專利名稱：一種用于線圈單元間的去耦合電感電路及磁共振系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于線圈單元間的去耦合電感電路及磁共振系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種去耦合電感電路，尤其涉及一種用于線圈單元間的去耦合電感電路及使用該電路的磁共振系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]在磁共振成像技術(shù)中，由于磁場的有旋特性，對于兩個非正交線圈(電流環(huán)路)而言，必然會存在磁耦合，而線圈單元之間的耦合會造成信噪比下降或不能反映真實的影像， 因此在多線圈單元中必須采取去耦合措施。目前線圈單元之間的去耦大致有以下幾種方法電容去耦，電感去耦，Overlap去耦和前置放大器去耦。相鄰的線圈單元之間一般采用 Overlap去耦，次相鄰的線圈單元之間一般用電容、電感去耦或前置放大器去耦。[0003]關(guān)于電感去耦，當電感線圈重疊分布時，受空間與尺寸的影響，當兩個電感線圈之間的距離比較近或者電感線圈比較寬的時候，產(chǎn)生的寄生電容效應(yīng)就會比較明顯，比如在柔性電路板中，去耦電感線圈緊貼于軟板或者基材的兩側(cè)，由于軟板的夾層很薄，一般小于O.08_，同時，去耦合電感是線圈單元的一部分，如果電感線圈很窄，損耗會增加，影響信噪比，因此制作電感的銅皮要有一定寬度，如上所述的情況，會導(dǎo)致寄生電容效應(yīng)很強，特別是上下層電感用的銅較寬時會更明顯，這樣就達不到單元間去耦的目的。[0004]在磁共振系統(tǒng)中，現(xiàn)有去耦合電感電路如圖1所示，包括第一線圈單元1、第二線圈單元2以及兩個線圈單元間的去耦部分。去耦部分由兩個電感線圈組成，分別與第一線圈單元I和第二線圈單元2相連接。這兩個電感線圈通常會有一定的寬度lmnT2mm，兩個電感線圈分別位于柔性電路板5的兩面，其距離為a通常為O. 08mm。電感的半徑為r，其數(shù)值與第一線圈單元1、和第二線圈單元2的耦合度有關(guān)。[0005]下面以r=5mm,電感寬為Imm為例，計算產(chǎn)生的寄生電容值[0006]由C=e*S/d，可得，ε =3. 5* ε 0=3. 5*8. 854187818*10_12f/m=31*10_12f/m[0008]S = pi* (6*6_5*5) =34. 56mm2[0009]C=13. 4pf[0010]由上可見，由于兩個電感的重疊，會產(chǎn)生寄生電容，不利于第一線圈單元I和第二線圈單元2的去耦，甚至?xí)鹑ヱ钍?。因此，有必要對現(xiàn)有去耦合電感電路進行改進。實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于線圈單元間的去耦合電感電路及使用該電路的磁共振系統(tǒng)，能夠有效減小兩個線圈單元交疊產(chǎn)生的寄生電容，從而達到電感去耦的目的。[0012]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種用于線圈單元間的去耦合電感電路，包括第一線圈單元及與所述第一線圈單元相連的第一電感線圈、第二線圈單元以及與所述第二線圈單元相連的第二電感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈相鄰近且彼此絕緣設(shè)置，其中，所述第一電感線圈和第二電感線圈部分地錯位分開。[0013]進一步地，所述第一電感線圈和第二電感線圈分別位于兩個平行的平面上。[0014]進一步地，所述去耦合電感電路分布在電路板上。[0015]進一步地，所述電路板為柔性電路板，所述第一電感線圈和第二電感線分布在所述柔性電路板的兩側(cè)。[0016]進一步地，所述電路板為印刷電路板，所述第一電感線圈和第二電感線圈分布在所述印刷電路板的一側(cè)。[0017]進一步地，所述第一電感線圈與第二電感線圈外設(shè)置有絕緣層，所述第一電感線圈與第二電感線圈緊貼著分布在所述印刷電路板的一側(cè)。[0018]進一步地,所述第一電感線圈和第二電感線圈的半徑均為2mm 8mm。[0019]進一步地，所述第一電感線圈和第二電感線圈的寬度均為O. 5mm 2mm。[0020]進一步地，所述第一電感線圈和第二電感線圈的匝數(shù)均為I。[0021]進一步地,所述第一線圈單元和第二線圈單元向中間相對延伸分別形成第一電感線圈和第二電感線圈。[0022]進一步地，所述第一電感線圈、第二電感線圈均為通過繞線方式形成的線圈。[0023]進一步地，所述第一電感線圈具有第一幾何中心線，所述第二電感線圈具有第二幾何中心線，所述第一幾何中心線與所述第二幾何中心線不重合。[0024]進一步地，所述第一幾何中心線是通過所述第一電感線圈幾何中心且與所述第一電感線圈所在平面垂直的線，所述第二幾何中心線是通過所述第二電感線圈幾何中心且與所述第二線圈所在平面垂直的線。[0025]進一步地，所述第一幾何中心線與第二幾何中心線相平行。進一步地，所述第一電感線圈、第二電感線圈為圓形、矩形或橢圓形結(jié)構(gòu)，所述圓形、矩形、橢圓形電感線圈的幾何中心分別為圓心、矩形兩對角線的交點、橢圓長軸及短軸的交點。[0027]進一步地，所述第一電感線圈、第二電感線圈的形狀、大小均相同。[0028]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的另一技術(shù)方案是提供一種磁共振系統(tǒng)， 包括多個上述用于線圈單元間的去耦合電感電路。[0029]進一步地，所述第一線圈單元、第二線圈單元為用于核磁共振系統(tǒng)中的兩個次相鄰的線圈單元。[0030]本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本實用新型提供的去耦合電感電路及磁共振系統(tǒng)，將第一電感線圈和第二電感線圈錯位分布形成部分交疊，從而有效減小兩個線圈單元交疊產(chǎn)生的寄生電容，達到電感去耦的目的。


[0031]圖1為現(xiàn)有用于線圈單元間的去耦合電感電路結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖2為本實用新型用于線圈單元間的去耦合電感電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0033]圖中[0034]I第一線圈單元2第二線圈單元3第一電感線圈[0035]4第二電感線圈5電路板6第一幾何中心線[0036]7第二幾何中心線8第一電感線圈幾何中心 9第二電感線圈幾何中具體實施方式
[0037]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。[0038]如圖2所示，本實用新型提供的用于線圈單元間的去耦合電感電路，包括第一線圈單元I及與第一線圈單元I相連的第一電感線圈3、第二線圈單元2以及與第二線圈單元 2相連的第二電感線圈4，第一電感線圈3和第二電感線圈4相鄰近且彼此絕緣設(shè)置，且部分地錯位分開。[0039]所謂第一電感線圈3和第二電感線圈4彼此絕緣設(shè)置，是指第一電感線圈3和第二電感線圈4表面設(shè)置有絕緣層，或者第一電感線圈3和第二電感線圈4之間保持一定的間距，或者第一電感線圈3和第二電感線圈4之間用絕緣物體隔開，比如電路板5。[0040]如圖2所示，第一電感線圈3具有第一幾何中心線6，第二電感線圈4具有第二幾何中心線7。第一幾何中心線6是指通過第一電感線圈3的幾何中心8且與第一電感線圈 3所在平面垂直的線；第 二幾何中心線7是指通過第二電感線圈4的幾何中心9且與第二電感線圈4所在平面垂直的線。需要特別說明的是，由于圖2是去耦合電感電路中第一電感線圈3、第二電感線圈4的主視圖，所以對應(yīng)的第一幾何中心線6、第二幾何中心線7近似成“點，，狀。[0041]當?shù)谝浑姼芯€圈3具有的第一幾何中心線6與第二電感線圈4具有的第二幾何中心線7不重合時，可使第一電感線圈3與第二電感線圈4錯位分開，優(yōu)選地，第一電感線圈3 具有的第一幾何中心線6與第二電感線圈4具有的第二幾何中心線7平行，即第一電感線圈3和第二電感線圈4分別位于兩個平行的平面上。[0042]所謂第一電感線圈3與第二電感線圈4部分地錯位分布，是指第一電感線圈3和第二電感線圈4彼此靠近，且其正投影在與第一線圈單元I或第二線圈單元2平行的同一幾何平面上具有重疊的部分。[0043]所述去耦合電感電路分布在電路板5上，電路板5可以為柔性電路板或其他電路板如印刷電路板，優(yōu)選地，電路板5為柔性電路板時，第一電感線圈3和第二電感線4分布在柔性電路板的兩側(cè)，此時的第一線圈單元I與第一電感線圈3 —同分布在柔性電路板同一側(cè)，第二線圈單元2與第二電感線圈4 一同分布在柔性電路板的另一側(cè)。電路板5為印刷電路板時，第一電感線圈3和第二電感線圈4分布在印刷電路板的一側(cè)。當?shù)谝浑姼芯€圈3和第二電感線圈4的表面設(shè)置有絕緣層時，第一電感線圈3和第二電感線圈4可以緊貼著上下平行錯位分布，當?shù)谝浑姼芯€圈3和第二電感線圈4的表面沒有設(shè)置絕緣層時，第一電感線圈3和第二電感線圈4之間保持一定的間距以保證第一電感線圈3和第二電感線圈4之間絕緣設(shè)置。[0044]第一電感線圈3、第二電感線圈4可以分別為第一線圈單元1、第二線圈單元2的一部分，由第一線圈單元I和第二線圈單元2向中間相對延伸分別形成；第一電感線圈3、 第二電感線圈4也可以為通過繞線的方式形成的線圈，并且分別與第一線圈單元I以及第二線圈單元2相連接。[0045]第一電感線圈3、第二電感線圈4可以為圓形、矩形、橢圓形等結(jié)構(gòu),優(yōu)選地,第一電感線圈3、第二電感線圈4的形狀相同，大小相等，皆為圓形。當?shù)谝浑姼芯€圈3與第二電感線圈4皆為圓形或矩形或橢圓形等結(jié)構(gòu)時，則第一電感線圈3的幾何中心8與第二電感線圈4的幾何中心9為圓心或矩形兩對角線的交點或橢圓長軸及短軸的交點。[0046]本實用新型還提供使用上述多個去耦合電感電路的磁共振系統(tǒng)，第一線圈單元1、 第二線圈單元2可以為用于核磁共振系統(tǒng)中的兩個非相鄰的線圈單元，優(yōu)選地，第一線圈單元1、第二線圈單元2為用于磁共振系統(tǒng)中的任意兩個次相鄰的線圈單元。如對四個依次排列的線圈單元a、b、c、d，一般情況只有次相鄰線圈單元a、c之間和次相鄰線圈單元b、 d之間需要去耦，線圈單元a、d之間需要去耦的可能性比較小，當然也不能排除其需要去耦的可能，但對于電感去耦，常用在次相鄰線圈單元a、c之間和次相鄰線圈單元b、d之間的去耦。為了提高磁共振系統(tǒng)的信噪比以及降低線圈的損耗，第一電感線圈3和第二電感線圈 4通常會有一定的寬度O. 5mm 2_，第一電感線圈3和第二電感線圈4分別緊貼于柔性電路板的兩側(cè)，其距離a通常為O. 08mm.第一電感線圈3和第二電感線圈4的半徑為r，半徑 r的數(shù)值與第一線圈單元I和第二線圈單元2的耦合度有關(guān)，本實施例中，優(yōu)選的半徑r為 2mm 8mm。第一電感線圈3和第二電感線圈4相互交疊部分面積由第一線圈單元I及第二線圈單元2的尺寸以及相對位置決定的，調(diào)試時會根據(jù)實際情況調(diào)整交疊面積。對于電路板5如采用雙面柔性電路板，較佳地，第一電感線圈3和第二電感線圈4均采用I匝線圈進行去耦；如果第一電感線圈3與第二電感線圈4的電感線圈匝數(shù)需要增加，則應(yīng)當采用與之相匹配的多層柔性電路板。由于第一電感線圈3與第二電感線圈4的電感處于錯位位置， 其交疊部分大大減小，即S變小，這就會減小由其重疊產(chǎn)生的寄生電容，達到線圈去耦的目的。[0047]下面同樣以r=5mm，電感寬為Imm為例，計算產(chǎn)生的寄生電容值。這種情況下S近似為2mm2,由C= ε *S/d,可得[0048]ε =3. 5* ε 0=3. 5*8. 854187818*l(T12f/m=31*l(T12f/m[0049]C=2. 4pf[0050]由上可見，本實用新型提供的去耦合電感電路，將去耦電感線圈錯位分布實現(xiàn)部分交疊，從而有效減小兩個線 圈單元交疊產(chǎn)生的寄生電容，經(jīng)測試表明，寄生電容減小到之前的18%，即可達到電感線圈去耦的目的。[0051]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求1.一種用于線圈單元間的去耦合電感電路，包括第一線圈單元及與所述第一線圈單元相連的第一電感線圈、第二線圈單元以及與所述第二線圈單元相連的第二電感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈相鄰近且彼此絕緣設(shè)置，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈部分地錯位分開。
2.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈分別位于兩個平行的平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述去耦合電感電路分布在電路板上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述電路板為柔性電路板，所述第一電感線圈和第二電感線分布在所述柔性電路板的兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求3所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述電路板為印刷電路板，所述第一電感線圈和第二電感線圈分布在所述印刷電路板的一側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈與第二電感線圈外設(shè)置有絕緣層，所述第一電感線圈與第二電感線圈緊貼著分布在所述印刷電路板的一側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的半徑均為2mm 8mm。
8.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的寬度均為0. 5mm 2mm。
9.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的匝數(shù)均為I。
10.如權(quán)利要求1至9任一項所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在在于，所述第一線圈單元和第二線圈單元向中間相對延伸分別形成第一電感線圈和第二電感線圈。
11.如權(quán)利要求1至9任一項所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈、第二電感線圈均為通過繞線方式形成的線圈。
12.如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈具有第一幾何中心線，所述第二電感線圈具有第二幾何中心線，所述第一幾何中心線與所述第二幾何中心線不重合。
13.如權(quán)利要求12所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一幾何中心線是通過所述第一電感線圈幾何中心且與所述第一電感線圈所在平面垂直的線，所述第二幾何中心線是通過所述第二電感線圈幾何中心且與所述第二線圈所在平面垂直的線。
14.如權(quán)利要求13所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一幾何中心線與第二幾何中心線相平行。
15.如權(quán)利要求13所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈、第二電感線圈為圓形、矩形或橢圓形結(jié)構(gòu)，所述圓形、矩形、橢圓形電感線圈的幾何中心分別為圓心、矩形兩對角線的交點、橢圓長軸及短軸的交點。
16.如權(quán)利要求13所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路，其特征在于，所述第一電感線圈、第二電感線圈的形狀、大小均相同。
17.—種磁共振系統(tǒng)，其特征在于，包括多個如權(quán)利要求1所述的用于線圈單元間的去耦合電感電路。
18.如權(quán)利要求17所述的磁共振系統(tǒng)，其特征在于，所述第一線圈單元、第二線圈單元為用于磁共振系統(tǒng)中的兩個次相鄰的線圈單元。
專利摘要本實用新型公開了一種用于線圈單元間的去耦合電感電路及磁共振系統(tǒng)，所述去耦合電感電路包括第一線圈單元及與所述第一線圈單元相連的第一電感線圈、第二線圈單元以及與所述第二線圈單元相連的第二電感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈彼此絕緣設(shè)置，其中所述第一電感線圈和第二電感線圈部分地錯位分布。本實用新型提供的去耦合電感電路，將去耦電感線圈部分地錯位分布，減少上下兩個電感線圈能夠產(chǎn)生電容效應(yīng)部分的面積，從而有效減小兩個線圈單元交疊產(chǎn)生的寄生電容，達到電感去耦的目的。
文檔編號G01R33/36GK202854312SQ20122044871
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者張強 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司