传输以太网信号 

U4：支持100BASE-TX标准的以太网控制器，网络通信接口电路，用于控制网络通信中数据的传输 

U6：光纤收发器，其功能是实现光信号和电信号的转换 

U7：支持100BASE-FX标准的以太网控制器 

具体实施方式

图1所示为适用本实用新型的常规以太网通信接口的结构框图。常规磁共振成像系统中，采用双绞线作为传输介质实现以太网通信。计算机U1主机接口采用具有RJ-45接口的以太网卡。双绞线连接于以太网卡与RJ-45接口之间。工作时，由以太网控制器U4的TPFOP/N端发送的上行数据信号从网络变压器U3接收端RX进入，后经RJ-45接口U2，再通过双绞线后送往计算机U1；由计算机U1发送的下行数据经双绞线和RJ-45接口U2后进入网络变压器U3的发射端TX，然后送往以太网控制器U4的TPFIP/N端。