混合正交信号发生器、线圈发射前端装置、射频线圈系统以及磁共振成像系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，涉及一种磁共振成像系统，特别涉及一种磁共振混合正交信号发生器、线圈发射前端装置以及射频线圈系统。


背景技术：

2.磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即h

)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的射频电磁波照射之，使之产生共振频率。通过分析产生共振频率的射频信号所蕴含的空间相关的信息，就可以重建这一物体的物质的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的图像。
3.磁共振成像系统通常利用一射频体线圈对主磁场b0中的人体组织施加一具有拉莫频率(larmor frequency)的射频b1场。对于该射频体线圈需要提供相位差为90
°
的射频脉冲信号作为正交激励信号，使得主磁场b0中的质子的自旋轴在b1场的作用下产生偏角。现有的前置于射频体线圈，为该射频体线圈提供一正交激励信号的混合正交信号发生器，由于基于分支型的集总元件构成，其尺寸因正比于磁场强度的波长而受限。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开的一方面提供了一种混合正交信号发生器，具有紧凑的尺寸和足够的功率容量。所述混合正交信号发生器具有接收射频信号的输入端，基于所述射频信号生成一混合正交激励信号，并通过所述混合正交信号发生器的输出端提供所述混合正交激励信号，其特征在于，包括：第一导体，被设置为呈弧形状的导体通路，所述第一导体连接于所述输入端与所述输出端之间；以及与所述第一导体互感的第二导体，所述第二导体连接于所述输入端与输出端之间，其中，所述第一导体与第二导体相互平行且互为镜像设置。
5.可选地，该混合正交信号发生器还包括：基板，开设有平行的两面作为衬底；第一端子，设置于所述基板的第一面上，所述第一导体被构造于所述基板的第一面，所述第二导体被构造于所述基板的第二面。
6.可选地，该混合正交信号发生器在所述基板的第一面上构造有对应于所述输入端的第一端子和对应于所述输出端的第二端子，并于所述第一端子引出呈凸状弧形的所述第一导体连接至所述第二端子；以及在所述基板的第二面上构造有对应于所述输入端的第三端子和对应于所述输出端的第四端子，并于所述第三端子引出呈凸状弧形的所述第二导体连接至所述第四端子，其中，定义所述第一端子与所述第三端子作为所述混合正交信号发生器的输入端，所述第二端子与所述第四端子作为混合正交信号发生器的输出端。
7.可选地，该混合正交信号发生器的所述基板包括一电路印刷板，所述第一导体通
过蚀刻构造于所述电路印刷版的第一面的表面，所述第二导体通过蚀刻构造于所述电路印刷版的第二面的表面。
8.可选地，该混合正交信号发生器通过设置所述第一导体和所述第二导体的长度以及曲率以设定所述第一导体和所述第二导体之间的互感值。
9.可选地，该混合正交信号发生器从所述输入端引出的呈至少一个绕数的螺旋形的所述第一导体连接至所述输出端；以及从所述输入端引出的呈至少一个绕数的螺旋形的所述第二导体连接至所述输出端，其中，所述第一导体至少有一第一自相交处，所述第一导体于所述第一自相交处断开形成第一断口处，利用第一跨接导体将所述第一断口处两端连接，所述第二导体至少有一第二自相交处，所述第二导体于所述第二自相交处断开形成第二断口处，利用第二跨接导体将所述第二断口处两端连接。
10.可选地，该混合正交信号发生器的所述第一导体还包括带断口的第一导体第一结构部，所述第一导体第一结构部连接于所述输入端与所述输出端之间，以及沿所述第一导体第一结构部所在平面的平行位置开设有至少一个带断口的第一导体第二结构部；所述第二导体还包括带断口的第二导体第一结构部，所述第二导体第一结构部连接于所述输入端与所述输出端之间，以及沿所述第二导体第一结构部所在平面的平行位置开设有至少一个带断口的第二导体第二结构部，当所述第一导体第一结构部与所述第一导体第二结构部之间连接以在所述输出端与所述输入端之间形成呈螺旋导体通路的第一导体时，通过跨接导体将所述第一导体第一结构部的断口处与选择一个的所述第一导体第二结构部的断口处连接，以及所述第二导体第一结构部与所述第二导体第二结构部之间通过跨接导体连接，以在所述输出端与所述输入端之间形成的呈螺旋导体通路的所述第二导体与所述第一导体互为镜像设置。
11.可选地，该混合正交信号发生器的所述第一导体与所述第二导体互为镜像对称。
12.可选地，该混合正交信号发生器在所述输入端跨接有第一电容，以及在所述输出端跨接有第二电容。
13.可选地，该混合正交信号发生器的所述输入端与输出端分别设置有滤波电路，所述滤波电路包括接地的第一电阻以及接地的第三电容。
14.本公开的另一个方面公开了一种线圈发射前端装置，包括：如前所述的混合正交信号发生器，所述混合正交信号发生器被设置于射频发射单元与射频线圈单元之间，其中，所述混合正交信号发生器的输入端与所述射频发射单元连接以接收所述射频信号，并基于所述射频信号生成一混合正交激励信号，所述混合正交信号发生器的输出端被设置为向射频线圈单元的射频发射线圈提供所述混合正交激励信号。
15.可选地，该线圈发射前端装置还包括：发射/接收开关单元，被分别设置为在发射模式和接收模式之间切换，所述发射模式对应于所述射频线圈单元的射频发射线圈对一测量物体发射第一射频信号，所述接收模式对应于所述射频线圈单元的射频接收线圈从所述测量物体接收第二射频信号，其中，所述混合正交信号发生器的输出端与所述发射/接收开关单元连接，使得所述发射/接收开关单元被设置在所述发射模式下，所述混合正交信号发生器通过所述发射/接收开关单元向所述射频线圈单元提供所述混合正交激励信号。
16.本公开的另一方面还公开了一种射频线圈系统，其特征在于，包括：射频发射单元，用于产生射频信号；射频线圈单元，至少包括一射频发射线圈，用于对一测量物体发射
第一射频信号；以及如前所述的线圈发射前端装置，所述线圈发射前端装置的输入端连接至一射频发射单元以接收所述射频信号，基于所述射频信号生成一混合正交激励信号，并向射频发射线圈提供所述混合正交激励信号。
17.本公开的另一方面提供了一种磁共振成像系统。该磁共振成像系统包括：如前所述的射频线圈系统。
18.本公开的一个优势在于本公开所涉及的混合正交信号发生器通过设置两个具有高导电常数的弧形导体互为互感，以代替基于分支型的集总元件组成的混合正交信号发生器，因而具有更为紧凑的尺寸。
19.另一个优势在于，通过将互为互感的两个导体构造为呈螺旋形的导体通路，使得通过增加呈螺旋形导体的绕数以适用于更低场强强度的应用场景，同时保持紧凑的尺寸。
20.另一个优势在于，通过将互为互感的两个导体镜像设置，且互为镜像对称，以拟合一相位差为90
°
的混合正交激励信号。
21.另一个优势在于，通过将互为互感的导体设置为模块化设计，以根据不同的场强强度的应用场景以形成具有一定绕数的近似于螺旋形的导体通路。
附图说明
22.下面将通过参照附图详细描述本发明的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
23.图1为示出根据一个示例性实施例的基于集总元件的混合正交信号发生器的电路示意图；
24.图2为示出根据另一个示例性实施例的基于集总元件的混合正交信号发生器的电路示意图；
25.图3为示出根据一个示例性实施例的紧凑型混合正交信号发生器的互感螺旋形导体的三维模拟模型图；
26.图4为示出根据一个示例性实施例的混合正交信号发生器的电路图；
27.图5为示出根据一个示例性实施例的关于混合正交信号发生器在低磁场应用中的模拟电磁信号测量结果；
28.图6为示出根据一个示例性实施例的模块化设计的混合正交信号发生器的模型示意图；
29.图7为示出根据一个示例性实施例的射频线圈系统的功能框图；
30.图8为示出根据一个示例性实施例的磁共振成像系统的功能框图。
31.其中，附图标记如下：
32.100 磁共振成像系统
33.10 mr磁体组件
34.12 磁体
35.14 梯度线圈单元
36.16 射频线圈单元
37.161 射频发射线圈
38.162 射频接收线圈
39.20 线圈发射前端装置
40.22 混合正交信号发生器
41.222a 第一导体
42.222b 第二导体224a第一跨接导体
43.224b 第二跨接导体
44.226a 第一导体第一结构部
45.226b 第二导体第一结构部
46.226c 第一导体第二结构部
47.226d 第二导体第二结构部
48.a-a
’ꢀ
第三断口、第五断口
49.b-b’,c-c’,d-d’,e-e
’ꢀ
第四断口、第六断口
50.24 发射/接收开关单元
51.241 第一发射/接收开关
52.242 第二发射/接收开关
53.30 射频发射单元
54.32 射频发射器
55.34 假负载
56.40 梯度放大器
57.50 接收器
58.60 计算机
59.70 脉冲序列生成器
60.a 第一端子
61.b 第二端子
62.c 第三端子
63.d 第四端子
64.c
1 第一电容
ꢀꢀc2 第一电容
65.c3,c4,c5,c
6 第三电容
66.r1,r2,r3,r
4 第一电阻
具体实施方式
67.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
68.在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
69.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
70.在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在
的前提等。
71.图1为示出根据一个示例性实施例的基于集总元件的混合正交信号发生器的电路示意图。
72.如图1所示，磁共振成像系统中的π/2混合正交信号发生器(hybrid tx front-end) 可以为一体线圈(body coil)提供相位差为90
°
的两个射频脉冲信号，从而通过为体线圈提供正交化极化激励信号，实现恒定的b1场。多数现存的磁共振成像的临床应用都是基于3t，1.5t甚至更低的场，相关的射频激励频率低于128mhz。现有的混合正交信号发生器是分支线型，具有较大的尺寸，通常大于200mm
×
200mm，这是因为基于集总元件(lumped components)构成的分支线型的混合正交信号发生器，其尺寸大小正比于拉莫频率信号的波长，当拉莫频率较低时，相应的波长更长，导致现有的混合正交信号发生器对应更低场强的情况，其尺寸会更大。随着射频激励频率增大，基于集总元件制作的π/2混合正交信号发生器的体积会更大。
73.通常地，混合正交信号发生器由集总元件(lumped components)组成。矩阵形式的无损发射线端可以以阻抗zr和电长度θ的特征值表示。集总元件可以包括：集总感抗元件、集总容抗元件以及集总阻抗元件。上述结构的混合正交信号发生器的构架至少需要使用4个集总感抗元件，由于集总感抗元件的容许残留值范围比集总容抗元件更宽，这使得精细调节测试需付出更多的努力。又因为高射频发送电流作用于该射频发射端，射频发射端工作温度增加，导致混合可靠性降低。
74.对于一种减少测试成本的尝试，如图2所示，通常还有另一种π/2混合集总元件的设计被示出，其中利用了自感应和互感的集总感抗元件。但是受制于尺寸和功率容量的限制，该构架在高能量发送的应用中并没有优势。
75.本公开提供了一种混合正交信号发生器，所述混合正交信号发生器具有接收射频信号的输入端，基于射频信号生成一混合正交激励信号，并通过混合正交信号发生器的输出端混合正交激励信号，其特征在于，包括：第一导体，被设置为呈弧形状的导体通路，第一导体连接于输入端与输出端之间；以及设置为与第一导体互感的第二导体，所述第二导体连接于所述输入端与输出端之间，其中，所述第一导体与第二导体相互平行且镜像设置。因而，混合正交发生器可以将其输入端连接至一射频发射单元以接收射频信号，基于射频信号生成一混合正交激励信号，并向一射频线圈单元提供混合正交激励信号，以对b0主磁场施加一正交于b0的具有拉莫频率的b1场，将b0主磁场下的质子的自旋产生一定的偏角。该混合正交信号发生器具有紧凑的几何尺寸，其大致的构思在于在一较高导电常数的基材上构造有圆弧形或螺旋形的印刷导体所形成的互感装置。另外，为了保持该混合正交信号发生器应用于低磁场的磁共振成像系统，可以通过增加螺旋形的印刷导体的绕圈次数以获得高的感应系数。
76.以下结合附图，对本公开涉及的一种混合正交信号发生器进行详细说明。
77.如图3所示，被应用于射频线圈单元的发射前端的混合正交信号发生器22，可以将互感的第一导体和第二导体构造于一基板的两面，该混合正交信号发生器包括：基板，开设有平行的两面作为衬底，第一导体222a被构造于基板的第一面，第二导体222b被构造于基板的第二面。
78.根据一些实施例，基板的第一面上构造有对应于输入端的第一端子a和对应于输
出端的第二端子b，并于第一端子a引出呈凸状弧形的第一导体222a连接至第二端子b，以及在基板的第二面上构造有对应于输入端的第三端子c和对应于输出端的第四端子 d，并于第三端子c引出呈凸状弧形的第二导体222b连接至第四端子d，其中，定义第一端子a与第三端子c作为混合正交信号发生器22的输入端，第二端子b与第四端子 d作为混合正交信号发生器22的输出端。
79.根据一示出的实施例，基板可以是具有高电导率常数材料制作而成的。为此，所述基板包括一电路印刷板(pcb)，第一导体222a构造于电路印刷版的第一面的表面，第二导体构造于所述电路印刷版的第二面的表面。第一导体222a、第二导体222b可以分别通过蚀刻构造与电路印刷版的两面的表面上。
80.具体地，根据一示出的实施例，选取一尺寸为80mm
×
80mm电路印刷板，在该电路印刷板的第一面上，可以将第一端子与第二端子间的导体走线构造为具有半径为r0的圆弧形的第一导体。在电路印刷板的第二面上，可以将第三端子与第四端子间的导体走线构造为具有半径为r0的圆弧形的第二导体。电路印刷板可以根据设定的b1场的场强确定其尺寸，随着b1场的场强强度降低，电路印刷版的尺寸会有相应的增加。
81.需要说明的是，由于射频发射单元产生射频信号具有拉莫频率，该射频信号的频率与射频体线圈对主磁场施加的b1场呈线性关系。因而主磁场b0的磁场场强较低时，所需施加的b1场的场强较低，这是因为射频发射单元产生的射频信号的频率较低。根据一些实施例，为了让混合正交信号发生器能够适应于不同的磁场强度提供混合正交激励信号，可以通过改变所述第一导体222a和所述第二导体222b的长度以及曲率以设定第一导体222a和第二导体222b的互感值。可以利用毕奥-萨瓦尔定律(biot-savart law)，根据已知的b1场的场强设计适当的第一导体和第二导体的长度和曲率。当需要设定第一导体222a和第二导体222b为圆弧形时，此时曲率设定为1/r0，因而，对于第一导体和第二导体呈圆弧形时，只需对其半径进行调整。
82.由于基板所包括的电路印刷板的尺寸所限，还可以将第一导体222a和/或第二导体 222b构造为螺旋形导体以在不改变电路印刷板的尺寸，通过增加第一导体222a和/或第二导体222b的长度，适应于较低的b1场的场强。
83.图3为示出根据一个示例性实施例的紧凑型混合正交信号发生器的互感螺旋形导体的三维模拟模型图。
84.如图3所示，混合正交信号发生器可以包括从输出端引出的呈至少一个绕数的螺旋形的第一导体222a连接至输出端，以及从输出端引出的呈至少一个绕数的螺旋形的第二导体222b连接至输出端，其中，第一导体222a至少有一第一自相交处，第一导体222a 于第一自相交处断开形成第一断口处，利用第一跨接导体224a将第一断口连接，第二导体222b至少有一第二自相交处，第二导体222b于第二自相交处断开形成第二断口处，利用第二跨接导体224b将所述第二断口处两断连接。具体地，混合正交信号发生器22 可以包括从第一端子a引出的呈螺旋形的第一导体222a连接至所述第二端子b，以及从第三端子c引出的呈螺旋形的第二导体222b呈连接至第四端子d。另外，使用第一跨接导体224a、第二跨接导体224b可以使第一导体222a、第二导体222b呈螺旋形导体通路的方式将第一端子a与第二端子b、第三端子c与第四端子d间连接，避免了第一导体 222a、第二导体222b于第一自相交处、第二自相交处短接。
85.根据一示出的实施例，具体地，从第一端子a引出的第一导体222a呈螺旋形向中心收敛于第一末端，第一导体222a又于第一末端呈螺旋形向外引出，并连接至第二端子b，以及从第三端子c引出的第二导体222b呈螺旋形向中心收敛于第二末端，第二导体222b 又于第二末端呈螺旋形向外引出，并连接至第四端子d。
86.根据一示出的实施例，对于图3所示的实施例，对于一设定的b1场的场强强度为 23mhz的情况，根据一电磁仿真模型，在尺寸为80mm
×
80mm的电路印刷板的一面构造于第一端子a与第二端子b之间的呈螺旋形的第一导体222a具有两个第一自相交处，且通过两个第一跨接导体224a将两个第一断口的两端连接，从而增加了呈螺旋形导体通路的第一导体222a的绕数，同样地，在电路印刷板的另一面构造于第三端子c与第四端子d之间的呈螺旋形的第二导体具有两个第二自相交处，且通过两个第二跨接导体224b 将两个第二断口的两端连接，以增加第二导体222b的螺旋形导体通路的绕数。第一导体 222a可以与第二导体222b于电路印刷版两面互相镜像对称。根据一些实施例，电磁仿真模型可以根据输入的b1场的场强、电路印刷板的尺寸信息以及设定第一导体222a、第二导体222b为圆弧形的几何限制，即将曲率设定为半径的倒数，然后利用一基于biot-savart 定律的迭代程序，生成构成混合正交信号发生器22的第一导体222a、第二导体222b的圆弧形或螺旋形导体通路形状。
87.此外，如图5所示，电磁仿真模型还可以对生成的混合正交信号发生器22所生成的混合正交激励信号的相位差进行测量，如上述实施例中，b1＝23mhz的情况，电路印刷版的尺寸为80mm
×
80mm，且第一导体222a、第二导体222b的螺旋形导体通路的绕数为2的混合正交信号发生器，经测量其生成的混合正交激励信号的相位差δ
phase
＝89.76
°
。
88.根据一些实施例，为了使混合正交信号发生器22所产生的混合正交激励信号的相位差尽量逼近90
°
，第一导体222a与第二导体222b可以互为镜像对称。根据一示出的实施例，第一导体222a与第二导体222b可以于基板或电路印刷板的平行设置的两面呈镜像对称。
89.为了实现混合正交信号发生器22同时被应用于不同b1场强强度的应用场景，在一相同尺寸的基本或电路印刷版上构造的混合正交信号发生器22可以具有模块化的设计，以适合应用于不同磁共振系统的场强的情况。
90.图6为示出根据一个示例性实施例的模块化设计的混合正交信号发生器的模型示意图。
91.根据一些实施例，如图6所示，一个基于模块化设计的混合正交信号发生器22包括: 第一导体222a还包括带断口a-a’的第一导体第一结构部226a，第一导体第一结构部226a 连接于输入端与输出端之间，以及沿第一导体第一结构部222a所在平面的平行位置开设有至少一个带断口b-b’，c-c’，d-d’的第一导体第二结构部226b，第二导体222b还包括带断口a-a’的第二导体第一结构部226c，所述第二导体第一结构部226c连接于输入端与输出端之间，以及沿第二导体第一结构部226c所在平面的平行位置开设有至少一个带断口 b-b’，c-c’，d-d’的第二导体第二结构部226d，当第一导体第一结构部226a与第一导体第二结构部226b之间连接以在输出端与输入端之间形成呈螺旋导体通路的第一导体222a 时，通过跨接导体将第一导体第一结构部226a的断口a-a’处与选择一个的第一导体第二结构部226b的断口b-b’，c-c’，d-d’处连接，以及第二导体第一结构部226c与所述第二导体第二
结构部226d之间通过跨接导体连接，以在输出端与输入端之间形成的呈螺旋导体通路的第二导体222b与第一导体222a互为镜像设置。
92.具体地，该混合正交信号发生器22包括：第一导体222a包括带断口的第一导体第一结构部226a，以及与第一导体第一结构部226a所在平面的平行位置开设有至少一个第一导体第二结构部226b，第一导体第一结构部226a于输入端与输出端之间开设一第三断口a-a’处，且第一导体第二结构部226b开设至少一第四断口b-b’,c-c’,d-d’,e-e’，当第一导体第一结构部226a与第一导体第二结构部226b间连接时，第三断口a-a’处与选择一个第四断口b-b’,c-c’,d-d’,e-e’处之间分别通过一对对角的第三跨接导体连接以形成呈螺旋形导体通路的第一导体222a，第二导体222b包括带断口的第二导体第一结构部226c，以及与第二导体第一结构部226c所在平面的平行位置开设有至少一个带断口的第二导体第二结构部226d，第二导体第一结构部226c于输入端与输出端之间开设第五断口a-a’处且第二导体第二结构部226d开设至少一第六断口b-b’,c-c’,d-d’,e-e’，当所述第二导体 222b与第二平行导体226b间连接时，第五断口a-a’处与择一的第六断口b-b’,c-c’,d-d’, e-e’处之间可以通过一对对角的第四跨接导体连接。通过上述构造方式，在第一导体第一结构部226a于第三断口a-a’处与择一的第一导体第二结构部226b的第四断口b-b’,c-c’, d-d’,e-e’之间以第三跨接导体连接，以及第二导体第一结构部226c于第五断口a-a’处与第二导体第二结构部226d的择一的第六断口b-b’,c-c’,d-d’,e-e’之间以第四跨接导体连接，可以分别在基板或印刷电路板两面近似地构造出呈螺旋形的导体通路第一导体222a 和第二导体222b，以在混合正交信号发生器的输入端与输出端之间形成第一导体222a 与第二导体222b之间的互感。
93.根据一示出的实施例，如图6所示，在基板/电路印刷版的第一面，将第一端子a与第二端子b进行连接的第一导体第一结构部226a构造为一具有圆弧形导体通路，第一导体具有半径r1，以及同时平行于第一导体第一结构部226a两个具有一定间隔设置的第一导体第二结构部226b，分别具有半径r2、r3，且r2、r3的半径分别小于r1。同时，在基板 /电路印刷版的第二面，将第三端子c与第四端子d进行连接的第二导体第一结构部226c，以及与两个具有一定间隔设置平行于第二导体第一结构部226c的第二导体第二结构部 226d分别与第一面的第一导体第一结构部226a、第一导体第二结构部226b相互镜像设置。第一导体第一结构部226a、第二导体第一结构部226b的第三断口、第五断口被记为 a-a’，两个第一导体第二结构部226b可以在与第一导体第一结构部226a开设第三断口a-a’的相对位置分别开设的第四断口记为b-b’、c-c’、d-d’以及e-e’，两个镜像设置的第二导体第二结构部226d可以在第二导体第一结构部226c开设第五断口a-a’的相对位置分别开设的第六断口记为b-b’、c-c’、d-d’以及e-e’。另外需要说明的是，该基板/电路印刷板可以具有80mm
×
80mm的尺寸。
94.具体混合正交信号发生器22的模块化设计应用可以包括如下几种场景：在设定b1场强为3t时，只需要将第一导体第一结构部226a、第二导体第一结构部226c间a-a’断口间使用跨接导体连接，从而分别形成如前所述的实施例中的第一导体222a与第二导体 222b。
95.在设定b1场强为1.5t时，需要将第一导体第一结构部226a与第二个第一导体第二结构部226b之间的断口d-a’处，以及断口d
’-
a处使用一对对角的第三跨接导体连接，以及将该第一导体第二结构部226b的另一断口c-c’通过另一跨接导体进行连接，从而形成一具
有绕数为1的呈螺旋形导体通路的第一导体222a，同样地，第二导体第一结构部226c 与其中第二个第二导体第二结构部226d的断口d-a’处，以及断口d
’-
a处之间使用一对对角的第四跨接导体连接，将该第二导体第二结构部226d的断口c-c’通过另一跨接导体进行连接，从而形成一与第一导体222a镜像设置的第二导体222b，并于第一导体222a可以互感。
96.在设定b1场强更低的情况，如b1＝23mhz时，于基板/电路印刷版的两面需依次将a-b’、 b-a’、d-e’、e
’-
d以及c-c’通过跨接导体连接，得到一具有近似于绕数为2的呈螺旋形导体通路的一对互感导体。
97.为了实现对混合正交信号发生器22的电容值的微调，且不改变混合正交信号发生器 22整体尺寸大小，可以在混合正交信号发生器22的输出端之间以及输入端之间连接体积较小、电容值较小的电容器件进行电容值的微调。
98.图4示出根据一个示例性实施例的混合正交信号发生器的电路图。
99.如图4所示，混合正交信号发生器22的输入端跨接有第一电容c1，以及在输出端跨接有第二电容c2需要说明的是，第一电容c1、第二电容c2的容值和体积都较小，以作为混合正交信号发生器的电容值的微调。另外，理解第一电容c1、第二电容c2的意义和位置可以参考图2中的一种基于分支形的混合正交发生器的相关电路，该电路可以被理解为本公开所涉及的混合正交信号发生器22的等效电路。
100.根据一示出的实施例，如图4所示，在输入端的第一端子a与第三端子c之间设置有第一电容，以及在输出端的第二端子b与第四端子d之间设置有第二电容。
101.为了对混合正交信号发生器22减少噪音或干扰的影响，可以对混合正交信号发生器 22提供滤波电路。
102.根据一些实施例，如图4所示，混合正交信号发生器22的输入端与输出端分别设置有滤波电路，滤波电路包括接地的第一电阻r1,r2,r3,r4以及接地的第三电容c3,c4,c5,c6。需要说明的是，各滤波电路分别由第一电阻r1和第三电容c3,第一电阻r1和第三电容 c3，第一电阻r1和第三电容c3，第一电阻r1和第三电容c3等组成rc滤波电路。根据一示出的实施例，如图4所示，混合正交信号发生器22的滤波电路的输入端可以包括第一端子a和第三端子c，输出端可以包括第二端子b和第四端子d，从而第一端子a、第三端子c、第二端子b以及第四端子d可以分别依次与第一电阻r1,r2,r3,r4连接并接地，以及分别依次与第三电容c3,c4,c5,c6连接并接地。同样地，上述电子元件的电阻值、电容值较小，不会影响混合正交信号发生器22的体积。
103.本公开的另一方面提供了一种线圈发射前端装置，该线圈发射前端装置可以为一射频线圈单元中的射频发射线圈提供混合正交激励信号。
104.图7为示出根据一个示例性实施例的射频线圈系统的功能框图。
105.如图7所示，线圈发射前端装置20，包括：混合正交信号发生器22，混合正交信号发生器22被设置于射频发射单元30与射频线圈单元16之间，其中，混合正交信号发生器22的输入端连接至一射频发射单元30以接收射频信号，并基于射频信号生成一混合正交激励信号，混合正交信号发生器22的输出端被设置为向射频线圈单元16的射频发射线圈161提供混合正交激励信号。
106.射频线圈单元16可以包括用于对磁共振成像系统中的测量物体或成像物体发射第一射频信号的射频发射线圈161，以及用于从该测量物体或成像物体接收响应的第二射
频信号的射频接收线圈162。其中，射频发射线圈161可以在混合正交激励信号的作用下，向测量物体或成像物体发射第一射频信号，而第二射频信号为自测量物体或成像物体的射频共振信号，是测量物体或成像物体中的相关自旋的核子由于在一射频共振频率的作用下受到激发而产生关于自旋轴进动，具有关于空间分布的物质信息。
107.根据一些实施例，射频发射单元30可以包括一用于产生具有拉莫频率的射频信号的射频发射器32，该射频信号被混合正交信号发生器22接收，以产生用于激励射频发射线圈161的混合正交激励信号，以及起到调节射频发射器32的假负载34，射频发射器 32可以与输入端的第一端子a或第三端子c连接，假负载34可以连接至另一端子。还需要说明的是，射频发射器32可以连接一射频放大器，以将从磁共振成像系统的脉冲序列生成器所产生的脉冲序列进行放大。
108.根据一些实施例，线圈发射前端装置20还可以包括：发射/接收开关单元24，被分别设置为在发射模式和接收模式之间切换，发射模式对应于射频发射线圈161对一测量物体发射第一射频信号，接收模式对应于射频线圈单元16的射频接收线圈162从测量物体接收第二射频信号，其中，混合正交信号发生器22的输出端与发射/接收开关单元24 连接，使得发射/接收开关单元24被设置在发射模式下，混合正交信号发生器22通过发射/接收开关单元24向射频发射线圈161提供混合正交激励信号。
109.根据一些实施例，混合正交信号发生器22的输出端的第二端子b和第四端子d 可以与发射/接收开关单元24连接。
110.根据一些实施例，发射/接收开关单元24包括：对应于0相位的第一发射/接收开关 241，对应于90
°
相位的第二发射/接收开关242，第一发射/接收开关241可以与混合正交信号发生器22的输出端的第二端子b连接，第二发射/接收开关242可以与第四端子 d连接，控制第一发射/接收开关241、第二发射/接收开关242设置在发射模式下，混合正交信号发生器22可向射频发射线圈161提供混合正交激励信号，以激励射频发射线圈 161向一测量/成像物体发射拉莫频率的第一射频信号。另外，射频接收线圈16也可以与发射/接收开关单元24连接，将反映测量/成像物体的共振信号的第二射频信号通过设置于接收模式下的发射/接收开关单元24接收，并通过接收一路发送至磁共振成像系统的接收器进行接收，接收器可以将共振信号发送至重建装置/单元以获取成像。
111.本公开的另一方面公开了一种射频线圈系统，该射频线圈系统可以包括：射频发射单元30，用于产生射频信号，射频线圈单元16，至少包括一射频发射线圈161，用于对一测量物体发射第一射频信号，以及线圈发射前端装置20，线圈发射前端装置20的输入端连接至一射频发射单元30以接收射频信号，基于该射频信号生成一混合正交激励信号，并向射频发射线圈161提供所述混合正交激励信号。
112.本公开的另一方面公开了一种磁共振成像系统，该磁共振成像系统100：如前所述的射频线圈系统。
113.图8为示出根据一个示例性实施例的磁共振成像系统100的功能框图。
114.如图8所示，在磁共振成像系统100中，mr磁体组件10可以包括：一空间部分(如磁共振腔体)以降物体或患者置于其中，该空间部分可以环绕于该物体或患者以进行成像，磁体12用以形成静态磁场b0，梯度线圈单元14，被设置为与梯度放大器40连接，利用梯度放大器40为梯度线圈单元14提供激励，使梯度线圈单元14为空间部分提供梯度磁场，射频线圈
单元16，射频线圈单元16包括用以提供射频脉冲信号以激发物体中的自旋核子在共振射频频率下(或拉莫频率)绕一自旋轴产生进动的射频发射线圈161，以及用以探测物体产生磁共振信号的射频接收线圈162，射频发射单元30用以产生应用于射频发射线圈161提供激励的射频信号，该射频信号可以由脉冲序列生成器70生成的脉冲序列产生，脉冲序列生成器70还可以从计算机60接收指令对梯度线圈单元14提供脉冲序列，并由梯度线圈单元14产生梯度磁场以便于读取空间信息，由射频发射单元 30可以包括射频发射器32，射频发射器32可以包括一射频放大器将脉冲序列放大后生成用于激励射频发射线圈161的射频信号，线圈发射前端装置20用以从射频发射单元 30接收射频信号，包括用于基于射频信号产生用于激励射频发射线圈161的混合正交激励信号的混合正交信号发生器22，以及通过发射/接收开关单元24将混合正交激励信号向射频发射线圈161提供混合正交激励信号。
115.接收器50可以设置于磁共振成像系统100的接收路，用于通过发射/接收开关单元 24从射频接收线圈162接收由物体的自旋核子在拉莫频率下产生的共振信号，接收器50 可以包括一前置放大器，可以将共振信号进行放大后提供至计算机60的重建单元/装置，重建单元/装置可以利用逆傅里叶变换运算操作从共振信号中重建反映测量物体的物质的空间分布图像，接收器50还可以包括以模数转换单元，以为计算机60提供数字信号。
116.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。