KR101890936B1

KR101890936B1 - 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치

Info

Publication number: KR101890936B1
Application number: KR1020150126313A
Authority: KR
Inventors: 이한림; 고윤경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2018-09-28
Also published as: US20170069453A1; EP3139192A3; US10373791B2; KR20170029240A; EP3139192A2

Abstract

스위치 매트릭스, 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치에 관한 것으로, 스위치 매트릭스는 전기적 신호가 전달되는 제1 선로, 선택적으로, 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부 및 선택적으로, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부;를 포함할 수 있다.

Description

스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치{A switch matrix, a switch matrix assembly and a magnetic resonance imaging apparatus using the switch matrix}

스위치 매트릭스 어셈블리 및 스위치 매트릭스를 이용하는 자기 공명 영상 장치에 관한 것이다.

근자에 각종 전자 장치는 획득된 전기적 신호를 다양한 방향을 통하여 다른 장치로 전달하거나, 또는 전자 장치 내의 각 부품으로 전달한다. 이와 같은 전기적 신호의 전달을 위하여 구리나 알루미늄이나 또는 각종 합금으로 이루어진 도선이나 또는 기판에 인쇄된 회로가 이용될 수 있다. 도선이나 회로는 소정의 패턴으로 배열될 수 있다. 복수 개의 도선이나 회로는 매트릭스(matrix)의 형태로 배열될 수 있으며, 이를 이용하여 입력된 전기적 신호를 특정 부품으로 전달할 수 있다. 이와 같이 도선이나 회로가 매트릭스 형태로 배열된 일례로, 크로스바 스위치 매트릭스(Crossbar switch matrix)가 있다.

영상 촬영 장치는, 가시광선, 적외선, 초음파, 방사선 또는 핵 자기 공명 현상(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 등을 이용하여 물체의 외부 또는 내부의 영상을 획득한 후, 획득한 영상을 사용자에게 제공할 수 있는 장치를 의미한다.

이러한 영상 촬영 장치로는 카메라, 적외선 카메라, 초음파 영상 장치, 디지털 방사선 영상 장치, 컴퓨터 단층 촬영 장치(CT; Computed Tomography), 유방 촬영 장치(Mammography) 또는 자기 공명 영상(MRI; magnetic resonance imaging) 장치가 있을 수 있다. 영상 촬영 장치 내에서도 전기적 신호의 전달을 위하여 각종 도선이나 회로가 이용될 수 있으며, 예를 들어 상술한 크로스바 스위치 매트릭스가 이용될 수도 있다.

자기 공명 영상 장치는, 핵 자기 공명 현상을 이용하여 인간 또는 동식물과 같은 피사체의 내부의 단면의 영상을 획득하는 장치를 의미한다. 자기 공명 영상 장치는 자기장에 노출된 원자핵(photon)의 자화 벡터가 인접한 RF 코일(Radio Frequency coil)에 유도시킨 프리 인덕션 디케이 신호(FID signal, free induction decay signal)를 이용하여 자기 공명 영상을 획득할 수 있다.

복수의 선로가 서로 교차하고 교차 지점에는 스위치가 마련된 크로스바 스위치 매트릭스에서 스위치 이후의 선로에서 오픈 스터브(open-stub) 형태로 발생되는 캐패시턴스(capacitance)에 따른 신호의 삽입 손실을 해결할 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

크로스바 스위치 매트릭스에서 입력과 출력이 증가하는 경우에도 상대적으로 작게 매트릭스를 설계할 수 있으며, 이에 따라 비용 절감의 효과도 얻을 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치를 제공하는 것을 다른 해결하고자 하는 과제로 한다.

입력되는 RF 신호(Radio frequency signal, RF signal)가 고주파인 경우에도, 이를 중간 주파수 대역으로 낮추지 않고도 직접 전달할 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치를 제공하는 것을 또 다른 해결하고자 하는 과제로 한다.

입력되는 RF 신호의 주파수 대역과 무관하게, 특히 주파수 대역이 높다고 하더라도 별도의 추가 장치 없이 신호를 전달할 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치가 제공된다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 전기적 신호가 입력되고, 입력된 전기적 신호가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스, 선택적으로, 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부 및 선택적으로, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부를 포함할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터를 더 포함하고, 상기 제1 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결된 경우, 만약 오픈 스터브(open-stub)에 의해 캐패시턴스(capacitance)가 발생하면 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 인덕터를 연결시키고, 만약 오픈 스터브에 의해 캐패시턴스가 발생하지 않으면 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시킬 수 있다.

상기 스위치 매트릭스는, 상기 제1 선로와 교차하고, 일 말단에는 출력부가 마련된 적어도 하나의 제2 선로 및 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로의 교차 지점에 설치되고 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로를 전기적으로 연결시키거나 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 선로 스위칭부를 더 포함하할 수 있다.

상기 적어도 하나의 선로 스위칭부 중 어느 하나의 제1 선로 스위칭부가 상기 제2 스위칭부에 인접한 선로 스위칭부인 경우, 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 인덕터를 연결시킬 수 있다.

상기 적어도 하나의 선로 스위칭부 중 어느 하나의 제1 선로 스위칭부가 상기 제1 스위칭부와 인접한 선로 스위칭부인 경우, 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시킬 수 있다.

상기 제1 인덕터는, 서로 상이한 인덕턴스의 복수의 인덕터를 포함하고, 상기 제1 스위칭부는 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 오픈 스터브에 의해 발생되는 캐패시턴스에 따라서 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 저항을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 저항을 더 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로에 전달되는 전기적 신호가 불필요한 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 상기 제1 저항에 연결시킬 수 있다.

상기 제1 저항의 저항값은, 40 오옴(ohm) 내지 60 오옴의 범위 중 어느 하나의 값을 포함할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결되는 매트릭스 연결부, 상기 제1 입력부와 연결되는 입력부 연결부 및 개방부를 포함하고, 상기 입력부 연결부 및 개방부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 제1 인덕터와 연결되는 인턱터 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 인덕터 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 복수의 인덕터와 각각 연결되는 복수의 인덕터 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 복수의 인덕터 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 제1 저항과 연결되는 저항 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 저항 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능할 수 있다.

상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부가 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 저항을 더 포함하고, 상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 저항을 더 연결시킬 수 있다.

상기 제1 입력부 및 상기 제2 입력부는, 프리 인덕션 디케이 신호를 수집하는 RF 코일을 포함할 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 제1 입력부 및 제3 입력부에서 출력된 전기적 신호가 입력되는 매트릭스 스위칭부, 전기적 신호가 전달되는 제1 선로를 포함하는 제1 스위치 매트릭스, 상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부, 전기적 신호가 전달되는 제3 선로를 포함하는 제2 스위치 매트릭스, 상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제3 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제3 선로의 제3 말단을 개방시키는 제3 스위칭부를 포함하되, 상기 매트릭스 스위칭부는 선택적으로 상기 제1 입력부와 상기 제1 스위칭부를 연결하거나 또는 상기 제3 입력부와 상기 제1 스위칭부를 연결할 수 있다.

상기 매트릭스 스위칭부는, 상기 제1 입력부와 상기 제1 스위칭부가 연결되면, 상기 제3 입력부와 상기 제3 스위칭부를 연결하고, 상기 제3 입력부와 상기 제1 스위칭부가 연결되면, 상기 제1 입력부와 상기 제3 스위칭부를 연결할 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부가 상기 제1 입력부 또는 상기 제3 신호 연결부와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 연결시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 제4 입력부와 상기 제3 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제3 선로의 제2 말단을 개방시키는 제4 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제4 스위칭부와 연결되는 제4 인덕터를 더 포함하고, 상기 제4 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 상기 제1 입력부 또는 상기 제2 신호 연결부와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제3 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 상기 제3 선로의 제2 말단과 상기 제4 인덕터를 연결시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 상기 제3 스위칭부와 연결되는 제3 인덕터를 더 포함하고, 상기 제3 스위칭부는, 선택적으로 상기 제3 선로의 제1 말단과 상기 제3 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위치 매트릭스는 상기 제1 선로와 교차하고, 일 말단에는 제1 출력부가 마련된 적어도 하나의 제2 선로, 및 상기 제1 선로와 상기 제2 선로의 교차 지점에 설치되고, 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로를 전기적으로 연결시키거나, 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 제1 선로 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 스위치 매트릭스는 상기 제3 선로와 교차하고, 일 말단에는 제2 출력부가 마련된 적어도 하나의 제4 선로, 및 상기 제3 선로와 상기 제4 선로의 교차 지점에 설치되고, 상기 제3 선로 및 상기 제4 선로를 전기적으로 연결시키거나, 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 제2 선로 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 수신한 프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 제1 전기적 신호를 출력하는 제1 코일 소자, 수신한 프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 제2 전기적 신호를 출력하는 제2 코일 소자, 상기 제1 전기적 신호 및 제2 전기적 신호 중 적어도 하나가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스, 선택적으로, 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부 및 선택적으로, 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부를 포함할 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 더 포함하고, 상기 제1 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 연결시킬 수 있다.

상기 제1 인덕터는, 서로 상이한 인덕턴스의 복수의 인턱터를 포함하고, 상기 제1 스위칭부는 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 저항을 더 포함하고, 상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 저항을 더 연결시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제1 코일 소자, 프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제2 코일 소자, 제1 코일 소자 및 제2 코일 소자와 연결된 매트릭스 스위칭부, 제1 선로를 포함하는 제1 스위치 매트릭스, 상기 매트릭스 스위칭부와 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부, 제2 선로를 포함하는 제2 스위치 매트릭스 및 상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제2 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제2 선로의 제1 말단을 개방시키는 제2 스위칭부를 포함하되, 상기 매트릭스 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 스위칭부를 연결하거나 또는 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 스위칭부를 연결할 수 있다.

상기 매트릭스 스위칭부는, 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 스위칭부가 연결되면 상기 제2 코일 소자와 상기 제2 스위칭부를 연결하고, 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 스위칭부가 연결되면 상기 제1 코일 소자와 상기 제2 스위칭부를 연결할 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 제2 인덕터 및 상기 제1 스위칭부가 상기 제1 RF 코일 또는 상기 제2 RF 코일과 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 연결시키는 제3 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제3 코일 소자를 더 포함하고, 상기 제3 스위칭부는, 선택적으로 상기 제3 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터를 더 포함하고, 상기 제1 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 더 연결시킬 수 있다.

자기 공명 영상 장치는 제4 인덕터 및 상기 제2 스위칭부가 상기 제1 코일 소자 또는 상기 제2 코일 소자와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제2 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제2 선로의 제2 말단과 상기 제4 인덕터를 더 연결시키는 제4 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치는, 프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제4 코일 소자를 더 포함하고, 상기 제4 스위칭부는, 선택적으로 상기 제4 코일 소자와 상기 제2 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리는, 전기적 신호가 전달되는 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스, 상기 제1 선로의 제1 말단에 마련되고, 선택적으로 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키는 제1 스위칭부, 상기 제1 선로의 제2 말단에 마련된 제2 스위칭부 및 상기 제2 스위칭부와 연결 가능한 인덕터를 포함하되, 상기 제2 스위칭부는, 상기 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단이 전기적으로 연결되면, 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 인덕터와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결할 수 있다.

상술한 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치에 의하면, 복수의 선로가 서로 교차하고 교차 지점에는 스위치가 마련된 크로스바 스위치 매트릭스에서 스위치 이후의 선로에서 오픈 스터브 형태로 발생되는 캐패시턴스에 따른 신호의 삽입 손실을 해결할 수 있게 된다.

상술한 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치에 의하면, 크로스바 스위치 매트릭스에서 입력과 출력이 증가하는 경우에도 매트릭스의 크기를 증가시킬 필요가 없게 되어 스위치 매트릭스를 상대적으로 작게 설계할 수 있고, 이에 따라 스위치 매트릭스나 자기 공명 영상 장치의 제작 비용을 절감할 수 있게 된다.

상술한 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치에 의하면, 입력되는 RF 신호가 고주파인 경우에도, 이를 중간 주파수 대역으로 낮추지 않고도 직접 전달할 수 있게 되고, 이에 따라 시스템 구조가 보다 간단해지고 아울러 제작 비용이 절감되는 효과도 얻을 수 있다.

또한 상술한 스위치 매트릭스 어셈블리 및 자기 공명 영상 장치에 의하면, 입력되는 RF 신호의 주파수 대역과 무관하게 직접 신호를 전달할 수 있게 되며, 따라서 입력되는 RF 신호의 주파수 대역이 높다고 하더라도 주파수 대역을 변환할 필요가 없게 된다.

도 1은 스위치 매트릭스의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 스위치 매트릭스의 일 실시예에 대한 상세한 도면이다.
도 3은 스위치 매트릭스의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 4는 선로 스위칭부의 온 오프에 따른 전기적 신호의 진행 방향을 도시한 도면이다.
도 5는 선로 스위칭부의 온 오프에 따른 전기적 신호의 진행 방향을 도시한 다른 도면이다.
도 6은 스위치 매트릭스의 선로 스위칭부를 도시한 도면이다.
도 7은 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 각각의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 각각의 동작의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하지 않는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하지 않는 상황을 설명하기 위한 회로도이다.
도 12는 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하는 상황을 설명하기 위한 회로도이다.
도 14는 캐패시턴스의 발생에 따른 RF 신호에서의 손실을 설명하기 위한 그래프이다.
도 15는 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 16은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작을 설명하기 위한 상세한 도면이다.
도 19는 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 동작을 설명하기 위한 상세한 도면이다.
도 20a는 캐패시턴스의 발생에 따른 손실 보상을 설명하기 위한 회로도이다.
도 20b는 캐패시턴스의 발생에 따른 손실 보상을 설명하기 위한 그래프이다.
도 21은 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 22는 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 23은 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 다른 일례를 도시한 도면이다.
도 24는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 전체적인 동작을 도시한 도면이다.
도 25는 매트릭스 스위칭부가 마련된 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 26은 매트릭스 스위칭부의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 27은 매트릭스 스위칭부가 마련된 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 28은 자기 공명 영상 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 29는 자기 공명 영상 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다.
도 30은 정자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 경사 자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 경사 자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 33은 획득되는 프리 인덕션 디케이 신호를 설명하기 위한 도면이다.

이하 도 1 내지 도 28을 참조하여 스위치 매트릭스 어셈블리의 여러 실시예에 대해서 설명한다.

도 1은 스위치 매트릭스의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1에 도시된 바를 참조하면 스위치 매트릭스 어셈블리(1)는, 스위치 매트릭스(2)와, 스위치 매트릭스(2)와 연결된 복수의 스위칭부(3a 내지 3f)와, 전기적 신호를 각각 출력 가능한 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e)를 포함할 수 있다.

스위치 매트릭스(2)는, 복수의 스위칭부(3a 내지 3f)를 통해 적어도 하나의 신호를 외부로부터 입력 받고, 입력 받은 신호를 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e)를 통해 외부로 출력할 수 있다.

구체적으로 스위치 매트릭스(2)는, 복수의 입력부(4a 내지 4f)에서 획득된 전기적 신호를, 각각의 스위칭부(4a 내지 4f)의 동작에 따라서 입력 받거나 또는 입력 받지 않을 수 있다. 구체적으로 스위치 매트릭스(2)는, 복수의 입력부(4a 내지 4f)에 대응되는 복수의 스위칭부(3a 내지 3f)의 온 오프에 따라 전기적 신호를 입력 받거나 또는 입력 받지 않을 수 있다.

실시예에 따라서 스위치 매트릭스(2)는, 한번에 하나의 경로만을 통해 전기적 신호만을 입력 받을 수도 있고, 한번에 여러 경로로 전기적 신호를 입력 받을 수도 있다. 다시 말해서, 스위치 매트릭스(2)는, 특정 시점에서 복수의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 어느 하나의 스위칭부를 통해서만 전기적 신호를 받을 수도 있고, 또한 특정 시점에서 복수의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 둘 이상의 스위칭부를 이용하여 복수의 전기적 신호를 전달받을 수도 있다. 이 경우, 스위치 매트릭스(2)는, 서로 대응하도록 배치된 스위칭부, 일례로 제1 스위칭부(3a) 및 제4 스위칭부(3d) 양자로부터는 서로 상이한 시간에 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 다시 말해서 스위치 매트릭스(2)는, 제1 스위칭부(3a)를 통해 전기적 신호가 입력되는 경우에는, 제1 스위칭부(3a)에 대응하도록 배치된 제4 스위칭부(3d)로부터는 전기적 신호를 입력 받지 않을 수 있다.

전기적 신호가 입력되면, 스위치 매트릭스(2)는 입력된 전기적 신호를 원하는 출력부(5a 내지 5e)로 출력시킬 수 있다. 이에 따라, 스위치 매트릭스(2)는, 복수의 입력부(4a 내지 4f)에서 획득된 전기적 신호가 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e)에 연결된 프로세서 등에 의해 잘 선택될 수 있도록, 적절한 경로를 만들어 줄 수 있게 된다.

적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e)는, 스위치 매트릭스(2)를 통과한 전기적 신호를 출력할 수 있다.

복수의 스위칭부(3a 내지 3f)는 스위치 매트릭스(2)와 연결되고, 각각 적어도 하나의 입력부(4a 내지 4f)와 스위치 매트릭스(2)를 전기적으로 연결시키거나 또는 절단시킬 수 있도록 마련된다. 이에 따라 적어도 하나의 입력부(4a 내지 4f)에서 획득된 전기적 신호는 스위치 매트릭스(2)에 입력되거나 또는 입력되지 않을 수 있다.

복수의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 적어도 두 개의 스위칭부(3a 및 3d, 3b 및 3e, 3c 및 3f)는 서로 대응하도록 마련되며, 서로 대응하는 적어도 두 개의 스위칭부(3a 및 3d, 3b 및 3e, 3c 및 3f)는, 예를 들어, 스위치 매트릭스(2)를 기준으로 서로 대향하도록 마련될 수 있다. 이 경우 적어도 두 개의 스위칭부(3a 및 3d, 3b 및 3e, 3c 및 3f)는 하나의 제1 선로(도 2의 11 내지 19)의 양 말단에 설치될 수 있다. 이에 따라 서로 대응하는 적어도 두 개의 스위칭부(3a 및 3d, 3b 및 3e, 3c 및 3f) 각각에 입력된 전기적 신호는 동일한 제1 선로(11 내지 19)를 통하여 전달될 수 있다.

제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)는, 외부에서 소정의 전기적 신호를 입력 받고 입력 받은 전기적 신호를 출력하거나, 또는 외부에서 발생된 현상에 따라 상응하는 전기적 신호를 생성한 후 생성한 전기적 신호를 출력할 수 있다. 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)는 각각 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)와 연결되고, 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)의 개폐에 따라서 전기적 신호를 스위치 매트릭스(2)에 전달할 수 있다.

제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)는, 예를 들어, 유선 케이블의 단자가 결합 가능한 유선 케이블 포트, 일례로 소켓이나 플러그 등일 수도 있고, 무선 통신 네트워크를 통해 전달되는 신호를 수집 가능한 무선 통신 모듈일 수도 있고, 자기 공명 영상 장치에서 자기 공명 현상에 따라 발생되는 프리 인덕션 디케이 신호를 획득하기 위한 RF 코일(RF coil)일 수도 있다. 또한 다양한 종류의 신호를 수집하거나 또는 입력 받기 위한 다양한 수단이 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)로 이용될 수 있다.

제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)는, 모두 동종의 전기적 신호를 입력 받을 수 있는 동일한 장치일 수도 있고, 또는 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f) 중 전부 또는 일부는 서로 상이한 전기적 신호를 입력 받을 수 있는 상이한 장치일 수도 있다. 예를 들어, 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f) 모두 유선 케이블 포트일 수도 있고, 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f) 중 일부는 유선 케이블 포트이고, 다른 일부는 무선 통신 모듈일 수도 있다.

이하 스위치 매트릭스(2)에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 스위치 매트릭스의 일 실시예에 대한 상세한 도면이다. 도 3은 스위치 매트릭스의 구조를 간략하게 도시한 도면이다. 도 4는 선로 스위칭부의 온 오프에 따른 전기적 신호의 진행 방향을 도시한 도면이고, 도 5는 선로 스위칭부의 온 오프에 따른 전기적 신호의 진행 방향을 도시한 다른 도면이다. 도 6은 스위치 매트릭스의 선로 스위칭부를 도시한 도면이다.

스위치 매트릭스(2)는, 전기적 신호가 전달 가능한 복수의 선로(10, 20) 및 적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)를 포함할 수 있다. 복수의 선로(10, 20)는 적어도 하나의 지점에서 서로 교차할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 도 2 내지 도 6에서 좌우로 연장되어 도시된 선로를 제1 선로(11 내지 19), 도 2 내지 도 6에서 상하 방향으로 연장되어 도시된 선로를 제2 선로(21 내지 29)라 칭한다.

적어도 하나의 제1 선로(11 내지 19)는, 전기적 신호를 전달할 수 있도록 마련되며, 예를 들어, 금속 도체선 등을 이용하여 구현될 수 있다. 제1 선로(11 내지 19)는 기판에 인쇄된 회로로 구현될 수도 있다.

스위치 매트릭스(2)는 M개의 제1 선로(11 내지 19)를 포함할 수 있으며, 여기서 M은 일 이상의 자연수를 의미한다. M개의 제1 선로(11 내지 19)는 서로 소정의 거리로 이격되고, 아울러 평행하도록 마련될 수도 있다 그러나 M개의 제1 선로(11 내지 19)는 반드시 평행해야 하는 것은 아니며, 서로 전기적 간섭을 하지 않거나 또는 서로 전기적으로 연결되지 않는 선에서 서로 어느 정도의 거리로 이격되어 있는 것으로도 가능하다. 제1 선로(11 내지 19)는 소정의 방향으로 연장되도록 형성되고 제1 선로(11 내지 19)의 양 말단은 스위치 매트릭스(2)의 두 개의 말단을 이룰 수 있다.

제1 선로(11 내지 19)에는 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 형성될 수 있으며, 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b) 각각은 대응하는 복수의 스위칭부(3a 내지 3f)와 연결되도록 마련된다.

일 실시예에 의하면, 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 각각 제1 선로(11 내지 19)의 말단에 형성될 수 있다. 이 경우 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b) 중 일부는 제1 선로(11 내지 19)의 일 말단(이하 제1 말단)에 형성되고, 다른 일부는 제1 선로(11 내지 19)의 타 말단(이하 제2 말단)에 형성될 수 있다.

다시 말해서 하나의 제1 선로(11 내지 19)의 양 말단에는 각각 하나의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 존재할 수 있다. 따라서, 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b) 중 적어도 두 개의 매트릭스 입력부(11a 및 11b, 12a 및 12b, 13a 및 13b, 19a 및 19b)는, 하나의 제1 선로(11 내지 19)를 공유하며, 이에 따라 서로 대응하도록 마련 될 수 있다.

구체적으로, 복수의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a) 중 제1 매트릭스 입력부(11a)는 제M+1 매트릭스 입력부(11b)에 대응하도록 마련되고, 제2 매트릭스 입력부(12a)는 제M+2 매트릭스 입력부(12b)에 대응하도록 마련될 수 있다. 동일하게 제M 매트릭스 입력부는 제2M 매트릭스 입력부에 대응하도록 마련될 수 있다. 다시 말해서, 제k 매트릭스 입력부는 제M+k 매트릭스 입력부에 대응하도록 마련될 수 있다. 여기서 k는 1 이상 M 이하의 자연수를 의미한다.

따라서 하나의 스위치 매트릭스(2)에 M개의 제1 선로(11 내지 19)가 마련된 경우, 하나의 스위치 매트릭스(2)에는, 제1 선로(11 내지 19)의 개수(M)의 두 배, 즉 2M개의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 마련될 수 있다.

한편, 제1 선분(11 내지 19)의 양 말단이 스위치 매트릭스(2)의 양 말단을 이루는 경우, 2M개의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 스위치 매트릭스(2)를 중심으로 양 말단에 서로 대향하도록 형성될 수 있다.

이 경우, 2M개의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b) 중 M개의 매트릭스 입력부는, 스위치 매트릭스(2)의 일 말단에 배치되고, 다른 P 개의 매트릭스 입력부는, 상술한 P 개의 매트릭스 입력부가 배치된 일 말단의 반대 방향에 위치하는 타 말단에 마련된다. 구체적으로, 제M+1 매트릭스 입력부는, 스위치 매트릭스(2)에서 제1 매트릭스 입력부가 배치된 일 편의 반대 편에 마련되고, 제2P 매트릭스 입력부는, 제P 매트릭스 입력부가 배치된 일 편의 반대편에 마련될 수 있다. 다시 말해서, 제k 매트릭스 입력부는, 제P+k 매트릭스 입력부와 스위치 매트릭스(2)를 중심으로 서로 대향하도록 마련될 수 있다. 이와 같이 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 배치되는 경우, 스위치 매트릭스(2)의 양 말단에는 동일한 개수(M)의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 마련될 수 있게 된다.

실시예에 따라서, 복수의 제1 선로(11 내지 19) 중 일부 선로의 말단에는 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)가 마련되지 않을 수도 있다. 이 경우 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)의 총 개수는, 제1 선로(11 내지 19)의 개수(M)의 두 배, 즉 2M 보다 작을 수도 있다.

각각의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)에는, 스위칭부(3a 내지 3f)가 설치될 수 있다. 실시예에 따라서 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b) 중 적어도 하나의 매트릭스 입력부에는 스위칭부(3a 내지 3f)가 설치되지 않을 수도 있다. 각각의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 스위칭부(3a 내지 3f)의 동작에 따라서, 입력부, 일례로 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)와 연결되거나, 또는 입력부(4a 내지 4f)와 연결되지 않을 수 있다. 또한 실시예에 따라서 각각의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 스위칭부(3a 내지 3f)의 동작에 따라서, 인덕터 또는 저항과 연결될 수도 있다. 이에 대해선 후술하도록 한다.

각각의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 제1 선로(11 내지 19)의 말단 부분을 이용하여 구현될 수 있다. 다시 말해서 별도의 추가적인 부품 없이 선로의 말단 부분이 그 자체로 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)의 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 제1 선로(11 내지 19)의 제1 말단 또는 제2 말단을 이용하여 구현될 수 있다. 이 경우 제1 매트릭스 입력부 내지 제P 매트릭스 입력부(11a 내지 19a)는 각 제1 선로(11 내지 19)의 제1 말단을 이용하여 구현되고, 제P+1 매트릭스 입력부 내지 제2P 매트릭스 입력부(11b 내지 19b)는 각 제1 선로(11 내지 19)의 제2 말단을 이용하여 구현될 수 있다.

또한 각각의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)는, 별도의 포트나 단자 등 회로와 회로, 회로와 케이블, 또는 케이블과 케이블을 연결시킬 수 있는 연결 수단을 이용하여 구현될 수도 있다.

적어도 하나의 제2 선로(21 내지 29)는, 전기적 신호를 전달할 수 있도록 마련되며, 예를 들어, 금속 도체선이나 기판에 인쇄된 회로 등을 이용하여 구현될 수 있다.

제2 선로(21 내지 29)는, 제1 선로(11 내지 29)가 연장되어 형성된 방향과 상이한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 이 경우 제2 선로(21 내지 29)는, 제1 선로(11 내지 29)와 직교하도록 형성된 것일 수도 있다.

적어도 하나의 제2 선로(21 내지 29)는, 적어도 하나의 제1 선로(11 내지 19)와 교차하도록 마련되며, 이 경우 하나의 제2 선로(21 내지 29 중 어느 하나)는 복수의 제1 선로(11 내지 19)와 교차할 수 있고, 또한 복수의 제2 선로(21 내지 29)가 어느 하나의 제1 선로(11 내지 19 중 어느 하나)와 교차할 수도 있다.

제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)가 각각 교차하는 지점에는, 적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)가 마련될 수 있다. 적어도 하나의 제2 선로(21 내지 29)는, 적어도 하나의 제2 선로(21 내지 29)와 적어도 하나의 제1 선로(11 내지 19) 사이에 마련된 적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)를 통해 서로 연결되거나, 또는 서로 연결이 끊어질 수도 있다.

스위치 매트릭스(2)는 N개의 제2 선로(21 내지 29)를 포함할 수 있으며, 여기서 N은 일 이상의 자연수를 의미한다. N개의 제2 선로(21 내지 29)는 서로 소정의 거리로 이격되고, 아울러 평행하도록 마련될 수도 있다 그러나 N개의 제2 선로(21 내지 29)는 반드시 평행해야 하는 것은 아니다. 필요에 따라서 N개의 제2 선로(21 내지 29)는, 서로 전기적 간섭을 하지 않거나, 또는 서로 전기적으로 연결되지 않는 선에서 어느 정도의 거리로 이격되어 배치될 수도 있다.

제2 선로(21 내지 29)의 개수(N)는, 제1 선로(11 내지 19)의 개수(M)의 개수와 동일할 수도 있다(M=N). 또한 제2 선로(21 내지 29)의 개수(N)는, 제1 선로(11 내지 19)의 개수(M)의 개수와 상이할 수도 있다. 이 제2 선로(21 내지 29)의 개수(N)는, 제1 선로(11 내지 19)의 개수(M)보다 더 클 수도 있고(M<N), 더 작을 수도 있다(M>N).

제2 선로(21 내지 29)의 일 말단에는 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e)가 형성될 수 있다. 제2 선로(21 내지 29)의 타 말단은 접지되거나 또는 단선(斷線, disconnected)되어 있을 수 있다.

적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)의 교차 지점에 마련되며, 제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)를 서로 연결하거나 절단시킬 수 있다. 여기서 적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)가 제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)를 서로 연결하는 상태를 온 상태라 칭하고, 제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)를 절단하여 상호 간의 연결을 차단하는 상태를 오프 상태라 칭한다.

구체적으로 제1 선로 중 제11 선로(11)는 복수의 제2 선로, 일례로 제21 선로 내지 제24 선로(21 내지 24)와 여러 교차점에서 교차될 수 있는데, 각각의 교차점 마다 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d)가 설치된다. 각각의 교차점에 설치된 선로 스위칭부, 일례로 제1 선로 스위칭부(31a)는, 교차점에서 교차하는 선로, 일례로 제11 선로(11a) 및 제21 선로(11b)를 서로 전기적으로 연결하거나, 또는 전기적으로 연결시키지 않도록 할 수 있다. 마찬가지로 제11 선로(11a)에 마련된 다른 선로 스위칭부(31b 내지 31d) 역시 각각 제11 선로(11a)와 제22 선로 내지 제24 선로(22 내지 24)를 전기적으로 연결하거나 또는 서로 연결시키지 않을 수 있다.

예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 선로 스위칭부(31a)가 온 상태가 되어 제11 선로(11) 및 제21 선로(21)를 연결하면, 제11 선로(11)의 제1 말단에 마련된 제1 매트릭스 입력부(11a)에서 입력된 전기적 신호는 제11 선로(11), 제1 선로 스위칭부(31a) 및 제21 선로(21)를 따라 제1 출력부(5a)로 이동하게 된다. 또한 제2 선로 스위칭부(31d)가 온 상태가 되어 제11 선로(11) 및 제24 선로(24)를 연결하면, 제11 선로(11)의 제1 말단에 마련된 제1 매트릭스 입력부(11a)에서 입력된 전기적 신호는, 제11 선로(11), 제2 선로 스위칭부(31d) 및 제24 선로(24)를 따라 제4 출력부(5d)로 이동하여 출력된다. 따라서 동일한 매트릭스 입력부(11a)를 통해 입력된 신호는 서로 상이한 제1 출력부(5a) 및 제5 출력부(5d)를 통해 출력될 수 있게 된다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 선로 스위칭부(32a)가 온 상태가 되어 제12 선로(12) 및 제21 선로(21)를 연결하면 제12 선로(12)의 제1 말단에 마련된 제2 매트릭스 입력부(12a)에서 입력된 전기적 신호는 제12 선로(12), 제3 선로 스위칭부(32a) 및 제21 선로(21)를 따라 제1 출력부(5a)로 이동하게 된다. 또한 제4 선로 스위칭부(34a)가 온 상태가 되어 제14 선로(14) 및 제21 선로(21)를 연결하면, 제14 선로(14)의 제1 말단에 마련된 제4 매트릭스 입력부(14a)에서 입력된 전기적 신호는, 제14 선로(14), 제4 선로 스위칭부(34a) 및 제21 선로(21)를 따라 제1 출력부(5a)로 이동하여 출력된다. 따라서 서로 상이한 매트릭스 입력부(12a, 14a)를 통해 입력된 전기적 신호는, 각각 동일한 출력부, 일례로 제1 출력부(5a)를 통해 출력될 수 있게 된다.

이와 같이 선로 스위칭부(31a 내지 31d)의 동작에 따라서 각각의 제1 선로, 일례로 제1 선로 내지 제4 선로(11 내지 14)를 통해 전달된 전기적 신호는, 각각의 제2 선로, 일례로 제21 선로 내지 제24 선로(21 내지 24) 중 어느 하나로 전달되게 되고, 최종적으로는 복수의 출력부(5a 내지 5e) 중 어느 하나의 출력부를 통해 외부로 출력될 수 있게 된다.

적어도 하나의 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)는, 외부의 프로세서에서 전달되는 제어 신호 또는 미리 정의된 설정에 따라서 제1 선로(11 내지 19)와 제2 선로(21 내지 29)를 서로 연결하거나 절단시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바에 의하면, 선로 스위칭부(30)는, 선로 스위칭부 본체(30a), 스위치 소자(30b) 및 추가 선로(30c)을 포함할 수 있다.

선로 스위칭부 본체(30a)는, 선로 스위칭부(30)의 기능과 관련된 각종 부품이 내장될 수 있으며, 필요에 따라서 선로 스위칭부(30)의 외장을 형성할 수 있다. 선로 스위칭부 본체(30a) 내부에는 제1 선로(10)와 제2 선로(20)가 관통하도록 마련되고, 제1 선로(10)와 제2 선로(20)는 선로 스위칭부 본체(30a) 내부에서 교차할 수 있다. 이 경우, 제1 선로(10)와 제2 선로(20)는 서로 교차하되 직접 접하지는 않도록 마련된다(30c).

선로 스위칭부 본체(30a) 내부에는 제1 선로(10)와 제2 선로(20) 외에 별도의 추가 선로(30c)가 존재하고, 추가 선로(30c)는 제1 선로(10)와 제2 선로(20)를 서로 연결할 수 있도록 마련된다. 추가 선로(30c)는 금속 회로나 금속 도체선 등을 이용하여 구현될 수 있다. 추가 선로(30c)에는 스위치 소자(30b)가 마련된다.

스위치 소자(30b)는 추가 선로(30c)를 개폐하여 제1 선로(10)와 제2 선로(20)를 서로 전기적으로 연결하거나 또는 연결시키지 않을 수 있다.

일 실시에에 의하면, 스위치 소자(30b)는, 스위칭 다이오드(switching diode)를 포함할 수 있다. 스위칭 다이오드는 다이오드의 정류 작용을 이용하여 회로의 개폐 조작을 하는 소자를 의미한다. 또한 다른 일 실시예에 의하면, 스위치 소자(30b)는 3 상태 버퍼(tri-state-buffer)를 포함할 수 있다. 3 상태 버퍼는 3가지 출력 상태를 갖는 논리 소자의 일종으로 회로의 폐쇄 여부에 따라서 입력되는 신호를 차단하거나 또는 차단하지 않을 수 있는 소자를 의미한다. 스위칭 다이오드 또는 3 상태 버퍼의 동작 상태에 따라서 제1 선로(10)와 제2 선로(20)는 연결되거나 또는 단선된다. 이에 따라 제1 선로(10)를 통과하는 전기적 신호는 제2 선로(20)로 전달되거나, 또는 제2 선로로 전달되지 않고 제1 선로(10)만을 따라서 이동하게 될 수 있다.

스위치 소자(30b)는, 이외에도 두 개의 선로(10, 20)를 연결하거나 또는 연결을 차단할 수 있는 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.

스위치 소자(30b)는 외부에서 전달되는 제어 신호에 의해 동작할 수 있으며, 스위치 소자(30b)에 대한 제어 신호의 전달을 위해 선로 스위칭부 본체(30a) 내부에는 회로와 같은 부품이 더 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 선로 스위칭부(30)는 제1 선로(10) 및 제2 선로(20)를, 필요에 따라 연결하거나, 또는 서로 연결되지 않도록 할 수 있으며, 이에 따라 전기적 신호는 적어도 하나의 제2 선로(21 내지 29) 중 어느 하나의 제2 선로로 전달될 수 있다. 제2 선로(21 내지 29)는, 각각 특정 출력부(5a 내지 5e)와 전기적으로 연결되어 있으므로, 스위치 매트릭스(2)는 입력된 전기적 신호가 특정 출력부(5a 내지 5e)로 출력되도록 할 수 있게 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바를 참조하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(2)는, 복수의 출력부(5a 내지 5e)를 포함할 수 있으며, 이 경우 출력부(5a 내지 5e)는 제2 선로(21 내지 29)의 개수에 대응하여 N개가 스위치 매트릭스 어셈블리(2)에 마련될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 출력부(5a 내지 5e)의 개수(N)는, 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)의 개수보다 더 적을 수 있다. 실시예에 따라서 출력부(5a 내지 5e)의 개수(N)는, 매트릭스 입력부의 개수와 동일하거나, 더 클 수도 있다.

스위치 매트릭스(2)는 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)의 개폐를 통해 스위치 매트릭스(2)로 입력되는 전기적 신호를 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e) 중 어느 하나로 출력시킬 수 있다. 스위치 매트릭스(2)는, 내부에 마련된 선로 스위칭부(31a 내지 31d, 32a 내지 32d, 33a 내지 33d, 34a 내지 34d)에 의해 입력된 신호를, 적어도 하나의 출력부(5a 내지 5e) 중 소정의 출력부 방향으로 전달하도록 할 수 있다. 이에 따라 스위치 매트릭스(2)는 특정 매트릭스 입력부를 통해 입력되는 전기적 신호를 원하는 출력부(5a 내지 5e)로 전달할 수 있게 된다.

소정의 출력부(5a 내지 5e)는 입력된 신호를 외부로 출력할 수 있다. 출력된 신호는 출력부(5a 내지 5e)와 연결된 회로나 회로에 마련된 각종 부품, 일례로 반도체 칩으로 전달될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바를 참조하면, 적어도 하나의 스위칭부(3a 내지 3f)는, 스위치 매트릭스(2)와 연결되고, 각각 복수의 입력부(4a 내지 4f)와 스위치 매트릭스(2)를 전기적으로 연결시키거나 또는 절단시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)는, 각각 제1 입력부 내지 제6 입력부(4a 내지 4f)에서 출력되는 전기적 신호가 스위치 매트릭스(2)로 전달되거나 또는 전달되지 않도록 할 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리(1)는, 복수의 스위칭부(3a 내지 3f)를 포함할 수 있으며, 구체적으로 제1 선로(10)의 개수(M)의 두 배인 2M개의 스위칭부(3a 내지 3f)를 포함하거나, 또는 2M개 보다 더 적은 수의 스위칭부(3a 내지 3f)를 포함할 수 있다.

각각의 스위칭부(3a 내지 3f)는, 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)에 설치될 수 있으며, 매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)마다 하나의 스위칭부(3a 내지 3f)가 설치될 수 있다.

매트릭스 입력부(11a 내지 19a, 11b 내지 19b)의 경우와 동일하게, 복수의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 적어도 두 개의 스위칭부는 서로 대응하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바를 참조하면, 제1 스위칭부(3a) 및 제4 스위칭부(3d)는 서로 대응하도록 마련되고, 제2 스위칭부(3b) 및 제5 스위칭부(3e)는 서로 대응하도록 마련되며, 제3 스위칭부(3c) 및 제6 스위칭부(3f)는 서로 대응하도록 마련될 수 있다. 다시 말해서 2M개의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 M개의 스위칭부(3a 내지 3c) 중 어느 하나는, 다른 M개의 스위칭부(3d 내지 3f) 중 어느 하나와 대응할 수 있다. 상세하게는, 매트릭스 입력부의 경우와 동일하게 제k 스위칭부는 제k+M 스위칭부에 대응하도록 마련된다. 여기서 k는 1 이상 M 이하의 자연수를 의미한다.

2M개의 스위칭부(3a 내지 3f) 각각은, 스위치 매트릭스(2)를 중심으로 서로 대향하도록 스위치 매트릭스(2)의 양 말단에 마련될 수 있다. 2M개의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 M개의 스위칭부(3a 내지 3c)는, 스위치 매트릭스(2)의 일 말단에 배치되고, 다른 M개의 스위칭부(3d 내지 3f)는, M개의 스위칭부(3a 내지 3c)가 배치된 일 말단의 반대 방향에 위치하는 타 말단에 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 스위칭부(3a)는, 제M+1 스위칭부(3d)의 반대 편에 마련될 수 있으며, 동일하게 제k 스위칭부(3a 내지 3c)는, 제M+k 스위칭부(3d 내지 3f)와 서로 대향하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭부(3a)는, 제1 선로(11 내지 19)의 제1 말단의 매트릭스 입력부(11a 내지 19a)에 설치되고, 제M+1 스위칭부(3d)는 제1 선로(11 내지 19)의 제2 말단의 매트릭스 입력부(11b 내지 19b)에 설치됨으로써, 제1 스위칭부(3a)는 제M+1 스위칭부(3d)와 서로 대향하도록 마련될 수 있다.

이 경우, 스위치 매트릭스(2)의 양 말단에는 동일한 개수(M)의 스위칭부(3a 내지 3f)가 마련될 수 있다. 이에 의하면 스위칭 어셈블리(1)는, 총 2M개의 스위칭부(3a 내지 3f)를 포함할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같이 스위치 매트릭스(2)의 제1 선로(10)의 개수(M)의 2배일 수 있다.

물론 실시예에 따라서 스위치 매트릭스(2)의 일 말단에 마련된 스위칭부(3a 내지 3c)의 개수(M1)와 타 말단에 마련된 스위칭부(3d 내지 3f)의 개수(M2)는 서로 상이한 것도 가능하며(M1>M2 or M1<M2), 이 경우 스위칭부(3a 내지 3f)의 총 개수는 스위치 매트릭스(2)의 제1 선로(10)의 개수(M)의 2배보다 적을 수 있을 것이다.

각각의 스위칭부(3a 내지 3f)는, 외부에 마련된 별도의 프로세서에서 전달되는 제어 신호를 기초로 동작할 수도 있고, 또한 미리 정의된 패턴에 따라서 동작할 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 각각의 스위칭부(3a 내지 3f) 중 스위치 매트릭스(2)의 동일한 일 말단에 설치된 스위칭부(3a 내지 3c, 또는 3d 내지 3f)는, 서로 독립적으로 동작할 수 있다. 또한 다른 실시예에 의하면 서로 종속적으로 동작할 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 서로 대응하는 스위칭부(3a 및 3d, 3b 및 3e, 3c 및 3f)는, 서로 의존하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2 스위칭부(3d)는 제1 스위칭부(3a)의 동작에 따라 동작하고, 제5 스위칭부(3e)는 제2 스위칭부(3b)의 동작에 따라 동작하고, 제6 스위칭부(3f)는 매트릭스 스위칭부(3c)의 동작에 따라 동작하도록 설정될 수 있다. 반대로, 제1 스위칭부(3a)는 제4 스위칭부(3d)의 동작에 따라 동작하고, 제2 스위칭부(3b)는 제5 스위칭부(3e)의 동작에 따라 동작하고, 매트릭스 스위칭부(3c)는 제6 스위칭부(3f)의 동작에 따라 동작하는 것도 가능하다. 동일하게 제k 스위칭부와, 제k 스위칭부에 대응하여 마련된 제M+k 스위칭부는 서로의 상대방의 동작에 따라 동작할 수 있다.

이 경우, 예를 들어, 제1 스위칭부(3a)가 제1 입력부(4a)와 스위치 매트릭스(2)를 연결하는 경우, 대응하는 제4 스위칭부(3d)는 제4 입력부(4a)와 스위치 매트릭스(2)를 연결하지 않을 수 있으며, 보다 구체적으로는 스위치 매트릭스의 타 말단을 개방시키거나, 또는 스위치 매트릭스 입력부를 인덕터 또는 저항과 연결시키도록 할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 후술하도록 한다.

스위칭부(3a 내지 3f)는, 복수의 연결부를 포함할 수 있으며, 여기서 연결부는 전기적 신호가 입력되거나 또는 출력될 수 있는 통로를 의미한다.

복수의 연결부 중 어느 하나의 연결부(이하 매트릭스 연결부라 칭한다)는 스위치 매트릭스(2) 방향에 위치하여 스위치 매트릭스(2)와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 매트릭스 연결부는 스위치 매트릭스의 입력부, 일례로 스위치 매트릭스의 제1 선로(11 내지 19)의 일 말단(11a 내지 19a)와 연결되고, 다른 연결부들은 스위치 매트릭스(2)의 반대 방향에 위치하며, 입력부(4a 내지 4f)나, 인덕터 등에 연결된다. 다른 연결부들은 개방부에 연결될 수도 있으며, 개방부는 선로의 말단이 절단되어 단선된 부분을 의미한다.

제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)는, 다양한 스위치를 이용하여 구현될 수 있으며, 예를 들어 SP2T 스위치(Single-Port-2-Throw switch), SP3T 스위치(Single-Port-3-Throw switch), SP4T 스위치(Single-Port-4-Throw switch), 또는 SP5T 스위치(Single-Port-5-Throw switch) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 이외에도 더 다양한 종류의 스위치를 이용하여 스위칭부(3a 내지 3f)는 구현될 수 있다.

또한 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)는, 회로의 말단에서 반사가 일어나지 않도록 정합시키는 기능, 즉 터미네이션(termination) 기능을 가질 수도 있다. 예를 들어 제1 스위칭부 내지 제6 스위칭부(3a 내지 3f)는, 내부적으로 50 오옴(ohm) 터미네이션 기능을 갖는 스위치를 포함할 수 있다.

이하 도 7 내지 도 25를 통하여 스위칭부(3a 내지 3f)의 동작 및 여러 실시예에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다. 도 7 내지 도 9, 도 15 내지 도 17, 도 21, 도 22 및 도 23은, 설명의 편의를 위하여, 스위치 매트릭스(2)의 어느 하나의 제1 선로(10), 2개의 제2 선로(21, 22) 및 제1 선로(10)에 설치된 제1 스위칭부(40) 및 제M+1 스위칭부(50), 각각의 스위칭부(40, 50)에 연결된 제1 입력부(60) 및 제M+1 입력부(60a) 등을 간략하게 도시한 것이다.

먼저 도 7 내지 9를 참조하여 신호를 입력 받는 상태가 되거나 또는 개방 상태가 될 수 있는 복수의 스위칭부를 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리에 대해 설명하도록 한다.

도 7은 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 8은 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 각각의 동작의 일례를 도시한 도면이고, 도 9는 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부 각각의 동작의 다른 일례를 도시한 도면이다. 도 8 및 도 9는 도 7과 같이 설정된 경우의 각각의 동작을 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바에 의하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(1)는, 복수의 출력부(5a, 5b), 제1 선로(10), 제2 선로(21, 22), 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b), 제1 스위칭부(40), 제2 스위칭부(50), 및 복수의 입력부(60, 60a)를 포함할 수 있다.

제1 선로(10)의 제1 말단에는 제1 스위칭부(40)가 연결되고, 제1 선로(10)의 제2 말단에는 제2 스위칭부(50)가 연결된다. 제1 선로(10)는 적어도 하나의 제2 선로(21, 22)와 교차하며, 제1 선로(10)와 제2 선로(21, 22)의 교차 지점에는 제1 선로 스위칭부(31a) 및 제2 선로 스위칭부(31b)가 마련된다. 제2 선로(21, 22)의 일 말단에는 각각 제1 출력부(5a) 및 제2 출력부(5b)가 마련된다.

제1 스위칭부(40)는, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 연결되는 제1 매트릭스 연결부(41), 제1 입력부(60)와 연결되는 제1 입력부 연결부(42) 및 제1 개방부(43)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭부(40)로 SP2T 스위치가 이용될 수 있다.

제1 매트릭스 연결부(41)는 매트릭스(2)의 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)에 연결되어, 제1 스위칭부(40)를 매트릭스(2)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 매트릭스 연결부(41)는, 제1 스위칭부(40)를 통과한 전기적 신호를 매트릭스(2) 내부로 입력하거나, 또는 매트릭스(2) 내부에서 출력되는 전기적 신호를 제1 스위칭부(40)로 전달할 수 있다. 제1 매트릭스 연결부(41)는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제1 입력부 연결부(42)는, 제1 입력부(60)와 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 제1 입력부(60)에서 출력된 전기적 신호는 제1 입력부 연결부(42)를 통해 제1 스위칭부(40)에 전달될 수 있다. 제1 입력부 연결부(42)는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제1 개방부(43)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미한다. 구체적으로 제1 개방부(43)는 회로 또는 도선이 끊어져 어떠한 부품과도 전기적으로 접속되지 않은 부분을 의미한다. 따라서 제1 개방부(43)와 제1 매트릭스 연결부(41)가 서로 연결되면, 제1 스위칭부(40)의 일 말단은 개방 상태가 되고, 이에 따라 제1 선로(10)의 제1 말단은 개방 상태가 되게 된다. 따라서 제1 선로(10)는 일 말단이 개방된 상태를 가지게 된다.

제1 스위칭부(40)는, 미리 정의된 설정이나, 외부의 제어 명령 등에 따라서 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 입력부 연결부(42)를 서로 연결하거나, 또는 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 개방부(43)를 연결하도록 마련된다. 따라서 제1 스위칭부(40)는, 제1 입력부(60)와 제1 선로(10)를 서로 전기적으로 연결시키거나, 또는 제1 선로(10)의 제1 말단을 개방시킨다.

제2 스위칭부(50)는, 제1 선로(10)의 제2 말단과 연결되는 제2 매트릭스 연결부(51), 제2 입력부(60a)와 연결되는 제2 입력부 연결부(52) 및 제2 개방부(53)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 스위칭부(50)로 SP2T 스위치가 이용될 수 있다.

제2 매트릭스 연결부(51)는, 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)과 연결됨으로써, 제2 스위칭부(50)를 매트릭스(2)와 전기적으로 연결시킬 수 있게 한다. 제2 매트릭스 연결부(51)는, 제2 스위칭부(50)를 통과한 전기적 신호를 매트릭스(2) 내부로 입력하거나, 또는 매트릭스(2) 내부에서 출력되는 전기적 신호를 제2 스위칭부(50) 내부로 전달할 수 있다. 제2 매트릭스 연결부(51)는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제2 입력부 연결부(52)는, 제2 입력부(60a)와 제2 스위칭부(50)를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 제2 입력부(60a)에서 출력된 전기적 신호는 제2 입력부 연결부(52)를 통해 제2 스위칭부(50)에 전달된다. 제2 입력부 연결부(52)는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제2 개방부(53)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미하며, 제2 개방부(53)와 제2 매트릭스 연결부(51)가 서로 연결되면 제2 스위칭부(50)는 개방 상태가 되게 되고, 이에 따라 제1 선로(10)는 일 말단이 개방된 상태를 가지게 된다.

제2 스위칭부(50)는, 미리 정의된 설정이나, 외부의 제어 명령 등에 따라서 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 입력부 연결부(52)를 서로 연결하거나, 또는 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 연결하도록 마련된다. 따라서 제2 스위칭부(50)는, 제2 입력부(60a)와 제1 선로(10)를 서로 전기적으로 연결시키거나, 또는 제1 선로(10)의 제2 말단을 개방시킬 수 있게 된다.

일 실시예에 의하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭부(40)는, 외부의 제어나 미리 정의된 설정에 따라서, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 입력부 연결부(42)를 서로 연결할 수 있으며, 따라서 제1 입력부(60)에서 획득된 전기적 신호는 제1 스위칭부(40)를 통하여 제1 선로(10) 내에 진입할 수 있게 된다. 이 경우 제2 스위칭부(50)는, 외부의 제어나 미리 정의된 설정에 따라서, 제1 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 서로 연결시킬 수 있다. 전기적 신호는, 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나의 동작에 따라서, 다양한 경로를 통해 전달되거나 또는 전달되지 않게 된다. 예를 들어, 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나가, 제1 선로(10)와 복수의 제2 선로(21, 22) 중 어느 하나를 연결하는 경우, 전기적 신호는 제1 선로(10)로 전달된 후, 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나를 통해 복수의 제2 선로(21, 22) 중 어느 하나의 제2 선로로 전달된다. 전기적 신호는, 최종적으로 제2 선로(21, 22)의 말단에 마련된 출력부(5a, 5b)로 전달되게 된다. 한편 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 것도 제1 선로(10)와 복수의 제2 선로(21, 22)를 연결하지 않는 경우, 제1 선로(10)의 제2 말단은, 제1 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)의 연결에 따라 개방된 상태이므로, 전기적 신호는 전달되지 못하게 된다.

반대로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 스위칭부(50)는, 외부의 제어나 미리 정의된 설정에 따라서, 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 입력부 연결부(52)를 서로 연결할 수 있다. 이 경우 제1 스위칭부(40)는, 상술한 바와는 반대로, 외부의 제어나 미리 정의된 설정에 따라서, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 개방부(43)를 서로 연결시킬 수 있다. 제1 입력부(60)에서 획득된 전기적 신호는 제1 스위칭부(40)를 통하여 제1 선로(10) 내에 진입할 수 있다. 전기적 신호는, 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나의 동작에 따라서 출력부(5a, 5b)에 전달되거나 또는 전달되지 않을 수 있다. 예를 들어, 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나가, 제1 선로(10)와 복수의 제2 선로(21, 22) 중 어느 하나를 연결하는 경우, 전기적 신호는 제1 선로(10)로 전달된 후, 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 하나를 통해 복수의 제2 선로(21, 22) 중 어느 하나의 제2 선로로 전달될 수 있으며, 최종적으로 출력부(5a, 5b)를 통해 외부로 출력된다. 한편 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b) 중 어느 것도 제1 선로(10)와 복수의 제2 선로(21, 22)를 연결하지 않는 경우, 제1 스위칭부(40)와 연결된 제1 선로(10)의 제1 말단은, 제1 개방부(43)에 의해 개방된 상태가 되므로 전기적 신호는 전달되지 못하게 된다.

이와 같이 제1 스위칭부(40)와 제2 스위칭부(50)는 서로 반대로 동작하므로, 하나의 선로에 동시에 두 개의 전기적 신호가 중첩되지 않게 된다. 다시 말해서, 제1 스위칭부(40)가 제1 선로(10)와 제1 입력부(60)를 연결하면 제2 스위칭부(50)는 개방부(53)와 제1 선로(10)를 연결하고, 제1 스위칭부(40)가 제1 선로(10)와 개방부(43)를 연결하면 제2 스위칭부(50)는 제2 입력부(60a)와 제1 선로(10)를 연결하기 때문에, 제1 입력부(60)에서 출력된 전기적 신호와 제2 입력부(60a)에서 출력된 전기적 신호는 제1 선로(10)에서 서로 중첩되지 않게 된다.

또한 상술한 바와 같이, 하나의 제1 선로(10)에 두 개의 입력부(60a, 62)에서 전기적 신호가 전달될 수 있으므로, 하나의 스위치 매트릭스(2)는 2M개의 신호를 입력 받을 수 있게 된다. 다시 말해서, 하나의 제1 선로(10)에 오직 하나의 스위칭부만 마련된 경우보다 두 배의 전기적 신호를 입력 받을 수 있게 된다. 따라서 하나의 스위치 매트릭스(2)는 2M x N의 스위치 매트릭스와 동일한 성능을 가지게 될 수 있다. 물론 2M x N의 스위치 매트릭스의 경우, 2M개의 전기적 신호가 동시에 입력될 여지도 있는 반면에, 상술한 스위치 매트릭스(2)는, 양 말단의 스위칭부(40, 50)에서 동시에 전기적 신호가 입력되는 것은 아니기 때문에, 동시에 M개의 전기적 신호밖에 입력 받을 수 없으나, 이와 같은 경우는 극히 드물어 실질적으로 상술한 스위치 매트릭스(2)는 2M x N의 스위치 매트릭스와 동일한 성능을 가지게 될 수 있게 된다.

이하 도 10 내지 도 14를 참조하여 스위치 매트릭스 내에서 캐패시턴스가 발생하거나 또는 발생하지 않는 상황에 대해 설명하도록 한다.

도 10은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하지 않는 상황을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하지 않는 상황을 설명하기 위한 회로도이다.

도 10에 도시된 바를 참조하면, 스위치 매트릭스(2)는 M개의 제1 선로(11 내지 13)와, N개의 제2 선로(21 내지 29)와, 각각의 제1 선로(11 내지 13) 및 제2 선로(21 내지 29)을 연결하거나 연결하지 않는 선로 스위칭부(31a 내지 31d)를 포함할 수 있다. 이때 전기적 신호가 출력부(5)에서 가장 멀리 위치한 선로, 일례로 제11 선로(11)로 입력되고, 또한 전기적 신호가 입력된 제1 말단(11a)에서 가장 멀리에 위치하는 선로 스위칭부(31d)가 온 상태가 되어 제11 선로(11)와 제29 선로(29)를 연결하는 경우, 선로 스위칭부(31d) 이후의 선로(11, 29)의 길이(a1, a2)는 짧다. 다시 말해서, 제1 입력부(60)와 연결된 제1 스위칭부(40)에서 멀거나 또는 제M+1 입력부(60a)가 연결되지 않은 제M+1 스위칭부(50)에 인접한 선로 스위칭부(31d)가 온 상태가 되면, 제11 선로(11)의 잔여 부분의 길이(a1)나 제29 선로(29)의 잔여 부분의 길이(a2)가 상대적으로 짧게 된다. 여기서 제11 선로(11)의 잔여 부분의 길이(a1)는 제11 선로(11)에서 전기적 신호가 지나간 부분 이외의 부분의 길이를 의미하고, 제29 선로(29)의 잔여 부분의 길이는 제29 선로(29)에서 전기적 신호가 지나간 부분 이외의 부분의 길이를 의미한다. 이 경우, 이들 잔여 부분은 각각의 길이(a1, a2)가 짧기 때문에, 오픈 스터브(open-stub) 형태로 캐패시턴스(capacitance)를 생성하지 못하거나, 또는 별다른 영향을 주지 않을 정도로 생성한다. 이에 따라 전기적 신호가 출력부(5)에서 가장 멀리 위치한 선로(11)로 입력되고 또한 전기적 신호가 입력된 제1 말단(11a)에서 가장 멀리에 위치하는 선로 스위칭부(31d)가 온 상태가 되는 경우, 회로는 도 11에 도시된 바와 같이 인덕터(L1, L2)가 두 개인 회로로 상정될 수 있다. 이 경우, 전기적 신호의 손실은 야기되지 않는다.

도 11은 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하는 상황을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 온 상태의 선로 스위칭부의 위치에 따라 캐패시턴스가 발생하는 상황을 설명하기 위한 회로도이다. 도 13은 캐패시턴스의 발생에 따른 RF 신호의 삽입 손실을 설명하기 위한 그래프이다. 도 14는 삽입 손실과 RF 신호의 대역 사이의 관계의 일례를 도시한 도면으로, 도 14의 y축은 RF 신호를 이용하는 경우에 발생되는 삽입 손실을 의미하고, x축은 주파수 대역을 의미한다. y축의 단위는 dB이고, x축의 단위는 MHz이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 전기적 신호가 입력된 제1 말단(11a)에 근접한 선로 스위칭부(31a)가 온 상태가 되어 제11 선로(11)와, 제1 말단(11a)에 인접한 제21 선로(21)를 연결하는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 선로 스위칭부(31a) 이후의 로(11, 21)의 길이(a3, a4)는 길 수 있다.

구체적으로, 제1 입력부(4a)와 연결된 제1 스위칭부(40)에 인접한 선로 스위칭부(31a)가 온 상태가 된 경우, 제11 선로(11)의 잔여 부분의 길이(a3)는 상대적으로 길게 된다. 여기서 제11 선로(11)의 잔여 부분의 길이는 제11 선로(11)에서 전기적 신호가 지나간 부분 이외의 부분의 길이를 의미한다. 이 경우, 이들 잔여 부분의 길이(a3)가 길기 때문에, 잔여 부분에서는 오픈 스터브 형태로 캐패시턴스가 발생할 수 있게 된다. 이 경우, 오픈 스터브가 증가하면 증가할수록 캐패시턴스는 동일하게 더 크게 발생하게 된다.

이와 같은 캐패시턴스의 발생에 따른 회로를 도시하면, 도 13에 도시된 바와 같다. 다시 말해서 회로는 두 개의 인덕터(L1, L2) 외에 소정의 캐패시턴스를 갖는 캐패시터(C1)가 더 포함된 구조를 가지게 되고, 두 개의 인덕터(L1, L2) 외에도 캐패시터(C1)가 설치된 도선으로도 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 전기적 신호의 손실, 즉 신호의 삽입 손실이 발생하게 된다. 이는 제2 선로, 일례로 제21 선로(21)의 잔여 부분의 길이(a4)가 긴 경우에도 발생하며, 제1 선로, 일례로 제11 선로(11) 및 제2 선로, 일례로 제21 선로(21)의 잔여 부분의 길이(a3, a4)가 모두 긴 경우에도 발생하게 된다.

도 14에 도시된 바를 참조하면, 이상적인 상황에서는 H1 곡선과 같이 RF 신호의 주파수가 증가하더라도, 삽입 손실은 완만한 경사를 그리며 증가하게 된다. 다시 말해서 주파수가 증가할수록 삽입 손실에 대한 영향이 증가하되, 그 영향은 완만하게 증가하게 된다. 그러나 상술한 바와 같이 오픈 스터브의 형태로 캐패시턴스가 발생하는 경우 삽입 손실은, H2 곡선과 같이 이상적인 상황에서보다 더욱 급격하게 증가하며, 주파수가 250 MHz 내지 300 MHz 중 어느 하나인 경우에는 -20 dB 이상의 삽입 손실이 발생하게 될 수 있다. 특히 주파수가 270 MHz인 경우 삽입 손실은 -40 dB 정도까지 발생하게 될 수 있다.

따라서 각 선로(10, 20)의 잔여 부분의 길이가 길면 길수록 오픈 스터브가 증가하여 캐패시턴스가 증가하고 이에 따라 삽입 손실이 증가하게 되며, 또한 주파수가 증가하면 증가할수록 마찬가지로 삽입 손실이 증가하게 된다. 그러므로 만약 자기 공명 영상 장치에서 크로스바 스위치 매트릭스가 이용되는 경우, 자기 공명 영상 장치가 대형화되어 크로스바 스위치 매트릭스의 크기가 증가하거나, 또는 자기 공명 영상 장치의 자장이 증가하여 획득된 프리 인덕션 디케이 신호의 주파수가 커지는 경우 자기 공명 영상 장치의 신호의 삽입 손실이 커지게 되고, 이로 인해 문제가 야기될 수 있다.

이 경우, 상술한 바와 같이 스위치 매트릭스(2)의 양 말단에서 신호가 입력되는 경우, 상대적으로 스위치 매트릭스(2)의 크기가 축소될 수 있으므로, 상대적으로 전기적 신호의 삽입 손실이 감소하게 된다.

한편, 이와 같은 삽입 손실은 인덕터(inductor)를 더 추가하여 감소시키거나 또는 방지할 수 있다.

이하 도 15 내지 도 20을 참조하여 인턱터가 더 스위칭될 수 있는 스위칭부를 포함하는 스위치 매트릭스의 일 실시예에 대해 설명하도록 한다.

도 15는 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 16은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 18은 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작을 설명하기 위한 상세한 도면이고, 도 19는 인덕터를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 동작을 설명하기 위한 상세한 도면이다.

도 15 내지 도 17에 도시된 바를 참조하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(1)는, 복수의 출력부(5a, 5b), 제1 선로(10), 제2 선로(21, 22), 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b), 제1 스위칭부(40), 제2 스위칭부(50), 복수의 입력부(60, 60a), 제1 인덕터(64) 및 제2 인덕터(65)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 동일하게, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)에는 제1 스위칭부(40)가 연결되고, 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)에는 제2 스위칭부(50)가 연결될 수 있다. 제1 선로(10)는 적어도 하나의 제2 선로(21, 22)와 교차하며, 제1 선로(10)와 제2 선로(21, 22)의 교차 지점에는 제1 선로 스위칭부(31a) 및 제2 선로 스위칭부(31b)가 마련된다. 제2 선로(21, 22)의 일 말단에는 각각 제1 출력부(5a) 및 제2 출력부(5b)가 마련된다.

제1 스위칭부(40)는, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 연결되는 제1 매트릭스 연결부(41), 제1 입력부(60)와 연결되는 제1 입력부 연결부(42), 제1 개방부(43) 및 제1 인덕터 연결부(44)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭부(40)로 SP3T 스위치가 이용될 수 있다.

제1 매트릭스 연결부(41)는, 매트릭스(2)의 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 결합하여, 제1 스위칭부(40)를 매트릭스(2)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 매트릭스 연결부(41)는, 제1 스위칭부(40)를 통과한 전기적 신호를 매트릭스(2) 내부로 입력하거나, 또는 매트릭스(2) 내부에서 출력되는 전기적 신호를 제1 스위칭부(40)로 전달할 수 있다.

제1 입력부 연결부(42)는, 제1 입력부(60)와 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 제1 입력부(60)에서 출력된 전기적 신호는 제1 입력부 연결부(42)를 통해 제1 스위칭부(40)에 전달될 수 있다.

제1 개방부(43)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미한다. 제1 개방부(43)와 제1 매트릭스 연결부(41)가 서로 연결되면, 제1 스위칭부(40)의 일 말단은 개방 상태가 되고, 이에 따라 제1 선로(10)는 일 말단이 개방된 상태를 가지게 된다.

제1 인덕터 연결부(44)는, 제1 인덕터(64)와 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제1 인덕터 연결부(44)는 실시예에 따라서 제1 스위칭부(40)에 하나만 마련될 수도 있고, 둘 이상이 마련될 수도 있다. 제1 인덕터 연결부(44)가 둘 이상 마련된 경우, 제1 스위칭부(40)는, 제1 인턱터 연결부(44)의 개수에 따라서 SP4T 스위치, SP5T 스위치, SP6T 스위치 또는 SPnT 스위치(n은 4 이상의 자연수)를 이용하여 구현될 수도 있다.

제1 인덕터(64)는 전기 회로에서 인덕턴스를 얻기 위한 목적으로 이용되는 부품으로, 구리나 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 권선과 권선 내측에 마련된 절연성 재료로 구현되며, 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도할 수 있다. 제1 인덕터(64)의 일 말단은 제1 인덕터 연결부(44)와 연결되고, 타 말단은 접지되도록 마련될 수 있다(64a). 제1 인덕터 연결부(44)가 제1 매트릭스 연결부(41)와 연결되면, 제1 인턱터(64)가 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)에 연결될 수 있게 되며, 제1 선로(10)에서 발생되는 캐패시턴스를 상쇄할 수 있게 된다.

제1 인덕터(64)는, 실시예에 따라서 오직 하나만 제1 스위칭부(40)에 마련될 수도 있고, 또는 둘 이상이 마련될 수도 있다. 둘 이상의 제1 인덕터(64)는 둘 이상의 제1 인덕터 연결부(44)에 각각 연결될 수 있다. 둘 이상의 제1 인덕터(64)는, 서로 상이한 인덕턴스를 가질 수 있다. 따라서 제1 스위칭부(40)는, 선택적으로 서로 상이한 인덕턴스를 갖는 제1 인덕터(64) 중 소정 값의 인덕턴스를 유도할 수 있는 제1 인덕터(64)를 제1 선로(10)와 연결함으로써, 둘 이상의 제1 인덕터(64) 중 적절한 인덕턴스를 갖는 제1 인덕터(64)가 제1 선로(10)에 연결되도록 할 수 있다. 여기서 적절한 인덕턴스를 갖는 제1 인덕터(64)란, 제1 선로(10)에서 발생되는 캐패시턴스를 적절하게 상쇄시킬 수 있는 인덕턴스를 유도할 수 있는 제1 인덕터(64)를 의미한다.

도 16 및 도 17에 도시된 바에 의하면, 제1 스위칭부(40)는, 미리 정의된 설정이나 외부의 제어 명령에 따라, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 입력부 연결부(42)를 서로 연결하거나, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 개방부(43)를 서로 연결하거나, 또는 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 인덕터 연결부(44)를 연결할 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭부(40)는 복수의 제1 인덕터 연결부(44) 중 어느 하나의 인덕터 연결부를 제1 매트릭스 연결부(41)와 연결시킬 수도 있다. 이에 따라 제1 스위칭부(40)는, 제1 입력부(60)와 제1 선로(10)를 서로 전기적으로 연결시키거나, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)을 개방시키거나, 또는 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 제1 인덕터(64)를 연결시킬 수 있다. 또한 제1 스위칭부(40)는 오픈 스터브에 의해 발생되는 캐패시턴스의 크기에 따라서, 복스의 제1 인덕터(64) 중 적절한 인덕턴스를 갖는 제1 인덕터(64)를 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)에 연결할 수도 있다.

제2 스위칭부(50)는, 제1 선로(10)의 제2 말단과 연결되는 제2 매트릭스 연결부(51), 제2 입력부(60a)와 연결되는 제2 입력부 연결부(52), 제2 개방부(53) 및 제2 인덕터 연결부(54)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 스위칭부(50)로 SP3T 스위치가 이용될 수 있다.

상술한 바와 동일하게, 제2 매트릭스 연결부(51)는, 제1 선로(10)의 제2 말단과 결합하여, 제2 스위칭부(50)를 매트릭스(2)와 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제2 매트릭스 연결부(51)는, 제2 스위칭부(50)를 통과한 전기적 신호를 매트릭스(2) 내부로 입력하거나, 또는 매트릭스(2) 내부에서 출력되는 전기적 신호를 제2 스위칭부(50) 내부로 전달할 수 있다.

제2 입력부 연결부(52)는, 제2 입력부(60a)와 제2 스위칭부(50)를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 제2 입력부(60a)에서 출력된 전기적 신호는 제2 입력부 연결부(52)를 통해 제2 스위칭부(50)에 전달될 수 있다.

제2 개방부(53)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미하며, 제2 개방부(53)와 제2 매트릭스 연결부(51)가 서로 연결되면 제1 선로(10)는 제2 말단이 개방된 상태가 된다.

제2 인덕터 연결부(54)는, 제2 인덕터(65)와 제2 스위칭부(50)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제2 스위칭부(50)에는 하나의 제2 인덕터 연결부(54)가 마련될 수도 있고, 복수의 제2 인덕터 연결부(54)가 마련될 수도 있다. 제2 인덕터 연결부(54)의 개수에 따라 제2 스위칭부는, SP3T 스위치, SP4T 스위치 또는 SP5T 스위치 등을 채용하여 구현될 수 있다.

제2 인덕터(65)는 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도할 수 있다. 제2 인덕터 연결부(54)가 제2 매트릭스 연결부(51)가 연결되는 경우, 제2 인턱터(65)는 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)에 연결된다. 제2 인덕터(65)의 일 말단은 제2 인덕터 연결부(54)와 연결되고, 타 말단은 접지되도록 마련될 수 있다(65a). 제2 인덕터(65)는, 실시예에 따라서 오직 하나만 제2 스위칭부(50)에 연결될 수도 있고, 또는 둘 이상이 연결될 수도 있다. 둘 이상의 제2 인덕터(65)는 둘 이상의 제2 인덕터 연결부(54)에 각각 연결될 수 있다.

실시예에 따라서, 제2 스위칭부(50)는 복수의 제2 인덕터(65) 중 어느 하나의 제2 인덕터(65)를 선택하여 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)에 연결시킬 수도 있다. 복수의 제2 인덕터(65)는 복수의 제2 인덕터 연결부(54) 각각에 연결되도록 마련된다. 복수의 제2 인덕터(65)는 서로 상이한 인덕턴스를 갖도록 마련되며, 제2 스위칭부(50)의 동작에 따라서 복수의 제2 인덕터(65) 중 특정 인덕턴스를 유도할 수 있는 제2 인덕터(65)가 제1 선로(10)에 연결될 수 있다. 이에 따라 적절한 인덕턴스를 갖는 제2 인덕터(65)가 선택적으로 제1 선로(10)에 연결되도록 할 수 있다. 여기서 적절한 인덕턴스를 갖는 제2 인덕터(65)란 제1 선로(10)에서 발생되는 캐패시턴스를 적절하게 상쇄시킬 수 있는 인덕턴스를 유도 가능한 제2 인덕터(65)를 의미한다.

도 16 및 도 17에 도시된 바와 동일하게, 제2 스위칭부(50)는, 미리 정의된 설정 또는 외부의 제어 명령 등에 따라서 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 입력부 연결부(52)를 서로 연결하거나, 또는 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 연결하거나, 또는 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 인덕터 연결부(54)를 연결할 수 있다. 이 경우, 제2 스위칭부(50)는 복수의 제2 인덕터 연결부(54) 중 어느 하나의 인덕터 연결부를 제2 매트릭스 연결부(51)와 연결할 수도 있다. 이에 따라 제2 스위칭부(50)는, 제2 입력부(60a)와 제1 선로(10)를 전기적으로 연결시키거나, 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)을 개방시키거나, 또는 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)과 제2 인덕터(65)를 연결시킬 수 있다. 또한 제2 스위칭부(50)는 복수의 제2 인덕터(54) 중 어느 하나의 제2 인덕터를 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)과 연결시킬 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 외부의 제어나 미리 정의된 설정에 따라 제1 스위칭부(40)가 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 입력부 연결부(42)를 서로 연결하는 경우, 제2 스위칭부(50)는, 외부의 제어 또는 미리 정의된 설정에 따라서, 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 연결하거나, 또는 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 인덕터 연결부(54)를 연결할 수 있다.

이 경우, 제2 스위칭부(50)는 오픈 스터브에 따른 캐패시턴스의 발생 여부에 따라서 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 연결하거나, 또는 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 인덕터 연결부(54)를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제2 스위칭부(50)는 제1 선로(10) 또는 제2 선로(21, 22)에서 캐패시턴스가 발생하지 않는 경우에는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 개방부(53)를 연결하고, 반대로 제1 선로(10) 또는 제2 선로(21, 22)에서 캐패시턴스가 발생하는 경우에는 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 매트릭스 연결부(51)와 제2 인덕터 연결부(54)를 연결하도록 설정될 수 있다.

예를 들어, 도 18에 도시된 바를 참조하면, 제1 스위칭부(3a)가 제11 선로(11)와 외부의 제1 입력부(4a)를 연결하고, 이에 따라 제11 선로(11)의 제1 말단(11a)를 통해 전기적 신호가 입력될 수 있다. 이 경우, 만약 제1 스위칭부(3a)에 대응하는 제3 스위칭부(3c)와 근접한 선로 스위칭부(31z)가 온 상태가 되어 잔여 부분이 작게 되는 경우, 제3 스위칭부(3c)는 제11 선로(11)의 제2 말단(11b)이 개방 상태가 되도록 동작할 수 있다. 잔여 부분이 작게 되는 경우, 상술한 바와 같이 오픈 스터브에 따른 캐패시턴스가 거의 발생하지 않거나 또는 작게 발생되기 때문에 이와 같이 제11 선로(11)의 제2 말단(11b)이 개방 상태가 된다고 하더라도 삽입 손실은 전혀 발생하지 않거나 또는 거의 발생하지 않게 된다. 입력된 전기적 신호는 제1 스위칭부(3a)를 통해 제11 선로(11)로 전달된 후, 선로 스위칭부(31z)를 통해 제29 선로(29)로 전달되고, 이어서 복수의 출력부(5) 중 어느 하나의 출력부(5z)를 통해 출력될 수 있다.

또한, 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 스위칭부(3b)가 제18 선로(18)와 외부의 제2 입력부(4b)를 연결하면 제18 선로(18)의 제1 말단(18a)를 통해 전기적 신호가 입력될 수 있다. 이 경우, 만약 제2 스위칭부(3b)에 대응하는 제4 스위칭부(3d)와 멀리 떨어진 선로 스위칭부(38a)가 온 상태가 되어 제18 선로(18) 및 제22 선로(22) 중 적어도 하나의 잔여 부분이 크게 되는 경우, 제4 스위칭부(3d)는 제18 선로(18)의 제2 말단(18b)이 제4 인덕터(6d)와 연결되도록 설정될 수 있다. 잔여 부분이 큰 경우, 상술한 바와 같이 오픈 스터브에 따른 캐패시턴스가 크게 발생하게 된다. 이 경우, 도 17 및 도 19에 도시된 바와 같이 인덕터(65, 6d)가 제1 선로(10) 또는 제18 선로(18)의 제2 말단(10b, 18b)에 연결되는 경우, 도 20a에 도시된 바와 같은 회로가 형성될 수 있다.

도 20a는 캐패시턴스의 발생에 따른 손실 보상을 설명하기 위한 회로도이고, 도 20b는 캐패시턴스의 발생에 따른 손실 보상을 설명하기 위한 그래프이다. 도 20b의 y축은 RF 신호를 이용하는 경우에 발생되는 삽입 손실을 의미하고, x축은 주파수 대역을 의미한다. y축의 단위는 dB이고, x축의 단위는 MHz이다.

도 20a에 도시된 바를 참조하면, 회로에 캐패시터(C1)가 더 포함되어 있다고 하더라도, 별도로 마련된 제3 인덕터(L3)에 의해 캐패시터(C1)에는 전류가 흐르지 않거나 또는 거의 흐르지 않게 된다. 이에 따라 캐패시터(C1)의 캐패시턴스 효과가 상쇄되고 두 개의 인덕터, 즉 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)로 주로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 삽입 손실이 감소하게 된다.

도 20b에 도시된 바를 참조하면, 인덕터(65, 6d)가 마련되지 않은 경우에는 H3 곡선과 같이 삽입 손실은, 캐패시턴스의 증가 또는 주파수의 증가에 따라 크게 감소하게 된다. 예를 들어 주파수가 123.5 MHz인 경우, 삽입 손실은 -2.572 정도가 될 수 있다(dB(S(2.1))=-2.572).

그러나 인덕터(65, 6d)가, 전기적 신호가 입력되는 스위칭부(40, 3b)와 대응하여 마련된 스위칭부(50, 3d)에 의해 선로(10, 18)의 제2 말단(10b, 18b)과 연결되면, 인덕터(65, 6d)에 의해 캐패시턴스 효과가 상쇄되어, H4 곡선과 같이 상대적으로 삽입 손실이 감소하게 된다. 예를 들어 주파수가 123.5 MHz인 경우, 삽입 손실은 -0.342 정도가 될 수 있다(dB(S(4.3))=-0.342).

이에 따라 각 선로의 잔여 부분의 길이가 길어져 발생하는 캐패시턴스의 증가에 따른 전기적 신호의 삽입 손실을 감소할 수 있게 된다. 또한, 크로스바 스위치 매트릭스를 자기 공명 영상 장치에서, 자기 공명 영상 장치의 대형화에 따른 크로스바 스위치 매트릭스의 크기가 증가하거나, 또는 높은 주파수의 프리 인덕션 디케이 신호가 입력되는 경우에도, 자기 공명 영상 장치의 신호의 삽입 손실이 증가하는 것을 억제할 수 있게 된다.

한편, 도 19에서 입력된 전기적 신호는 제2 스위칭부(3b)를 통해 제18 선로(18)로 전달된 후, 선로 스위칭부(38a)를 통해 제22 선로(22)로 전달되고, 이어서 복수의 출력부(5) 중 어느 하나의 출력부(5b)를 통해 출력된다.

이하 저항을 더 연결할 수 있는 스위칭부를 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 21은 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 22는 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 일례를 도시한 도면이고, 도 23은 저항을 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 다른 일례를 도시한 도면이다.

도 21 내지 도 23에 도시된 바를 참조하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(1)는, 복수의 출력부(5a, 5b), 제1 선로(10), 제2 선로(21, 22), 복수의 선로 스위칭부(31a, 31b), 제1 스위칭부(40), 제2 스위칭부(50), 복수의 입력부(60, 60a), 제1 인덕터(64), 제2 인덕터(65), 제1 저항(66) 및 제2 저항(67)를 포함할 수 있다.

제1 스위칭부(40)는, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 연결되는 제1 매트릭스 연결부(41), 제1 입력부(60)와 연결되는 제1 입력부 연결부(42), 제1 개방부(43), 제1 인덕터 연결부(44) 및 제1 저항 연결부(45)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 스위칭부(40)로 SP4T 스위치가 이용될 수 있다.

제1 개방부(43)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미한다. 제1 개방부(43)와 제1 매트릭스 연결부(41)가 서로 연결되면, 제1 스위칭부(40)의 일 말단은 개방 상태가 되고, 이에 따라 제1 선로(10)는 일 말단(10a)이 개방된 상태를 가지게 된다.

제1 인덕터 연결부(44)는, 제1 인덕터(64)와 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.

제 1 저항 연결부(45)는, 제1 저항(66)과 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결할 수 있다.

제1 저항(66)은 선택적으로 제1 스위칭부(40)의 제1 매트릭스 연결부(41)와 연결될 수 있다. 제1 저항(66)은, 예를 들어, 40 오옴(ohm) 내지 60 오옴 중 어느 하나의 저항값을 갖는 저항일 수 있으며, 구체적으로 50 오옴의 저항값을 가질 수 있다. 제1 저항(66)은 일반적으로 회로에서 저항의 기능을 수행할 수 있는 각종 부품을 이용하여 구현될 수 있다.

제1 저항(66)은, 제1 선로(10)와 연결된 경우, 스위치 매트릭스(2)의 제1 선로(10)의 말단에서 반사가 일어나지 않도록 정합시키는 기능, 즉 터미네이션 기능을 수행하거나, 또는 회로 내에 발진이 발생되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

이 경우, 제1 저항(66)의 일 말단은 제1 스위칭부(40)의 제1 매트릭스 연결부(41)와 연결 가능하도록 설치되고, 제1 저항(66)의 타 말단은 회로나 도선과 연결되되, 타 말단에 연결된 회로나 도선은 접지되거나 또는 개방된 것일 수 있다.

도 16 및 도 17에 도시된 바에 의하면, 제1 스위칭부(40)는, 미리 정의된 설정이나 외부의 제어 명령에 따라, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 입력부 연결부(42)를 서로 연결하거나, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 개방부(43)를 서로 연결하거나, 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 인덕터 연결부(44)를 연결하거나, 또는 제1 매트릭스 연결부(41)와 제1 저항 연결부(45)를 연결할 수 있다. 이에 따라 제1 스위칭부(40)는, 제1 입력부(60)와 제1 선로(10)를 서로 전기적으로 연결시키거나, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)을 개방시키거나, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 제1 인덕터(64)를 연결하거나, 또는 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)과 제1 저항(66)을 연결시킬 수 있다.

제1 스위칭부(40)의 경우와 동일하게, 제2 스위칭부(50)는, 제1 선로(10)의 제2 말단과 연결되는 제2 매트릭스 연결부(51), 제2 입력부(60a)와 연결되는 제2 입력부 연결부(52), 제2 개방부(53), 제2 인덕터 연결부(54), 및 제2 저항 연결부(55)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 스위칭부(50)로 SP4T 스위치가 이용될 수 있다.

제2 매트릭스 연결부(51)는, 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)과 결합하여, 제2 스위칭부(50)를 매트릭스(2)와 전기적으로 연결시킬 수 있다.

제2 입력부 연결부(52)는, 제2 입력부(60a)와 제2 스위칭부(50)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.

제2 개방부(53)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미하며, 제2 개방부(53)와 제2 매트릭스 연결부(51)가 서로 연결되면 제1 선로(10)는 제2 말단(10b)이 개방된 상태가 된다.

제2 인덕터 연결부(54)는, 제2 인덕터(65)와 제2 스위칭부(50)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.

제 2 저항 연결부(55)는, 제2 저항(67)과 제1 스위칭부(40)를 전기적으로 연결할 수 있다.

제2 저항(67)은, 예를 들어, 40 오옴(ohm) 내지 60 오옴 중 어느 하나의 저항값을 갖는 저항일 수 있으며, 구체적으로 50 오옴의 저항값을 갖는 저항일 수 있다. 제2 저항(67)은 회로에서 저항의 기능을 수행할 수 있는 각종 부품을 이용하여 구현될 수 있다.

제2 저항(67)은, 선택적으로 제2 스위칭부(50)의 제2 매트릭스 연결부(51)와 연결될 수 있다. 제1 저항(66)과 동일하게 제2 저항(67)은, 스위치 매트릭스(2)의 터미네이션 기능을 수행하거나, 또는 회로 내에 발진이 발생되는 것을 방지하는 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다.

제2 저항(67)의 일 말단은 제2 스위칭부(50)의 제2 매트릭스 연결부(51)와 연결 가능하도록 마련되고, 제2 저항(67)의 타 말단은 회로나 도선과 연결될 수 있다. 여기서 제2 저항(67)의 타 말단에 연결된 회로나 도선은 접지되거나 또는 개방된 것일 수 있다.

도 22 및 도 23에 도시된 바를 참조하면, 제1 스위칭부(40)나 제2 스위칭부(50)는 제1 저항(66) 또는 제2 저항(67)과 연결되도록 스위칭될 수 있다. 이에 따라 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)은 제1 저항(66)과 연결되거나, 또는 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)은 제2 저항(67)과 연결될 수 있다. 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)이 제2 입력부(60a)와 연결되더라도, 제2 입력부(60a)가 사용되지 않거나 또는 사용될 필요가 없는 경우라면, 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)은 제1 저항(66)과 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 선로(10)는 터미네이션될 수 있다. 반대로 제1 선로(10)의 제1 말단(10a)에 제1 입력부(60)가 연결되더라도, 제1 입력부(60)가 사용되지 않거나 또는 사용될 필요가 없는 경우라면, 제1 선로(10)의 제2 말단(10b)은 제2 저항(67)과 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 선로(10)는 상술한 바와 동일하게 터미네이션될 수 있다.

이상 설명된 바를 기준으로 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 전체적인 동작을 설명한다.

도 24는 스위치 매트릭스 어셈블리의 동작의 전체적인 동작을 도시한 도면이다.

도 24에 도시된 바를 참조하면, 하나의 스위치 매트릭스(2)에는 복수의 스위칭부(3a 내지 3h)가 마련될 수 있다. 이들 중 일부의 스위칭부, 일례로 제1 스위칭부(3a), 제N 스위칭부(3d), 제N+i 스위칭부(3f) 및 제N+j 스위칭부(3g)는 각각 제1 입력부(4a), 제N 입력부(4d), 제N+i 입력부(4f) 및 제N+j 입력부(4g)와 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.

만약 제1 입력부(4a)에서 출력되고 제1 스위칭부(3a)를 통하여 입력되는 전기적 신호 또는 제N+I 입력부(4f)에서 출력되고 제N+i 스위칭부(3f)를 통하여 입력되는 전기적 신호가 지나가는 경로에 잔여 부분이 없거나 또는 작은 경우라면, 제1 스위칭부(3a)에 대응하는 제N+1 스위칭부(3e)와, 제N+i 스위칭부(3f)에 대응하는 제i 스위칭부(3b)는 개방 상태를 갖도록 설정된다. 다시 말해서 제N+1 스위칭부(3e)는 제N+1 입력부(4e)나 제N+1 저항(7e)이나 제N+1 인덕터(6e)를 제1 선로의 제2 말단과 연결시키지 않는다. 이 경우, 전기적 신호가 지나가는 경로에 잔여 부분이 없거나 또는 작기 때문에, 제1 입력부(4a)와 제N+i 입력부(4f)를 통해 입력되는 전기적 신호는, 신호의 삽입 손실이 없거나 거의 없이, 스위치 매트릭스(2)를 통하여 각각 소정의 출력부(5e, 5z)로 전달될 수 있다.

한편 제N 입력부(4d)에서 출력되고 제N 스위칭부(3d)를 통하여 스위치 매트릭스(2)에 입력되는 전기적 신호가 지나가는 경로에는 잔여 부분이 많으므로, 제N 스위칭부(3d)에 대응하는 제2N 스위칭부(3h)는 인덕터(6h)와 연결되고, 제2N 입력부(4h)나 제2N 저항(7h)과는 연결되지 않을 수 있다. 이와 같이 제2N 스위칭부(3h)가 인덕터(6h)와 연결되는 경우 잔여 부분에 따른 삽입 손실을 경감할 수 있게 된다.

한편 제N+j 스위칭부(3g)에 대응하는 제j 스위칭부(3c)는 제j 저항(7c)과 연결될 수 있다. 이 경우, 제N+j 입력부(4g)를 통해 입력되고 제N+j 스위칭부(3g)를 통해 입력되는 전기적 신호는 출력부(5)로 전달되지 않는다. 이와 같이 각각의 스위칭부(3a 내지 3h)는 필요에 따라 서로 독립적으로 또는 종속적으로 동작할 수 있으며, 각각의 스위칭부(3a 내지 3h)는 동시에 또는 이시에 동작할 수 있다.

이하 도 25 내지 도 28을 참조하여, 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 일 실시예에 대해 설명한다. 도 25, 도 27 및 도 28에서 도면의 번잡함을 줄이기 위하여 일부 스위칭부나 입력부는 생략하여 도시하였다.

도 25는 매트릭스 스위칭부가 마련된 스위치 매트릭스 어셈블리의 일 실시예를 도시한 블록도이고, 도 26은 매트릭스 스위칭부의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 25는 설명의 편의를 위하여 반복되거나 자명한 일부 부품을 생략하여 간략하게 도시한 것이다.

도 25 및 도 26에 도시된 바를 참조하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(70a)는, 일 실시예에 있어서, 복수의 스위치 매트릭스(71, 72)와, 복수의 스위치 매트릭스(71, 72) 중 어느 하나에 연결된 복수의 스위칭부(311 내지 318)와, 복수의 스위칭부(311 내지 318) 중 두 개의 스위칭부를 연결하는 적어도 하나의 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)을 포함할 수 있다.

도 25에 도시된 바에 따르면 복수의 스위치 매트릭스(71, 72)에는 복수의 스위칭부(311 내지 318)가 연결되되, 복수의 스위칭부(311 내지 318) 중 전부 또는 일부의 스위칭부(311, 313, 315 내지 318)는 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)에 연결될 수 있다. 일부의 스위칭부(311, 313, 315 내지 318)가 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)에 연결된 경우, 다른 일부의 스위칭부(312, 314)는 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)와 연결되지 않도록 마련될 수 있다. 이 경우, 다른 일부의 스위칭부(312, 314)는 입력부(62, 64)에 연결되도록 마련될 수도 있다. 매트릭스 스위칭부(301 내지 303)는 각각 두 개의 입력부(61, 63, 65, 66)가 연결되도록 마련될 수 있다.

이하 각각에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

복수의 스위치 매트릭스, 일례로 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72)는, 상술한 바와 동일하게, 각각 전기적 신호가 전달 가능한 복수의 선로 및 적어도 하나의 선로 스위칭부를 포함할 수 있다. 복수의 선로는 적어도 하나의 지점에서 교차될 수 있으며, 선로 스위칭부는 복수의 선로가 교차된 지점에 마련되어, 교차된 복수의 선로를 서로 전기적으로 연결하거나, 또는 전기적으로 연결되지 않도록 할 수 있다.

제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72)는, 서로 동일한 개수의 제1 선로를 포함할 수 있다. 다시 말해서 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 개수 및 제2 스위치 매트릭스(72)의 제1 선로의 개수는 동일할 수 있다. 또한 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 각각의 제2 선로의 개수 역시 동일할 수 있다.

물론 실시예에 따라서 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 각각의 제1 선로의 개수 또는 제2 선로의 개수가 서로 상이한 것도 가능하다. 만약 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72)의 제1 선로의 개수가 상이하다면, 제1 스위치 매트릭스(71) 또는 제2 스위치 매트릭스(72)의 스위칭부(311 내지 318) 중 어느 하나는 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)와 연결되지 않을 수 있다. 또한, 만약 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72)의 제2 선로의 개수가 상이하다면, 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72)는 서로 상이한 개수의 출력부와 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 각각에서 출력되는 전기적 신호의 개수 역시 상이할 수 있을 것이다.

제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 각각의 제1 선로의 양 말단 중 적어도 하나에는 매트릭스 입력부가 마련되고, 각각의 매트릭스 입력부마다 하나의 스위칭부(311 내지 318)가 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 각각에는 복수의 스위칭부(311 내지 318)가 마련될 수 있다.

복수의 스위칭부(311 내지 318)는 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 중 어느 하나에 전기적으로 연결되도록 설치된다. 복수의 스위칭부(311 내지 318) 중 동일한 스위치 매트릭스, 일례로 제1 스위치 매트릭스(71)에 설치된 스위칭부(311, 312, 315, 317)는 제1 스위치 매트릭스(71)의 적어도 하나의 말단에 마련될 수 있다. 제1 스위치 매트릭스(71)의 복수의 말단에 스위칭부(311, 312, 315, 317)가 설치되는 경우, 복수의 스위칭부(311, 312, 315, 317) 중 적어도 하나의 스위칭부, 일례로 제11 스위칭부(311)는 다른 스위칭부, 일례로 제12 스위칭부(312)와 대응되도록 마련된다. 물론 실시예에 따라서, 복수의 스위칭부(311, 312, 315, 317) 중 일부의 스위칭부는 대응되는 스위칭부가 존재하지 않을 수도 있다. 서로 대응되는 스위칭부, 일례로 제11 스위칭부(311)와 제12 스위칭부(312)는 제1 스위치 매트릭스(71)의 하나의 제1 선로를 공유하도록 마련된다.

적어도 하나의 스위칭부, 일례로 제11 스위칭부(311) 또는 제12 스위칭부(312)는, 대응되는 스위칭부, 일례로 제12 스위칭부(312) 또는 제11 스위칭부(311)의 동작에 의존하여 동작할 수 있다. 서로 대응되지 않는 스위칭부, 일례로 제11 스위칭부(311) 및 제15 스위칭부(315)는 서로 독립적으로 동작할 수 있다.

복수의 스위칭부(311 내지 318)는, 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 적어도 하나의 말단 또는 제2 스위치 매트릭스(72)의 제1 선로의 적어도 하나의 말단이 소정의 부품과 연결되도록 하거나, 또는 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 적어도 하나의 말단 또는 제2 스위치 매트릭스(72)의 제1 선로의 적어도 하나의 말단이 개방되도록 할 수 있다.

예를 들어, 제1 스위치 매트릭스(71)에 연결된 스위칭부(311, 312, 315, 317) 중 어느 하나의 스위칭부인 제11 스위칭부(311)는, 도 27에 도시된 바와 같이, 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 일 말단과 전기적으로 연결되는 제11 매트릭스 연결부(311a)와, 제1 매트릭스 스위칭부(401)와 전기적으로 연결되는 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)와, 선로의 말단이 절단되어 단선된 부분인 제11 개방부(311c)를 포함할 수 있다. 이 경우, 실시예에 따라서 제11 스위칭부(311)는, 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b) 대신에 입력부 연결부(미도시)를 포함할 수도 있다. 또한 다른 실시예에 의하면, 제11 스위칭부(311)는, 제11 인덕터(311f)가 연결되는 제11 인덕터 연결부(311d)를 더 포함할 수 있다. 또한 제11 스위칭부(311)는, 또 다른 실시예에 의하면, 제11 저항(미도시)이 연결된 제11 저장 연결부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 또 다른 실시예에 의하면, 제11 스위칭부(311)는 별도의 스위칭부(313)과 제11 스위칭부(311)를 연결하기 위한 제11 외부 스위칭부 연결부(311e)를 더 포함할 수도 있다.

제11 매트릭스 연결부(311a)는, 제11 스위칭부(311)를 통과한 전기적 신호를 제1 스위치 매트릭스(71) 내부로 입력하거나, 또는 제1 스위치 매트릭스(71) 내부에서 출력되는 전기적 신호를 제11 스위칭부(40)의 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b), 제11 개방부(311c), 제11 인덕터 연결부(311d), 제11 저항 연결부 및 제11 외부 스위칭부 연결부(311e) 중 어느 하나에 전달할 수 있다. 제11 매트릭스 연결부(311a)는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)는 외부의 제1 매트릭스 스위칭부(401)와 제11 스위칭부(311)를 서로 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)는 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

제11 입력부 연결부는, 외부의 입력부와 제11 스위칭부(311)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제11 입력부 연결부는 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b) 대신에 마련될 수 있다. 제11 입력부 연결부는, 금속 회로나 도선의 말단을 이용하여 구현될 수도 있고, 별도의 포트나 단자 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

실시예에 따라서, 제11 입력부 연결부와 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)는 실질적으로 동일한 것일 수 있다. 다시 말해서, 만약 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)에 제1 매트릭스 스위칭부(401) 대신에 외부의 입력부가 연결되면 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)는 제11 입력부 연결부의 기능을 수행하게 되고, 반대로 제11 입력부 연결부에 제1 매트릭스 스위칭부(401)가 연결되면 제11 입력부 연결부는 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b)의 기능을 수행하게 될 수 있다.

제11 개방부(311c)는, 전류가 더 이상 흐르지 않도록 단선된 부분을 의미하며, 제11 매트릭스 연결부(41)와 연결되어, 제11 스위칭부(311)의 일 말단을 개방시킬 수 있다. 이에 따라 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 일 말단은 개방 상태가 되게 된다.

제11 인덕터 연결부(311d)는, 제11 인덕터(311f)와 제11 스위칭부(311)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제11 스위칭부(311)는 오직 하나의 제11 인덕터 연결부(311d)를 포함할 수도 있고, 둘 이상의 제11 인덕터 연결부(311d)를 포함할 수도 있다.

제11 인덕터(311f)는 상술한 바와 같이 인덕턴스를 회로 내에 생성할 수 있으며, 구리나 알루미늄 등의 금속으로 이루어진 권선과 권선 내측에 마련된 절연성 재료로 구현될 수 있다. 제11 인덕터(311f)의 일 말단은 제11 인덕터 연결부(311d)와 연결되고, 타 말단은 접지된 회로와 연결되어 있을 수 있다. 제11 인덕터 연결부(311d)가 제11 매트릭스 연결부(311a)에 연결되는 경우, 제11 인턱터(311f)가 제1 선로의 일 말단에 연결될 수 있게 되고, 이에 따라 제1 선로에서 발생되는 캐패시턴스는 상쇄될 수 있다.

제11 인덕터(311f)는, 실시예에 따라서 오직 하나만 제11 스위칭부(311)에 마련될 수도 있고, 또는 둘 이상이 마련될 수도 있으며, 둘 이상의 제11 인덕터(311f)는 둘 이상의 제11 인덕터 연결부(311d)에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 둘 이상의 제11 인덕터(311f)는, 서로 상이한 인덕턴스를 가질 수 있다.

제 11 저항 연결부는, 제11 저항(미도시)과 제11 스위칭부(311)를 전기적으로 연결할 수 있다.

제11 저항은 제11 스위칭부(311)의 동작에 따라 제11 매트릭스 연결부(311a)와 연결될 수 있다. 제11 저항은, 예를 들어, 40 오옴(ohm) 내지 60 오옴 중 어느 하나의 저항값을 갖는 저항일 수 있다.

제11 외부 스위칭부 연결부(311e)는 별도의 도선이나 회로(310a)를 이용하여, 제1 스위치 매트릭스(71)에 연결된 어느 하나의 스위칭부, 일례로 제11 스위칭부(311)를, 제2 스위치 매트릭스(72)에 연결된 어느 하나의 스위칭부, 일례로 제13 스위칭부(313)와 직접 연결시킬 수 있다. 이에 따라 제11 스위칭부(311)로 전달된 전기적 신호는, 도선이나 회로(310a)를 따라 제13 스위칭부(313)로 전달될 수 있다. 따라서 제1 스위치 매트릭스(71)에 입력된 전기적 신호가 제2 스위치 매트릭스(72)로도 전달될 수 있게 된다. 또한 반대로 제13 스위칭부(313)로 전달된 전기적 신호가 도선이나 회로(310a)를 따라 제11 스위칭부(311)로 전달될 수도 있다. 따라서 제2 스위치 매트릭스(72)에 입력된 전기적 신호가 제1 스위치 매트릭스(71)로도 전달될 수 있게 된다.

구체적으로 예를 들어, 제11 입력부(61), 제1 매트릭스 스위칭부(401) 및 제11 스위칭부(311) 및 제1 스위치 매트릭스(71)로 전달된 전기적 신호는 제11 외부 스위칭부 연결부(311e), 도선이나 회로(310a), 제13 스위칭부의 제13 외부 스위칭부 연결부(313e)를 통하여 제2 스위치 매트릭스(72)로 전달되고, 제2 스위치 매트릭스(72)에 마련된 출력부를 통해 출력될 수 있게 된다. 또한 다른 예를 들어 제12 입력부(62), 제12 스위칭부(312) 및 제1 스위치 매트릭스(71)를 통해 입력된 전기적 신호는 제11 외부 스위칭부 연결부(311e), 도선이나 회로(310a), 제13 스위칭부의 제13 외부 스위칭부 연결부(313e)를 통하여 제2 스위치 매트릭스(72)로 전달되고, 제2 스위치 매트릭스(72)에 마련된 출력부를 통해 출력될 수 있게 된다.

제11 스위칭부(311)는, 선택적으로, 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b), 제11 개방부(311c), 제11 인덕터 연결부(311d), 제11 저항 연결부 및 제11 외부 스위칭부 연결부(311e) 중 어느 하나와 제1 매트릭스 연결부(311a)를 서로 연결할 수 있다. 제11 스위칭부(311)는, 외부의 프로세서에서 전달되는 제어 신호나, 미리 정의된 설정에 따라 제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b), 제11 개방부(311c), 제11 인덕터 연결부(311d), 제11 저항 연결부 및 제11 외부 스위칭부 연결부(311e) 중 어느 하나와 제1 매트릭스 연결부(311a)를 서로 연결할 수 있다.

제11 매트릭스 스위칭부 연결부(311b), 제11 개방부(311c), 제11 인덕터 연결부(311d), 제11 외부 스위칭부 연결부(311e) 또는 제11 저항 연결부는, 매트릭스 연결부(311a)의 반대 방향에 위치하도록 설계될 수도 있다.

제3 스위칭부(313) 역시 상술한 바와 동일하게 제13 매트릭스 연결부(313a), 제13 매트릭스 스위칭부 연결부(313b), 제13 개방부(313c), 제13 인덕터 연결부(313d), 제13 외부 스위칭부 연결부(313e) 또는 제13 저항 연결부(미도시)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 동일하게 제13 매트릭스 스위칭부 연결부(313b) 대신에 제13 입력부 연결부(미도시)를 포함할 수도 있으며, 제13 매트릭스 스위칭부 연결부(313b)와 제13 입력부 연결부(미도시)는 연결된 부품, 일례로 제1 매트릭스 스위칭부(401) 또는 입력부(62)에 따라서 서로 제13 매트릭스 스위칭부 연결부(313b)의 기능을 수행하거나, 또는 제13 입력부 연결부의 기능을 수행할 수도 있다.

제11 스위칭부 내지 제18 스위칭부(3a 내지 3f)는, 다양한 스위치를 이용하여 구현될 수 있으며, 예를 들어 SP2T 스위치, SP3T 스위치, SP4T 스위치, SP5T 스위치 또는 SPnT 스위치(n은 4 이상의 자연수) 등을 이용하여 구현될 수도 있다.

도 25에 도시된 바를 참조하면, 복수의 스위칭부(311 내지 318) 중 일부의 스위칭부(311, 313, 315 내지 318)은 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)과 연결되고, 다른 일부의 스위칭부(312, 314)는 매트릭스 스위칭부(401 내지 403) 없이 외부의 입력부, 일례로 제1 입력부 및 제14 입력부(62, 64)와 연결될 수 있다.

도 25 및 도 26에 도시된 바를 참조하면, 매트릭스 스위칭부(401, 402, 403)는 복수의 스위칭부(311, 313, 315 내지 318) 중 두 개의 스위칭부(311, 313 등)와 연결되고, 아울러 복수의 입력부, 일례로 제11 입력부(61) 및 제13 입력부(63)와 연결될 수 있다.

구체적으로, 도 26에 도시된 바를 참조하면, 제1 매트릭스 스위칭부(401)는 제11 입력부(61)와 연결되는 제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a)와, 제13 입력부(63)와 연결되는 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b)와, 제11 스위칭부(311)와 연결되는 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c)와, 제13 스위칭부(313)와 연결되는 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)를 포함할 수 있다.

제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a), 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b), 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c) 및 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)는, 각각 도선이나 회로, 또는 포트 등을 이용하여 구현될 수 있다.

제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a) 및 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b) 중 어느 하나는, 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c) 및 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d) 중 어느 하나와 선택적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a)가 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c)와 연결되면, 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b)는 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)와 연결되고, 반대로 제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a)가 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)와 연결되면, 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b)는 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c)와 연결될 수 있다.

이에 따라 제11 입력부(61)에서 출력되는 전기적 신호는 제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a)와 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c)를 통해 제11 스위칭부(311)로 전달되거나, 또는 제1 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401a)와 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)를 통해 제13 스위칭부(313)으로 전달될 수 있다. 반대로 제12 입력부(62)에서 출력되는 신호는 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b)와 제1 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401c)를 통해 제11 스위칭부(311)로 전달되거나, 또는 제2 매트릭스 스위칭부 입력부 연결부(401b)와 제2 매트릭스 스위칭부 스위칭부 연결부(401d)를 통해 제13 스위칭부(313)으로 전달될 수 있다.

결과적으로 제11 입력부(61)에서 출력되는 전기적 신호 또는 제12 입력부(62)에서 출력되는 전기적 신호는, 제1 매트릭스 스위칭부(401)에 의해 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 중 어느 하나로 전달될 수 있게 된다.

제1 매트릭스 스위칭부(401)는 프로세서에서 전달되는 제어 신호나 또는 미리 정의된 설정에 따라 동작하여 각각의 입력부(61, 62)에서 출력된 전기적 신호를 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제2 스위치 매트릭스(72) 중 어느 하나로 전달하도록 할 수 있다.

제2 매트릭스 스위칭부(402) 또는 제3 매트릭스 스위칭부(403) 역시, 제11 매트릭스 스위칭부(401)의 경우와 동일하게, 각각 연결된 복수의 입력부(65, 66)에서 전달되는 복수의 전기적 신호를, 선택적으로, 복수의 스위치 매트릭스(71, 72) 중 어느 하나의 스위치 매트릭스로 전달할 수 있게 된다.

매트릭스 스위칭부(401 내지 403)는 DPDT(Double-Pole-Double-Throw) 스위치를 이용하여 구현될 수 있으며, 이외에도 다양한 종류의 스위치 및 관련 부품을 이용하여 구현될 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리(70a)가 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)를 더 포함하면, 스위치 매트릭스(71, 72)의 증가나 확대를 이용하지 않고도 전기적 신호가 이동할 수 있는 경로를 더욱 다양하게 할 수 있다. 예를 들어 각각의 스위치 매트릭스(71, 72)가 12x12 구조를 가지는 경우, 즉 각각의 스위치 매트릭스(71, 72)의 제1 선로 및 제2 선로 양자 모두 12개가 마련된 경우, 48x24의 구조를 갖는 하나의 스위치 매트릭스를 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리와 동등한 성능을 발휘할 수 있게 된다. 이에 따라 스위치 매트릭스 내에 설치되는 선로 스위칭부의 개수를 효과적으로 절감할 수 있게 된다. 다시 말해서 48x24의 구조를 갖는 하나의 스위치 매트릭스의 경우, 1152 개의 선로 스위칭부를 필요로 하나, 매트릭스 스위칭부(401 내지 403)를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리(70a)의 경우 총 288 개(=2*12*12)의 선로 스위칭부만을 필요로 하게 되므로, 선로 스위칭부의 개수를 크게 축소시킬 수 있게 된다.

도 27은 매트릭스 스위칭부가 마련된 스위치 매트릭스 어셈블리의 다른 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 27에 도시된 바에 의하면, 스위치 매트릭스 어셈블리(70b)는, 셋 또는 그 이상의 스위치 매트릭스(71 내지 73)와, 셋 또는 그 이상의 스위치 매트릭스(71 내지 73) 중 어느 하나의 스위치 매트릭스와 연결된 복수의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)와, 복수의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336) 중 두 개의 스위칭부를 연결하는 적어도 하나의 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 복수의 스위치 매트릭스 중 제1 스위치 매트릭스(71)에는 제21 스위칭부(321), 제23 스위칭부(323) 및 제25 스위칭부(325)가 설치되고, 제2 스위치 매트릭스(72)에는 제22 스위칭부(322), 제24 스위칭부(324), 제26 스위칭부(326), 제31 스위칭부(331), 제33 스위칭부(333) 및 제35 스위칭부(335)가 설치되고, 제3 스위치 매트릭스(72)에는 제32 스위칭부(332), 제34 스위칭부(334) 및 제36 스위칭부(336)가 설치된다. 이 경우, 제2 스위치 매트릭스(72)에 연결된 복수의 스위칭부(322, 324, 326, 331, 333, 335) 중 일부의 스위칭부(322, 324, 326) 중 어느 하나는 다른 일부의 스위칭부(331, 333, 335) 중 어느 하나와 대응할 수 있다.

도 27에는 설명의 편의를 위하여 상술한 바와 같이 제1 스위치 매트릭스(71) 및 제3 스위치 매트릭스(73)에는 각각 세 개의 스위칭부(321, 323, 325, 332, 334, 336)가 마련되고, 제2 스위치 매트릭스(72)에는 여섯 개의 스위칭부(322, 324, 326, 331, 333, 335)가 마련되는 스위치 매트릭스 어셈블리(70b)에 대해 도시되어 있으나, 스위치 매트릭스는 넷 이상이 마련될 수도 있고, 또한 스위칭부 역시 각각의 스위치 매트릭스에 더 마련되어 있을 수 있다.

복수의 스위치 매트릭스, 일례로 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73)는, 상술한 바와 동일하게, 각각 전기적 신호가 전달 가능한 복수의 선로 및 적어도 하나의 선로 스위칭부를 포함할 수 있다. 여기서 복수의 선로는 적어도 하나의 지점에서 교차될 수 있으며, 복수의 선로가 교차된 지점에는 선로 스위칭부가 설치된다. 선로 스위칭부는, 상호 교차된 복수의 선로를 전기적으로 연결하거나, 또는 전기적으로 분리시킬 수 있다.

제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73)는, 서로 동일한 개수의 제1 선로를 포함할 수 있고, 또는 서로 상이한 개수의 제1 선로를 포함할 수도 있다. 만약 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로의 개수, 제2 스위치 매트릭스(72)의 제2 선로의 개수 및 제3 스위치 매트릭스(73)의 제1 선로의 개수가 상이하다면, 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73) 각각에 설치된 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336) 중 어느 하나는 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)와 연결되어 있지 않을 수 있다.

또한 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73)는 서로 동일한 개수의 제2 선로를 포함할 수도 있고, 또한 서로 상이한 개수의 제2 선로를 포함할 수도 있다. 이 경우, 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73) 각각에 연결된 출력부의 개수 역시 상이할 것이며, 따라서 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73) 각각에서 출력되는 전기적 신호의 개수 역시 상이할 것이다.

상술한 바와 같이 제1 스위치 매트릭스(71)의 제1 선로, 제2 스위치 매트릭스(72)의 제1 선로 및 제3 스위치 매트릭스(73)의 제1 선로의 적어도 하나의 말단에는 매트릭스 입력부가 마련될 수 있으며, 각각의 매트릭스 입력부마다 하나의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)가 설치되어 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 설치된다.

복수의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336) 중 전부 또는 일부의 스위칭부는 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)와 더 전기적으로 연결될 수 있다.

각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는, 상술한 바와 같이, 스위치 매트릭스(71 내지 73)의 제1 선로의 일 말단과 전기적으로 연결되는 매트릭스 연결부와, 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)와 전기적으로 연결되는 매트릭스 스위칭부 연결부와, 선로의 말단이 절단되어 단선된 부분으로 이루어진 개방부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는, 상술한 바와 같이, 인덕터 연결부나 저항 연결부를 더 포함할 수도 있다. 또한 각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는, 외부 스위칭부 연결부를 더 포함할 수도 있다. 외부 스위칭부 연결부에 의해 제1 스위치 매트릭스(71)에 입력된 전기적 신호는 제2 스위치 매트릭스(72)로 전달될 수 있으며, 또한 제2 스위치 매트릭스(72)에 입력된 전기적 신호는 제3 스위치 매트릭스(73)로 전달될 수 있다. 동일하게 제1 스위치 매트릭스(71)에 입력된 전기적 신호는, 제2 스위치 매트릭스(72)를 경유하여 제3 스위치 매트릭스(73)로도 전달될 수 있다. 또한 각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는 매트릭스 스위칭부 연결부 대신에, 또는 매트릭스 스위칭부 연결부에 부가하여 입력부 연결부를 더 포함할 수도 있다.

매트릭스 연결부, 매트릭스 스위칭 연결부, 개방부, 인덕터 연결부, 저항 연결부 및 외부 스위칭부 연결부는 이미 설명한 바 있으므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)는, 외부의 프로세서에서 전달되는 제어 신호나 또는 미리 정의된 설정에 따라서 매트릭스 스위칭 연결부, 개방부, 인덕터 연결부, 저항 연결부 및 외부 스위칭부 연결부 중 어느 하나를 매트릭스 연결부와 전기적으로 연결할 수 있으며, 이에 따라 각각의 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336)가 설치된 스위치 매트릭스(71 내지 73)의 제1 선로는 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)과 연결되거나, 일 말단이 개방되거나, 인덕터나 저항과 연결되거나, 또는 다른 스위치 매트릭스(71 내지 73)의 제1 선로와 전기적으로 연결될 수 있게 된다.

매트릭스 스위칭부(411 내지 416)는, 각각 복수의 입력부(미도시)와 연결되고, 복수의 입력부에서 출력되는 전기적 신호를, 매트릭스 스위칭부(411 내지 416)에 연결된 스위칭부(321 내지 326, 331 내지 336) 중 어느 하나에, 선택적으로 전달할 수 있다. 이 경우, 매트릭스 스위칭부(411 내지 416) 중 일부의 매트릭스 스위칭부(411 내지 413)는 소정의 입력부에서 획득된 전기적 신호를 제1 스위치 매트릭스(71)와 제2 스위치 매트릭스(72) 중 어느 하나로 전달하고, 다른 일부의 매트릭스 스위칭부(414 내지 416)는 다른 입력부에서 획득된 전기적 신호를 제2 스위치 매트릭스(72)와 제3 스위치 매트릭스(73)로 전달할 수 있다. 따라서 제2 스위치 매트릭스(72)에는 서로 상이한 적어도 네 개의 입력부에서 출력된 전기적 신호가 입력될 수 있게 된다. 따라서 하나의 스위치 매트릭스(72)만으로도 최소 네 개의 전기적 신호의 전달 경로를 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 복수의 입력부에서 출력된 전기적 신호는 제1 스위치 매트릭스 내지 제3 스위치 매트릭스(71 내지 73) 중 어느 하나의 스위치 매트릭스에 입력될 수 있으며, 어느 하나의 스위치 매트릭스에 입력된 전기적 신호는 어느 하나의 스위치 매트릭스에 마련된 출력부를 통해 외부로 출력될 수 있다.

매트릭스 스위칭부(411 내지 416)는 외부의 프로세서에서 전달된 제어 신호나 또는 미리 정의된 설정에 따라 동작할 수 있다.

이하 도 28 내지 도 33을 참조하여 스위치 매트릭스 어셈블리가 이용된 자기 공명 영상 장치의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 28은 자기 공명 영상 장치의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 29는 자기 공명 영상 장치의 일 실시예에 대한 블록도이다. 도 30은 정자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 31은 경사 자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 32는 경사 자장 코일부의 동작을 설명하기 위한 다른 도면이다. 도 33은 획득되는 프리 인덕션 디케이 신호를 설명하기 위한 도면이다.

도 28 내지 도 29에 도시된 바를 참조하면 일 실시예에 있어서, 자기 공명 영상 장치(100)는 비어 있는 내부 공간인 보어(96, bore)가 형성된 본체(101)와, 본체(101)에 연결된 워크스테이션(200)을 포함할 수 있다.

본체(101)는, 보어(96) 내부 또는 외부로 이동 가능한 이송부(98) 및 이송부(98)가 상단면에 설치되는 지지대(97)가 마련될 수 있다. 이송부(98) 및 지지대(97)에는 이송부(98)를 이동시키기 위한 각종 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 이송부(98) 및 지지대(97) 중 적어도 하나에는 휠, 레일 또는 톱니바퀴 등과 같은 부품이 설치되어 있을 수 있다. 피사체(99), 일례로 인체는 이송부(98) 위에 거치되어 보어(96) 내부로 이송될 수 있다. 본체(101) 내부에는 자기 공명 영상을 획득하기 위한 각종 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 도 29에 도시된 바와 같이 본체(101) 내부에는 피사체(99)에 자기장이나 RF 펄스를 인가하는 코일부(107)가 설치될 수 있다.

구체적으로 도 29에 도시된 바를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(100)의 본체부(101)는, 제어부(102), 코일 인가부(103), 코일부(107), 스위치 어셈블리(140), 및 MR 영상 처리부(150)를 포함할 수 있다. 실시예에 다라서 자기 공명 영상 장치(100)의 본체부(101)는 이보다 더 많은 부품을 포함할 수도 있으나, 설명의 편의를 위해서 이에 대한 설명은 가급적 생략하도록 한다.

제어부(102), 코일 인가부(103) 및 자기 공명 영상 처리부(150)는 물리적으로 분리된 것일 수도 있고, 논리적으로 분리된 것일 수도 있다. 일 실시예에 의하면, 제어부(102), 코일 인가부(103) 및 자기 공명 영상 처리부(150)는 각각 서로 상이한 프로세서에 의해 구현될 수도 있고, 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 또는 둘 이상의 반도체 칩과 관련 부품으로 구현 가능하다.

제어부(102)는, 제어 신호를 생성한 후 생성한 제어 신호를 자기 공명 영상 장치(100)의 각 부품에 전달함으로써, 자기 공명 영상 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(102)는, 도 28에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(100)의 본체(101) 내부에 설치된 프로세서에 의해 구현될 수도 있고, 또한 워크 스테이션(200)에 설치된 프로세서에 의해 구현될 수도 있다. 제어부(102)는, 워크 스테이션(200)의 조작부(210)에서 전달되는 전기적 신호에 따라서 코일 인가부(103), 스위칭 어셈블리(140) 및 MR 영상 처리부(150) 중 적어도 하나에 제어 신호를 전달할 수 있다.

제어부(102)는, 촬영 제어부(102a), 선로 스위칭부 제어부(102b), 스위칭부 제어부(102c) 및 영상처리 제어부(102d)를 포함할 수 있다.

촬영 제어부(102a)는 코일 인가부(103)의 동작을 제어하여 피사체(99)에 대한 촬영이 수행될 수 있도록 설정된다. 촬영 제어부(102a)는 미리 정의된 설정이나 조작부(210)에서 전달되는 전기적 신호에 따라 제어 신호를 생성한 후, 생성한 제어 신호를 코일 인가부(103)에 전달할 수 있다.

선로 스위칭부 제어부(102b)는 스위칭 어셈블리(140)의 선로 스위칭부를 제어하도록 설정된다. 선로 스위칭부 제어부(102b)는 미리 정의된 설정이나 조작부(210)에서 전달되는 전기적 신호에 따라 제어 신호를 생성한 후, 생성한 제어 신호를 스위칭 어셈블리(140)에 전달할 수 있으며, 스위칭 어셈블리(140)의 선로 스위칭부는 제어 신호에 따라 동작한다. 선로 스위칭부는 제어 신호에 따라서 적어도 하나의 제1 선로 및 적어도 하나의 제2 선로를 서로 연결시키거나, 또는 서로 간의 연결을 차단할 수 있다.

스위칭부 제어부(102c)는 스위칭 어셈블리(140)의 스위칭부 및 매트릭스 스위칭부 중 적어도 하나를 제어할 수 있도록 설정된다. 스위칭부 제어부(102c)는 미리 정의된 설정이나 조작부(210)에서 전달되는 전기적 신호에 따라 제어 신호를 생성한 후, 생성한 제어 신호를 스위칭 어셈블리(140)에 전달할 수 있으며, 스위칭 어셈블리(140)의 스위칭부 및 매트릭스 스위칭부 중 적어도 하나는 제어 신호에 따라 동작하게 된다.

영상처리 제어부(102d)는 MR 영상 처리부(150)의 동작을 제어할 수 있도록 설정된다. 영상처리 제어부(102d)는 미리 정의된 설정이나 조작부(210)에서 전달되는 전기적 신호에 따라 제어 신호를 생성한 후, 생성한 제어 신호를 MR 영상 처리부(150)로 전달할 수 있으며, MR 영상 처리부(150)는 전달된 제어 신호에 따라 자기 공명 영상을 생성할 수 있다.

촬영 제어부(102a), 선로 스위칭부 제어부(102b), 스위칭부 제어부(102c) 및 영상처리 제어부(102d)는 하나 또는 둘 이상의 프로세서에 의해 구현될 수도 있으며, 실시예에 따라서 각각 별도의 프로세서에 의해 구현될 수도 있다.

코일 인가부(103)는, 제어 신호에 따라 코일부(107)에 전류를 인가하여 코일부(107)가 자기장을 형성하거나 또는 프리 인덕션 디케이 신호를 획득하도록 할 수 있다. 코일 인가부(103)는 정자장 코일 인가부(104), 경사 자장 코일 인가부(105) 및 RF 코일 인가부(106)를 포함할 수 있다. 정자장 코일 인가부(104), 경사 자장 코일 인가부(105) 및 RF 코일 인가부(106)는, 각각 정자장 코일부(110), 경사 자장 코일부(120) 및 RF 코일부(RF 코일부, 130)에 대응되도록 마련될 수 있다. 코일 인가부(103)의 정자장 코일 인가부(104), 경사 자장 코일 인가부(105) 또는 RF 코일 인가부(106)에서 전류가 인가되면 정자장 코일부(110), 경사 자장 코일부(120) 또는 RF 코일부(130)가 각각 정자장, 경사 자장 또는 RF 펄스를 생성하도록 할 수 있다.

코일부(107)는, 보어(96) 내부로 이송된 피사체(99) 및 그 주변에 자기장을 형성하고 피사체(99)에 RF 펄스를 인가함으로써 피사체(99) 내부에서 자기 공명 현상을 유도할 수 있다. 또한 코일부(107)는 자기 공명 현상에 따라 발생된 프리 인덕션 디케이 신호를 수집함으로써 피사체(99) 내부 단면에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이 경우 코일부(107)는, 피사체(99) 내부의 수소 원자의 원자핵이 일정한 주파수의 RF 펄스와 공명하는 현상인 핵 자기 공명 현상을 이용하여 피사체(99)로부터 프리 인덕션 디케이 신호를 수집할 수 있다.

이하 자기 공명 현상에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

피사체, 일례로 인체 내부의 수소(H), 인(P), 나트륨(Na) 이나 각종 탄소 동위 원소(C) 등의 원소의 원자핵은 스핀(spin)을 가지고 있다. 원자핵이 외부의 자기장에 노출되어 자화(magnetization)되면, 원자핵의 스핀은 자기장 방향으로 정렬되고, 아울러 자기장에 의하여 받게 되는 토크(torque)에 의해 중심축과 소정의 각도를 이루면서 빠르게 회전하게 된다. 이와 같은 원자핵 스핀의 회전 운동을 세차 운동(precession)이라 한다. 이때 원자핵 스핀의 세차 운동의 주파수를 라머 주파수(larmor frequency)라고 한다. 라머 주파수는 외부 자기장의 세기 및 원자핵의 종류에 따라 달라질 수 있다. 세차 운동 시 라머 주파수와 동일하거나 유사한 주파수의 RF 펄스가 원자핵에 인가되면, 원자핵의 자화 벡터는 공명하여 인가된 자기장과 직교하는 방향을 향하게 된다. 이 때 자화 벡터는 인접해 있는 고주파 코일에 통상 프리 인덕션 디케이 신호라 불리는 전압 신호를 유도하게 되는데 이를 핵 자기 공명 현상이라고 한다.

코일부(107)는 피사체(99)에 자기장을 인가하고, 피사체(99)에서 유도된 프리 인덕션 디케이 신호, 즉 자기 공명 신호를 수신함으로써 피사체 내부의 목표 부위에 대한 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에 의하면, 코일부(107)는 정자장 코일부(110), 경사자장 코일부(120) 및 RF 코일부(130)를 포함할 수 있다. 정자장 코일부(110), 경사자장 코일부(120) 및 RF 코일부(130)는 본체(101) 내부에 내장될 수 있다. 실시예에 따라서, RF 코일부(130)는 본체(101) 내부에 내장되지 않을 수도 있다. 이 경우 RF 코일부(130)는 피사체(99) 등에 부착되거나 착용되고, 피사체(99)와 함께 보어(96) 내부로 이송될 수 있다.

정자장 코일부(110)는 보어(96) 내부에 소정 크기의 정자장을 생성할 수 있다. 정자장은 인체 내에 분포해 있는 원소 중 자기 공명 현상을 일으키는 원소, 예를 들어 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵을 자화시킬 수 있다. 이 경우, 정자장은, 자기 공명 영상 장치의 보어(96)의 동축과 평행하게 생성될 수 있다. 도 28 및 도 30에 도시된 바와 같이 이송부(98)의 이동 방향과 평행한 방향의 성분을 z축이라고 하고, z축과 직교하고 및 지면과 수평한 방향의 성분을 x축이라고 하고, z축과 직교하고 지면에서 수직 방향의 성분을 y축이라고 하면, 정자장은 z축을 따라서 형성될 수 있다. 만약 피사체(99)가 인체라면 인체의 두부(두部)에서부터 족부(足部) 방향으로 정자장이 형성될 수 있다. 상술한 라머 주파수는 이와 같이 피사체(99)에 형성되는 정자장의 세기에 비례한다.

정자장 코일부(110)는, 초전도 전자석이나 영구 자석으로 제작될 수 있다. 0.5 테슬라 이상의 높은 자속 밀도의 자기장을 생성하기 위해서는 초전도 전자석이 이용될 수 있다. 상술한 바와 같이 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵이 정자장에 노출되면, 원자핵은 자화되고 원자핵의 자화 벡터는 정자장을 중심으로 세차 운동을 하게 된다.

경사 자장 코일부(120)는, 보어(96) 내부의 피사체(99)에 공간적으로 선형적인 경사 자기장(gradient field, Gx, Gy, Gz)을 생성하여 자기장의 균등성에 변화를 야기한다. 정자장에 의해 생성된 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵의 자화 벡터가 횡 평면상에서 회전할 때, 자화 벡터의 회전 주파수나 위상은 경사 자기장에 의해 공간적으로 제어 가능해진다. 이에 따라 자기 공명 영상 신호가 공간 주파수 영역, 즉 케이 공간(k-space)으로 표현될 수 있게 된다.

도 31 및 도 32에 도시된 바와 같이 경사 자장 코일부(120)는 자기 공명 영상의 촬영을 위해서 x축, y축 또는 z축 방향으로 경사 자기장을 형성하는 세 종류의 경사 코일(121 내지 123)을 포함할 수 있다. 경사 코일(121 내지 123)은, 각각 서로 다른 방향의 기울기의 경사자장(Gx, Gy, Gz)을 생성한다.

x축 경사 코일(123)은 각 행을 구성하는 스핀들이 서로 다른 주파수를 구비하도록 하여 각각의 스핀을 구별하도록 해주는 x축 방향의 주파수 부호화 경사자장(frequency-encoding gradient, Gx)을 생성하도록 설정된다. y축 경사 코일(122)은 위상 부호화를 위해 단면의 행들이 서로 다른 위상을 갖도록 위상 시프트를 일으키는 y축 방향의 위상 부호화 경사 자장(phase-encoding gradient)을 생성하도록 설정된다. z축 경사 코일(121)은 단면(슬라이스, slice)의 선택에 사용되는 z축 방향의 단면 선택 경사 자장(slice-select gradient, Gz)을 생성하도록 설정된다.

도 31에 도시된 바를 참조하여, 각 경사 코일의 펄스 시퀀스를 설명하면, 먼저 z축 경사 코일(121)에 의해 z축 방향으로 경사 자장(Gz)이 형성될 수 있다. 예를 들어 z축 경사 코일(121)은, 피사체(99)가 인체인 경우 두부에서 족부 방향으로 진행할수록 자기장의 강도가 점점 약해지도록, 보어(96) 내부에 z축 방향으로 소정의 경사를 구비한 자기장을 형성하도록 할 수 있다. 이 경우 RF 코일부(130)이 하나의 주파수의 RF 펄스를 송신하면 송신된 RF 펄스의 주파수 범위에 상응하는 자기장이 인가된 단면들로부터 프리 인덕션 디케이 신호가 발생하여 하나 또는 둘 이상의 단면이 선택 가능하게 될 수 있다. 이때 선택된 단면의 스핀들은 모두 동일한 주파수 및 동일한 위상을 가지게 되어 각 스핀의 구별이 불분명하게 된다.

y축 경사 코일(122)은 y축 방향으로 위상 부호화 경사 자장(Gy)을 형성할 수 있다. 위상 부호화 경사 자장에 따라서 각 단면의 스핀들에는 상이한 위상 시프트(phase shift)가 야기된다. 다시 말해서 y축 경사자장이 형성되면 큰 경사자장이 걸린 스핀들은 높은 주파수로 위상이 변하고 작은 경사자장이 걸린 스핀들은 보다 낮은 주파수로 위상이 변하게 된다. y축 경사 자장이 차단되면 모든 스핀은 소정의 주파수로 세차 운동을 수행하나, y축 경사 자장에 의해 영구적인 위상 변화가 발생되어 각 스핀의 식별이 가능해진다. 이를 위상 부호화(phase encoding)라고 한다.

프리 인덕션 디케이 신호가 획득되는 동안, x축 경사 코일(123)에서 x축 방향의 주파수 부호화 경사 자장(Gx)이 피사체(99)에 인가된다. 만약 단면을 소정의 행렬로 표현한 경우 x축 방향의 주파수 부호화 경사 자장(Gx)은 각 행을 구성하는 스핀들이 서로 다른 주파수를 갖도록 하여 각각의 스핀을 구별 가능하도록 할 수 있다. 이를 일반적으로 주파수 부호화(frequency encoding)라고 한다.

RF 코일부(130)는 피사체(99)에 RF 신호를 인가하거나, 또는 피사체(99)에서 유도되는 프리 인덕션 디케이 신호를 수신할 수 있다.

일 실시예에 의하면, RF 코일부(130)는, 피사체(99)에 RF 신호를 인가하거나, 또는 피사체(99)에서 유도되는 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하기 위하여 복수의 코일 소자를 포함할 수 있다.

복수의 코일 소자는, 각각 독립적으로 또는 함께 RF 펄스를 피사체(99)에 인가하거나, 또는 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하도록 마련될 수 있다. 또한 필요에 따라서 복수의 코일 소자는, 양자 모두를 수행할 수 있도록 마련될 수도 있다.

이와 같은 코일 소자는, 예를 들어, 루프 구조를 가지도록 마련될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 원형, 타원형, 사각형, 육면체 등 다양한 형상으로 구현된 루프 구조를 가지도록 마련될 수 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 형상으로 코일 소자는 구현될 수 있다.

코일 소자는, 일 실시예에 의하면, 피사체(99)에서 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하는 수신 코일을 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 의하면, 코일 소자는 피사체(99)에 RF 신호를 인가하고, 피사체(99)에서 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하는 송수신 코일을 포함할 수도 있다.

RF 코일부(130)는 복수 개의 코일 소자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 제1 코일 소자 내지 제4 코일 소자를 포함할 수 있다. 각각의 코일 소자는 각각 전기적 신호를 출력할 수 있기 때문에, RF 코일부(130)는 복수 채널의 전기적 신호를 출력할 수 있다. 각각의 코일 소자에서 출력된 전기적 신호는 다른 부품, 일례로 스위치 매트릭스로 전달될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 제1 코일 소자 내지 제4 코일 소자는 각각 스위치 매트릭스 어셈블리(140)에 마련된 제1 스위칭부 내지 제4 스위칭부와 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해서, 제1 코일 소자에서 출력된 제1 전기적 신호는 제1 스위칭부로 전달 가능하고, 제2 코일 소자에서 출력된 제2 전기적 신호는 제2 스위칭부로 전달 가능하다.

또한, 실시예에 따라서 1 코일 소자 내지 제4 코일 소자는 상술한 매트릭스 스위칭부에 전기적으로 연결될 수도 있으며, 이 경우 두 개의 코일 소자가 하나의 매트릭스 스위칭부에 전기적으로 연결되도록 마련될 수 있다. 예를 들어 제1 코일 소자와 제2 코일 소자는 매트릭스 스위칭부에 의해 연결되고, 매트릭스 스위칭부의 동작에 따라서 제1 코일 소자와 제2 코일 소자는 선택적으로 제1 스위치 매트릭스 및 제2 스위치 매트릭스 중 어느 하나에 각각 연결될 수 있다.

정자장 및 경사 자장이 피사체(99)에 인가될 때, RF 코일부(130)의 송신 코일 또는 송수신 코일은, 피사체(99)의 목표 부위에 RF 펄스를 인가한다. RF 코일(130)이 목표 부위에 RF 펄스를 인가하면, 원자핵은 RF 펄스의 새로운 자기적 성분에 따라서 세차 운동을 하게 된다. 다시 말해서 원자핵에 횡축 자화 벡터가 생성될 수 있다. 만약 소정의 주파수로 세차 운동을 하는 원자핵에 동일한 주파수의 RF 펄스를 인가하면, 목표 부위 내에서는 자기 공명 현상이 발생하게 된다. 이때 자화 벡터의 회전, 즉 스핀에 의하여 RF 코일부(130)의 수신 코일 또는 송수신 코일에는 소정 크기의 기전력이 유도된다. 소정 크기의 기전력이 프리 인덕션 디케이 신호이며, 이에 따라 RF 코일부(180)는 피사체(99)로부터 프리 인덕션 디케이 신호를 수신할 수 있게 된다.

도 33에 도시된 바에 의하면, 프리 인덕션 디케이 신호는 시간에 따라 점점 감폭되는 파동(wave)의 형태로 주어질 수 있다. 이 경우 파동은, 수학식 e-t/T2*에 따라 감폭되고, cosωt에 따라 진동할 수 있다. 프리 인덕션 디케이 신호는 원자핵의 탈 위상화에 따라 진폭이 점점 감소하게 된다. 한편 RF 펄스의 인가가 중단되면 횡축 자화 벡터는 일정한 속도로 붕괴(T2 붕괴)될 수 있는데, 이 경우 붕괴되는 속도는 시간 상수 T2를 따를 수 있다. 프리 인덕션 디케이 신호의 감폭에서의 T2*는 이와 같은T2 붕괴뿐만 아니라, 불균일한 자기장에 의한 탈위상까지 포함하여 결정된 것일 수 있다. 따라서 프리 인덕션 디케이 신호의 감폭 속도 T2* 는 T2 붕괴보다 다 빠르게 진행될 수 있다.

RF 코일부(130)에서 획득된 신호는 스위치 매트릭스 어셈블리(140)로 전달될 수 있다.

스위치 매트릭스 어셈블리(140)는, 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 스위치 매트릭스와, 적어도 하나의 스위치 매트릭스의 복수의 말단에 설치되는 복수의 스위칭부와, 스위치 매트릭스를 통과한 전기적 신호, 즉 프리 인덕션 디케이 신호가 출력되는 출력부를 포함할 수 있다. 스위치 매트릭스는, 전기적 신호가 전달 가능한 제1 선로와, 제1 선로와 교차하도록 마련되고 전기적 신호가 전달 가능한 제2 선로와, 제1 선로 및 제2 선로의 교차 지점에 마련되고, 선로 스위칭부 제어부(102b)의 제어에 따라 제1 선로 및 제2 선로를 서로 전기적으로 연결하거나 또는 이들 사이의 전기적 연결을 차단하는 선로 스위칭부를 포함할 수 있다. 제1 선로의 양 말단에는 각각 스위칭부가 마련될 수 있다. 스위치 매트릭스는 복수 개가 마련될 수 있으며, 이 경우, 스위치 매트릭스 어셈블리는 매트릭스 스위칭부를 더 포함할 수도 있다.

스위칭부는, RF 코일부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 스위칭부는, RF 코일부(130)의 개별 코일 소자와 회로나 도선 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따라서 스위칭부는 RF 코일부(130)와 무선 네트워크를 통해 연결될 수도 있으며, 이 경우 자기 공명 영상 장치(100)는 무선 네트워크를 형성하기 위한 무선 통신 모듈을 더 포함할 수도 있다. 스위칭부와 RF 코일부(130) 사이에는 증폭기나 아날로그-디지털 컨버터 등이 더 마련될 수도 있다.

스위칭부는, 스위칭부 제어부(102c)의 제어에 따라서 제1 선로의 일 말단에 RF 코일부(130)를 연결하거나, 또는 제1 선로의 일 말단을 개방시킬 수 있다. 만약 제1 선로의 제1 말단이 제1 스위칭부에 의해 RF 코일부(130)와 연결된 경우 제1 선로의 제2 말단은 제2 스위칭부에 의해 개방될 수 있다.

스위칭부는 스위칭부 제어부(102c)의 제어에 따라서 제1 선로의 일 말단에 제1 인덕터를 연결하거나, 제1 저항을 연결하거나, 또는 다른 스위치 매트릭스에 마련된 스위칭부를 연결할 수 있다. 만약 제1 선로의 제2 말단이 제2 스위칭부에 의해 제2 코일 소자와 연결된 경우 제1 선로의 제1 말단은 제1 스위칭부에 의해 선택적으로 제1 인덕터에 연결될 수 있다. 반대로 제1 선로의 제1 말단이 제1 스위칭부에 의해 제1 코일 소자와 연결된 경우 제1 선로의 제2 말단은 제2 스위칭부에 의해 선택적으로 제2 인덕터에 연결될 수 있다. 제1 선로의 제1 말단 또는 제2 말단에 제1 인덕터 또는 제2 인덕터가 연결되면, 제1 선로의 잔여 부분에 의해 발생되는 캐패시턴스를 상쇄시킬 수 있게 되어, 전달되는 프리 인덕션 디케이 신호의 삽입 손실이 감소하게 된다.

매트릭스 스위칭부는 RF 코일부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 매트릭스 스위칭부는 상술한 바와 같이 RF 코일부(130)의 복수의 코일 소자, 일례로 제1 코일 소자 내지 제4 코일 소자와, 복수의 스위칭부, 일례로 제1 스위칭부 내지 제4 스위칭부를 연결하며, 복수의 코일 소자 중 어느 하나의 코일 소자가, 선택적으로 복수의 스위칭부 중 어느 하나의 스위칭부에 전달되도록 할 수 있다. 매트릭스 스위칭부에 전달된 프리 인덕션 디케이 신호는 복수의 스위치 매트릭스 중 어느 하나에 선택적으로 전달될 수 있게 된다.

실시예에 따라서 RF 코일부(130)의 복수의 코일 소자 중 일부는 매트릭스 스위칭부와 연결되고, 다른 일부의 코일 소자는 매트릭스 스위칭부를 경유하지 않고 스위칭부와 연결될 수도 있다. 예를 들어 제1 스위치 매트릭스에 마련된 제1 스위칭부와 제2 스위치 매트릭스에 마련된 제2 스위칭부는 매트릭스 스위칭부와 연결되고, 제1 스위칭부 또는 제2 스위칭부는 매트릭스 스위칭부의 동작에 따라 제1 코일 소자 또는 제2 코일 소자에서 전달되는 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하도록 설계될 수 있다. 반대로 제1 스위치 매트릭스에 마련된 제3 스위칭부와 제2 스위치 매트릭스에 마련된 제4 스위칭부는 제3 코일 소자와 제4 코일 소자에, 매트릭스 스위칭부 없이, 연결됨으로써, 제3 스위칭부는 제3 코일 소자로부터만 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하고, 제4 스위칭부는 제4 코일 소자로부터만 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하도록 설계될 수도 있다. 이 경우 제3 스위칭부는 제1 스위칭부에 대응하여 마련되고, 제4 스위칭부는 제2 스위칭부에 대응하여 마련된 것일 수 있으며, 이 경우, 제1 스위칭부와 제3 스위칭부가 서로 연계하여 동작하고, 제2 스위칭부와 제4 스위칭부가 서로 연계하여 동작할 수 있다.

일 실시예에 의하면 본체(101) 내부에는 증폭기(미도시) 및 아날로그-디지털 컨버터(미도시) 중 적어도 하나가 더 마련될 수 있다.

증폭기는 프리 인덕션 디케이 신호를 증폭할 수 있다. 이 경우 프리 인덕션 디케이 신호는 아날로그 신호일 수 있고, 디지털 신호일 수도 있다. 증폭기는 스위치 어셈블리(140)와 RF 코일부(130) 사이에 마련될 수도 있고, 스위치 어셈블리(140)와 MR 영상 처리부(150) 사이에 마련될 수도 있다.

아날로그-디지털 컨버터는, 소정의 샘플링 레이트(sampling rate)에 따라 프리 인덕션 디케이 신호를 샘플링함으로써, 아날로그 프리 인덕션 디케이 신호를 디지털 프리 인덕션 디케이 신호로 변환할 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터는, 스위치 어셈블리(140)와 RF 코일부(130) 사이에 마련될 수도 있고, 스위치 어셈블리(140)와 MR 영상 처리부(150) 사이에 마련될 수도 있다.

자기 공명 영상 처리부(150)는 스위치 매트릭스 어셈블리(140), 증폭기 또는 아날로그-디지털 컨버터에서 출력된 프리 인덕션 디케이 신호를 수신하고, 수신한 프리 인덕션 디케이 신호를 이용하여 케이 공간을 생성하고, 생성된 케이 공간을 이용하여 자기 공명 영상을 생성할 수 있다.

구체적으로 자기 공명 영상 처리부(150)는 도 29에 도시된 바와 같이 케이 공간을 생성하기 위한 케이 공간 처리부(151), 케이 공간의 푸리에 변환을 수행하기 위한 푸리에 변환부(FT부, 152) 및 푸리에 변환에 따라 획득된 자기 공명 영상에 대한 후처리(post-processing)를 수행하기 위한 후처리부(153)를 포함하고 있을 수 있다.

케이 공간 처리부(151)는, 수신한 프리 인덕션 디케이 신호를 기초로 케이 공간을 생성할 수 있다. 구체적으로 케이 공간 처리부(151)는 프리 인덕션 디케이 신호로부터 케이 공간 데이터를 획득하고, 획득한 케이 공간 데이터를 미리 정의된 바에 따라 배열함으로써 케이 공간을 생성할 수 있다. 프리 인덕션 디케이 신호는, 상술한 바와 같이, 탈위상화 등에 따라 진폭이 감소하므로, 데이터 공간에 신호를 배치하는 경우 데이터 공간의 중앙에서 프리 인덕션 디케이 신호는 최대의 진폭을 가질 수 있다. 따라서 일반적으로 케이 공간은 중심 영역에서 신호가 가장 강할 수 있다. 생성된 케이 공간은 푸리에 변환부(152)로 전달될 수 있다.

푸리에 변환부(152)는, 케이 공간 처리부(151)에서 생성된 케이 공간을 푸리에 변환을 이용하여 변?c함으로써 케이 공간에 대응하는 자기 공명 영상을 획득할 수 있다.

후처리부(153)는, 푸리에 변환부(152)에서 획득된 자기 공명 영상의 전부 또는 일부의 명도, 선예도 또는 대조도 등을 조절하여 자기 공명 영상을 보정할 수 있다. 실시예에 따라서 후처리부(153)는 복수의 자기 공명 영상을 이용하여 삼차원 입체 영상을 생성하는 것도 가능하다. 후처리부(153)는 실시예에 따라서 생략될 수도 있다.

자기 공명 영상 처리부(150)에서 획득된 자기 공명 영상은 워크 스테이션(200)의 표시부(220)에 표시될 수 있다.

워크 스테이션(200)은 자기 공명 영상 장치(100)를 제어하거나, 자기 공명 영상 장치(100)의 제어에 필요한 각종 사용자 명령을 입력 받거나, 또는 사용자에게 자기 공명 영상 장치(100)에서 획득한 영상을 표시할 수 있다. 워크 스테이션(200)은 사용자로부터 명령을 입력 받기 위한 조작부(210) 및 사용자에게 소정의 화상을 표시할 수 있는 표시부(220)를 포함할 수 있다. 조작부(210)는 사용자가 각종 명령이나 데이터를 입력할 수 있도록 마련되며, 예를 들어 키보드, 버튼, 휠, 트랙볼, 마우스, 터치 패드, 터치 스크린, 또는 각종 감지 센서를 포함할 수 있다. 표시부(200)는 사용자에게 획득한 자기 공명 영상을 표시할 수 있도록 마련되며, 예를 들어 음극 선관, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode), 능동형 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode), 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 또는 전자 종이 등을 이용하여 구현될 수 있다.

1: 스위치 매트릭스 어셈블리 2: 스위치 매트릭스
3: 스위칭부 4: 입력부
5: 출력부 10: 제1 선로
20: 제2 선로 31: 선로 스위칭부
40: 제1 스위칭부 50: 제M+1 스위칭부
60: 제1 입력부 60a: 제M+1 입력부
64: 제1 인덕터 65: 제2 인덕터
66: 제1 저항 67: 제2 저항
71: 제1 스위치 매트릭스 72: 제2 스위치 매트릭스
73: 제3 스위치 매트릭스 100: 자기 공명 영상 장치
101: 본체 102: 제어부
103: 코일 인가부 107: 코일부
140: 자기 공명 장치에 설치된 스위치 매트릭스 어셈블리
150: MR 영상 처리부 200: 워크 스테이션
401: 제1 매트릭스 스위칭부 402: 제2 매트릭스 스위칭부
403: 제3 매트릭스 스위칭부

Claims

프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 전기적 신호가 입력되고, 입력된 전기적 신호가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스;
선택적으로, 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
선택적으로, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하되,
상기 제 1 스위칭부는 상기 제1 입력부와 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 전기적으로 직접 연결시키는 것, 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 개방시키는 것, 및 상기 제 1 인덕터와 상기 제 1 말단을 직접 연결시키는 것 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 연결시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 전기적 신호가 입력되고, 입력된 전기적 신호가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스;
선택적으로, 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
선택적으로, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하되,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 만약 오픈 스터브(open-stub)에 의해 캐패시턴스(capacitance)가 발생하면 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제 1 인덕터를 연결시키고, 만약 오픈 스터브에 의해 캐패시턴스가 발생하지 않으면 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제4항에 있어서,
상기 스위치 매트릭스는, 상기 제1 선로와 교차하고, 일 말단에는 출력부가 마련된 적어도 하나의 제2 선로 및 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로의 교차 지점에 설치되고 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로를 전기적으로 연결시키거나 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 선로 스위칭부를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 선로 스위칭부 중 어느 하나의 제1 선로 스위칭부가 상기 제2 스위칭부에 인접한 선로 스위칭부인 경우, 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 연결시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 선로 스위칭부 중 어느 하나의 제1 선로 스위칭부가 상기 제1 스위칭부와 인접한 선로 스위칭부인 경우, 상기 제1 스위칭부는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 인덕터는, 서로 상이한 인덕턴스의 복수의 인덕터를 포함하고, 상기 제1 스위칭부는 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 전기적 신호가 입력되고, 입력된 전기적 신호가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스;
선택적으로, 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
선택적으로, 제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하되,
상기 제1 인덕터는, 서로 상이한 인덕턴스의 복수의 인덕터를 포함하고,
상기 제1 스위칭부는, 오픈 스터브에 의해 발생되는 캐패시턴스에 따라서 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 저항;을 더 포함하고,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 저항을 더 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로에 전달되는 전기적 신호가 불필요한 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 상기 제1 저항에 연결시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 제1 저항의 저항값은, 40 오옴(ohm) 내지 60 오옴의 범위 중 어느 하나의 값을 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결되는 매트릭스 연결부, 상기 제1 입력부와 연결되는 입력부 연결부 및 개방부를 포함하고, 상기 입력부 연결부 및 개방부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능한 스위치 매트릭스 어셈블리.
제14항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 제1 인덕터와 연결되는 인덕터 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 인덕터 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능한 스위치 매트릭스 어셈블리.
제14항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 복수의 인덕터와 각각 연결되는 복수의 인덕터 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 복수의 인덕터 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능한 스위치 매트릭스 어셈블리.
제14항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 제1 저항과 연결되는 저항 연결부를 더 포함하고, 상기 입력부 연결부, 상기 개방부 및 상기 저항 연결부 중 어느 하나는 선택적으로 상기 매트릭스 연결부와 연결 가능한 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부가 제1 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터;를 더 포함하고,
상기 제2 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 더 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 저항;을 더 포함하고,
상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 저항을 더 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 제1 입력부 및 상기 제2 입력부는, 프리 인덕션 디케이 신호를 수집하는 RF 코일을 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제1 입력부 및 제3 입력부에서 출력된 전기적 신호가 입력되는 매트릭스 스위칭부;
전기적 신호가 전달되는 제1 선로를 포함하는 제1 스위치 매트릭스;
상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
전기적 신호가 전달되는 제3 선로를 포함하는 제2 스위치 매트릭스;
상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제3 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제3 선로의 제3 말단을 개방시키는 제3 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하되,
상기 매트릭스 스위칭부는 선택적으로 상기 제1 입력부와 상기 제1 스위칭부를 연결하거나 또는 상기 제3 입력부와 상기 제1 스위칭부를 연결하고,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 입력부와 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 전기적으로 직접 연결시키는 것, 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 개방시키는 것, 및 상기 제 1 인덕터와 상기 제 1 말단을 직접 연결시키는 것 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제22항에 있어서,
상기 매트릭스 스위칭부는, 상기 제1 입력부와 상기 제1 스위칭부가 연결되면, 상기 제3 입력부와 상기 제3 스위칭부를 연결하고, 상기 제3 입력부와 상기 제1 스위칭부가 연결되면, 상기 제1 입력부와 상기 제3 스위칭부를 연결하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제22항에 있어서,
제2 입력부와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부;를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제24항에 있어서,
상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터;를 더 포함하고,
상기 제2 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부가 상기 제1 입력부와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 연결시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
삭제
제22항에 있어서,
제4 입력부와 상기 제3 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제3 선로의 제2 말단을 개방시키는 제4 스위칭부;를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제27항에 있어서,
상기 제4 스위칭부와 연결되는 제4 인덕터;를 더 포함하고,
상기 제4 스위칭부는, 상기 제1 스위칭부가 상기 제1 입력부와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제3 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 상기 제3 선로의 제2 말단과 상기 제4 인덕터를 연결시키는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제22항에 있어서,
상기 제3 스위칭부와 연결되는 제3 인덕터;를 더 포함하고,
상기 제3 스위칭부는, 선택적으로 상기 제3 선로의 제1 말단과 상기 제3 인덕터를 더 연결시킬 수 있는 스위치 매트릭스 어셈블리.
제22항에 있어서,
상기 제1 스위치 매트릭스는 상기 제1 선로와 교차하고, 일 말단에는 제1 출력부가 마련된 적어도 하나의 제2 선로, 및 상기 제1 선로와 상기 제2 선로의 교차 지점에 설치되고, 상기 제1 선로 및 상기 제2 선로를 전기적으로 연결시키거나, 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 제1 선로 스위칭부를 더 포함하고,
상기 제2 스위치 매트릭스는 상기 제3 선로와 교차하고, 일 말단에는 제2 출력부가 마련된 적어도 하나의 제4 선로, 및 상기 제3 선로와 상기 제4 선로의 교차 지점에 설치되고, 상기 제3 선로 및 상기 제4 선로를 전기적으로 연결시키거나, 또는 전기적으로 분리시키는 적어도 하나의 제2 선로 스위칭부를 더 포함하는 스위치 매트릭스 어셈블리.
수신한 프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 제1 전기적 신호를 출력하는 제1 코일 소자;
수신한 프리 인덕션 디케이 신호에 상응하는 제2 전기적 신호를 출력하는 제2 코일 소자;
상기 제1 전기적 신호 및 제2 전기적 신호 중 적어도 하나가 전달 가능한 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스;
선택적으로, 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
선택적으로, 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하고,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 전기적으로 직접 연결시키는 것, 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 개방시키는 것, 및 상기 제 1 인덕터와 상기 제 1 말단을 직접 연결시키는 것 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 자기 공명 영상 장치.
제31항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 자기 공명 영상 장치.
삭제
제31항에 있어서,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제2 스위칭부가 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결하는 경우, 선택적으로 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 인덕터를 연결시키는 자기 공명 영상 장치.
제31항에 있어서,
상기 제1 인덕터는, 서로 상이한 인덕턴스의 복수의 인덕터를 포함하고, 상기 제1 스위칭부는 상기 복수의 인덕터 중 어느 하나를 상기 제1 선로의 제1 말단과 연결시킬 수 있는 자기 공명 영상 장치.
제31항에 있어서,
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 저항;을 더 포함하고,
상기 제1 스위칭부는, 상기 제1 선로의 제1 말단과 상기 제1 저항을 더 연결시킬 수 있는 자기 공명 영상 장치.
제31항에 있어서,
상기 제2 스위칭부와 연결되는 제2 인덕터;를 더 포함하고,
상기 제2 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 더 연결시킬 수 있는 자기 공명 영상 장치.
프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제1 코일 소자;
프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제2 코일 소자;
제1 코일 소자 및 제2 코일 소자와 연결된 매트릭스 스위칭부;
제1 선로를 포함하는 제1 스위치 매트릭스;
상기 매트릭스 스위칭부와 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제1 선로의 제1 말단을 개방시키는 제1 스위칭부;
제2 선로를 포함하는 제2 스위치 매트릭스;
상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제2 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키거나 또는 상기 제2 선로의 제1 말단을 개방시키는 제2 스위칭부; 및
상기 제1 스위칭부와 연결되는 제1 인덕터;를 포함하되,
상기 매트릭스 스위칭부는, 선택적으로 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 스위칭부를 연결하거나 또는 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 스위칭부를 연결하고,
상기 제1 스위칭부는, 상기 매트릭스 스위칭부와 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 전기적으로 직접 연결시키는 것, 상기 제1 선로의 상기 제1 말단을 개방시키는 것, 및 상기 제 1 인덕터와 상기 제 1 말단을 직접 연결시키는 것 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 자기 공명 영상 장치.
제38항에 있어서,
상기 매트릭스 스위칭부는, 상기 제1 코일 소자와 상기 제1 스위칭부가 연결되면 상기 제2 코일 소자와 상기 제2 스위칭부를 연결하고, 상기 제2 코일 소자와 상기 제1 스위칭부가 연결되면 상기 제1 코일 소자와 상기 제2 스위칭부를 연결하는 자기 공명 영상 장치.
제38항에 있어서,
제2 인덕터; 및
상기 제1 스위칭부가 상기 제1 코일 소자 또는 상기 제2 코일 소자와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제1 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제1 선로의 제2 말단과 상기 제2 인덕터를 연결시키는 제3 스위칭부;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치.
제40항에 있어서,
프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제3 코일 소자;를 더 포함하고,
상기 제3 스위칭부는, 선택적으로 상기 제3 코일 소자와 상기 제1 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키는 자기 공명 영상 장치.
삭제
제38항에 있어서,
제4 인덕터; 및
상기 제2 스위칭부가 상기 제1 코일 소자 또는 상기 제2 코일 소자와 전기적으로 연결되면, 선택적으로 상기 제2 선로의 제2 말단을 개방시키거나, 또는 상기 제2 선로의 제2 말단과 상기 제4 인덕터를 더 연결시키는 제4 스위칭부;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치.
제43항에 있어서,
프리 인덕션 디케이 신호를 출력하는 제4 코일 소자;를 더 포함하고,
상기 제4 스위칭부는, 선택적으로 상기 제4 코일 소자와 상기 제2 선로의 제2 말단을 전기적으로 연결시키는 자기 공명 영상 장치.
전기적 신호가 전달되는 제1 선로를 포함하는 스위치 매트릭스;
상기 제1 선로의 제1 말단에 마련되고, 선택적으로 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단을 전기적으로 연결시키는 제1 스위칭부;
상기 제1 선로의 제2 말단에 마련된 제2 스위칭부; 및
상기 제2 스위칭부와 연결 가능한 인덕터;를 포함하되,
상기 제2 스위칭부는, 상기 입력부와 상기 제1 선로의 제1 말단이 전기적으로 연결되면, 상기 제1 선로의 상기 제2 말단을 개방시키는 것, 및 상기 인덕터와 상기 제 2 말단을 직접 연결시키는 것 중 어느 하나를 선택적으로 수행하는 스위치 매트릭스 어셈블리.