CN113655422A - 磁共振射频发射装置以及磁共振系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磁共振射频发射装置以及磁共振系统，其中，该磁共振射频发射装置包括射频功率放大器、阻抗匹配网络以及发射接收状态控制单元，其中：所述射频功率放大器用于产生预设射频信号；所述阻抗匹配网络用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元，所述阻抗匹配网络实现阻抗匹配；所述发射接收状态控制单元用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。通过无磁化的可在扫描间工作的阻抗匹配网络替代环形器，以抵消负载变化对射频功率电路的性能造成影响，从而使得磁共振射频发射装置可以进行集成，实现磁共振系统低成本、高性能、小型化的整体需求。

Description

磁共振射频发射装置以及磁共振系统

技术领域

本申请涉及磁共振技术领域，特别是涉及一种磁共振射频发射装置以及磁共振系统。

背景技术

磁共振系统传统的射频发射架构为，设备间的射频功率放大器(radio frequencypower amplifier，RFPA)产生高保真度的射频功率信号，经过多级射频大功率线缆和穿板接头传送到扫描间的发射接收状态控制单元,发射接收状态控制单元通过内置的发射状态选择开关将射频功率传送至指定的射频线圈，并对发送至射频线圈的射频信号进行采样用于上位机射频监控。由于磁共振扫描不同病人带来的射频功放输出阻抗变化会引起射频功放输出特性改变，一般在射频功放输出侧集成带有磁芯的环形器，以抵消负载阻抗对功放增益的影响。

然而，射频功率从射频功率放大器传送至线圈所经过的多级线缆和接头会引入很高的射频功率损耗，且硬件架构复杂，成本较高。

为降低射频传输链体积、成本和功率损耗以满足磁共振系统低成本、高性能、小型化的整体需求，可以将原射频功放移入扫描间与发射接收状态控制单元进行集成，精简硬件架构和大量的射频功率线缆，但射频功放输出侧集成的环形器带有磁芯，无法在扫描间工作。

针对相关技术中存在射频功放输出侧集成的环形器带有磁芯，无法在扫描间工作，导致磁共振射频发射装置无法集成的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种磁共振射频发射装置以及磁共振系统，以解决相关技术中射频功放输出侧集成的环形器带有磁芯，无法在扫描间工作，导致磁共振射频发射装置无法集成的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种磁共振射频发射装置，包括依次相连的射频功率放大器、阻抗匹配网络以及发射接收状态控制单元，所述射频功率放大器与所述发射接收状态控制单元设置在一个腔体中，其中：

所述射频功率放大器用于产生预设射频信号；

所述阻抗匹配网络用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元，所述阻抗匹配网络包括匹配电感以及匹配电容，所述匹配电感以及匹配电容的等效阻抗与所述磁共振射频发射装置的负载阻抗相适应，以实现阻抗匹配；

所述发射接收状态控制单元用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

在其中的一些实施例中，所述阻抗匹配网络包括L型匹配网络、PI型匹配网络、T型匹配网络以及多级匹配网络中的至少一种。

在其中的一些实施例中，所述阻抗匹配网络还包括电容调节控制单元，所述电容调节控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节所述匹配电容的电容值，以实现阻抗匹配。

在其中的一些实施例中，所述匹配电容包括真空电容和/或变容二极管。

在其中的一些实施例中，所述阻抗匹配网络包括由电感和电容组成的调谐单元以及第一电容，所述调谐单元一端与所述射频功率放大器的输出端相连，另一端与所述发射接收状态控制单元相连，所述第一电容一端连接在所述射频功率放大器的输出端与所述调谐单元之间，所述第一电容的另一端接地，所述电容调节控制单元分别与所述调谐单元以及第一电容相连。

在其中的一些实施例中，所述阻抗匹配网络还包括开关控制单元以及控制开关，每个所述匹配电感以及匹配电容均配合有一控制开关，所述开关控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节每个所述控制开关的通断，以实现阻抗匹配。

在其中的一些实施例中，所述控制开关包括二极管。

在其中的一些实施例中，所述磁共振射频发射装置设置在磁场环境中，所述磁场环境包括静磁场、梯度磁场以及射频磁场中的至少一种。

在其中的一些实施例中，所述发射接收状态控制单元包括发射状态选择开关，所述发射状态选择开关与射频线圈相连，所述发射接收状态控制单元通过控制所述发射状态选择开关的通断将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

第二个方面，在本实施例中提供了一种磁共振系统，包括主计算机、磁共振谱仪、梯度功率放大器、磁体以及上述磁共振射频发射装置，其中，所述主计算机与所述磁共振谱仪相连，所述磁共振谱仪分别与所述磁共振射频发射装置以及所述梯度功率放大器相连，所述磁体分别与所述磁共振射频发射装置以及所述梯度功率放大器相连。

与相关技术相比，在本实施例中提供的磁共振射频发射装置以及磁共振系统，包括射频功率放大器、阻抗匹配网络以及发射接收状态控制单元，所述射频功率放大器与所述发射接收状态控制单元设置在一个腔体中，所述阻抗匹配网络连接在所述射频功率放大器与所述发射接收状态控制单元之间，其中：所述射频功率放大器用于产生预设射频信号；所述阻抗匹配网络用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元，所述阻抗匹配网络包括匹配电感以及匹配电容，所述匹配电感以及匹配电容的等效阻抗与所述磁共振射频发射装置的负载阻抗相适应，以实现阻抗匹配；所述发射接收状态控制单元用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈，通过无磁化的可在扫描间工作的阻抗匹配网络替代环形器，以抵消负载变化对射频功率电路的性能造成影响，从而使得磁共振射频发射装置可以进行集成，实现磁共振系统低成本、高性能、小型化的整体需求。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的结构框图；

图2为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的L型匹配网络的电路示意图；

图3为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的PI型匹配网络的电路示意图；

图4为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的T型匹配网络的电路示意图；

图5为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图6为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图7为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图8为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图9为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图10为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络的电路示意图；

图11为本发明一实施例的磁共振系统的结构框图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

在本实施例中提供了一种磁共振射频发射装置，图1是本实施例的磁共振射频发射装置的结构框图，如图1所示，磁共振射频发射装置包括依次相连的射频功率放大器10、阻抗匹配网络20以及发射接收状态控制单元30，所述射频功率放大器10与所述发射接收状态控制单元30设置在一个腔体中，其中：所述射频功率放大器10用于产生预设射频信号；所述阻抗匹配网络20用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元30，所述阻抗匹配网络20包括匹配电感以及匹配电容，所述匹配电感以及匹配电容的等效阻抗与所述磁共振射频发射装置的负载阻抗相适应，以实现阻抗匹配；所述发射接收状态控制单元30用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

可以理解的，射频功率放大器与所述发射接收状态控制单元所在的腔体可以为磁共振设备的腔体，也可以为磁共振射频发射装置的外壳，该腔体的形状可以为方形、圆形或其他形状，此处不作具体限定。

示例性地，射频功率放大器10内部的功率电路的增益、效率等电特性对输出阻抗较为敏感，在阻抗匹配的情况下能实现最优的电气特性，为使射频功率放大器10的电气特性保持稳定，需要功率电路看到的输出阻抗为恒定的匹配负载。

当射频功放内部的功率电路接的不是匹配负载，而是失配负载时，其输出的前向功率传输到失配负载后会产生反射，如不采取措施会使射频功率电路直接面对失配负载反射回来的功率，影响整体的输出稳定性。为了使内部功率电路在接入失配负载时，仍然能够实现阻抗匹配，在射频功率电路和最终输出之间接入阻抗匹配网络20，与失配负载相适应，以使内部功率电路仍然看到匹配的负载，一般为50欧姆。可以理解的，在其他实施例中，最终的匹配负载的数值可以根据实际需求进行确定。

上述磁共振射频发射装置，包括射频功率放大器10、阻抗匹配网络20以及发射接收状态控制单元30，所述射频功率放大器10与所述发射接收状态控制单元30设置在一个腔体中，所述阻抗匹配网络20连接在所述射频功率放大器10与所述发射接收状态控制单元30之间，其中：所述射频功率放大器10用于产生预设射频信号；所述阻抗匹配网络20用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元30，所述阻抗匹配网络20包括匹配电感以及匹配电容，所述匹配电感以及匹配电容的等效阻抗与所述磁共振射频发射装置的负载阻抗相适应，以实现阻抗匹配；所述发射接收状态控制单元30用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈，通过无磁化的可在扫描间工作的阻抗匹配网络20替代环形器，以抵消负载变化对射频功率电路的性能造成影响，从而使得磁共振射频发射装置可以进行集成，实现磁共振系统低成本、高性能、小型化的整体需求。另外，由于电感和电容的电气特性对温度不敏感，射频功放整体的输出稳定性也得到提升。同时，射频功率放大器10的输出端经无磁化的阻抗匹配网络20与输出端的射频开关矩阵相连，传输链很短，而且都是部件内部走线或通过印刷电路板走线，损耗较低而且安装方便，大大精简了设备间和扫描间的射频线缆连接和功率损耗。

在另一个实施例中，所述阻抗匹配网络20包括L型匹配网络、PI型匹配网络、T型匹配网络以及多级匹配网络中的至少一种。

可以理解的，多级匹配网络由多级L型匹配网络、PI型匹配网络、T型匹配网络级联组成，例如，可以有L型匹配网络+L型匹配网络、L型匹配网络+PI型匹配网络，L型匹配网络+PI型匹配网络+PI型匹配网络等组合方式，此处不作具体限定。

请参阅图2到图4，图2为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的L型匹配网络的电路示意图，图3为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的PI型匹配网络的电路示意图，图4为本发明一实施例的磁共振射频发射装置的T型匹配网络的电路示意图。其中，L型匹配网络由一个电容和一个电感组成，电感分别与输入端与输出端相连，电容一端连接在输入端和电感之间；PI型匹配网络由一个电感和两个电容组成，电感分别与输入端与输出端相连，一个电容的一端连接在输入端和电感之间，另一个电容的一端连接在输出端和电感之间；T型匹配网络由两个电感和一个电容组成，两个电感相互串联，相互串联的两个电感两端分别与输入端与输出端相连，电容一端连接在两个电感之间。在其他实施例中，匹配网络可以有其他组成方式，此处不作具体限定。

可以理解的，阻抗匹配网络20可以为1级网络，也可以为多级网络，可以由用户根据实际情况进行确定。示例性地，当阻抗匹配网络20为1级网络时，可以根据需求从L型匹配网络、PI型匹配网络、T型匹配网络以及其他类型的1级网络中进行选取；当阻抗匹配网络20为多级网络时，可以由多个1级网络级联组成，1级网络的类型以及级联方式可以根据实际需求进行调节，此处不作具体限定。

在另一个实施例中，所述阻抗匹配网络20还包括电容调节控制单元，所述匹配电容包括可变电容，所述电容调节控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节所述可变电容的电容值，以实现阻抗匹配。

可以理解的，磁共振射频发射装置的负载阻抗会根据实际情况发生变化，若阻抗匹配网络20通过调整电路结构适应负载阻抗的变化，以在不同负载阻抗的情况下实现阻抗匹配，则成本较高，适应性不强。因此，在不改变阻抗匹配网络20的基本结构的情况下，通过调节匹配电容的电容值，以调节阻抗匹配网络20的等效阻抗，达到在不同负载阻抗的情况下，均能实现阻抗匹配的效果。

在本实施例中，采用可变电容以及电容调节控制单元的组合实现调节电容值的效果。可以理解的，可变电容为可通过电信号调节电容值的器件，电容调节控制单元获取磁共振射频发射装置的负载阻抗，并判断要实现阻抗匹配，对阻抗匹配网络20的等效阻抗的需求，并基于阻抗匹配网络20的电路结构以及电感值，计算得到需求的电容值，并输出对应的电信号，将可变电容的电容值调节至目标电容值。示例性地，可变电容可以为真空电容、变容二极管或其他可通过调节电信号以改变电容值的器件，此处不做具体限定。

可以理解的，可以对每个可变电容分别设置电容调节控制单元，也可以通过一个电容调节控制单元调节所有可变电容，电容调节控制单元可以为控制器、控制电路等部件，只需能够实现对可变电容的电容值的调节即可，此处不作具体限定。

上述实施例，通过调节可变电容的电容值，以调节阻抗匹配网络20的等效阻抗，达到在不同负载阻抗的情况下，均能实现阻抗匹配的效果，成本较低，适应性强。

在另一个实施例中，所述阻抗匹配网络20包括由电感和电容组成的调谐单元以及第一电容，所述调谐单元一端与所述射频功率放大器10的输出端相连，另一端与所述发射接收状态控制单元30相连，所述第一电容一端连接在所述射频功率放大器10的输出端与所述调谐单元之间，第一电容的另一端接地，所述电容调节控制单元分别与所述调谐单元以及第一电容相连。

示例性地，调谐单元包括调谐电容以及谐振电阻，所述调谐单元连接在所述射频功率放大器10的输出端以及发射接收状态控制单元30之间。可以理解的，调谐单元包括串联调谐单元以及并联调谐单元，串联调谐单元中的调谐电容以及调谐电感相互串联，并联调谐单元中的调谐电容以及调谐电感相互并联。在其他实施例中，用户可以根据实际需求选择串联调谐单元或者并联调谐单元，并适应性调整电路的连接关系，此处不作具体限定。

可以理解的，电容控制调节单元用于调节第一电容以及调谐单元中的调谐电容的电容值，以调节阻抗匹配网络20的等效阻抗，实现阻抗匹配。

请参阅图5，图5为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。在本实施例中，调谐电容C2和调谐电感L1相互串联，调谐电容C2一端与所述射频功率放大器10的输出端相连，另一端与调谐电感L1相连，所述调谐电感L1一端与调谐电容C2相连，另一端与发射接收状态控制单元30相连，所述第一电容C1一端连接在所述射频功率放大器10的输出端与所述调谐电容之间，另一端接地，电容调节控制单元分别与第一电容C1以及调谐电容C2相连，用于调节第一电容C1以及调谐电容C2的电容值。

请参阅图6，图6为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。在本实施例中，调谐电容C2和调谐电感L1相互串联，调谐电容C2一端与所述射频功率放大器10的输出端相连，另一端与调谐电感L1相连，所述调谐电感L1一端与调谐电容C2相连，另一端与发射接收状态控制单元30相连，所述第一电容C1一端连接在所述射频功率放大器10的输出端与所述调谐电容之间，另一端接地。示例性地，调谐电感L1的感量为60nH，第一电容C1与调谐电容C2为可变真空电容，可通过电机驱动调节内部结构实现电容值的控制。示例性地，定义理想匹配负载阻抗为50Ω，射频频率为210MHz。当负载阻抗为35Ω时，可通过电机控制调节调谐电容C2电容值为13.5pF，第一电容C1电容值为9.9pF，此时从输入端口往负载端看的输入阻抗为49.9Ω，非常接近标准的50Ω，实现负载匹配。

请参阅图7，图7为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。可以理解的，本实施例的电路结构与图6所示的实施例类似，此处不再赘述。在本实施例中，定义理想匹配负载阻抗为50Ω，射频频率为210MHz，负载阻抗为20Ω，可通过电机控制调节调谐电容C2电容值为13.9pF，第一电容C1电容值为18.5pF，此时从输入端口往负载端看的输入阻抗为50.25Ω，非常接近标准的50Ω，实现负载匹配。

请参阅图8，图8为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。在本实施例中，所述阻抗匹配网络20还包括开关控制单元以及控制开关，每个所述匹配电感以及匹配电容均配合有一控制开关，所述开关控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节每个所述控制开关的通断，以实现阻抗匹配。

可以理解的，除了通过调节电路中电容的电容值来调节等效阻抗，还可以通过在电路中接入不同数量与数值的电容和电感，以实现等效阻抗的调节。

可以理解的，可以对每个控制开关分别设置开关控制单元，也可以通过一个开关控制单元调节所有控制开关，开关控制单元可以为二极管、控制器、控制电路等部件，只需能够实现对控制开关通断的调节即可，此处不作具体限定。

上述实施例，通过控制开关的通断调节接入电路的电感以及电容，以调节阻抗匹配网络20的等效阻抗，达到在不同负载阻抗的情况下，均能实现阻抗匹配的效果，成本较低，适应性强。

请参阅图9，图9为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。示例性地，阻抗匹配网络20的匹配电容包括相互串联的第三电容C3、第四电容C4以及第五电容C5，匹配电感包括相互并联的第二电感L2、第三电感L3以及第四电感L4，每个电感感量为28.4nH，每个电容的电容值为16.6pF，所述第三电容C3一端与所述射频功率放大器10的输出端相连，所述第五电容C5一端与所述发射接收状态控制单元30相连，所述匹配电感一端连接在所述第一电容以及所述射频功率放大器10的输出端之间，另一端接地，每个所述匹配电容以及匹配电感并联有一控制开关，所述开关控制单元分别与控制开关相连。在本实施例中，定义理想匹配负载阻抗为50Ω，射频频率为210MHz，负载阻抗为35Ω，可通过将一个电感的控制开关设置为导通，另外两个电感的开关设置为断开，将一个电容的控制开关设置为断开，另外两个电容的控制开关设置为导通，以将一个电感以及一个电容接入电路，使从输入端口往负载端看的输入阻抗为接近50Ω的匹配负载，实现负载匹配。示例性地，接入电路的可以为第四电感L4以及第五电容C5，由于每个电感感量相同，每个电容的电容值相同，因此接入电路的也可以为其他电感电容。在其他实施例中，当电感感量或者电容的电容值不相同时，需要适应性调整接入电路的电感以及电容，此处不作具体限定。

请参阅图10，图10为本发明另一实施例的磁共振射频发射装置的阻抗匹配网络20的电路示意图。可以理解的，本实施例的电路结构与图9所示的实施例类似，此处不再赘述。在本实施例中，定义理想匹配负载阻抗为50Ω，射频频率为210MHz，负载阻抗为17.8-j22Ω，可通过将两个电感的控制开关设置为导通，另外一个电感的开关设置为断开，将两个电容的控制开关设置为断开，另外一个电容的控制开关设置为导通，以将两个电感以及两个电容接入电路，使从输入端口往负载端看的输入阻抗为接近50Ω的匹配负载，实现负载匹配。示例性地，接入电路的可以为第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4以及第五电容C5，由于每个电感感量相同，每个电容的电容值相同，因此接入电路的也可以为其他电感电容。在其他实施例中，当电感感量或者电容的电容值不相同时，需要适应性调整接入电路的电感以及电容，此处不作具体限定。

在另一个实施例中，所述磁共振射频发射装置设置在磁场环境中，所述磁场环境包括静磁场、梯度磁场以及射频磁场中的至少一种。

示例性地，稳态磁场也称静磁场或稳恒磁场，指的是强度和方向不随时间而变化的磁场；梯度磁场是位于磁体腔内的几组线圈通过电流而产生，附加在主磁场上，可以增加或减弱主磁场强度，使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，因而有不同类型的共振频率；一般交流电的频率在50Hz左右，当交流电的频率达到10⁵Hz以上时，其周围就形成了高频率电场和磁场，即射频磁场。

可以理解的，扫描间的特点是存在强磁场，大部分时间为静磁场，但还存在静磁场叠加梯度磁场、静磁场叠加射频磁场、以及静磁场叠加梯度磁场和射频磁场的情况。

在本实施例中，将磁共振射频发射装置设置在磁场强度大于等于0.5T的环境中。在其他实施例中，可以根据实际需求选择设置环境，此处不作具体限定。

可以理解的，磁共振射频发射装置的硬件设施一般分别设置在医生所在的操作间、病人扫描的扫描间和专门用来放置设备的设备间，从集成化、小型化的角度，可以将设备间与扫描间合并。但扫描间设置有磁共振磁体，因此存在较强的磁场，大部分设备间的设备是不能在强磁场环境中工作的。

本发明实施例的磁共振射频发射装置采用射频功率放大器和阻抗匹配网络，实现无磁化设计，使磁共振射频发射装置可以在强磁场环境中工作，换言之，可以把射频功率放大器和阻抗匹配网络放入实际场景中具有强磁场环境的扫描间。进一步地，简化了磁共振射频发射装置的硬件配置。

在另一个实施例中，所述发射接收状态控制单元30包括发射状态选择开关，所述发射状态选择开关与射频线圈相连，所述发射接收状态控制单元30通过控制所述发射状态选择开关的通断将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

可以理解的，发射状态选择开关可以为一个或多个，当发射状态选择开关为一个时，发射状态选择开关用于控制是否将预设射频信号传输给指定射频线圈；当发射状态选择开关为多个时，发射状态选择开关用于控制将预设射频信号传输给哪一个指定射频线圈。

在本实施例中还公开了一种磁共振系统，包括上述磁共振射频发射装置。

请参阅图11，图11为本发明一实施例的磁共振系统的结构框图。示例性地，磁共振系统包括主计算机40、磁共振谱仪50、磁共振射频发射装置、梯度功率放大器60以及磁体，其中，磁共振射频发射装置包括依次相连的射频功率放大器10、阻抗匹配网络20以及发射接收状态控制单元30，磁体包括射频线圈70以及梯度线圈80，主计算机40与磁共振谱仪50相连，磁共振谱仪50分别与磁共振射频发射装置以及梯度功率放大器60相连，磁体分别与磁共振射频发射装置以及梯度功率放大器60相连，具体的，发射接收状态控制单元30与射频线圈70相连，梯度功率放大器60与梯度线圈80相连。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

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

Claims (10)

1.一种磁共振射频发射装置，其特征在于，包括依次相连的射频功率放大器、阻抗匹配网络以及发射接收状态控制单元，所述射频功率放大器与所述发射接收状态控制单元设置在一个腔体中，其中：

所述射频功率放大器用于产生预设射频信号；

所述阻抗匹配网络用于接收所述预设射频信号，并传输给所述发射接收状态控制单元，所述阻抗匹配网络包括匹配电感以及匹配电容，所述匹配电感以及匹配电容的等效阻抗与所述磁共振射频发射装置的负载阻抗相适应，以实现阻抗匹配；

所述发射接收状态控制单元用于将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

2.根据权利要求1所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络包括L型匹配网络、PI型匹配网络、T型匹配网络以及多级匹配网络中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络还包括电容调节控制单元，所述电容调节控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节所述匹配电容的电容值，以实现阻抗匹配。

4.根据权利要求3所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述匹配电容包括真空电容和/或变容二极管。

5.根据权利要求3所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络包括由电感和电容组成的调谐单元以及第一电容，所述调谐单元一端与所述射频功率放大器的输出端相连，另一端与所述发射接收状态控制单元相连，所述第一电容一端连接在所述射频功率放大器的输出端与所述调谐单元之间，所述第一电容的另一端接地，所述电容调节控制单元分别与所述调谐单元以及第一电容相连。

6.根据权利要求1或2所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述阻抗匹配网络还包括开关控制单元以及控制开关，每个所述匹配电感以及匹配电容均配合有一控制开关，所述开关控制单元用于根据所述磁共振射频发射装置的负载阻抗输出控制信号，调节每个所述控制开关的通断，以实现阻抗匹配。

7.根据权利要求6所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述控制开关包括二极管。

8.根据权利要求1所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述磁共振射频发射装置设置在磁场环境中，所述磁场环境包括静磁场、梯度磁场以及射频磁场中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的磁共振射频发射装置，其特征在于，所述发射接收状态控制单元包括发射状态选择开关，所述发射状态选择开关与射频线圈相连，所述发射接收状态控制单元通过控制所述发射状态选择开关的通断将所述预设射频信号传输给指定射频线圈。

10.一种磁共振系统，其特征在于，包括主计算机、磁共振谱仪、梯度功率放大器、磁体以及上述权利要求1-9任一项所述的磁共振射频发射装置，其中，所述主计算机与所述磁共振谱仪相连，所述磁共振谱仪分别与所述磁共振射频发射装置以及所述梯度功率放大器相连，所述磁体分别与所述磁共振射频发射装置以及所述梯度功率放大器相连。

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