射频功率放大器及其输出补偿方法和磁共振成像系统的制作方法_2

文档序号:8360045阅读:来源:国知局
圈300可以根据来自放大单元210的输出而产生射频磁场。
[0027]根据示例性实施例,因为补偿单元可以对放大单元的输出进行补偿,所以射频功率放大器提供到负载的输出(即,放大单元的输出)可以具有较短的阶跃响应时间,从而负载可以根据从射频功率放大器接收的阶跃响应时间较短的输出进行操作。因此,根据示例性实施例的射频功率放大器可以被用于silent-MRI系统,且根据示例性实施例的MRI系统可以被实现为silent-MRI系统。
[0028]图2是示出根据本发明的示例性实施例的包括在MRI系统中的射频功率放大器的示意性框图。如图2中所示,射频功率放大器200可以包括放大单元210和补偿单元230,其中,补偿单元230可以包括输出信息获取单元231、待补偿输出确定单元233、补偿信号产生单元235和补偿信号提供单元237。
[0029]输出信息获取单元231可以得到放大单元210的与不同的输入信号和不同的增益对应的输出的相关信息。具体地讲,输出信息获取单元231可以向放大单元210提供脉冲宽度彼此不同的多个输入信号。为此,输出信息获取单元231可以包括另外的脉冲信号产生器。例如,输出信息获取单元231可以向放大单元210提供脉冲宽度分别为例如大约8 μ S、
大约9 μ S、大约10 μ S、......、大约24μ S的17个输入信号。然而,示例性实施例不限于此,例如,输出信息获取单元231可以控制脉冲信号产生器100向放大单元210提供脉冲宽度彼此不同的多个输入信号。在这样的情况下,输出信息获取单元231可以不包括另外的脉冲信号产生器。
[0030]当接收到脉冲宽度不同的输入信号时,放大单元210可以根据由输出信息获取单元231选择的增益对输入信号进行放大,并相应地产生不同的输出。例如,当接收到脉冲宽度分别为例如大约8 μ S、大约9 μ S、大约10 μ S、......、大约24 μ S的17个输入信号中的每个输入信号时,放大单元210可以根据由输出信息获取单元231选择的增益对该输入信号进行放大,并相应地产生与该输入信号和选择的增益对应的17个输出。因此,输出信息获取单元231可以得到分别与17个输入和选择的增益对应的17个输出的相关信息。例如,输出信息获取单元231可以将得到的输出的相关信息存储在存储器(未示出)中。
[0031]然后,输出信息获取单元231可以改变放大单元210的增益,并重复上述过程。这里,因为放大单元210的增益可以不同,所以放大单元210的输出的功率也可以不同。因此,输出信息获取单元231可以通过选择或改变放大单元210的增益来使放大单元210的输出的功率在一定的范围内改变。例如,输出信息获取单元231可以选择或改变放大单元
210的增益,以使放大单元210的输出改变为大约8KW、大约8.1KW、大约8.2KW、......、大约10KW。在每一个增益(或输出功率)的情况下,输出信息获取单元231可以重复上述的过程。因此,输出信息获取单元231可以得到分别与17个输入和21个增益(或输出功率)对应的357个输出的相关信息。
[0032]根据示例性实施例,输出信息获取单元231得到的输出的相关信息可以包括例如输出的波形、幅值、平均功率和/或阶跃响应时间等。输出信息获取单元231可以将得到的输出的相关信息发送到待补偿输出确定单兀233。
[0033]当接收到输出的相关信息时,待补偿输出确定单元233可以根据输出的相关信息来确定该输出是否为待补偿输出。例如,待补偿输出确定单元233可以根据输出的相关信息来确定该输出的阶跃响应时间是否大于预定的阶跃响应时间。当确定输出的阶跃响应时间大于预定的阶跃响应时间时,待补偿输出确定单元233可以将该输出确定为待补偿输出。这里,预定的阶跃响应时间可以为可以使负载300正常操作的输出的最大阶跃响应时间。在当前的示例性实施例中,输出的相关信息可以包括输出的阶跃响应时间。
[0034]然而,示例性实施例不限于此。因为输出的阶跃响应时间与输出的平均功率相关。例如,输出的阶跃响应时间越小,该输出的平均功率可以越大。因此,在另一个示例性实施例中,待补偿输出确定单元233可以根据输出的相关信息来确定该输出的平均功率是否小于预定的平均功率。当确定输出的平均功率小于预定的平均功率时,待补偿输出确定单元233可以将该输出确定为待补偿输出。这里,预定的平均功率可以为可以使负载300正常操作的输出的最小平均功率。在当前的示例性实施例中,输出的相关信息可以包括输出的平均功率。
[0035]然后,待补偿输出确定单元233可以将由输出信息获取单元231确定的输出的相关信息中的待补偿输出的相关信息发送到补偿信号产生单元235。然而,示例性实施例不限于此,在其他的示例性实施例中,待补偿输出确定单元231可以待补偿输出的确定结果发送到输出信息获取单元231。输出信息获取单元231可以在接收到待补偿输出的确定结果时,将与待补偿输出相关的信息发送到补偿信号产生单元235。
[0036]当接收到与待补偿输出相关的信息时,补偿信号产生单元235可以根据待补偿输出的相关信息来产生与该待补偿输出对应的补偿信号。例如,补偿信号产生单元235可以根据包括在输出的相关信息中的与输出的波形相关的信息来产生与该输出对应的补偿信号。例如,补偿信号的波形的起始端增加的幅度可以与输出的波形的起始端下降的幅度相等。补偿信号产生单元235可以将产生的补偿信号发送到补偿信号提供单元237。
[0037]因此,当放大单元210向负载300提供待补偿输出时,补偿信号提供单元237将由补偿信号产生单元235产生的与该待补偿输出对应的补偿信号提供到放大单元210,以补偿该待补偿输出的阶跃响应时间和/或平均功率。因为补偿信号的波形可以与待补偿输出的波形反相,所以接收到这样的补偿信号的放大单元210的输出的阶跃响应时间可以减小,和/或平均功率可以增加,这将在下面进行更详细地描述。
[0038]图3是示出根据本发明的示例性实施例的射频功率放大器的输出的波形图,图4是示出根据对比示例的射频功率放大器的输出的波形图。
[0039]在图3中示出的示例性实施例中,脉冲信号产生器100可以将输入信号提供到射频功率放大器200的放大单元210。因为补偿单元230将与输入信号对应的补偿信号提供到放大单元210,所以射频功率放大器200的输出(即,放大单元210的输出)的阶跃响应时间可以为大约4 μ S。
[0040]然而,在图4中示出的对比示例中,脉冲信号产生器可以将脉冲宽度为大约16μ s的输入信号(图4中的(A))和脉冲宽度为大约10 μ s的输入信号(图4中的(B))提供到射频功率放大器的放大单元。因为补偿单元没有将与输入信号对应的补偿信号提供到放大单元,所以射频功率放大器的输出(即,放大单元的输出)的阶跃响应时间可以为大约12 μ S (图4中的(A))和大约8 μ S (图4中的(B))。
[0041]因此,根据示例性实施例,因为补偿单元可以对放大单元的输出进行补偿,所以射频功率放大器提供到负载的输出(即,放大单元的输出)可以具有较短的阶跃响应时间或较大的平均功率,从而负载可以根据从射频功率放大器接收的阶跃响应时间较短或平均功率较大的输出进行操作。因此,根据示例性实施例的射频功率放大器可以被用于silent-MRI系统中,且根据示例性实施例的MRI系统可以被实现为silent-MRI系统。
[0042]图5是示出根据本发明的示例性实施例的射频功率放大器的输出补偿方法的流程图。
[0043]根据示例性实施例,首先,可以得到输出的相关信息(S510)。如上所述,可
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