JP3217340B2 - Ｐｉ／２電力分割器 - Google Patents
Ｐｉ／２電力分割器Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/48—Networks for connecting several sources or loads, working on the same frequency or frequency band, to a common load or source
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/18—Networks for phase shifting
- H03H7/21—Networks for phase shifting providing two or more phase shifted output signals, e.g. n-phase output
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に核スピントモグラフの円偏波される
高周波アンテナに対して使用され得る、入力信号を等し
い振幅および90゜の位相ずれを有する２つの信号路に分
割するPI/2電力分割器に関するものである。
高周波アンテナに対して使用され得る、入力信号を等し
い振幅および90゜の位相ずれを有する２つの信号路に分
割するPI/2電力分割器に関するものである。
核磁気共鳴により検査対象、特に人体の断層像を発生
するための装置は知られている。このいわゆる核スピン
トモグラフは、人体内の核スピンを整列させる基本磁界
磁石と、空間的に相異なる磁界を発生する勾配コイル
と、核スピンを励起するため、また励起された核スピン
により放射される信号を受信するための高周波コイルと
を含んでいる。このような高周波の励起および測定コイ
ルを使用する際には、コイルのインダクタンスがキャパ
シタンスと一緒にLC共振回路として接続され、その際に
コンデンサ配置が所望の周波数に相応に同調される。こ
の目的で可変の並列キャパシタンスと、好ましくは後段
に接続されている送信増幅器を有する発振器であってよ
い高周波発生器に共振器を接続するための供給導線に配
置された直列キャパシタンスとが設けられている。
するための装置は知られている。このいわゆる核スピン
トモグラフは、人体内の核スピンを整列させる基本磁界
磁石と、空間的に相異なる磁界を発生する勾配コイル
と、核スピンを励起するため、また励起された核スピン
により放射される信号を受信するための高周波コイルと
を含んでいる。このような高周波の励起および測定コイ
ルを使用する際には、コイルのインダクタンスがキャパ
シタンスと一緒にLC共振回路として接続され、その際に
コンデンサ配置が所望の周波数に相応に同調される。こ
の目的で可変の並列キャパシタンスと、好ましくは後段
に接続されている送信増幅器を有する発振器であってよ
い高周波発生器に共振器を接続するための供給導線に配
置された直列キャパシタンスとが設けられている。
平衡状態では核スピンの磁化は外部磁界に平行に整列
させられている。評価可能な信号を得るためには、磁化
が90゜だけ回転されなければならない。90゜インパルス
の後の核スピンの歳差運動はワイヤループのなかに信号
の誘導を生じさせる（いわゆる自由誘導崩壊FID）。核
スピンはMHz範囲内の機械的歳差運動振動数で歳差運動
するので、それらはコイルのなかに電磁的交番場を発生
する。ピックアップされた高周波信号は減結合回路を介
して検出器に供給される。減結合回路としては方向性結
合器または供給および受信される電力に対する送信およ
び受信切換器として使用される回路が設けられていてよ
い。磁気的および電気的な高周波場は患者の伝導性の身
体組織のなかに高周波吸収を惹起する。このことは高周
波コイルの共振良度Ｑの減少として現れる。さらに、身
体組織の電気的特性が、コイル内に患者を入れる際に、
共振周波数の減少を生じさせる。こうして両効果は患者
に関係しており、また各撮像の前に高周波コイルのいわ
ゆる“チューチング”および“マッチング”により補正
されなければならない。
させられている。評価可能な信号を得るためには、磁化
が90゜だけ回転されなければならない。90゜インパルス
の後の核スピンの歳差運動はワイヤループのなかに信号
の誘導を生じさせる（いわゆる自由誘導崩壊FID）。核
スピンはMHz範囲内の機械的歳差運動振動数で歳差運動
するので、それらはコイルのなかに電磁的交番場を発生
する。ピックアップされた高周波信号は減結合回路を介
して検出器に供給される。減結合回路としては方向性結
合器または供給および受信される電力に対する送信およ
び受信切換器として使用される回路が設けられていてよ
い。磁気的および電気的な高周波場は患者の伝導性の身
体組織のなかに高周波吸収を惹起する。このことは高周
波コイルの共振良度Ｑの減少として現れる。さらに、身
体組織の電気的特性が、コイル内に患者を入れる際に、
共振周波数の減少を生じさせる。こうして両効果は患者
に関係しており、また各撮像の前に高周波コイルのいわ
ゆる“チューチング”および“マッチング”により補正
されなければならない。
高周波コイル、特に円偏波アンテナを作動させるため
には、送信および受信切換器として3dB/90゜ハイブリッ
ドが使用される。その際に、理想的に整合されたアンテ
ナでは、送信器から方向性結合器のポート１に供給され
た信号がポート３および４に等しい電力で分配される
が、これらの信号は位相が90゜だけ互いにずれている。
ポート１および２ならびに３および４は互いに減結合さ
れているので、受信器ポート２においては高周波電力が
出ない。受信の場合には、ポート４に生ずる受信信号は
ポート３に生ずる信号よりも再び90゜だけ進んでいる。
こうして両信号は位相正しく受信器ポート２において加
わるが、送信器ポート１においては電力が出ない（文献
「高周波技術ポケットブック（Tascenhbuch der Hochfr
equenztechnik）」第３版、第１巻、1986年、第L27〜L3
5頁参照）。
には、送信および受信切換器として3dB/90゜ハイブリッ
ドが使用される。その際に、理想的に整合されたアンテ
ナでは、送信器から方向性結合器のポート１に供給され
た信号がポート３および４に等しい電力で分配される
が、これらの信号は位相が90゜だけ互いにずれている。
ポート１および２ならびに３および４は互いに減結合さ
れているので、受信器ポート２においては高周波電力が
出ない。受信の場合には、ポート４に生ずる受信信号は
ポート３に生ずる信号よりも再び90゜だけ進んでいる。
こうして両信号は位相正しく受信器ポート２において加
わるが、送信器ポート１においては電力が出ない（文献
「高周波技術ポケットブック（Tascenhbuch der Hochfr
equenztechnik）」第３版、第１巻、1986年、第L27〜L3
5頁参照）。
3dB/90゜ハイブリッドは線路技術で、またはディスク
リートな構成要素で、ならびに混合形式で構成されてい
てよい。これらの実施例では、核スピントモグラフに対
して利用可能な帯域幅が非常に狭く、たとえば２％より
も著しく広くない。結合された線路を有する広帯域の方
向性結合器はたとえば10MHzの低い周波数では望ましく
ない長い線路長さを有するであろう。たとえば核スピン
トモグラフにおいて種々の原子、たとえば水素、燐また
はナトリウムを検査したいならば、すなわち種々の共振
周波数で動作させたいならば、これらの周波数の各々に
対して、それに付属の3dB/90゜ハイブリッドが必要であ
り、それぞれ交換または比較的費用のかかる仕方での切
換が行われなければならない。
リートな構成要素で、ならびに混合形式で構成されてい
てよい。これらの実施例では、核スピントモグラフに対
して利用可能な帯域幅が非常に狭く、たとえば２％より
も著しく広くない。結合された線路を有する広帯域の方
向性結合器はたとえば10MHzの低い周波数では望ましく
ない長い線路長さを有するであろう。たとえば核スピン
トモグラフにおいて種々の原子、たとえば水素、燐また
はナトリウムを検査したいならば、すなわち種々の共振
周波数で動作させたいならば、これらの周波数の各々に
対して、それに付属の3dB/90゜ハイブリッドが必要であ
り、それぞれ交換または比較的費用のかかる仕方での切
換が行われなければならない。
本発明の課題は、大きい帯域幅を有する3dB/90゜ハイ
ブリッドを提供することである。
ブリッドを提供することである。
２つの出力端子対に１つの有限の周波数間隔を介して
一定の角度だけ互いにずらされた２つの出力電圧を発生
する特性を有する２相回路網は知られている。このよう
な回路網は、利用される周波数範囲内で等しいレベルお
よびたとえば90゜の位相差を有する２つの出力信号を発
生する役割をする。分割された両信号経路は周波数に無
関係な伝達係数の大きさを有するそれぞれ１つの４極回
路、いわゆる全通過フィルタを含んでいる。一般に各信
号経路は１次または２次の複数個の全通過フィルタの回
路網を含んでいる（文献「通信技術（Nachrichtentechn
ik）」第５巻、1957年、第200〜205頁参照）。
一定の角度だけ互いにずらされた２つの出力電圧を発生
する特性を有する２相回路網は知られている。このよう
な回路網は、利用される周波数範囲内で等しいレベルお
よびたとえば90゜の位相差を有する２つの出力信号を発
生する役割をする。分割された両信号経路は周波数に無
関係な伝達係数の大きさを有するそれぞれ１つの４極回
路、いわゆる全通過フィルタを含んでいる。一般に各信
号経路は１次または２次の複数個の全通過フィルタの回
路網を含んでいる（文献「通信技術（Nachrichtentechn
ik）」第５巻、1957年、第200〜205頁参照）。
さらに、高周波差動変成器を線路変成器によっても構
成し得ることが知られている（文献「NTZ」1966年、第
９巻、第527〜538頁参照）。
成し得ることが知られている（文献「NTZ」1966年、第
９巻、第527〜538頁参照）。
また、約2.5ないし8.2MHzの作動周波数を有する核ス
ピントモグラフの円偏波されるアンテナの駆動のために
使用され得るPI/2ハイブリッドも知られている。このハ
イブリッド回路は一次および二次巻線の相異なる巻数を
有する２つの変成器の直列回路を含んでおり、その一次
巻線に送信器および前置増幅器が接続されている。変成
器は分割された巻線を設けられている。これらの巻線に
は、逆相に駆動されなければならない相異なるディメン
ジョニングの全通過フィルタが接続されている（文献
「医学における磁気共鳴（Magnetic Resonance in Medi
cine）」１、第339〜353頁（1984）参照）。
ピントモグラフの円偏波されるアンテナの駆動のために
使用され得るPI/2ハイブリッドも知られている。このハ
イブリッド回路は一次および二次巻線の相異なる巻数を
有する２つの変成器の直列回路を含んでおり、その一次
巻線に送信器および前置増幅器が接続されている。変成
器は分割された巻線を設けられている。これらの巻線に
は、逆相に駆動されなければならない相異なるディメン
ジョニングの全通過フィルタが接続されている（文献
「医学における磁気共鳴（Magnetic Resonance in Medi
cine）」１、第339〜353頁（1984）参照）。
さて本発明は、広帯域の減結合回路が90゜２相回路網
と一緒に使用されるならば、種々の共振周波数におけ
る、すなわち種々の原子に対する核スピントモグラフの
円偏波された作動が可能であるという認識に立脚してい
る。本発明では、請求項１に記載の特徴により、線路変
成器を含んでいる減結合回路が全通過フィルタと、線路
変成器から成るインピーダンス変成器とに組み合わされ
ている。送信作動のみが必要であれば、減結合回路は差
動変成器から成っていてよい。送信および受信作動のた
めには減結合回路は好ましくは広帯域の3dB/180゜ハイ
ブリッド回路から成っていてよい。２つの信号経路のな
かの全通過フィルタ回路網と電力分割器としての広帯域
の3dB/180゜ハイブリッド回路を組み合わせることによ
り、特に大きい周波数範囲、特に少なくとも15MHzない
し少なくとも100MHzの範囲内で核スピントモグラフの円
偏波される高周波アンテナに対する送信および受信切換
器として使用され得る広帯域の3dB/90゜方向性結合器が
得られる。
と一緒に使用されるならば、種々の共振周波数におけ
る、すなわち種々の原子に対する核スピントモグラフの
円偏波された作動が可能であるという認識に立脚してい
る。本発明では、請求項１に記載の特徴により、線路変
成器を含んでいる減結合回路が全通過フィルタと、線路
変成器から成るインピーダンス変成器とに組み合わされ
ている。送信作動のみが必要であれば、減結合回路は差
動変成器から成っていてよい。送信および受信作動のた
めには減結合回路は好ましくは広帯域の3dB/180゜ハイ
ブリッド回路から成っていてよい。２つの信号経路のな
かの全通過フィルタ回路網と電力分割器としての広帯域
の3dB/180゜ハイブリッド回路を組み合わせることによ
り、特に大きい周波数範囲、特に少なくとも15MHzない
し少なくとも100MHzの範囲内で核スピントモグラフの円
偏波される高周波アンテナに対する送信および受信切換
器として使用され得る広帯域の3dB/90゜方向性結合器が
得られる。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
第１図によるPI/2電力分割器の実施例では、減結合回
路10として３ポート回路が設けられており、そのポート
１は図面には示されていない送信器に接続されていてよ
い。減結合回路10によりポート１における信号は分岐さ
れ、従ってポート５および６には等しい振幅の２つの信
号が現れ、またこれらは互いに減結合されている。分岐
された両信号経路はそれぞれ全通過フィルタ回路網30ま
たは40を含んでおり、従って信号はポート３および４に
90゜の位相差をもって現れる。PI/2電力分割器のこの実
施例はたとえばCW作動で1kWまたは15kWパルス電力の送
信電力に適している。減結合回路10および全通過フィル
タ回路網30および40のなかの線路変成器により50Ωシス
テムのなかでたとえば15ないし86MHzの周波数範囲内で
約±１％に過ぎない最大振幅差およびたかだか±１゜の
位相誤差ならびにたかだか3.01＋0.3dBの信号経路あた
りの通過減衰が得られる。
路10として３ポート回路が設けられており、そのポート
１は図面には示されていない送信器に接続されていてよ
い。減結合回路10によりポート１における信号は分岐さ
れ、従ってポート５および６には等しい振幅の２つの信
号が現れ、またこれらは互いに減結合されている。分岐
された両信号経路はそれぞれ全通過フィルタ回路網30ま
たは40を含んでおり、従って信号はポート３および４に
90゜の位相差をもって現れる。PI/2電力分割器のこの実
施例はたとえばCW作動で1kWまたは15kWパルス電力の送
信電力に適している。減結合回路10および全通過フィル
タ回路網30および40のなかの線路変成器により50Ωシス
テムのなかでたとえば15ないし86MHzの周波数範囲内で
約±１％に過ぎない最大振幅差およびたかだか±１゜の
位相誤差ならびにたかだか3.01＋0.3dBの信号経路あた
りの通過減衰が得られる。
全通過フィルタ回路網30および40はそれぞれ、第１の
グレードの少なくとも１つの全通過フィルタ、好ましく
は枝路あたり第１のグレードの複数個の全通過フィルタ
を有する回路網を形成し、その際に第１のグレードの２
つの全通過フィルタは第２のグレードの１つの全通過フ
ィルタとしてまとめられ得る。このような全通過フィル
タはたとえばそれぞれ１つのクロス要素、いわゆるＸ要
素、しかし好ましくは橋絡されたＴ要素から成っていて
よい。
グレードの少なくとも１つの全通過フィルタ、好ましく
は枝路あたり第１のグレードの複数個の全通過フィルタ
を有する回路網を形成し、その際に第１のグレードの２
つの全通過フィルタは第２のグレードの１つの全通過フ
ィルタとしてまとめられ得る。このような全通過フィル
タはたとえばそれぞれ１つのクロス要素、いわゆるＸ要
素、しかし好ましくは橋絡されたＴ要素から成っていて
よい。
第２図による実施例には、前段に接続されているイン
ピーダンス変成器を有する差動変成器から成る減結合回
路10が示されており、インピーダンス変成器の変成器は
線路変成器として構成されている。ポート１には送信器
が接続されており、またポート11および12はそれぞれ全
通過フィルタ回路網と接続されている。ポート１の後に
接続されているインピーダンス変換のための線路変成器
13は近似的に たとえば3:2の変成比を有する。同じく線路変成器とし
て構成されている変成比1:1の差動変成器14は線路変成
器13の後に接続されている。この変成器は両ポート11お
よび12に接続されている。これらのポートの間に波動イ
ンピーダンスの２倍のインピーダンス2Zを有するインピ
ーダンス15が配置されている。減結合回路10のこの実施
例では下記の分散マトリックスが生ずる。
ピーダンス変成器を有する差動変成器から成る減結合回
路10が示されており、インピーダンス変成器の変成器は
線路変成器として構成されている。ポート１には送信器
が接続されており、またポート11および12はそれぞれ全
通過フィルタ回路網と接続されている。ポート１の後に
接続されているインピーダンス変換のための線路変成器
13は近似的に たとえば3:2の変成比を有する。同じく線路変成器とし
て構成されている変成比1:1の差動変成器14は線路変成
器13の後に接続されている。この変成器は両ポート11お
よび12に接続されている。これらのポートの間に波動イ
ンピーダンスの２倍のインピーダンス2Zを有するインピ
ーダンス15が配置されている。減結合回路10のこの実施
例では下記の分散マトリックスが生ずる。
ここでポート１は１で、ポート２は11で、またポート
３は12で示されている。
３は12で示されている。
ポート１およびポート11および12ならびに線路変成器
13および14を有する第３図による減結合回路10の実施例
では、ポート11および12に補助変成器20が接続されてお
り、その二次巻線の両端は波動インピーダンスＺを有す
るそれぞれ１つの高周波終端抵抗24または25を介して接
地点に接続されている。それによりインピーダンス2Zの
大地対称なインピーダンス（第２図中の15）がそれぞれ
インピーダンスＺを有する２つの大地非対称な高周波終
端抵抗24および25により置換され得る。
13および14を有する第３図による減結合回路10の実施例
では、ポート11および12に補助変成器20が接続されてお
り、その二次巻線の両端は波動インピーダンスＺを有す
るそれぞれ１つの高周波終端抵抗24または25を介して接
地点に接続されている。それによりインピーダンス2Zの
大地対称なインピーダンス（第２図中の15）がそれぞれ
インピーダンスＺを有する２つの大地非対称な高周波終
端抵抗24および25により置換され得る。
第４図による実施例では補助変成器20は好ましくは、
互いに平行に配置されかつ共通のコアの上に巻かれてい
る２つの同軸導体21および22から成っていてよい。イン
ピーダンスＺを有するこれらの両同軸導体21および22の
内部導体の端ａおよびｂは減結合回路10のポート11およ
び12に、また端ｃおよびｄは高周波終端抵抗24および25
に接続されており、またそれらのシースは両端で互いに
接続されている。
互いに平行に配置されかつ共通のコアの上に巻かれてい
る２つの同軸導体21および22から成っていてよい。イン
ピーダンスＺを有するこれらの両同軸導体21および22の
内部導体の端ａおよびｂは減結合回路10のポート11およ
び12に、また端ｃおよびｄは高周波終端抵抗24および25
に接続されており、またそれらのシースは両端で互いに
接続されている。
第５図によるPI/2電力分割器の実施例では、減結合回
路10のポート11および12の後に、それぞれ１つの線路変
成器52または53、１つのインダクタンス54または55なら
びに２つのキャパシタンス56および57または58および59
を含んでいる第２のグレードのそれぞれ１つの全通過フ
ィルタ回路網50および51が接続されている。この実施例
では第１のグレードのそれぞれ２つの全通過フィルタ回
路網が第２のグレードの１つの全通過フィルタ回路網と
してまとめられている。第２のグレードの全通過フィル
タ回路網は第１のグレードの全通過フィルタ回路網にく
らべて、構成要素の非理想的な特性、たとえば結合され
たコイルの不十分な結合、キャパシタンスの有害な直列
インダクタンスおよびコイルの有害な並列キャパシタン
スが或るグレードまで補償され得るという利点を有す
る。さらに、この実施例では、必要とされる構成要素が
少数であり、その結果として通過損失がより小さい。
路10のポート11および12の後に、それぞれ１つの線路変
成器52または53、１つのインダクタンス54または55なら
びに２つのキャパシタンス56および57または58および59
を含んでいる第２のグレードのそれぞれ１つの全通過フ
ィルタ回路網50および51が接続されている。この実施例
では第１のグレードのそれぞれ２つの全通過フィルタ回
路網が第２のグレードの１つの全通過フィルタ回路網と
してまとめられている。第２のグレードの全通過フィル
タ回路網は第１のグレードの全通過フィルタ回路網にく
らべて、構成要素の非理想的な特性、たとえば結合され
たコイルの不十分な結合、キャパシタンスの有害な直列
インダクタンスおよびコイルの有害な並列キャパシタン
スが或るグレードまで補償され得るという利点を有す
る。さらに、この実施例では、必要とされる構成要素が
少数であり、その結果として通過損失がより小さい。
第６図によれば、全通過フィルタ回路網50は、２つの
同軸導体61および62がたとえばトロイド状の共通のコア
の上に巻かれている構造対称な線路変成器52を含んでい
てよい。両同軸導体のシースは参照符号64または65を、
また内部導体は参照符号66または67を付されている。こ
れらの同軸導体61および62の上端で一方の同軸導体61の
内部導体66は他方の同軸導体62の外部シース65と（また
その逆に）接続されている。下端の内部導体66と67との
間には、第５図によれば、キャパシタンス57および電気
的に接続されている両シース64および65がインダクタン
ス54と接続されている。同軸導体61および62のシース64
および65は共通の端子68を形成する。同軸導体61および
62の上端におけるオーバークロスにより完全な構造対称
な線路変成器が得られる。
同軸導体61および62がたとえばトロイド状の共通のコア
の上に巻かれている構造対称な線路変成器52を含んでい
てよい。両同軸導体のシースは参照符号64または65を、
また内部導体は参照符号66または67を付されている。こ
れらの同軸導体61および62の上端で一方の同軸導体61の
内部導体66は他方の同軸導体62の外部シース65と（また
その逆に）接続されている。下端の内部導体66と67との
間には、第５図によれば、キャパシタンス57および電気
的に接続されている両シース64および65がインダクタン
ス54と接続されている。同軸導体61および62のシース64
および65は共通の端子68を形成する。同軸導体61および
62の上端におけるオーバークロスにより完全な構造対称
な線路変成器が得られる。
第７図によるPI/2ハイブリッド回路の好ましい実施例
では、減結合回路10として広帯域の3dB/180゜ハイブリ
ッド回路が設けられており、そのポート１に送信器が、
またそのポート２に受信器が接続されていてよい。ポー
ト11の後に全通過フィルタ回路網30が接続されており、
この全通過フィルタ回路網はポート３に位相角φ
０（ω）を有する出力信号を生ずる。ポート12の後には
他の全通過フィルタ回路網40が接続されており、この全
通過フィルタ回路網はポート４に位相角φ０（ω）＋90
゜−Δφ（ω）を有する出力信号を生ずる。PI/2ハイブ
リッド回路のこの実施例では、核スピントモグラフの円
偏波されるアンテナの作動のために有利に使用され得る
広帯域の送信および受信切換器が得られる。この実施例
では分散マトリックス が得られる。理想的な場合には位相誤差Δφ（ω）は消
滅する。すなわち δ＝ｅｊΔｆ（ω）→１ 第８図によれば、減結合回路10として、線路変成器と
して構成された差動変成器28が設けられていてよく、こ
の差動変成器は２つの別の線路変成器26および27と共に
広帯域の3dB/180゜ハイブリッド回路を形成する。ポー
ト１には同様に送信器が、またポート２には受信器が接
続されていなければならない。ポート11および12はそれ
ぞれ全通過フィルタ回路網と接続されている。ポート１
は線路変成器26と、またポート２は線路変成器27と接続
されている。これらの入力変成器はそれぞれ少なくとも
近似的に たとえば3:2の変成比を有し、またそれによりインピー
ダンス変成器70として作用する。差動変成器28は1:1:1
の変成比を有する。図面には示されていない両二次巻線
はそれぞれポート11および12に接続されている。3dB/18
0゜ハイブリッド回路10のこの実施例では分散マトリッ
クス が得られる。この実施例では、すべての変成器は線路変
成器として構成されており、それにより大きい帯域幅が
得られる。
では、減結合回路10として広帯域の3dB/180゜ハイブリ
ッド回路が設けられており、そのポート１に送信器が、
またそのポート２に受信器が接続されていてよい。ポー
ト11の後に全通過フィルタ回路網30が接続されており、
この全通過フィルタ回路網はポート３に位相角φ
０（ω）を有する出力信号を生ずる。ポート12の後には
他の全通過フィルタ回路網40が接続されており、この全
通過フィルタ回路網はポート４に位相角φ０（ω）＋90
゜−Δφ（ω）を有する出力信号を生ずる。PI/2ハイブ
リッド回路のこの実施例では、核スピントモグラフの円
偏波されるアンテナの作動のために有利に使用され得る
広帯域の送信および受信切換器が得られる。この実施例
では分散マトリックス が得られる。理想的な場合には位相誤差Δφ（ω）は消
滅する。すなわち δ＝ｅｊΔｆ（ω）→１ 第８図によれば、減結合回路10として、線路変成器と
して構成された差動変成器28が設けられていてよく、こ
の差動変成器は２つの別の線路変成器26および27と共に
広帯域の3dB/180゜ハイブリッド回路を形成する。ポー
ト１には同様に送信器が、またポート２には受信器が接
続されていなければならない。ポート11および12はそれ
ぞれ全通過フィルタ回路網と接続されている。ポート１
は線路変成器26と、またポート２は線路変成器27と接続
されている。これらの入力変成器はそれぞれ少なくとも
近似的に たとえば3:2の変成比を有し、またそれによりインピー
ダンス変成器70として作用する。差動変成器28は1:1:1
の変成比を有する。図面には示されていない両二次巻線
はそれぞれポート11および12に接続されている。3dB/18
0゜ハイブリッド回路10のこの実施例では分散マトリッ
クス が得られる。この実施例では、すべての変成器は線路変
成器として構成されており、それにより大きい帯域幅が
得られる。
第１図は減結合回路として３ポート回路を有する本発明
によるPI/2電力分割器を示す図、第２図は減結合回路と
して前段に接続されているインピーダンス変成器を有す
る差動変成器が設けられている実施例を示す図、第３図
および第４図は減結合回路として差動変成器のそれぞれ
特別な実施例を示す図、第５図は全通過フィルタ回路網
の特別の実施例を示す図、第６図は線路変成器としての
全通過フィルタ回路網の結合されたコイルを示す図、第
７図は減結合回路として広帯域の3dB/180゜ハイブリッ
ド回路が設けられている実施例を示す図、第８図は減結
合回路として広帯域の3dB/180゜ハイブリッド回路を示
す図である。 １〜４……ポート 10……減結合回路 11、12……ポート 13……線路変成器 14……差動変成器 15……インピーダンス 20……補助変成器 21、22……同軸ケーブル 23……コア 24、25……サンプ 26、27……線路変成器 28……差動変成器 30……全通過フィルタ回路網 40……全通過フィルタ回路網 50、51……全通過フィルタ回路網 52、53……線路変成器 54、55……インダクタンス 56〜59……キャパシタンス 61、62……同軸導体 63……コア 64、65……シース 66、67……内部導体 68……出力端 70……インピーダンス変成器
によるPI/2電力分割器を示す図、第２図は減結合回路と
して前段に接続されているインピーダンス変成器を有す
る差動変成器が設けられている実施例を示す図、第３図
および第４図は減結合回路として差動変成器のそれぞれ
特別な実施例を示す図、第５図は全通過フィルタ回路網
の特別の実施例を示す図、第６図は線路変成器としての
全通過フィルタ回路網の結合されたコイルを示す図、第
７図は減結合回路として広帯域の3dB/180゜ハイブリッ
ド回路が設けられている実施例を示す図、第８図は減結
合回路として広帯域の3dB/180゜ハイブリッド回路を示
す図である。 １〜４……ポート 10……減結合回路 11、12……ポート 13……線路変成器 14……差動変成器 15……インピーダンス 20……補助変成器 21、22……同軸ケーブル 23……コア 24、25……サンプ 26、27……線路変成器 28……差動変成器 30……全通過フィルタ回路網 40……全通過フィルタ回路網 50、51……全通過フィルタ回路網 52、53……線路変成器 54、55……インダクタンス 56〜59……キャパシタンス 61、62……同軸導体 63……コア 64、65……シース 66、67……内部導体 68……出力端 70……インピーダンス変成器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルクス、フエスター ドイツ連邦共和国エルランゲン、パツペ ルガツセ18 (56)参考文献 特開 昭57−197902（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−157821（ＪＰ，Ｕ)
Claims (9)
- 【請求項１】入力信号を等しい振幅および90゜の位相ず
れを有する２つの信号路に分割する円偏波作動の核スピ
ントモグラフのPI/2電力分割器において、予め与えられ
た高周波インピーダンスの少なくとも１つの高周波導線
を有する第１の線路変成器を含み２つの信号路に対する
２つの出力端を有する減結合回路（10）が設けられ、第
１の信号路には全通過フィルタ回路網（30）が設けら
れ、この全通過フィルタ回路網（30）は予め与えられた
高周波インピーダンスの少なくとも１つの高周波導線を
有する第２の線路変成器を含み、第２の信号路には第２
の全通過フィルタ回路網（40）が設けられ、この全通過
フィルタ回路網（40）は予め与えられた高周波インピー
ダンスの少なくとも１つの高周波導線を有する第３の線
路変成器を含むことを特徴とする核スピントモグラフの
PI/2電力分割器。 - 【請求項２】減結合回路（10）として差動変圧器（14）
が設けられていることを特徴とする請求項１記載のPI/2
電力分割器。 - 【請求項３】少なくとも近似的に２1/2:1の変成比を有
するインピーダンス変成器としての線路変成器（13）を
含んでおり、この線路変成器の後に1:1の変成比を有す
る線路変成器として構成された差動変圧器（14）が接続
されており、また出力端に波動インピーダンスの２倍
（2Z）の大きさを有する抵抗（15）が並列に接続されて
いることを特徴とする請求項１記載のPI/2電力分割器。 - 【請求項４】少なくとも近似的に２1/2:1の変成比を有
するインピーダンス変成器としての線路変成器（13）が
設けられており、この線路変成器の後に1:1の変成比を
有する線路変成器として構成された差動変圧器（14）が
接続されており、また出力端に補助変成器（20）が接続
されており、この補助変成器に波動インピーダンスＺの
インピーダンスを有する２つの高周波終端抵抗（24,2
5）が接続されていることを特徴とする請求項２記載のP
I/2電力分割器。 - 【請求項５】補助変成器（20）が、互いに並列に共通の
コア（23）の上に巻かれているインピーダンスＺを有す
る同軸導体から成っていることを特徴とする請求項４記
載のPI/2電力分割器。 - 【請求項６】全通過フィルタ回路網（30、40）が、それ
ぞれ線路変成器（52または53）を含んでいる第１および
第２のグレードの少なくとも１つの全通過フィルタ（50
または51）を含んでいることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれか１つに記載のPI/2電力分割器。 - 【請求項７】構造的に対称な線路変成器（52）を有する
全通過フィルタが設けられていることを特徴とする請求
項１ないし６のいずれか１つに記載のPI/2電力分割器。 - 【請求項８】等しい長さの２つの同軸導体（61、62）
が、上端で一方の同軸導体（61）のシース（64）が他方
の同軸導体（62）の内部導体（67）と接続されているよ
うに、またその逆に、クロス要素を介して互いに接続さ
れており、また同軸導体（61、62）がコア（63）の上に
配置されており、また同軸導体（61、62）の両シース
（64、65）が共通の端子（68）を形成することを特徴と
する請求項７記載のPI/2電力分割器。 - 【請求項９】減結合回路（10）の前にインピーダンス変
成器（70）が接続されていることを特徴とする請求項１
ないし８のいずれか１つに記載のPI/2電力分割器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3811986.2 | 1988-04-11 | ||
| DE3811986A DE3811986A1 (de) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Pi/2-leistungsteiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305703A JPH01305703A (ja) | 1989-12-11 |
| JP3217340B2 true JP3217340B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=6351728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08954589A Expired - Fee Related JP3217340B2 (ja) | 1988-04-11 | 1989-04-07 | Ｐｉ／２電力分割器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4945321A (ja) |
| EP (1) | EP0337194B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE4113120A1 (de) * | 1991-04-22 | 1992-11-05 | Siemens Ag | Kernspintomograph |
| US5206611A (en) * | 1992-03-12 | 1993-04-27 | Krytar, Inc. | N-way microwave power divider |
| US6677891B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-01-13 | Vega Grieshaber Kg | Method and device for transmitting and receiving electromagnetic waves |
| DE10102439B9 (de) * | 2001-01-19 | 2012-06-21 | Vega Grieshaber Kg | Füllstandmessgerät und Verfahren zum Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz kleiner 3 GHz über eine einzige Antenneneinrichtung |
| DE10105984C1 (de) * | 2001-02-09 | 2002-10-31 | Siemens Ag | Koaxialkabel und Magnetresonanzanlage mit einem solchen Koaxialkabel |
| US6822450B2 (en) * | 2002-04-26 | 2004-11-23 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Multiple channel, cardiac array for sensitivity encoding in magnetic resonance imaging |
| DE10313004B3 (de) * | 2003-03-24 | 2005-01-20 | Siemens Ag | Verfahren zur Modenbildung, Verfahren zur Modenbereitstellung und Empfangseinheit für ein Magnetresonanzgerät |
| US6980000B2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-12-27 | Varian, Inc. | Coils for high frequency MRI |
| US7276993B2 (en) * | 2005-05-31 | 2007-10-02 | Agile Rf, Inc. | Analog phase shifter using cascaded voltage tunable capacitor |
| US7633456B2 (en) * | 2006-05-30 | 2009-12-15 | Agile Rf, Inc. | Wafer scanning antenna with integrated tunable dielectric phase shifters |
| US8063716B1 (en) * | 2009-01-30 | 2011-11-22 | Agilent Technologies, Inc. | Wideband signal splitter using combination of discrete transformers and wilkinson splitters |
| US8216912B2 (en) | 2009-08-26 | 2012-07-10 | International Business Machines Corporation | Method, structure, and design structure for a through-silicon-via Wilkinson power divider |
| US8963657B2 (en) | 2011-06-09 | 2015-02-24 | International Business Machines Corporation | On-chip slow-wave through-silicon via coplanar waveguide structures, method of manufacture and design structure |
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| US9344138B2 (en) * | 2012-10-22 | 2016-05-17 | Emhiser Research, Inc. | Method and system for providing improved high power RF splitter/combiner |
| DE102014203228B4 (de) | 2014-02-24 | 2017-11-23 | Siemens Healthcare Gmbh | Richtkoppler und Magnetresonanztomographieeinrichtung |
| US10224895B2 (en) * | 2017-01-03 | 2019-03-05 | Raytheon Company | Transmission line transformers |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| US2897456A (en) * | 1956-02-28 | 1959-07-28 | Sylvania Electric Prod | Dissipationless differential phase shifters |
| US3267358A (en) * | 1962-07-16 | 1966-08-16 | North Atlantic Industries | Phase shifter networks |
| US3691485A (en) * | 1970-08-03 | 1972-09-12 | Trw Inc | Three-port quadrature hybrids |
| DE2112037C2 (de) * | 1971-03-12 | 1982-10-07 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Mikrowellenkanalweiche zum Aufspalten eines Frequenzbandes in einzelne Kanäle |
| US3895321A (en) * | 1974-08-09 | 1975-07-15 | Bell Telephone Labor Inc | Minimum phase differential phase shifter |
| US4254386A (en) * | 1979-10-15 | 1981-03-03 | International Telephone And Telegraph Corporation | Three-way, equal-phase combiner/divider network adapted for external isolation resistors |
| ATE21789T1 (de) * | 1983-05-19 | 1986-09-15 | Ant Nachrichtentech | Verteiler fuer hochfrequenzenergie. |
| US4570134A (en) * | 1984-04-19 | 1986-02-11 | Rca Corporation | Compact hybrid providing quadrature phase relation between two outputs |
| US4814730A (en) * | 1988-02-18 | 1989-03-21 | Westinghouse Electric Corp. | Quadrature combiner |
-
1988
- 1988-04-11 DE DE3811986A patent/DE3811986A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-03-29 EP EP89105566A patent/EP0337194B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-29 DE DE8989105566T patent/DE58900055D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-05 US US07/333,287 patent/US4945321A/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH01305703A (ja) | 1989-12-11 |
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