DE19914220B4 - Magnetresonanz-Sendeantenne - Google Patents

Abstract

Magnetresonanz-Sendeantenne mit mindestens zwei Sendeelementen (1, 2), die für sich gesehen je ein linear polarisiertes Einzelmagnetfeld erzeugen, die sich zu einem Gesamtmagnetfeld überlagern, wobei die Sendeelemente (1, 2) derart miteinander gekoppelt sind, daß ein in eines der Sendeelemente (1, 2) eingespeister Sendestrom (I) in dem anderen der Sendeelemente (1, 2) einen phasenversetzten Koppelstrom (I') erzeugt, so daß das von den Sendeelementen (1, 2) erzeugte Gesamtmagnetfeld zirkular polarisiert ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetresonanz-Sendeantenne mit mindestens zwei Sendeelementen, die für sich gesehen je ein linear polarisiertes Einzelmagnetfeld erzeugen, die sich zu einem zirkular polarisierten Gesamtmagnetfeld überlagern.
• Derartige Magnetresonanz-Sendeantennen sind allgemein bekannt. Beispielhaft wird auf die DE 44 34 948 A1 , die DE 43 22 352 A1 , die DE 41 38 690 A1 , die US-A 5 144 241 oder die US-A 5 606 259 verwiesen.
• Beim Stand der Technik werden in zwei Sendeelemente um 90° phasenversetzt Ströme eingespeist, um ein zirkular polarisiertes Gesamtmagnetfeld zu erzeugen. Hierzu wird ein Sendestrom in zwei Teilströme aufgeteilt, die um 90° gegeneinander phasenversetzt werden und in Anpaßschaltungen auf eine gleiche Amplitude eingestellt werden. Die Teilströme werden dann in die Sendeelemente eingespeist. Um unerwünschte Verkopplungen zu vermeiden und so ein rein zirkular polarisiertes Gesamtmagnetfeld zu erhalten, werden die Sendeelemente in aufwendiger Weise voneinander entkoppelt.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfach aufgebaute Magnetresonanz-Sendeantenne zu schaffen, die ein rein zirkular polarisiertes Gesamtmagnetfeld erzeugt.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Sendeelemente derart miteinander gekoppelt sind, daß ein in eines der Sendeelemente eingespeister Sendestrom in dem anderen der Sendeelemente einen phasenversetzten Koppelstrom erzeugt. Denn bei geeigneter Kopplung ist auch dann das von den Sendeelementen erzeugte Gesamtmagnetfeld zirkular polarisiert.
• Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also die Kopplung zwischen den Sendeelementen gezielt verstärkt, um über die Kopplung der Sendeelemente einen Phasenversatz zwischen den abgestrahlten Einzelmagnetfeldern und so ein zirkular polarisiertes Gesamtmagnetfeld zu erhalten. Insbesondere muß bei genau zwei Sendeelementen die Kopplung derart sein, daß der Koppelstrom ebenso groß ist wie der Sendestrom und daß der Phasenversatz genau dem Winkelversatz der Einzelmagnetfelder entspricht.
• Die Kopplung zwischen den Sendeelementen kann wahlweise induktiv, kapazitiv oder induktiv-kapazitiv gemischt sein.
• Der Wirkungsgrad der Magnetresonanz-Sendeantenne ist besonders hoch, wenn die Sendeelemente auf eine gemeinsame Resonanzfrequenz abgestimmt sind.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
• 1 eine einfache Magnetresonanz-Sendeantenne und 2 ein Sendeelement.
• Gemäß 1 weist eine Magnetresonanz-Sendeantenne zwei Sendeelemente 1, 2 auf. Die Sendeelemente 1, 2 kreuzen sich in einem Kreuzungsbereich 3 unter einem rechten Winkel. Die Sendeelemente 1, 2 sind auf eine gemeinsame Resonanzfrequenz f abgestimmt. Jedes der Sendeelemente 1, 2 erzeugt für sich gesehen je ein linear polarisiertes Einzelmagnetfeld. Aufgrund der Anordnung der Sendeelemente 1, 2 relativ zueinander sind die von den Sendeelementen 1, 2 je für sich erzeugten Einzelmagnetfelder somit senkrecht zueinander polarisiert.
• Die Sendeelemente 1, 2 weisen je zwei Enden 4, 5 auf. Jedes der Sendeelemente 1, 2 ist mit je einem seiner Enden, hier dem Ende 4, direkt mit Masse M verbunden. Mit dem anderen ihrer Enden, hier dem Ende 5, sind sie über Abschlußkondensatoren 6 mit Masse verbunden.
• Das Sendeelement 1 weist an dem Ende 5, das über den Abschlußkondensator 6 mit Masse M verbunden ist, eine Einspei sestelle zum Einspeisen eines Sendestroms I auf. Dadurch kann in diesem Sendeelement 1 ein Wechselstrom fließen, der ein linear polarisiertes Einzelmagnetfeld erzeugt.
• Im Kreuzungsbereich 3 sind die Sendeelemente 1, 2 über eine Koppelkapazität 7 kapazitiv miteinander gekoppelt. Alternativ könnte die Kopplung aber auch induktiv oder induktiv-kapazitiv gemischt sein.
• Durch die Koppelkapazität 7 ergibt sich zusammen mit der intrinsischen Kopplung zwischen den Sendeelementen 1, 2 eine kritische Kopplung zwischen den Sendeelementen 1, 2. Dadurch wird der in das Sendeelement 1 eingespeiste Sendestrom I um 90° phasenversetzt als Koppelstrom I' in das Sendeelement 2 eingekoppelt. Dieses strahlt somit ein Einzelmagnetfeld ab, welches gegenüber dem erstgenannten Einzelmagnetfeld um 90° phasenversetzt ist. Wenn der Koppelstrom I' die gleiche Amplitude aufweist wie der Sendestrom I, ergibt sich durch Überlagerung der Einzelmagnetfelder also ein exakt zirkular polarisiertes Gesamtmagnetfeld.
• Gemäß 2 sind in der Praxis die Sendeelemente 1, 2 als Parallelschaltung mehrerer flacher Streifenleiter 8 ausgebildet. In 2 sind dabei nur die Streifenleiter 8 eines der Sendeelemente 1, 2 dargestellt. Die Streifenleiter 8 des anderen der Sendeelemente 1, 2 sind ebenso ausgebildet. Sie verlaufen unter den Streifenleitern 8 des einen der Sendeelemente 1, 2 und senkrecht zu diesen.

Claims (3)

1. Magnetresonanz-Sendeantenne mit mindestens zwei Sendeelementen (1, 2), die für sich gesehen je ein linear polarisiertes Einzelmagnetfeld erzeugen, die sich zu einem Gesamtmagnetfeld überlagern, wobei die Sendeelemente (1, 2) derart miteinander gekoppelt sind, daß ein in eines der Sendeelemente (1, 2) eingespeister Sendestrom (I) in dem anderen der Sendeelemente (1, 2) einen phasenversetzten Koppelstrom (I') erzeugt, so daß das von den Sendeelementen (1, 2) erzeugte Gesamtmagnetfeld zirkular polarisiert ist.
2. Magnetresonanz-Sendeantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelemente (1, 2) induktiv, kapazitiv oder induktiv-kapazitiv gemischt miteinander gekoppelt sind.
3. Magnetresonanz-Sendeantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelemente (1, 2) auf eine gemeinsame Resonanzfrequenz (f) abgestimmt sind.