一种用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁共振成像领域的一种用于磁共振成像射频线圈的前置放大器。
【背景技术】
[0002]磁共振成像是一种先进的人体无损成像的技术，广泛应用于人体各个部位疾病的诊断。磁共振成像系统包括磁共振成像射频线圈、用于磁共振成像射频线圈的前置放大器和磁体、梯度、射频功放、谱仪和计算机等部件。现有技术的磁共振成像射频线圈的结构是一个LC谐振回路。用于磁共振成像射频线圈的前置放大器是磁共振成像系统中重要组成部分，其性能直接决定着磁共振成像质量。磁共振成像射频线圈探测到磁共振信号，磁共振信号经用于磁共振成像射频线圈的前置放大器放大后，通过系统负载Rlciad输入到磁共振成像系统的谱仪和计算机中进行运算处理，从而得到所需图像。
[0003]传统用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的结构如图1和图2所示，通常由依次连接的输入匹配电路1、放大电路2和输出匹配电路3组成。其中，放大电路2包括一个等效输出阻抗Zs，等效输出阻抗Zs的两端分别为放大电路2的第一输出端和第二输出端，输出匹配电路3是一个LC电路,包括输出电容Cm和输出电感Lm,输出电感Lm的第一端部与放大电路2的第一输出端连接。输出电容Cm的两端分别连接放大电路2的第一输出端和第二输出端。输出匹配电路3的第一输出端和第二输出端，即输出电感Lm的第二端部和输出电容Cm的第二端部对应外接系统负载RWd的两端。磁共振信号，经过用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的放大，再通过系统负载Rlciad，输入谱仪和计算机，从而得到所需的图像。
[0004]用于磁共振成像射频线圈的前置放大器中，输出匹配电路3的作用在于:使放大电路2的等效输出阻抗Zs的阻抗值和系统负载RWd的阻抗值相匹配，从而提高用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的增益。系统负载R1-的阻抗值一般为50Ω，输出匹配电路3虽然也可以部分起到的频率选择的作用，但是由于系统负载Rlciad阻抗值为50 Ω，因此输出匹配电路3的Q值很低，难以有较好的频率选择性。
[0005]这种结构的用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的工作带宽很宽，在磁共振信号频率点左右20-40M范围内均有很大的增益。图3是一个典型的现有技术的3.0T用于磁共振成像射频线圈的前置放大器在独立工作时(即输入端和输出端均连接到网络分析仪测试所得)的增益曲线，其在工作频率点，即增益最大的点，即磁共振信号频率点127.7M处的增益为28dB，而从107M到154M范围内，用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的增益均保持在20dB以上。同时，为了解决多通道磁共振成像射频线圈通道间耦合的问题，用于磁共振成像射频线圈的前置放大器输入匹配电路1的阻抗值通常都很低，因此射频磁共振成像射频线圈和用于射频磁共振成像射频线圈的前置放大器的阻抗并不匹配。磁共振成像射频线圈探测到磁共振信号通过输入匹配电路1输入用于磁共振成像射频线圈的前置放大器后，磁共振成像射频线圈和用于磁共振成像射频线圈的前置放大器综合作用后对于磁共振信号的增益曲线通常如图4所示，是一个具有两个尖峰的曲线，即所谓的胳驼曲线，该两个尖峰称为胳驼峰，这两个尖峰处的增益很高。而磁共振成像射频线圈的工作频率点通常在所述两个胳驼峰频率点的中心附近，磁共振信号频率点处的增益反而很低。同时用于磁共振成像射频线圈的前置放大器通常就放置在磁共振成像射频线圈当中，不可避免产生反馈，因此用于磁共振成像射频线圈的前置放大器的工作频率点非常容易在所述的两个胳驼峰频率点附近处振荡。如何使得用于磁共振成像射频线圈的前置放大器只在磁共振信号频率点附近产生磁共振成像所需增益，而在其它频率处不发生振荡，对于本领域技术人员来说是一项重要的技术挑战。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于磁共振成像射频线圈的前置放大器，其只在磁共振信号频率点附近产生磁共振成像所需增益，而在其它频率处只产生非常小的增益或者完全不具备放大功能，且从而降低其发生振荡的可能性。
[0007]实现上述目的的一种技术方案是:一种用于磁共振成像射频线圈的前置放大器，包括输入匹配电路、放大电路和输出匹配电路，以及用于对经过所述放大电路放大后的磁共振信号进行滤波的窄带滤波器。
[0008]进一步的，所述窄带滤波器为LC滤波器，且所述LC滤波器与所述输出匹配电路构成一体电路。
[0009]再进一步的，所述一体电路包括输出电容Cm、输出电感Lm、第一滤波电阻Rm和第二滤波电阻r,所述输出电容Cm的第一端部和第二端部，对应连接所述放大电路的第一输出端和第二输出端，所述输出电感Lm的第一端部连接所述放大电路的第一输出端，所述第二滤波电阻r的两端对应连接所述输出电容Cm的第二端部和所述输出电感Lm的第二端部，所述第一滤波电阻Rm与所述输出电感Lm的第二端部连接。
[0010]进一步的，所述窄带滤波器为声表面波滤波器。
[0011]再进一步的，所述输出匹配电路包括输出电容Cm、输出电感Lm，所述输出电容Cm的第一端部和第二端部，对应连接所述放大电路的第一输出端和第二输出端，所述输出电感Lm的第一端部连接所述放大电路的第一输出端，所述输出电感Lm的第二端部连接所述声表面波滤波器。
[0012]更进一步的，所述声表面波滤波器为无磁的声表面波滤波器。
[0013]实现上述目的的一种技术方案是:一种用于磁共振成像射频线圈的前置放大器，包括输入匹配电路、一级放大电路、二级放大电路和输出匹配电路，所述一级放大电路连接在所述输入匹配电路的后端，所述输出匹配电路连接在所述二级放大电路的后端，所述一级放大电路和所述二级放大电路之间通过窄带滤波电路连接。
[0014]进一步的，所述窄带滤波电路包括与所述一级放大电路第一输出端连接的滤波电容Cf，与所述二级放大电路第一输入端连接的滤波电感Lf，所述滤波电容Cf和所述滤波电感Lf串联，所述滤波电容Cf上并联有偏置电感Lc。
[0015]进一步的，所述窄带滤波电路包括依次连接的第一阻抗匹配电路，中间窄带滤波器和第二阻抗匹配电路，以及与所述中间窄带滤波器并联的偏置电感Lc。
[0016]再进一步的，所述第一阻抗匹配电路包括第一匹配电感Lml和第一匹配电容Cml，所述第一匹配电感Lml的第一端部连接所述一级放大电路的第一输出端，所述第一匹配电感Lml的第二端部连接所述第一匹配电容Cml的第一端部，所述第一匹配电容Cml的第二端部连接所述一级放大电路的第二输出端；
[0017]所述第二阻抗匹配电路包括第二匹配电感Lm2和第二匹配电容Cm2，所述第二匹配电感Lm2的第一端部连接所述二级放大电路的第一输入端，所述第二匹配电感Lm2的第二端部连接所述第二匹配电容Cm2的第一端部，所述第二匹配电容Cm2的第二端部连接所述二级放大电路的第二输入端；
[0018]所述中间窄带滤波器为声表面波滤波器，其连接所述第一匹配电感Lml的第二端部和所述第二匹配电感Lm2的第二端部。
[0019]采用了本发明的一种用于磁共振成像射频线圈的前置