JPH0213113A - 大地対称な共振器の同調のための装置 - Google Patents
大地対称な共振器の同調のための装置Info
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- JPH0213113A JPH0213113A JP1089543A JP8954389A JPH0213113A JP H0213113 A JPH0213113 A JP H0213113A JP 1089543 A JP1089543 A JP 1089543A JP 8954389 A JP8954389 A JP 8954389A JP H0213113 A JPH0213113 A JP H0213113A
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- capacitor
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- capacitors
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J3/00—Continuous tuning
- H03J3/02—Details
- H03J3/06—Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges
- H03J3/08—Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges by varying a second parameter simultaneously with the tuning, e.g. coupling bandpass filter
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H5/00—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H5/02—One-port networks comprising only passive electrical elements as network components without voltage- or current-dependent elements
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野１
この発明は、大地対称な共振器であって、キャパシタン
スと共に共振器を形成するインダクタンスを有する少な
くとも１つの高周波コイルを有する共振器の同調のため
の装置に関するものである。
スと共に共振器を形成するインダクタンスを有する少な
くとも１つの高周波コイルを有する共振器の同調のため
の装置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ず
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石柱界
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。可変のキ
ャパシタンスとしては、電動機によりキャパシタンスを
制御される回転コンデンサが使用され得る（文献［医学
における磁気共鳴（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅ５ｏｎａｎ
ｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ） コ ２ （１９８
５） 、 第４９０〜４９４ 頁参１１、ぺ）。
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石柱界
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。可変のキ
ャパシタンスとしては、電動機によりキャパシタンスを
制御される回転コンデンサが使用され得る（文献［医学
における磁気共鳴（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅ５ｏｎａｎ
ｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ） コ ２ （１９８
５） 、 第４９０〜４９４ 頁参１１、ぺ）。
共振器は検査対象、たとえば、患者の大きさに応して種
々の強さに負荷、すなわち減衰される。波動インピーダ
ンスがたとえば５０Ωであってよい源に共振器を整合さ
せる際、共振器の９荷度に関係する整合周波数が得られ
る。従って、共振器の固有周波数は、共振器の種々の負
荷により条件付けられる周波数誤差が再び補償されるよ
うに、調整されなければならない。この目的で、核スピ
ントモグラフ内に患者を入れた後に、必要な調整が達成
されるまで、負荷整合のための直列キャパシタンスおよ
び周波数補正のための並列キャパシタンスが調整される
ことにより、共振器の調整が行われなければならない。
々の強さに負荷、すなわち減衰される。波動インピーダ
ンスがたとえば５０Ωであってよい源に共振器を整合さ
せる際、共振器の９荷度に関係する整合周波数が得られ
る。従って、共振器の固有周波数は、共振器の種々の負
荷により条件付けられる周波数誤差が再び補償されるよ
うに、調整されなければならない。この目的で、核スピ
ントモグラフ内に患者を入れた後に、必要な調整が達成
されるまで、負荷整合のための直列キャパシタンスおよ
び周波数補正のための並列キャパシタンスが調整される
ことにより、共振器の調整が行われなければならない。
共振器の調整のために差動回転コンデンサが設けられて
いてもよい。
いてもよい。
大地非対称な（不平衡な）振動回路を調整するためのこ
のようなコンデンサの公知の実施例は、共通の回転軸の
軸線方向に並んで配置されている固定板の２つのスタッ
クを含んでいる。軸の回転により可動板が固定板の間で
動かされる。固定板のスタックの間隔は、両コンデンサ
の間の残留キャパシタンスが小さくなるように、比較的
大きく選定されなければならない。この残留キャパシタ
ンスはギャパシタンス変化の範囲を減する（米国特許第
１．９８７，１２４号明細書参照）。
のようなコンデンサの公知の実施例は、共通の回転軸の
軸線方向に並んで配置されている固定板の２つのスタッ
クを含んでいる。軸の回転により可動板が固定板の間で
動かされる。固定板のスタックの間隔は、両コンデンサ
の間の残留キャパシタンスが小さくなるように、比較的
大きく選定されなければならない。この残留キャパシタ
ンスはギャパシタンス変化の範囲を減する（米国特許第
１．９８７，１２４号明細書参照）。
本発明の課題は、源のインピーダンスに整合された大地
対称な（平衡した）共振器を改良することであり、特に
負荷変化との周波数誤差の関係を、周波数補正が実際上
不要になるようにわずかにすることである。
対称な（平衡した）共振器を改良することであり、特に
負荷変化との周波数誤差の関係を、周波数補正が実際上
不要になるようにわずかにすることである。
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部分に記
載の手段によって解決される。共振回路のこの実施例で
は両差動回転コンデンサが共通に壮］整される。
載の手段によって解決される。共振回路のこの実施例で
は両差動回転コンデンサが共通に壮］整される。
差動回転コンデンサはそれぞれ、固定板が１８０″だけ
互いにずらされており、また回転板が半円板から成って
おり、その回転点が円中心点に位置し、また回転軸と機
械的に結合されている回転コンデンサから成っていてよ
い。
互いにずらされており、また回転板が半円板から成って
おり、その回転点が円中心点に位置し、また回転軸と機
械的に結合されている回転コンデンサから成っていてよ
い。
（実施例〕
以下、図面を参照して本発明を従来技術と比較して説明
する。
する。
第４図による大地非対称な共振器の同調のための装置の
公知の実施例では、キャパシタンスＣ２と共に共振器２
を形成する高周波コイルＬ２、たとえば核スピントモグ
ラフのアンテナが設けられている。図面には、コイル自
体のオーム抵抗と、磁気的および電気的な高周波コイル
場と患者の身体組繊との交互作用と、放射とにより生ず
る高周波損失が参照符号Ｒ２を付されている。同調のた
めに可変の並列キャパシタンスＣ，および直列キャパシ
タンスＣ１が設けられている。これらの並列キャパシタ
ンスＣ２および直列キャパシタンスＣ％は差動回転コン
デンサ１０を形成する。
公知の実施例では、キャパシタンスＣ２と共に共振器２
を形成する高周波コイルＬ２、たとえば核スピントモグ
ラフのアンテナが設けられている。図面には、コイル自
体のオーム抵抗と、磁気的および電気的な高周波コイル
場と患者の身体組繊との交互作用と、放射とにより生ず
る高周波損失が参照符号Ｒ２を付されている。同調のた
めに可変の並列キャパシタンスＣ，および直列キャパシ
タンスＣ１が設けられている。これらの並列キャパシタ
ンスＣ２および直列キャパシタンスＣ％は差動回転コン
デンサ１０を形成する。
このような差動回転コンデンサ１０の公知の実施例は、
第５図によれば、可動の回転板１４と共に差動コンデン
サを形成する固定板１２および１３の２つの互いに向か
い合うスタックを含んでいる。可動の回転板１４は回転
軸１５を中心に回転可能に支えられている。
第５図によれば、可動の回転板１４と共に差動コンデン
サを形成する固定板１２および１３の２つの互いに向か
い合うスタックを含んでいる。可動の回転板１４は回転
軸１５を中心に回転可能に支えられている。
これらの回転板１４は、第６図の断面図によれば、固定
板１２と１３との間で回転軸１５に、回転軸１５を中心
とする回転と共にそれぞれ一方の端位置から他方の端位
置へ動かされ得るように配置されている。板１２および
１３ならびに回転軸１５はそれぞれ、図面に示されてい
ない電気接続導体を設けられている。
板１２と１３との間で回転軸１５に、回転軸１５を中心
とする回転と共にそれぞれ一方の端位置から他方の端位
置へ動かされ得るように配置されている。板１２および
１３ならびに回転軸１５はそれぞれ、図面に示されてい
ない電気接続導体を設けられている。
板１２と１４との間および板１３と１４との間にそれぞ
れ、回転板１４の位置に関係するキャパシタンスを有す
るコンデンサが生ずる。
れ、回転板１４の位置に関係するキャパシタンスを有す
るコンデンサが生ずる。
正規化された回転角αにより、第７図の等価回路によれ
ば、一方のコンデンサのキャパシタンスがα・Ｃ０であ
り、また他方のコンデンサのキャパシタンスが（ニーα
）・Ｃ０である差動回転コンデンサ１０が得られる。こ
うして、回転板１４が固定板１２と完全に重なる一方の
終端位置では、板１２と１４との間に形成されるコンデ
ンサはキャパシタンスＣ０ををし、また板１３と１４と
の間に形成されるコンデンサのキャパシタンスは零であ
る０回転板１４の運動により、板１２と１４との間のキ
ャパシタンスは減少し、また相応して板１３と１４との
間のキャパシタンスは、板１３と１４との間に形成され
るコンデンサの他方の終端位置でキャパシタンスＣ０に
達するまで、増大する。
ば、一方のコンデンサのキャパシタンスがα・Ｃ０であ
り、また他方のコンデンサのキャパシタンスが（ニーα
）・Ｃ０である差動回転コンデンサ１０が得られる。こ
うして、回転板１４が固定板１２と完全に重なる一方の
終端位置では、板１２と１４との間に形成されるコンデ
ンサはキャパシタンスＣ０ををし、また板１３と１４と
の間に形成されるコンデンサのキャパシタンスは零であ
る０回転板１４の運動により、板１２と１４との間のキ
ャパシタンスは減少し、また相応して板１３と１４との
間のキャパシタンスは、板１３と１４との間に形成され
るコンデンサの他方の終端位置でキャパシタンスＣ０に
達するまで、増大する。
第１図による本発明の実施例では、インダクタンスＬ２
、抵抗Ｒ２および共振器キャパシタンスＣ２を有する本
発明による大地対称な共振器２は２つの差動回転コンデ
ンサ１０および１１を介して、図面には示されていない
エネルギー源に接続されている２等しい構成の両差動回
転コンデンサ１０および１１は機械的に、大地対称な共
振器２の同調のためのキャパシタンスの相応に逆向きの
変化が得られるように結合されている。
、抵抗Ｒ２および共振器キャパシタンスＣ２を有する本
発明による大地対称な共振器２は２つの差動回転コンデ
ンサ１０および１１を介して、図面には示されていない
エネルギー源に接続されている２等しい構成の両差動回
転コンデンサ１０および１１は機械的に、大地対称な共
振器２の同調のためのキャパシタンスの相応に逆向きの
変化が得られるように結合されている。
第１図による両差動回転コンデンサ１０および１１はそ
れぞれ電気的駆動部を設けられていてもよい。これらの
両駅動部は、キャパシタンスが大地対称な仕方で変化す
るように電気的に結合されている。
れぞれ電気的駆動部を設けられていてもよい。これらの
両駅動部は、キャパシタンスが大地対称な仕方で変化す
るように電気的に結合されている。
別の実施例では、少なくとも部分的にキャパシタンスが
可変であるコンデンサの組み合わせが設けられていてよ
い。これらのコンデンサは、それらのキャパシタンス変
化が２つの結合された差動回転コンデンサをシミュレー
トするように駆動される。この場合、コンデンサの結合
は機械的に行われていてもよいし、再び相応の駆動によ
り行われてもよい。
可変であるコンデンサの組み合わせが設けられていてよ
い。これらのコンデンサは、それらのキャパシタンス変
化が２つの結合された差動回転コンデンサをシミュレー
トするように駆動される。この場合、コンデンサの結合
は機械的に行われていてもよいし、再び相応の駆動によ
り行われてもよい。
第２図による実施例によれば、両差動回転コンデンサ１
０および１１の間に別のコンデンサ２２を挿入すること
によって、周波数依存性をさらに減することができる０
周波数依存性の追加的な減少は再供給導線にそれぞれコ
ンデンサ２３を挿入することによって達成される。さら
に、差動回転コンデンサ１０および１１と共振器２との
間に追加的なコンデンサ２４を配置することによって周
波数依存性をさらに減することができる。場合によって
は、コンデンサ２２の代わりにコンデンサ２３のみまた
はコンデンサ２４のみを使用することによって、周波数
依存性を最小にすることができる。さらに、コンデンサ
２３もコンデンサ２４も使用され得る。さらに、コンデ
ンサ２３および２４の群の１つのみがコンデンサ２２と
共に使用され得る。
０および１１の間に別のコンデンサ２２を挿入すること
によって、周波数依存性をさらに減することができる０
周波数依存性の追加的な減少は再供給導線にそれぞれコ
ンデンサ２３を挿入することによって達成される。さら
に、差動回転コンデンサ１０および１１と共振器２との
間に追加的なコンデンサ２４を配置することによって周
波数依存性をさらに減することができる。場合によって
は、コンデンサ２２の代わりにコンデンサ２３のみまた
はコンデンサ２４のみを使用することによって、周波数
依存性を最小にすることができる。さらに、コンデンサ
２３もコンデンサ２４も使用され得る。さらに、コンデ
ンサ２３および２４の群の１つのみがコンデンサ２２と
共に使用され得る。
第３図には、正規化された円周波数Ωと振動回路の良度
Ｑとの関係が示されている。直列キャパシタンスＣ１の
みを有し、並列キャパシタンスＣ。
Ｑとの関係が示されている。直列キャパシタンスＣ１の
みを有し、並列キャパシタンスＣ。
を有していない（すなわちＣ，−〇の）従来の実施例で
直列キャパシタンスＣ１のみがそのつどの負荷に整合さ
れると、第４図によれば、１／匹Ｔ７Ｇ に正規化された整合周波数Ω、が良度Ｑの関数Ω、（Ｑ
） ・、［π７耳 として生ずる。
直列キャパシタンスＣ１のみがそのつどの負荷に整合さ
れると、第４図によれば、１／匹Ｔ７Ｇ に正規化された整合周波数Ω、が良度Ｑの関数Ω、（Ｑ
） ・、［π７耳 として生ずる。
ここで
上式中で
は良度であり、また
は源インピーダンスＺに正規化された振動回路インピー
ダンスである。
ダンスである。
なお整合が可能である最低の良度Ｑは直列キャパシタン
スＣｓの最大値により定められる。
スＣｓの最大値により定められる。
第３図によれば５０≦Ｑ≦５００の範囲内で、正規化さ
れた整合闇波数は約４．５％だけ変化する。
れた整合闇波数は約４．５％だけ変化する。
それに対して、共振器２に対応付けられている差動回転
コンデンサーＯにより整合周波数Ω、。が良度Ｑの関数
として得られる。
コンデンサーＯにより整合周波数Ω、。が良度Ｑの関数
として得られる。
ここでＣｏ＝Ｃｏ／ＣｚはＣ０対Ｃ２のキャパシタンス
比である。なお整合が可能である最低の良度し４条件α
≦１により与えられる。計算されたＱｌ。
比である。なお整合が可能である最低の良度し４条件α
≦１により与えられる。計算されたＱｌ。
（Ｑ）に対しては、
がなお成り立つか否かも検査する必要がある。関数Ω１
゜（Ｑ）の経過から、良度Ｑの増大と共にΩＩｏに対し
て限界値（ｌ−１−ｃｏ） −１ｚｌが生ずることを導
き出し得る。第３図はΩ、（Ｑ）に比較して関数Ω１゜
のはるかに平らな経過を示す。その際に００は０．２に
仮定され、また再び正規化された振動回路インピーダン
スｚ、＝１が選ばれた。図示されている５０≦Ｑ≦５０
０の範囲内で、正規化された整合周波数Ω、。は約０．
１％しか変化しない。
゜（Ｑ）の経過から、良度Ｑの増大と共にΩＩｏに対し
て限界値（ｌ−１−ｃｏ） −１ｚｌが生ずることを導
き出し得る。第３図はΩ、（Ｑ）に比較して関数Ω１゜
のはるかに平らな経過を示す。その際に００は０．２に
仮定され、また再び正規化された振動回路インピーダン
スｚ、＝１が選ばれた。図示されている５０≦Ｑ≦５０
０の範囲内で、正規化された整合周波数Ω、。は約０．
１％しか変化しない。
第１財は本発明による大地対称な共振器の同調のための
装置の回路図、第２図は好ましい実施例の回路図、第３
図は本発明の技術的効果を示すグラフ、第４図は共振器
の同調のための公知の実施例の回路図、第５図は差動回
転コンデンサの側面図、第６図はこの差動回転コンデン
サの断面図、第７図は等価回路図である６ ２・・・共振器 １０．１１・・・差動回転コンデンサ １２．１３・・・固定板 １４・・・回転板 １５・・・回転軸 ２２〜２４・・・コンデンサ ＦＩＧ ５ ＦＩＧ、 ６ ｉ−ＩＬｊ ｊ
装置の回路図、第２図は好ましい実施例の回路図、第３
図は本発明の技術的効果を示すグラフ、第４図は共振器
の同調のための公知の実施例の回路図、第５図は差動回
転コンデンサの側面図、第６図はこの差動回転コンデン
サの断面図、第７図は等価回路図である６ ２・・・共振器 １０．１１・・・差動回転コンデンサ １２．１３・・・固定板 １４・・・回転板 １５・・・回転軸 ２２〜２４・・・コンデンサ ＦＩＧ ５ ＦＩＧ、 ６ ｉ−ＩＬｊ ｊ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）大地対称な共振器であって、キャパシタンスと共に
共振器を形成するインダクタンスを有する少なくとも１
つの高周波コイルを有する共振器の同調のための装置に
おいて、同調のために、回転と共にキャパシタンスが大
地対称な仕方で変化するように制御される２つの等しい
差動回転コンデンサ（１０、１１）が設けられているこ
とを特徴とする大地対称な共振器の同調のための装置。 ２）差動回転コンデンサ（１０、１１）がそれぞれ、回
転軸に対して垂直に配置されておりまた回転軸（１５）
のところで互いに向かい合っている固定板（１２、１３
）の２つのスタックを含んでおり、またさらに円中心点
に回転軸（１５）と機械的に結合されている回転点を有
する半円板の形態の回転板（１４）の共通のスタックを
含んでいる回転コンデンサから成っていることを特徴と
する請求項１記載の装置。 ３）差動回転コンデンサ（１０、１１）の間にコンデン
サ（２２）が配置されていることを特徴とする請求項１
記載の装置。 ４）差動回転コンデンサ（１０、１１）への供給導線に
それぞれコンデンサ（２３）が配置されていることを特
徴とする請求項１記載の装置。 ５）差動回転コンデンサ（１０、１１）と共振器（２）
との間の接続導線にそれぞれコンデンサ（２４）が配置
されていることを特徴とする請求項１記載の装置。 ６）キャパシタンス変化が２つの結合された差動回転コ
ンデンサをシミュレートするように制御される可変キャ
パシタンスを有するコンデンサの組み合わせが用いられ
ていることを特徴とする請求項１記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3811984A DE3811984A1 (de) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Anordnung zur abstimmung eines resonators |
| DE3811984.6 | 1988-04-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213113A true JPH0213113A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=6351726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089543A Pending JPH0213113A (ja) | 1988-04-11 | 1989-04-07 | 大地対称な共振器の同調のための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4926147A (ja) |
| EP (1) | EP0337190B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0213113A (ja) |
| DE (2) | DE3811984A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5036426A (en) * | 1990-02-22 | 1991-07-30 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method and apparatus for tuning and matching an NMR coil |
| JP3712095B2 (ja) * | 1998-01-14 | 2005-11-02 | 株式会社村田製作所 | 入出力バランス型フィルタ |
| JP2003152815A (ja) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Hitachi Ltd | 通信用半導体集積回路 |
| WO2021163785A1 (en) * | 2020-02-18 | 2021-08-26 | Gan Systems Inc. | Apparatus, systems and methods for load-adaptive 3d wireless charging |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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