DE19709244C1 - Schaltmatrix - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltmatrix mit einer ersten An
zahl von Eingängen und einer zweiten Anzahl von Ausgängen,
mit steuerbaren Schaltelementen und mit einer Leiteranord
nung, die mit den Ein- und Ausgängen und den steuerbaren
Schaltelementen verbunden ist.
Eine Schaltmatrix der eingangs genannten Art ist aus der
EP 0 138 637 A1 bekannt. Mit einer derartigen Schaltmatrix
läßt sich ein Eingang mit einem beliebigen Ausgang verbinden,
um ein Eingangssignal zu einem gewählten Ausgang weiterzulei
ten. In einem diagnostischen Magnetresonanzgerät kann eine
Schaltmatrix verwendet werden, um verschiedene Empfangsanten
nen mit bestimmten Signalverarbeitungskanälen zu verbinden.
Bei den Empfangsantennen kann es sich um mehrere kleine, ne
beneinanderliegende Lokalantennen (Array-Antenne) handeln,
deren simultan empfangene Signale ausgewertet werden, um ein
hohes Signal-Rausch-Verhältnis zu erzielen. Üblicherweise
werden dabei die Empfangssignale der einzelnen Lokalantennen
auf getrennte Auswertekanäle gegeben und bei der Bildberech
nung als digitale Signale kombiniert. Eine Kombination von
mehreren Empfangssignalen vor ihrer Digitalisierung wird z. B.
dann durchgeführt, wenn in einem Magnetresonanzgerät weniger
Auswertekanäle als signalgebende Empfangskanäle zur Verfügung
stehen. Ein entsprechendes Antennenarray mit schaltbaren Ein
zelantennen und einem Signalkombinierer ist in der EP 0 390 476 A2
beschrieben. Dann muß jedoch sichergestellt sein, daß al
le Empfangskanäle die Phasenlage der Empfangssignale in glei
cher Weise verändern.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schaltma
trix anzugeben, die aufgebaut ist, eine phasengleiche Kombi
nation von Hochfrequenzsignalen einer beliebigen Anzahl von
Eingangskanälen auf einen beliebigen Ausgangskanal zu ermög
lichen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die steuerbaren Schalt
elemente mit der Leiteranordnung ausgebildet sind zum Schal
ten von elektrischen Verbindungen zwischen mindestens zwei
Eingängen und einem Ausgang, daß die elektrischen Verbindun
gen Verbindungszweige umfassen, die ausgehend von den minde
stens zwei Eingängen und dem Ausgang an einer Verbindungs
stelle zusammentreffen, und daß die mit den mindestens zwei
Eingängen verbundenen Verbindungszweige bis zu der Verbin
dungsstelle gleiche elektrische Längen aufweisen. Durch die
gleichen elektrischen Längen ist sichergestellt, daß alle
Verbindungszweige bis zu den Verbindungsstellen, an denen die
Signale zusammengeführt und kombiniert werden, den Signalen
eine gleiche Phasendrehung aufprägen. Damit kann eine pha
sengleiche Kombination der Signale von mehreren Eingangskanä
len ohne zusätzliche phasenbestimmende Bauelemente bereits in
der Schaltmatrix auf der Analogseite erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen alle elektrischen
Verbindungen zwischen den Eingängen und den Ausgängen gleiche
elektrische Längen auf, wodurch die Phasendrehung der Signale
unabhängig vom Ort der Verbindungsstelle in der Schaltmatrix
an allen Ausgängen gleich ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch
aus, daß die steuerbaren Schaltelemente im wesentlichen in
Reihen und Spalten angeordnet sind, daß die Leiteranordnung
erste Leitungen umfaßt, die jeweils mit einem der Eingänge
und ersten Anschlüssen der jeweils in einer Reihe angeordne
ten Schaltelemente verbunden sind, und daß die Leiteranord
nung zweite Leitungen umfaßt, die jeweils mit einem der Aus
gänge und zweiten Anschlüssen der jeweils in einer Spalte an
geordneten Schaltelemente verbunden sind. Diese Schaltmatrix
läßt sich auf eine beliebige Anzahl von Eingängen und Ausgän
gen erweitern bzw. reduzieren.
Eine erste alternative Ausführung der Schaltmatrix ist da
durch gekennzeichnet, daß jede erste Leitung ein Eingangslei
tungsstück umfaßt, das den entsprechenden Eingang mit dem er
sten Anschluß eines zu einer Endspalte gehörenden Schaltele
ments der entsprechenden Reihe verbindet, daß jede erste Lei
tung gleich lange Verbindungsleitungsstücke umfaßt, die je
weils die ersten Anschlüsse von benachbarten Schaltelementen
der entsprechenden Reihe verbinden, daß jede zweite Leitung
ein Ausgangsleitungsstück umfaßt, das den entsprechenden Aus
gang mit dem zweiten Anschluß eines zu einer Endreihe gehö
renden Schaltelements der entsprechenden Spalte verbindet,
daß jede zweite Leitung zweite gleich lange Verbindungslei
tungsstücke umfaßt, die jeweils die zweiten Anschlüsse von
benachbarten Schaltelementen der entsprechenden Spalte ver
binden, und daß die elektrischen Längen der Eingangsleitungs
stücke mit zunehmendem Abstand der entsprechenden Reihe von
der Endreihe jeweils um die Länge der zweiten Verbindungslei
tungsstücke abnehmen. Die unterschiedlichen Leitungslängen in
nerhalb der Anordnung der Schaltelemente werden dabei durch
die unterschiedlichen Längen der externen Leitungsstücke kom
pensiert. Dabei ist vor allem ein gleicher Aufbau der Elemen
te der Schaltmatrix vorteilhaft, auch große Schaltmatrizen
lassen sich leicht realisieren. Außerdem kann die Struktur
der Verbindungsleitungen zwischen den Schaltelementen einfach
ausgebildet sein. Die Schaltelemente selbst können mit rela
tiv geringem Abstand angeordnet werden, wodurch ein insgesamt
kompakter Aufbau der Schaltmatrix möglich ist.
Eine zweite alternative Ausführung der Schaltmatrix ist da
durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Leitungen
jeweils eine erste bzw. eine zweite Baumstruktur aufweisen,
daß sich die Baumstrukturen jeweils ausgehend von dem ent
sprechenden Ein- bzw. Ausgang bis zu den ersten Anschlüssen
der Schaltelemente jeweils einer Reihe bzw. bis zu den zwei
ten Anschlüssen der Schaltelemente jeweils einer Spalte in
Zweigleitungen auffächern und daß die elektrischen Längen der
Zweigleitungen von dem entsprechenden Eingang bis zu allen
ersten Anschlüssen gleich sind bzw. von dem entsprechenden
Ausgang bis zu allen zweiten Anschlüssen gleich sind. Hier
bleibt die Länge der Stichleitungen unabhängig vom jeweils
aktiven Schaltelement konstant. Stichleitungen sind alle Lei
tungen, die vom aktiven Schaltelement wegführen und nicht ab
geschlossen sind. Sie wirken als leerlaufende Leitungen als
Kapazität, solange sie elektrisch kürzer als ein Viertel der
Wellenlänge sind. Ist die Länge aller Stichleitungen gleich,
kann ihr Einfluß kompensiert werden.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet
sich dadurch aus, daß sich die Baumstrukturen in aufeinander
folgenden Verzweigungsebenen jeweils in zwei Zweigleitungen
aufzweigen, bis in einer letzten Verzweigungsebene die Anzahl
der Zweigleitungen der Anzahl der Reihen bzw. der Anzahl der
Spalten entspricht. Diese Art der Baumstruktur hat gegenüber
einer eher sternförmigen Baumstruktur den Vorteil einer ins
gesamt geringeren Anzahl von Zweigleitungen, wodurch ein kom
pakter Aufbau der Schaltmatrix möglich ist.
Die Schaltmatrix eignet sich besonders zur phasengleichen
Kombination von analogen Hochfrequenzsignalen im Megahertz-Be
reich, die als Magnetresonanzsignale von verschiedenen An
tennen empfangen werden. Dabei ist dann der Wellenwiderstand
der Leiter in der Leiteranordnung so ausgeführt, daß an den
Verbindungsstellen keine Signalreflexionen auftreten.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
anhand von drei Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung eine erste Schaltmatrix
mit einer Leiteranordnung, die nach Art eines Kreuz
schienenverteilers aufgebaut ist,
Fig. 2 ein Ausschnitt aus der Schaltmatrix nach Fig. 1 mit
einigen Schaltelementen und
Fig. 3 in einer Prinzipdarstellung eine zweite Schaltmatrix
mit einer baumartigen Leiteranordnung.
Die in Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung gezeigte Schaltma
trix wird in einem diagnostischen Magnetresonanzgerät einge
setzt. Sie besitzt acht Eingänge E1 bis E8, die jeweils mit
einer Empfangsantenne 2 des diagnostischen Magnetresonanzge
räts verbunden sind. Beispielhaft ist in Fig. 1 nur die mit
dem Eingang E1 verbundene Antenne 2 dargestellt. Die Schalt
matrix besitzt acht Ausgänge A1 bis A8, die jeweils mit einem
Signalverarbeitungskanal 4 des Magnetresonanzgeräts verbunden
sind. Auch hier ist stellvertretend für alle Signalverarbei
tungskanäle 4 nur der mit dem Ausgang A1 verbundene Signal
verarbeitungskanal 4 dargestellt. Um mindestens zwei der Ein
gänge E1 bis E8 mit einem der Ausgänge A1 bis A8 elektrisch
miteinander zu verbinden, sind Schaltelemente 6 vorgesehen,
die hier als Kreise symbolisiert sind. Sie sind beispielswei
se an Kreuzungsstellen von Reihen 10.1 bis 10.8 mit Spalten
12.1 bis 12.8 in einem regelmäßigen Raster angeordnet. Aus
Gründen der Übersichtlichkeit sind nur einige Schaltelemente
6 mit dem Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Schaltelemente 6 sind über eine Leiteranordnung 8 sowohl
mit den Eingängen E1 bis E8 als auch mit den Ausgängen A1 bis
A8 elektrisch verbunden. Die Anzahl der Reihen 10.1 bis 10.8
entspricht der Anzahl der Eingänge E1 bis E8 und die Anzahl
der Spalten 12.1 bis 12.8 entspricht der Anzahl der Ausgänge
A1 bis A8. Die zur Endreihe 10.8 gehörenden Schaltelemente 6
sind den Ausgängen A1 bis A8 benachbart angeordnet und die
zur Endspalte 12.8 gehörenden Schaltelemente 6 sind den Ein
gängen E1 bis E8 benachbart angeordnet.
Die Leiteranordnung 8 umfaßt erste Leitungen 14, die jeweils
mit einem der Eingänge E1 bis E8 und ersten Anschlüssen 16
der jeweils in einer der Reihen 10.1 bis 10.8 angeordneten
Schaltelemente 6 verbunden sind. Die ersten Anschlüsse 16 der
Schaltelemente 6 sind in Fig. 2 dargestellt. Die Leiteran
ordnung 8 umfaßt weiterhin zweite Leitungen 18, die jeweils
mit einem der Ausgänge A1 bis A8 und zweiten Anschlüssen 20
der Schaltelemente 6 jeweils einer der Spalten 12.1 bis 12.8
verbunden sind. Die zweiten Anschlüsse 20 der Schaltelemente
6 sind ebenfalls in Fig. 2 dargestellt. Die ersten Leitungen
14 bestehen aus Eingangsleitungsstücken 22.1 bis 22.8, die
jeweils den entsprechenden Eingang E1 bis E8 mit dem ersten
Anschluß 16 des zur Endspalte 12.8 gehörenden Schaltelements
6 der entsprechenden Reihe 10.1 bis 10.8 verbindet. Die er
sten Anschlüsse 16 von benachbarten Schaltelementen 6 einer
Reihe 10.1 bis 10.8 sind durch jeweils gleich lange erste
Verbindungsleitungsstücke 24 verbunden. Ähnlich wie die er
sten Leitungen 14 umfassen die zweiten Leitungen 18 Ausgangs
leitungsstücke 26.1 bis 26.8, die jeweils den entsprechenden
Ausgang A1 bis A8 mit dem zweiten Anschluß 20 eines zur
Endreihe 10.8 gehörenden Schaltelements 6 der entsprechenden
Spalte 12.1 bis 12.8 verbinden. Jede zweite Leitung 18 umfaßt
zweite gleich lange Verbindungsleitung 28, die jeweils die
zweiten Anschlüsse 18 benachbarter Schaltelemente 6 der ent
sprechenden Spalte 12.1 bis 12.8 verbinden.
Die Leitungslängen der Eingangsleitungsstücke 22.1 bis 22.7
sind mit abnehmendem Abstand der entsprechenden Reihe 10.1
bis 10.7 von der Endreihe 10.8 jeweils um die Länge der zwei
ten Leitungsstücke 28 kürzer. Dabei muß das Eingangsleitungs
stück 22.8 eine ausreichende Länge aufweisen, um die schritt
weise abnehmenden Leitungslängen für alle Eingangsleitungs
stücke 22.1 bis 22.7 zu gewährleisten. Entsprechend sind die
Leitungslängen der Ausgangsleitungsstücke 26.1 bis 26.7 mit
abnehmendem Abstand von der Endspalte 12.8 jeweils um die
Länge der ersten Leitungsstücke 24 kürzer.
Durch den zuvor beschriebenen Aufbau der Schaltmatrix ist es
möglich, mit der Schaltmatrix hochfrequente Eingangssignale
phasengleich zu kombinieren, wie im folgenden erläutert wird.
Beispielhaft werden die Eingänge E2, E4 und E7 mit dem Aus
gang A6 verbunden. Dazu werden die mit Kreuzen 32.1 bis 32.3
gekennzeichneten Schaltelemente 6 leitend geschaltet und die
so geschalteten elektrischen Verbindungen 30 sind in Fig. 1
dick eingezeichnet. Die elektrischen Verbindungen 30 umfassen
Verbindungszweige, die mit den entsprechenden Eingängen und
dem entsprechenden Ausgang verbunden sind und im Fall von
drei elektrisch miteinander verbundenen Eingängen an zwei
Verbindungsstellen zusammentreffen. Die erste Verbindungs
stelle wird gebildet durch das leitende Schaltelement 6, das
durch das Kreuz 32.2 gekennzeichnet ist. Die zweite Verbin
dungsstelle ist durch das leitende Schaltelement 6, das durch
das Kreuz 32.3 gekennzeichnet ist, gebildet. Die elektrischen
Längen der Verbindungszweige zu jeweils einer der Verbin
dungsstellen 32.2 bzw. 32.3 sind ausgehend von den entspre
chenden Eingängen E2, E4 und E7 jeweils gleich, wodurch sich
an den Verbindungsstellen 32.2 und 32.3 Signale phasengleich
kombinieren lassen. Dabei werden die unterschiedlichen Lei
tungslängen innerhalb der Anordnung der Schaltelemente 6
durch unterschiedliche Längen der Eingangsleitungsstücke
22.2, 22.4, 22.7 kompensiert. Innerhalb der Anordnung der
Schaltelemente 6 ist der Signalweg für das Signal von Eingang
E2 bis zur Verbindungsstelle 32.3 um insgesamt fünf Verbin
dungsleiterstücke 28 länger als der nur die Verbindungslei
terstücke 24 umfassende Signalweg für das Signal vom Eingang
E7. Dieser Unterschied wird ausgeglichen durch die größere
Leitungslänge des Eingangsleitungsstücks 22.7 gegenüber der
Leitungslänge des Eingangsleitungsstücks 22.2. Das Eingangs
leitungsstück 22.7 ist um die Leitungslänge von insgesamt
fünf Verbindungsleiterstücken 28 länger. Analoge Verhältnisse
ergeben sich für die Signalwege bis zur Verbindungsstelle
32.2. Zusätzlich ist durch unterschiedliche Längen der Aus
gangsleitungsstücke 26.1 bis 26.8 sichergestellt, daß die
Phasenlage der Signale an jedem Ausgang A1 bis A16 gleich
ist, unabhängig davon, welche Eingänge mit welchem Ausgang
verbunden sind.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Schaltmatrix nach Fig. 1.
An den Kreuzungsstellen der Reihen 10.1 bis 10.8 und der
Spalten 12.1 bis 12.8 sind als Schaltelemente 6 Hochfrequenz
schaltdioden (PIN-Dioden) verwendet. Jede PIN-Diode ist mit
zwei Steuerleitungen 34 verbunden. Über die Steuerleitungen
34 kann den PIN-Dioden 6 ein Steuersignal zugeführt werden,
um sie in den leitenden oder sperrenden Zustand zu überfüh
ren. Da es sich bei dem Steuersignal um ein Gleichsignal han
delt, ist der Steuerkreis über Sperrdrosseln 36 vom Signal
kreis entkoppelt. Ein Strom in Richtung eines Pfeils 38
schaltet die PIN-Diode 6 leitend, während eine Sperrspannung
mit einer durch einen Pfeil 40 gekennzeichneten Polarität die
PIN-Diode 6 in den Sperrzustand überführt.
Bei der in Fig. 3 in einer Prinzipdarstellung gezeigten
zweiten Ausführungsform besitzt die Schaltmatrix acht Eingän
ge E1 bis E8 und acht Ausgänge A1 bis A8. Die Leiteranordnung
8, die die Eingänge E1 bis E8 über die steuerbaren Schaltele
mente 6 mit den Ausgängen A1 bis A8 verbindet, umfaßt eben
falls erste Leitungen 14, die jeweils einen der Eingänge E1
bis E8 mit den ersten Anschlüssen 16 der Schaltelemente 6 je
weils einer der Reihen 10.1 bis 10.8 verbinden. In gleicher
Weise sind die Ausgänge A1 bis A8 über zweite Leitungen 18
mit den zweiten Anschlüssen der Schaltelemente 6 jeweils ei
ner der Spalten 12.1 bis 12.8 verbunden. Im Unterschied zur
Ausführungsform nach Fig. 1 besitzen die ersten Leitungen 14
und die zweiten Leitungen 18 in der Ausführung nach Fig. 3
jeweils eine erste bzw. eine zweite Baumstruktur. Dabei sind
die ersten Leitungen 14 untereinander ebenfalls wie die zwei
ten Leitungen 18 untereinander gleich ausgebildet. Die ersten
und zweiten Leitungen 14 und 18 fächern sich jeweils in
Zweigleitungen 41 auf, die ersten Leitungen 14 ausgehend von
den Eingängen E1 bis E8 bis zu den ersten Anschlüssen 16 der
Schaltelemente 6 der entsprechenden Reihe 10.1 bis 10.8 und
die zweiten Leitungen 18 von den Ausgängen A1 bis A8 bis zu
den zweiten Anschlüssen 20 der Schaltelemente 6 der entspre
chenden Spalte 12.1 bis 12.8. Die elektrischen Längen der
Zweigleitungen 41 von den entsprechenden Eingängen E1 bis E8
bis zu den ersten Anschlüssen 16 einer entsprechenden Reihe
10.1 bis 10.8 und die elektrischen Längen der Zweigleitungen
41 von den Ausgängen A1 bis A8 bis zu den zweiten Anschlüssen
20 einer entsprechenden Spalte 12.1 bis 12.8 sind innerhalb
der Baumstrukturen jeweils gleich. Die Baumstrukturen besit
zen symmetrisch angeordnete Verzweigungsstellen 42, in denen
in mehreren Verzweigungsebenen 44, 46, 48 - ausgehend von den
Eingängen E1 bis E8 bzw. den Ausgängen A1 bis A8 - symme
trisch eine Aufzweigung in jeweils zwei Zweigleitungen 41 er
folgt, bis in der letzten Verzweigungsebene 48 die Anzahl der
Zweigleitungen 41 gleich der Anzahl der Schaltelemente in den
Reihen 10.1 bis 10.8 bzw. Spalten 12.1 bis 12.8 ist. In Fig. 3
sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die Zweige 41 in einer
der Verzweigungsebene 44, 46, 48 nicht immer gleichlang dar
gestellt, die Verzweigungsstellen 42 liegen in der zeichneri
schen Darstellung daher nicht immer symmetrisch. Die Verbin
dungsstellen, an denen die Signale von verschiedenen Eingän
gen E1 bis E8 zusammentreffen, liegen bei dieser Ausführung
der Leiteranordnung 8 auf den Verzweigungsstellen 42.
Beispielhaft sind in Fig. 3 Verbindungen 30 dick eingezeich
net, wodurch die Eingänge E1 und E3 mit dem Ausgang A8 ver
bunden sind. Dazu sind die mit den Kreuzen 50.1 und 50.2 ge
kennzeichneten Schaltelemente 6 in leitendem Zustand, die
Verbindungsstelle, an denen die Signale der beiden Eingänge
kombiniert werden, ist durch ein Kreuz 52 gekennzeichnet.
Als Schaltelemente 6 sind hier ebenfalls PIN-Dioden entspre
chend wie bei der Ausführung nach Fig. 1 vorgesehen. In bei
den Ausführungen können als Schaltelemente 6 auch PIN-Dioden
kombinationen, z. B. eine T-förmige Anordnung von PIN-Dioden,
vorgesehen werden, wenn die geforderten Sperr- und Leiteigen
schaften mit einer einzigen PIN-Diode nicht zu realisieren
sind.
Claims (9)
1. Schaltmatrix mit einer ersten Anzahl von Eingängen (E1 bis
E8) und einer zweiten Anzahl von Ausgängen (A1 bis A8), mit
steuerbaren Schaltelementen (6) und mit einer Leiteranordnung
(8), die mit den Ein- und Ausgängen und den steuerbaren
Schaltelementen (6) verbunden ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die steuerbaren Schaltele
mente (6) mit der Leiteranordnung (8) ausgebildet sind zum
Schalten von elektrischen Verbindungen (30) zwischen minde
stens zwei Eingängen (E2, E4, E7; E1, E3) und einem Ausgang (A6
bzw. A5), daß die elektrischen Verbindungen (30) Verbindungs
zweige umfassen, die ausgehend von den mindestens zwei Ein
gängen (E2, E4, E7; E1, E3) und dem Ausgang (A6 bzw. A5) an einer
Verbindungsstelle (32.2, 32.3; 52) zusammentreffen, und daß
die mit den mindestens zwei Eingängen (E2, E4, E7; E1, E3) ver
bundenen Verbindungszweige bis zu der Verbindungsstelle
(32.2, 32.3; 52) gleiche elektrische Längen aufweisen.
2. Schaltmatrix nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß alle elektrischen Ver
bindungen zwischen den Eingängen und den Ausgängen gleiche
elektrische Längen aufweisen.
3. Schaltmatrix nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die steuerbaren Schalt
elemente (6) im wesentlichen in Reihen (10.1 bis 10.8) und
Spalten (12.1 bis 12.8) angeordnet sind, daß die Leiteranord
nung (8) erste Leitungen (14) umfaßt, die jeweils mit einem
der Eingänge und ersten Anschlüssen (16) der jeweils in einer
Reihe angeordneten Schaltelemente (6) verbunden sind, und daß
die Leiteranordnung (8) zweite Leitungen (18) umfaßt, die je
weils mit einem der Ausgänge und zweiten Anschlüssen (20) der
jeweils in einer Spalte angeordneten Schaltelemente (6) ver
bunden sind.
4. Schaltmatrix nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede erste Leitung (14) ein
Eingangsleitungsstück (22.1 bis 22.8) umfaßt, das den ent
sprechenden Eingang (E1 bis E8) mit dem ersten Anschluß (16)
eines zu einer Endspalte (12.8) gehörenden Schaltelementes
(6) der entsprechenden Reihe verbindet, daß jede erste Lei
tung (14) erste gleich lange Verbindungsleitungsstücke (24)
umfaßt, die jeweils die ersten Anschlüsse (16) von benachbar
ten Schaltelementen (6) der entsprechenden Reihe verbinden,
daß jede zweite Leitung (18) ein Ausgangsleitungsstück (26.1
bis 26.8) umfaßt, das den entsprechenden Ausgang mit dem
zweiten Anschluß (20) eines zu einer Endreihe (10.8) gehören
den Schaltelements (6) der entsprechenden Spalte verbindet,
daß jede zweite Leitung (18) zweite gleich lange Verbindungs
leitungsstücke (28) umfaßt, die jeweils die zweiten Anschlüs
se (20) von benachbarten Schaltelementen (6) der entsprechen
den Spalte verbinden, und daß die elektrischen Längen der
Eingangsleitungsstücke (22.1 bis 22.8) mit zunehmendem Ab
stand der entsprechenden Reihe von der Endreihe (10.8) je
weils um die Länge der zweiten Verbindungsleitungsstücke (28)
abnehmen.
5. Schaltmatrix nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elektrischen Längen der
Ausgangsleitungsstücke (26.1 bis 26.7) jeweils mit zunehmen
dem Abstand von der Endspalte (12.8) um die Länge der ersten
Verbindungsleitungsstücke (24) abnehmen.
6. Schaltmatrix nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Verbin
dungsstellen (32.2; 32.3) an zweiten Anschlüssen (20) der
Schaltelemente (6) erzeugbar sind.
7. Schaltmatrix nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Lei
tungen (14, 18) jeweils eine erste bzw. zweite Baumstruktur
aufweisen, daß sich die ersten und zweiten Leitungen (14, 18)
jeweils ausgehend von dem entsprechenden Ein- bzw. Ausgang
bis zu den ersten Anschlüssen (16) der Schaltelemente (6) je
weils einer Reihe bzw. bis zu den zweiten Anschlüssen (20)
der Schaltelemente (6) jeweils einer Spalte in Zweigleitungen
(41) auffächern und daß die elektrischen Längen der Zweiglei
tungen (41) von dem entsprechenden Eingang (E1 bis E8) bis zu
allen ersten Anschlüssen (16) gleich sind bzw. von dem ent
sprechenden Ausgang (A1 bis A8) bis zu allen zweiten An
schlüssen (20) gleich sind.
8. Schaltmatrix nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Baumstrukturen sich in
mehreren Verzweigungsebenen (44, 46, 48) in Verzweigungsstel
len (42) in jeweils zwei Zweigleitungen (41) aufzweigen, bis
in einer letzten Verzweigungsebene (48) die Anzahl der Zweig
leitungen (41) der Anzahl der in Reihen bzw. der Anzahl der
in Spalten angeordneten Schaltelemente (6) entspricht.
9. Verwendung der Schaltmatrix nach einem der Ansprüche 1 bis
8 zur phasengleichen Kombination von Magnetresonanzsignalen,
die von verschiedenen Antennen (2) empfangen werden.
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---|---|
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DE (1) | DE19709244C1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999027381A2 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Medrad, Inc. | Peripheral vascular mri rf coil array |
DE19928428C2 (de) * | 1999-06-23 | 2001-07-26 | Siemens Ag | Hochfrequenzempfangsanordnung für ein Magnetresonanzgerät |
DE102004031149A1 (de) * | 2004-06-28 | 2005-09-01 | Siemens Ag | Verteilernetzwerk zur Übermittlung von elektrischen Signalen |
DE102014226676B3 (de) * | 2014-12-19 | 2016-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Architektur zur kaskadierten Signalauswahl und Signal-Konzentration und/oder Reduktion von digitalen Empfangsdaten durch Dezimation und Kanalvorauswahl |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6295282B1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-09-25 | Motorola, Inc. | Calibrated low loss radio frequency switch matrix |
US6346744B1 (en) | 1999-09-14 | 2002-02-12 | Sarnoff Corporation | Integrated RF M×N switch matrix |
US6888420B2 (en) * | 2002-11-14 | 2005-05-03 | Hrl Laboratories, Llc | RF MEMS switch matrix |
US6951941B2 (en) * | 2003-02-06 | 2005-10-04 | Com Dev Ltd. | Bi-planar microwave switches and switch matrices |
US7112963B2 (en) * | 2003-04-11 | 2006-09-26 | Jeol Ltd. | NMR measurement method |
DE102004055939B4 (de) * | 2004-11-19 | 2007-05-03 | Siemens Ag | Schaltmatrix |
US7535230B2 (en) * | 2007-03-08 | 2009-05-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method |
US9157952B2 (en) * | 2011-04-14 | 2015-10-13 | National Instruments Corporation | Switch matrix system and method |
US9097757B2 (en) * | 2011-04-14 | 2015-08-04 | National Instruments Corporation | Switching element system and method |
DE102011087485B3 (de) * | 2011-11-30 | 2013-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetresonanztomographie-Anlage, Verfahren zum Ausgleichen einer Feldinhomogenität in der Anlage und Shimspulenanordnung |
US9558903B2 (en) | 2012-05-02 | 2017-01-31 | National Instruments Corporation | MEMS-based switching system |
US9287062B2 (en) * | 2012-05-02 | 2016-03-15 | National Instruments Corporation | Magnetic switching system |
DE102013019643A1 (de) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Zweistufiger Kreuzschienenverteiler und Verfahren zum Betrieb |
KR101734998B1 (ko) * | 2015-08-31 | 2017-05-12 | 삼성전자주식회사 | 자기공명영상장치 및 그 제어방법 |
CN110544834B (zh) * | 2018-05-28 | 2021-05-07 | 华硕电脑股份有限公司 | 天线系统及其重启方法 |
US11411641B2 (en) | 2019-05-31 | 2022-08-09 | Qualcomm Incorporated | Radio frequency domain beamforming router |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0138637A1 (de) * | 1983-08-17 | 1985-04-24 | Thomson-Csf | Schaltmatrix für elektrische Mikrowellensignale |
EP0390476A2 (de) * | 1989-03-29 | 1990-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Spulensystem für einen Kernspinresonazapparat zur Abbildung |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE390476C (de) * | 1923-02-13 | 1924-02-23 | Sueddeutsche Tiefbaugesellscha | Aufschraubbarer Reisszahn fuer Bagger u. dgl. |
US3979586A (en) * | 1974-12-09 | 1976-09-07 | Xerox Corporation | Non-crystalline device memory array |
DE3267412D1 (en) * | 1981-09-30 | 1985-12-19 | Bbc Brown Boveri & Cie | Switchgear |
US4484086A (en) * | 1981-11-12 | 1984-11-20 | Bbc, Brown, Boveri & Company, Limited | Switching network |
US5198809A (en) * | 1991-02-22 | 1993-03-30 | James L. Day Co. Inc. | Hard wired programmable controller especially for heating ventilating and air conditioning (HVAC systems) |
FR2698746B1 (fr) * | 1992-11-27 | 1995-01-20 | Alcatel Espace | Réseau de commutateurs. |
US5689686A (en) * | 1994-07-29 | 1997-11-18 | Cypress Semiconductor Corp. | Methods for maximizing routability in a programmable interconnect matrix having less than full connectability |
US5754118A (en) * | 1996-03-25 | 1998-05-19 | Hughes Electronics Corporation | Internally redundant microwave switch matrix |
-
1997
- 1997-03-06 DE DE19709244A patent/DE19709244C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-02 US US09/032,786 patent/US5932936A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0138637A1 (de) * | 1983-08-17 | 1985-04-24 | Thomson-Csf | Schaltmatrix für elektrische Mikrowellensignale |
EP0390476A2 (de) * | 1989-03-29 | 1990-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Spulensystem für einen Kernspinresonazapparat zur Abbildung |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999027381A2 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Medrad, Inc. | Peripheral vascular mri rf coil array |
WO1999027381A3 (en) * | 1997-11-26 | 1999-08-12 | Medrad Inc | Peripheral vascular mri rf coil array |
DE19928428C2 (de) * | 1999-06-23 | 2001-07-26 | Siemens Ag | Hochfrequenzempfangsanordnung für ein Magnetresonanzgerät |
DE102004031149A1 (de) * | 2004-06-28 | 2005-09-01 | Siemens Ag | Verteilernetzwerk zur Übermittlung von elektrischen Signalen |
DE102014226676B3 (de) * | 2014-12-19 | 2016-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Architektur zur kaskadierten Signalauswahl und Signal-Konzentration und/oder Reduktion von digitalen Empfangsdaten durch Dezimation und Kanalvorauswahl |
KR101787207B1 (ko) | 2014-12-19 | 2017-10-18 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 데시메이션 및 채널 사전 선택에 의한 연쇄화된 신호 선택 및 신호 집중 및/또는 디지털 수신 데이터의 감소를 위한 아키텍처 |
US10132885B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-11-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Architecture for cascaded signal selection and signal concentration and/or reduction of digital received data by decimation and channel preselection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5932936A (en) | 1999-08-03 |
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