專利名稱：模擬磁共振信號(hào)的傳輸方法以及相應(yīng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳輸方法，用于將模擬磁共振信號(hào)從一個(gè)接收線圈傳輸?shù)揭粋€(gè)在空間上與該接收線圈分離的接收電路。此外，本發(fā)明還涉及一種用于接收模擬磁共振信號(hào)的相應(yīng)接收線圈以及一個(gè)磁共振設(shè)備。
背景技術(shù)：
在DE4126537A1中公開了一種這樣的傳輸方法，以及與之相應(yīng)的接收線圈和相應(yīng)的磁共振設(shè)備。
在DE4126537A1中實(shí)現(xiàn)了一種頻率變換(單邊帶調(diào)制)。在這種頻率變換中，再次被轉(zhuǎn)換回拉莫爾頻率的信號(hào)的信噪比與所述傳輸距離的信噪比一致。因此，DE4126537A1中的方法存在以下缺陷，即必須付出巨大努力以保證磁共振應(yīng)用中所要求的信噪比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種傳輸方法和一種相應(yīng)的設(shè)備，以盡可能小的成本實(shí)現(xiàn)較高的信噪比。
上述技術(shù)問(wèn)題的是通過(guò)以下傳輸方法解決的-在線圈一側(cè)，利用一個(gè)與磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)將載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率；-將經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)從接收線圈無(wú)線傳輸?shù)浇邮针娐罚?將經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)經(jīng)該接收電路進(jìn)行解調(diào)，以重新獲得上述調(diào)制信號(hào)。
與此相應(yīng)地，上述接收線圈的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的-所述接收線圈包括一個(gè)具有控制輸入端的變頻振蕩器，以及一個(gè)發(fā)送裝置；-可將與磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)皆摽刂戚斎攵耍?
-基于所傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào)，將變頻振蕩器的載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率；-可將該經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)傳送到所述發(fā)送裝置，并由該發(fā)送裝置無(wú)線發(fā)送出去。
按照本發(fā)明的磁共振設(shè)備的接收系統(tǒng)由至少一個(gè)這樣的接收線圈和至少一個(gè)用于這種調(diào)制載波信號(hào)的接收電路組成，其中，該接收電路具有一個(gè)用于接收載波信號(hào)的天線設(shè)備，經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波信號(hào)可被傳送到一個(gè)解調(diào)器，并借助該解調(diào)器重新獲得調(diào)制信號(hào)。
如果在變頻器中將磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻，且該變頻器的輸出信號(hào)與上述調(diào)制信號(hào)一致，則可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方式減小調(diào)制信號(hào)的頻率。由此可以降低對(duì)變頻振蕩器的動(dòng)態(tài)要求。
如果中頻顯著低于磁共振信號(hào)的拉莫爾頻率，則在載波信號(hào)的頻移相同時(shí)會(huì)獲得較大的調(diào)制指數(shù)，并因此獲得非常高的信噪比。這在中頻位于1至3MHz之間時(shí)尤其明顯。
如果在對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制之前壓縮調(diào)制信號(hào)，則可以改善信噪比，尤其是對(duì)特別容易受噪聲干擾的小信號(hào)振幅而言。
如果在接收電路中將重新獲得的調(diào)制信號(hào)數(shù)字化，并將該經(jīng)過(guò)數(shù)字化的調(diào)制信號(hào)解壓縮，則可以特別容易地實(shí)現(xiàn)該解壓縮功能。
如果在接收電路一側(cè)通過(guò)多個(gè)天線接收從接收線圈無(wú)線傳輸?shù)浇邮针娐返慕?jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)，且通過(guò)選擇裝置將該載波信號(hào)傳輸?shù)皆摻邮针娐罚瑒t可以選擇通過(guò)哪個(gè)天線將該信號(hào)傳輸給接收電路。因此，即便在其中一個(gè)天線位置處通過(guò)多徑接收(這一點(diǎn)必須考慮到)出現(xiàn)信號(hào)干擾(Signaleinbruch)時(shí)，還是可以很好地接收經(jīng)過(guò)該頻率調(diào)制的載波信號(hào)。因?yàn)樵谶@種情況下可以很容易地轉(zhuǎn)接到其它天線上。
如果未經(jīng)調(diào)制的載波信號(hào)的載波頻率可變，則可在不同的載波頻率下使用相同的組件。因此，甚至可以在同一個(gè)磁共振設(shè)備中同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)接收系統(tǒng)，且這些接收系統(tǒng)之間互不干擾。


下面對(duì)照附圖所示的一種實(shí)施方式說(shuō)明本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)，其中原理性地示出了
圖1和圖2各示出了一個(gè)磁共振設(shè)備的接收系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了按照本發(fā)明的接收系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
圖1所示的磁共振設(shè)備的接收系統(tǒng)首先具有至少一個(gè)接收線圈1和至少一個(gè)接收電路2。該接收線圈1和接收電路2在空間上相互分離。
根據(jù)圖1，接收線圈1作為本地線圈(Localspule)。該接收線圈1具有一個(gè)磁共振天線3。接收線圈1借助該磁共振天線3接收模擬磁共振信號(hào)。該磁共振信號(hào)具有拉莫爾頻率fL。該拉莫爾頻率fL在典型應(yīng)用(基本磁場(chǎng)1.5T，檢測(cè)水或氫)中例如為63.6MHz。
根據(jù)圖1，該磁共振信號(hào)通過(guò)前置放大器4被輸出耦合，并被傳輸?shù)阶冾l振蕩器10的控制輸入端10＇。變頻振蕩器10例如可以是電壓控制的，即設(shè)計(jì)成所謂的VCO。
根據(jù)圖1，用于振蕩器10的調(diào)制信號(hào)就是磁共振信號(hào)本身。借助該調(diào)制信號(hào)，將變頻振蕩器10的載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率F。該載波信號(hào)被傳輸?shù)桨l(fā)送裝置11，由該發(fā)送裝置11以無(wú)線方式發(fā)送出去，并由此傳輸?shù)浇邮针娐?。
在接收電路2中，經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)被天線裝置12接收，并傳輸?shù)秸{(diào)制器15，借助該調(diào)制器15對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并由此重新獲得該調(diào)制信號(hào)。
圖2以相同的基本結(jié)構(gòu)詳細(xì)地示出了本發(fā)明接收系統(tǒng)的構(gòu)造。在圖2所示的實(shí)施方式中，示出了多個(gè)在原理上相互獨(dú)立的優(yōu)選實(shí)施類型，借助它們可以優(yōu)化該接收系統(tǒng)。
根據(jù)圖2，由前置放大器4輸出耦合的磁共振信號(hào)首先被傳輸?shù)阶冾l器5。根據(jù)圖2，該變頻器5在輸入端具有一個(gè)帶通濾波器5＇，在輸出端具有一個(gè)低通濾波器7。在兩個(gè)濾波器5＇、7之間配置了一個(gè)混頻器5＂。借助該變頻器5將所述磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻f′。
振蕩器信號(hào)從本地振蕩器6傳輸?shù)交祛l器5＂。該信號(hào)具有本地振蕩器頻率f，該頻率優(yōu)選為接近拉莫爾頻率fL，但又不同于拉摩爾頻率。位于本地振蕩器頻率f和拉莫爾頻率fL之間的頻差f′優(yōu)選在1至3MHz之間。因此該中頻f′明顯低于拉莫爾頻率fL。
因此在混頻器5＂的輸出端有兩個(gè)頻率信號(hào)，一個(gè)為拉莫爾頻率fL與本地振蕩器頻率f的和，另一個(gè)為拉莫爾頻率fL與本地振蕩器頻率f的差。借助低通濾波器7濾除該和頻率，從而將具有頻差f′(中頻f)的、到現(xiàn)在為止仍處于明顯低頻的信號(hào)傳輸?shù)綁嚎s器8。
為了避免通過(guò)混頻產(chǎn)生附加噪聲，在將磁共振信號(hào)傳輸?shù)交祛l器5＂之前，在帶通濾波器5′中對(duì)其進(jìn)行濾波，特別是濾除所謂的鏡像頻率。
在壓縮器8中對(duì)仍為模擬信號(hào)的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行壓縮。在此，由壓縮器8進(jìn)行的壓縮是非線性的，大的信號(hào)振幅因此被超比例地衰減。由此改善了信噪比，尤其是對(duì)小信號(hào)振幅而言。該壓縮器8的輸出信號(hào)被作為控制信號(hào)傳輸?shù)阶冾l振蕩器10的控制輸入端10＇。該載波信號(hào)的載波頻率F一般在1至2GHz之間。
然后，將上述經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)送裝置11或發(fā)送天線11，由該裝置11將經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)發(fā)送出去，從而將該信號(hào)無(wú)線傳輸?shù)浇邮针娐?。
根據(jù)圖2，天線裝置12具有多個(gè)單天線13，在這些單天線之后設(shè)置了一個(gè)選擇裝置14。借助該選擇裝置14，可以接通一個(gè)由單天線13接收的信號(hào)。因此天線設(shè)備12被設(shè)計(jì)成分集裝置。
接收到的經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)從單天線13被傳輸?shù)浇庹{(diào)器15。調(diào)制信號(hào)作為該解調(diào)器15的輸出信號(hào)可供使用。
根據(jù)圖2，上述重新獲得的調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)選擇裝置14被傳輸?shù)侥M-數(shù)字轉(zhuǎn)換器17以進(jìn)行數(shù)字化。該數(shù)字化后的調(diào)制信號(hào)然后傳輸?shù)浇鈮嚎s器18。在該解壓縮器中對(duì)該數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解壓縮。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)以前通過(guò)壓縮器8實(shí)施的壓縮的逆向工作。
為了使磁共振設(shè)備具有靈活性，尤其是為了能在必要時(shí)并行驅(qū)動(dòng)多個(gè)接收線圈1和接收電路2這樣的裝置，載波頻率F也是可變的。例如也可以通過(guò)在控制輸入端10＇上預(yù)先給定一個(gè)相應(yīng)的基本電壓值，對(duì)變頻振蕩器10預(yù)先給定一個(gè)例如可在1至2GHz之間以步距50MHz變化的頻率額定值F*。在這種情況下，在通過(guò)所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生頻移(典型的例如為8MHz)時(shí)，可以保證在相鄰載波頻率F之間具有足夠大的間距。
權(quán)利要求
1.一種模擬磁共振信號(hào)的傳輸方法，將磁共振信號(hào)從接收線圈(1)傳輸?shù)皆诳臻g上與該接收線圈(1)分離的接收電路(2)，-其中，在線圈一側(cè)，利用一個(gè)與該磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)將載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率(F)；-其中，將該經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)從該接收線圈(1)無(wú)線傳輸?shù)皆摻邮针娐?2)；-其中，將該經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)在該接收電路(2)中進(jìn)行解調(diào)，以重新獲得上述調(diào)制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸方法，其特征在于，將該磁共振信號(hào)在變頻器(5)中轉(zhuǎn)換到中頻(f′)，且該變頻器(5)的輸出信號(hào)與所述調(diào)制信號(hào)一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳輸方法，其特征在于，所述中頻(f′)明顯低于所述磁共振信號(hào)的拉莫爾頻率(fL)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳輸方法，其特征在于，所述中頻(f′)位于1至3MHz之間。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳輸方法，其特征在于，所述調(diào)制信號(hào)在對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制之前被壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳輸方法，其特征在于，對(duì)所述重新獲得的調(diào)制信號(hào)在接收電路(2)中進(jìn)行數(shù)字化，并對(duì)該經(jīng)過(guò)數(shù)字化的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解壓縮。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的傳輸方法，其特征在于，在接收電路一側(cè)通過(guò)多個(gè)天線(13)接收從所述接收線圈(1)無(wú)線傳輸?shù)剿鼋邮针娐?2)的經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)，并將該載波信號(hào)通過(guò)選擇裝置(14)傳輸?shù)皆摻邮针娐?2)。
8.一種用于接收模擬磁共振信號(hào)的接收線圈，其具有一個(gè)帶有控制輸入端(10＇)的變頻振蕩器(10)和一個(gè)發(fā)送裝置(11)，-其中，可將與磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)皆摽刂戚斎攵?10＇)；-其中，可以基于所傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào)將變頻振蕩器(10)的載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率(F)；-其中，可將經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)送裝置(11)，并由該發(fā)送裝置(11)無(wú)線發(fā)送出去。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接收線圈，其特征在于，在所述控制輸入端(10＇)之前設(shè)置變頻器(5)，借助該變頻器(5)可將所述磁共振信號(hào)轉(zhuǎn)換到中頻(f′)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接收線圈，其特征在于，所述中頻(f′)明顯低于所述磁共振信號(hào)的拉莫爾頻率(fL)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接收線圈，其特征在于，所述中頻(f′)位于1至3MHz之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的接收線圈，其特征在于，在所述控制輸入端(10＇)之前設(shè)置所述壓縮器(8)，借助該壓縮器(8)，可以將所述調(diào)制信號(hào)在對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制之前進(jìn)行壓縮。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的接收線圈，其特征在于，所述載波頻率(F)是可變的。
14.一種磁共振設(shè)備的接收系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的接收線圈(1)，和至少一個(gè)用于載波信號(hào)的接收電路(2)，利用一個(gè)與磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)將該載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率(F)，其中，所述接收電路(2)具有一個(gè)用于接收載波信號(hào)的天線裝置(12)，其中，可將該經(jīng)過(guò)調(diào)制的載波信號(hào)傳輸?shù)浇庹{(diào)器(15)，并借助該解調(diào)器(15)重新獲得所述調(diào)制信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，在所述解調(diào)器(15)之后設(shè)置一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(17)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，在所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(17)之后設(shè)置一個(gè)用于對(duì)所述數(shù)字化調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解壓縮的解壓縮器(18)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14、15或16所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述天線裝置(12)具有多個(gè)天線(13)，和設(shè)置于該天線(13)之后的選擇裝置(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬磁共振信號(hào)的傳輸方法以及相應(yīng)的設(shè)備。在接收線圈(1)中，利用一個(gè)與模擬磁共振信號(hào)相應(yīng)的調(diào)制信號(hào)將載波信號(hào)的頻率調(diào)制到載波頻率(F)。這種經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)將由接收線圈(1)無(wú)線傳輸?shù)皆诳臻g上與該接收線圈(1)分離的接收電路(2)上。該電路對(duì)經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以重新獲得上述調(diào)制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B7/08GK1430067SQ02151898
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月1日
發(fā)明者馬庫(kù)斯·維斯特 申請(qǐng)人:西門子公司