JPH01178247A - マッチング回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば磁気共鳴イメージング装置（以下ＭＲ
Ｉ装■という）において高周波パルスの発信及び／又は
受信を行なうＲＦコイルを含む回路に適用されるマツチ
ング回路に関し、特にインピーダンス変換に際しての電
力損失を軽減する技術の改良に関する。

（従来の技術） 従来、この種のマツチング回路は、例えば第３図に示す
ように、！？Ｆコイル１と可変コンデン１す２とにより
直列共振回路を形成したチューニング部１０と、ＬＣ集
中定数インピーダンス変換部１１とを、λ／４同軸ケー
ブル３により電気的に結合し、このλ／４同軸ケーブル
による固有インピーダンスＺｏに従ってチューニング部
１０ど１−Ｃ集中定数インピーダンス変換部１１との相
互間のインピーダンス変換を行なうλ／４ケーブルイン
ピーダンス変換部１２を構成している。

この従来のマツチング回路の場合、ブユーニング部１０
に同調が得られている状態では、ωＬ＝１／ωＣの式を
満足する直列共振条件下となるため、インピーダンスＺ
１は抵抗成分のみとなり小さくなる。

次に、λ／４．インピーダンス変換部１２によりインピ
ーダンスＺ＋がインピーダンスＺ２に変換され、このと
き、λ／４同軸ケーブル３の固有インピーダンスをＺＯ
とすると、 Ｚ２＝Ｚ＋　２２ なる関係を満足させる。

同時に、インピーダンスＺ１はチューニング状態で純抵
抗の低インピーダンスなのでインピーダンスＺ２は純抵
抗の高インピーダンスとなる。

このλ／４同軸ケーブル３の部分は、分布定数回路とし
てとらえることができ、内部抵抗による電圧降下で大き
な電力損失が発生する。そして、λ／４同軸ケーブル３
の良さが長くなる程、その電力損失が更に大きくなる。

これは、同時にチューニング部のインピーダンス変化の
緩衛部としての役割を持つことになるから、従来、ＭＲ
Ｉ装置において被検者や部品毎によるＲＦコイルのイン
ピーダンス変化を緩和させることに役立たせていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のマツチング回路の如くλ／４同軸
ケーブルでの高周波電力損失が大きいことは、やはり回
路効率上不利であるため、改善することを要望される状
況にあった。

本発明の目的は高周波電力損失の少ないマツチング回路
を提供することにある。

［発明の構成１ （課題を解決するだめの手段） 本発明は、上記の目的を達成するため、特性インピーダ
ンスが相違する回路相互間のインピーダンス変換器とし
て、電気的に見た良さがλ／４よりも短い寸法の同軸ケ
ーブルを前記回路相互間に挿入してなることを要旨とし
ている。

（作用） 本発明によるマツチング回路では、同軸ケーブルのイン
ピーダンス変換をλ／４以下でするためケーブル長に依
存する電力損失が大幅に軽減される。

この際、同軸ケーブルがλ／４になることによって残存
する虚部成分はＬＣ集中定数回路により除去すれば良い
。

（実施例） ′；Ｅ１図は本発明の一実施例のマツチング回路の概略
構成を示す回路図である。

この一実施例のマツチング回路は、チューニング部１０
とＬＣ集中定数インピーダンス変換部１１との間でイン
ピーダンス変換を行なうため、電気的に見た長さがλ／
４よりも短い寸法（但しλ：送波の波長）の同軸ケーブ
ル４をチューニング部１０、！：ＬＣ集中定数インピー
ダンス変換部１１との相互間に挿入してケーブルインピ
ーダンス変換部１４を構成している。なお、同図におい
て、１はＲＦコイル、２は可変コンデンサであり、第３
図の従来例同様に直列共振回路を形成する接続構成であ
る。

この一実施例の如くマツチング回路を構成した際、同軸
ケーブル４により得られるＬＣ集中定数インピーダンス
変換部１２側のインピーダンスＺ２は、チューニング部
１１をチューニングした時にＩｉ１！抵抗とならず、虚
部成分を含む。

そのため、ケーブルインピーダンス変換部１４では、ケ
ーブルの高周波損失が従来に比して小さくなり、これに
より電力損失が大幅に軽減される。

この場合、ケーブルインピーダンス変換部１４によるイ
ンピーダンス変換後に、ＬＣ集中定数インピーダンス変
換部１１において、マツチングをとることにより変換イ
ンピーダンスＺ２から虚部成分を除去する補償作業を行
なえばよい。

このようにして、Ｌ　Ｃ集中定数インピーダンス変換部
１１では、後述するＭＲＩ装置の静磁場下の被検体の存
在や部品構造に起因するＲＦコイル１のインピーダンス
変化の緩衛部としての役割りを持つことになる。

また、ＬＣ集中定数インピーダンス変換部１１に対し、
インピーダンス変化の緩衛部として機能さＵる場合、同
軸ケーブル１４の高周波電力損失と不可分の関係にある
ので、同軸ケーブル４の長さ斐を最適に選ぶことにより
、上記高周波損失並びに緩衝の程度を任意に選択するこ
とができる。

前述の如く、本発明の一実施例によれば電力損失の少な
いマツチング回路を得ることができるから、この一実施
例のマツチング回路を例えば第２図に示す如＜ＭＲＩ装
置に適用することによって、低電力損失で高周波励起パ
ルス（以下ＲＦパルスという）の発信及び磁気共鳴信＠
（以下ＭＲ倍信号いう）の受信を行なえる。

なお、第２図に示すＭＲＩ装置は、ＲＦコイル１を主磁
石２１の静磁場発生空間に傾斜磁場コイル２２とともに
設ける。そして、静磁場下でＲＦコイル１によりＲＦパ
ルスを発信して被検体の所望部位よりＭＲ倍信号取出し
、この取出されたＭＲ倍信号基に、制御用コンピュータ
２３において画像再構成処理を行ない、この処理結果の
内容をＣＲＴ等のモニタ２４へ画像表示するようになさ
れている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のマツチング回路は、イン
ピーダンス変換用の同軸ケーブルとして、λ／４より短
い寸法の同軸ケーブルを用いたから、高周波による電力
損失が著しく軽減されるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマツチング回路の概略構成
を示す回路図、第２図はその一実施例のマッング回路が
適用されるＭＲＩ装置の概略を示す構成図、第３図は従
来のマツチング回路の概略構成を示す回路図である。 １・・・ＦＲコイル　　　２・・・可変コンデンサ４・
・・本発明構成の同軸ケーブル １１・・・チューニング部 １２・・・しＣ定数インピーダンス変換部１４・・・ケ
ーブルインピーダンス変換部代理人弁理士三　ツ了　１
呆　男

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）特性インピーダンスが相違する回路相互間のイン
   ピーダンス変換器として、電気的に見た長さがλ／４よ
   りも短い寸法（但し、λ：送波の波長）の同軸ケーブル
   を前記回路相互間に挿入してなることを特徴とするマッ
   チング回路。
2. （２）前記同軸ケーブルは、高周波パルスの発信及び／
   又は受信用コイルを含む直列共振回路が形成されたチュ
   ーニング部と、ＬＣ集中定数回路により構成されたイン
   ピーダンス変換部との間を電気的に結合することを特徴
   とする請求項１記載のマッチング回路。
3. （３）磁気共鳴イメージング装置における前記チューニ
   ング部と前記インピーダンス変換部との間を前記同軸ケ
   ーブルにより電気的に結合したことを特徴とする請求項
   ２記載のマッチング回路。