CN107192971B - 环形器机箱及环形器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形器机箱，包括用于安装环形器的壳体，所述机箱内形成磁场强度相对较强的磁场区域，所述壳体上设有用于防止所述磁场区域内的磁通沿所述磁通发散方向从所述壳体内泄露出去的磁屏蔽结构。本发明的环形器机箱，壳体上设有用于防止环形器的较强磁场区域内的磁通，沿着磁通发散方向从所述壳体内泄露出去的磁屏蔽结构，可以避免环形器机箱在安装环形器后环形器漏磁较大的问题，从而解决因为环形器漏磁较大，靠近环行器附近的铁磁环境变化，所导致环行器铁氧体区域的磁场偏离最佳工作磁场甚至使环行器失效的问题。本发明还涉及一种环形器组件。

Description

环形器机箱及环形器组件

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种环形器机箱及环形器组件。

背景技术

磁共振射频发射装置通常包括射频信号产生装置，射频功率放大器和磁共振天线。射频信号产生装置产生的射频信号经过射频功率放大器放大后，经由磁共振天线发射。

磁共振天线的端子和磁共振射频功率放大器之间通常接入一个环行器，该环行器也可以集成在射频功率放大器机箱内，该环行器能够将来自放大器的发射功率几乎无损的传输给磁共振天线，而反射功率则达到环行器的第三个输出端，在第三个输出端发射功率可以转变为热量。理想的环行器应能在某一个方向上将信号无衰减无反射的从一个端子传输到另一个端子。为了获得尽可能理想的环行器，关键在于找到正确的工作点，尤其是理想的工作磁场。已知的环行器需要通过永久磁体形成具有一定大小的静态磁场。由于磁场对环行器工作点的影响，通常用导磁性能特别好的器件将磁场连成一个磁回路，以便尽可能避免散射耗散。

然而，请参阅图1，图1为现有技术中典型的环形器结构，包括间隔设置的两磁场材料102及位于两磁场材料102之间的上支撑组件103、微波铁氧体和传输线104及下支撑组件105，其中两磁场材料102分别安装在上支撑组件103与下支撑组件105的相悖的两侧，微波铁氧体和传输线104嵌在下支撑组件105内，上支撑组件103与下支撑组件105的相对的两面贴合并例如通过螺钉固定在一起。用于安装该环形器的机箱内会形成第一磁场区域、第二磁场区域及第三磁场区域，其中第一磁场区域与第二磁区域由磁场材料102的磁通沿着垂直于磁场材料102所在的平面的方向向外发散形成，也就是说第一磁场区域与第二磁场区域位于环形器的两端且第一磁场区域的发散方向与第二磁场区域的发散方向相反且垂直于磁场材料102所在平面，第三磁场区域为环形器的磁通向侧部发散形成，根据磁通的分布可知，第一磁场区域的磁场强度与第二磁场区域的磁场强度相对较强，而第三磁场区域的磁场强度较弱。由于第一磁场区域的磁场强度与第二磁场区域的磁场强度相对较强，第一磁场区域与第二磁场区域的磁场内仍然会有部分磁通会沿着对应的发散方向发散到环行器结构以外，从环形器机箱泄露出去，这种现象被称为环形器漏磁，环形器漏磁后，靠近环行器附近的铁磁环境变化，会导致环行器铁氧体区域的磁场偏离最佳工作磁场，甚至使环行器失效。

发明内容

基于此，有必要提供一种环形器机箱，以解决现有技术中环形器机箱在安装环形器后，环形器存在漏磁较大的问题。

本发明提供一种环形器机箱，包括用于安装环形器的壳体，所述机箱内形成磁场强度相对较强的磁场区域，所述壳体上设有用于防止所述磁场区域内的磁通沿所述磁通发散方向从所述壳体内泄露出去的磁屏蔽结构。

进一步地，所述磁场区域包括第一磁场区域及第二磁场区域，所述第一磁场区域内的磁通沿着第一方向发散，所述第二磁场区域内的磁通沿着第二方向发散，所述磁屏蔽结构用于防止所述第一磁场区域内的磁通及所述第二磁场区域内的磁通，对应沿着所述第一方向及所述第二方向从所述壳体内泄漏出去。

进一步地，所述壳体包括底板及与所述底板相对的顶板，所述第一方向朝向所述顶板，所述第二方向朝向所述底板，所述磁屏蔽结构分别设置在所述底板与所述顶板上。

进一步地，所述底板和/或所述顶板由磁屏蔽材料制成以形成所述磁屏蔽结构，或者所述磁屏蔽结构为固定在所述底板和/或所述顶板上的磁屏蔽板。

进一步地，所述磁屏蔽结构为固定在所述底板上的磁屏蔽板，所述底板设有环形器安装区，所述磁屏蔽板正对所述环形器安装区，并且所述磁屏蔽板的尺寸大于所述环形器在所述底板上的投影的尺寸。

进一步地，所述磁屏蔽板的厚度在1mm～2mm之间，并且所述磁屏蔽板的朝向所述环形器的面到所述环形器的垂直距离至少为所述磁屏蔽板的厚度的两倍。

进一步地，所述顶板由磁屏蔽材料制成以形成所述磁屏蔽结构，所述顶板的厚度在1mm～2mm之间，所述顶板的朝向所述环形器的面到所述环形器的垂直距离至少为所述顶板的厚度的两倍。

进一步地，所述壳体还包括连接所述底板及所述顶板的侧板，所述环形器还包括磁场强度相对较弱的第三磁场区域，所述第三磁场区域内的磁通朝向所述侧板所在的方向发散，所述侧板的位于所述环形器的漏磁覆盖范围内的部分由磁屏蔽材料制成。

本发明还提供一种环形器组件，包括：环行器、壳体，所述环行器包括沿上下方向相对布置的上、下磁场材料，且所述壳体包括顶板、底板及侧板，所述顶板位于上磁场材料的上方，且顶板与上磁场材料间隔设置，所述底板位于下磁场材料的下方，且底板与下磁场材料间隔设置，所述顶板/底板由磁屏蔽材料制成或者所述顶板/底板上与环形器对应的位置设有磁屏蔽板。

进一步地，所述侧板上设有数个连接端，且该数个连接端与环行器通过线缆连接。

本发明的环形器机箱及环形器组件，壳体上设有用于防止环形器的较强磁场区域内的磁通，沿着磁通发散方向从所述壳体内泄露出去的磁屏蔽结构，可以避免环形器机箱在安装环形器后环形器漏磁较大的问题，从而解决因为环形器漏磁较大，靠近环行器附近的铁磁环境变化，所导致环行器铁氧体区域的磁场偏离最佳工作磁场甚至使环行器失效的问题。

附图说明

图1是现有技术中的环形器的分解结构示意图。

图2是本发明实施例的环形器机箱的立体结构图。

图3是图2的另一方向的立体结构图。

图4是图2的仰视图，图4未示出设在底板上的磁屏蔽板。

图5是图3中的环形器机箱去掉侧板后的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2-5，本发明实施例提供一种环形器机箱，包括壳体100，壳体100内安装有环形器5，可以理解的是，环形器5为本领域典型环形器，包括磁场强度相对较强的磁场区域，所述壳体100上设有用于防止所述磁场区域内的磁通沿所述磁通发散方向从所述壳体内泄露出去的磁屏蔽结构。

在本实施例中，该磁场强度相对较强的磁场区域包括第一磁场区域及第二磁场区域，第一磁场区域内的磁通沿着第一方向发散，第二磁场区域内的磁通沿着第二方向发散，磁屏蔽结构用于防止第一磁场区域内的磁通及第二磁场区域内的磁通，对应沿着第一方向及第二方向从壳体100内泄漏出去。

具体地，在本实施例中，壳体100包括底板1及与底板1相对的顶板2，第一方向朝向壳体100的顶板2，第二方向朝向底板1，磁屏蔽结构分别设置在底板1及顶板2上。

设于顶板2上的磁屏蔽结构为顶板2，顶板2由磁屏蔽材料制成，或者设于顶板2上的磁屏蔽结构为磁屏蔽板。在本实施例中，顶板2由磁屏蔽材料制成，具有磁屏蔽功能，也就说顶板2为磁屏蔽结构，这样可以增大磁屏蔽效果，优选地，顶板2由SPCC材料(冷轧钢板)制成，SPCC材料(冷轧钢板)具有较好的刚性以及磁屏蔽效果，在保证顶板2具有较好的磁屏蔽功能的前提下，可以减少顶板2的厚度，在其他实施例中，磁屏蔽材料可以为硅钢等。在其他实施例中，设于顶板2上的磁屏蔽结构为磁屏蔽板，该结构与底板1上设置磁屏蔽板6的结构相同，详见下述。

设于底板1上的磁屏蔽结构为底板1，底板1由磁屏蔽材料制成，或者设于底板1上的磁屏蔽结构为磁屏蔽板6。在本实施例中，设于底板1上的磁屏蔽结构为磁屏蔽板6，底板1由散热材料例如铝制成，可以使得底板1具有较散热效果，磁屏蔽板6由SPCC材料(冷轧钢板)制成，SPCC材料(冷轧钢板)具有较好的刚性以及磁屏蔽效果，在保证磁屏蔽板6具有较好的磁屏蔽功能的前提下，可以减少磁屏蔽板6的厚度，在其他实施例中，磁屏蔽材料可以为硅钢等。环形器5安装在壳体100的底板1上，底板1上设有环形器安装区，环形器5安装在环形器安装区。磁屏蔽板6正对环形器安装区设置，并且磁屏蔽板6的尺寸大于环形器5在底板1上的投影的尺寸，以有效防止环形器5从环形器机箱的底部漏磁。

在本实施例中，电磁屏蔽板6正对环形器安装区域设有开口7，磁屏蔽板6盖合开口7并固定在底板1的底面上。具体地，磁屏蔽板6可以通过螺钉等固定件锁固在底板1的底面上，在其他实施例中，磁屏蔽板6也可以通过焊接的方式焊接在底板1的底面上。

在本实施例中，磁屏蔽板6的厚度在1mm～2mm之间，磁屏蔽板6的厚度优选1.5mm，并且磁屏蔽板6的朝向环形器5的面到环形器5的垂直距离至少为磁屏蔽板6的厚度的三倍，以有效防止环形器5从环形器机箱的底部漏磁，并且可以有效节省材料，降低成本，另外可以防止磁屏蔽板6的结构或安装误差造成环形器磁屏蔽效果不一致。

在本实施例中，顶板2的厚度在1mm～2mm之间，顶板2的厚度优选1.5mm，并且顶板2的朝向环形器5的面到环形器5的垂直距离至少为顶板2的厚度的三倍，以有效防止环形器5从环形器机箱的顶部漏磁，并且可以有效节省材料，降低成本，另外可以防止磁屏蔽板6的结构或安装误差造成环形器磁屏蔽效果不一致。

环形器5还包括磁场强度相对较弱的第三磁场区域，壳体100还包括连接顶板2与底板1的侧板3，为了防止环形器5从环形器机箱的侧部漏磁，侧板3位于环形器5的漏磁覆盖范围外侧，环形器5的漏磁覆盖范围可以通过仿真或者测试得到。此时，侧板3的材料可以由散热材料例如铝合金材料制成，以利于环形器机箱内安装的电子元件散热。

当然，基于成本或者设计误差方面的考虑，侧板3也可能出现部分或者全部位于环形器5的漏磁覆盖范围内的情况，此时，侧板3的位于环形器5的漏磁覆盖范围内的部分由磁屏蔽材料制成，以防止环形器5从环形器机箱的侧部漏磁，侧板3位于环形器5的漏磁覆盖范围外侧的部分由散热材料例如铝合金材料制成，以便于环形器机箱内的电子元件散热。可以理解的是，侧板3的位于环形器5的漏磁覆盖范围内的部分由SPCC材料(冷轧钢板)制成，SPCC材料(冷轧钢板)具有较好的刚性以及磁屏蔽效果，在保证侧板3具有较好的磁屏蔽功能的前提下，可以减少侧板3的厚度，在其他实施例中，磁屏蔽材料可以为硅钢等。

具体地，在本实施例中，环形器机箱呈长方体状，相应地，侧板3包括首尾依次连接的前侧板、后侧板、左侧板及右侧板，例如前侧板位于环形器5的漏磁覆盖范围内，其他的几块板位于环形器5的漏磁覆盖范围外侧，位于环形器5的漏磁覆盖范围外侧的这几块板可以由散热材料例如铝合金材料制成。可以理解的是，环形器机箱的形状不限，环形器机箱可以呈圆柱状、圆台状等，侧板3相应设置成上环形器机箱的形状即可，侧板3在材质上的选择的原则与上述实施例相同，在此不再赘述。

上述实施例中，磁屏蔽板6、侧板3中用于防止环形器5漏磁的部分以及顶板2均由铁镍合金制成，在其他实施例中，磁屏蔽板6、侧板3中用于防止环形器5漏磁的部分以及顶板2也可以由其他类型的磁屏蔽材料制成。

本发明还提供了一种环形器组件，包括：环行器5、壳体100，环行器5包括沿上下方向相对布置的上、下磁场材料，且壳体100包括顶板2、底板1、侧板3，顶板2位于上磁场材料的上方，且顶板2与上磁场材料间隔设置，底板1位于下磁场材料的下方，且底板1与下磁场材料间隔设置，顶板2/底板1由磁屏蔽材料制成或者顶板2/底板1上与环形器5对应的位置设有磁屏蔽板。

进一步地，侧板3可以包括前侧板、后侧板、左侧板、右侧板中的一个或多个，即并不限定环形器壳体100为封闭结构。

进一步地，侧板3上设有数个连接端，且该数个连接端与环行器通过线缆连接，以分别实现环形器与射频功率放大器放大器和天线的连接。

本发明还提供一种环形器组件，包括环行器5及壳体100，所述环行器5包括沿上下方向相对布置的上、下磁场材料，且所述壳体100包括顶板2、底板1及侧板3，所述顶板2位于上磁场材料的上方，且顶板2与上磁场材料间隔设置，所述底板1位于下磁场材料的下方，且底板1与下磁场材料间隔设置，所述顶板2/底板1由磁屏蔽材料制成或者所述顶板2/底板1上与环形器5对应的位置设有磁屏蔽板。

进一步地，所述侧板3上设有数个连接端，且该数个连接端与环行器通过线缆连接。

本发明的环形器机箱及环形器组件，壳体100上设有用于防止环形器5的较强磁场区域内的磁通，沿着磁通发散方向从所述壳体100内泄露出去的磁屏蔽结构，可以避免环形器机箱在安装环形器5后环形器5漏磁较大的问题，从而解决因为环形器漏磁较大，靠近环行器附近的铁磁环境变化，所导致环行器铁氧体区域的磁场偏离最佳工作磁场甚至使环行器失效的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种环形器机箱，包括用于安装环形器(5)的壳体(100)，所述机箱内形成磁场强度相对较强的磁场区域，其特征在于，所述壳体(100)上设有用于防止所述磁场区域内的磁通沿所述磁通发散方向从所述壳体(100)内泄露出去的磁屏蔽结构；

所述壳体(100)包括底板(1)、与所述底板(1)相对的顶板(2)以及连接所述底板(1)及所述顶板(2)的侧板(3)，所述磁屏蔽结构分别设置在所述底板(1)与所述顶板(2)上，所述环形器还包括磁场强度相对较弱的第三磁场区域，所述侧板(3)的位于所述第三磁场区域的漏磁覆盖范围内的部分由磁屏蔽材料制成，所述侧板(3)的位于所述第三磁场区域的漏磁覆盖范围外侧的部分由散热材料制成。

2.根据权利要求1所述的环形器机箱，其特征在于，所述磁场区域包括第一磁场区域及第二磁场区域，所述第一磁场区域内的磁通沿着第一方向发散，所述第二磁场区域内的磁通沿着第二方向发散，所述磁屏蔽结构用于防止所述第一磁场区域内的磁通及所述第二磁场区域内的磁通，对应沿着所述第一方向及所述第二方向从所述壳体(100)内泄漏出去。

3.根据权利要求2所述的环形器机箱，其特征在于，所述第一方向朝向所述顶板(2)，所述第二方向朝向所述底板(1)。

4.根据权利要求3所述的环形器机箱，其特征在于，所述底板(1)和/或所述顶板(2)由磁屏蔽材料制成以形成所述磁屏蔽结构，或者所述磁屏蔽结构为固定在所述底板(1)和/或所述顶板(2)上的磁屏蔽板(6)。

5.根据权利要求4所述的环形器机箱，其特征在于，所述磁屏蔽结构为固定在所述底板(1)上的磁屏蔽板(6)，所述底板(1)设有环形器安装区，所述磁屏蔽板(6)正对所述环形器安装区，并且所述磁屏蔽板(6)的尺寸大于所述环形器(5)在所述底板(1)上的投影的尺寸。

6.根据权利要求5所述的环形器机箱，其特征在于，所述磁屏蔽板(6)的厚度在1mm～2mm之间，并且所述磁屏蔽板(6)的朝向所述环形器(5)的面到所述环形器(5)的垂直距离至少为所述磁屏蔽板(6)的厚度的两倍。

7.根据权利要求4所述的环形器机箱，其特征在于，所述顶板(2)由磁屏蔽材料制成以形成所述磁屏蔽结构，所述顶板(2)的厚度在1mm～2mm之间，所述顶板(2)的朝向所述环形器(5)的面到所述环形器(5)的垂直距离至少为所述顶板(2)的厚度的两倍。

8.根据权利要求2所述的环形器机箱，其特征在于，所述第三磁场区域内的磁通朝向所述侧板(3)所在的方向发散。