WO1988008622A1 - Single-turn loop resonator - Google Patents

Description

明 細 耆

ワンターン 回路

謹 ）

本娜ま H Fスは V H F領域にお V ヮンターン Λ^Τ ン として用いること のできる/ i 回路に^ る。

( 漏

置の高周波磁界用に用いるボディコィ /レとカヘッドコイルには色 々な^^あるが、中でも第 6図に^ バードケー ^ RFコィノ 棚なコイルと して用いられている。第 6(¾ま、バードケー コイルの中、ハイパス形と称せ られるものを示^ T'ある。図において、 1はその内部^にお賴体を収容して高周 波磁界を¾5(1し又は検出する RFコイルで、ノ卜プ素子 2と 3がそれぞ; ^

プを形成して互いに平行に酉邇され、 Λ^*プ素子 2と 3の間が繊 体セグメント 4により鎌され、力つノ プ素子 2と 3には纖のコンデ が翻に挿入され ている

このようなワンターンのノヽ'一ドゲー^ R Fコイルは周囲に！;界を しないとい ぅ鳙を衬るが、 こ 嫌7 AH7¾H7 F図 ように» ^アン^ "又は共 ί!¾^ら麵されて創出さ;^ものである。 これら において、第 7A1Rま VHF ί¾ϋ受信に用いられる半波長ダイポールアンテナである。 これを第 7 ΒΙ¾ように先

«から »：湾曲させると ¾力 付いて 志 離& ^増え、 ^m 低くなる。同じ長さて^ g^^i^低くなるのて 'あるから、 を同じに ■ i,アンテナ全 寸^ ίま小さくなり、 «匕される。第 7CHj{ま分摘量 cof りに集中識のコンデ を挿入して一層小さくしたものである。 7Dm

7 C|¾«TOを にしたものである。第 7 まコンテ > を 2耐に分割して 挿入したもので、そ^ ^量を C2 =2C1に それらは 1 ^に嫌されているた め靜瑢量は C1 となり、第 7D図と第 7E図と 1灘を得る目的に 勺に ^ffi となる。第 7 F园嫌 6図に示したバードケー^ RFコイルに用いるために、例え ばコンデ を 8個に分割し た伊 Jt'、 C3 =8C1 に JSA^て 7D図 と^ iiなノ1 ^プを得ている。 このようにコンデ Wを分割 P ^制匕して行くほど 各コンテ ' に力 3る、又、コンデ H とコンデ プ導^ インタ' クタンスに生ずる RF^JSi^少し、全体として磁 ま¾4する力;外部に を発す る^は少、なくなる そ：^ ードケー^ Fコイルの中 ί3ίβ容する 体に カ叻る電界が減り、 体として るため QWJbる。

ところで、 のバードケ一^ RFコイルに用いるノ プ素 子に第 7 FI ¾i 6図 ^r コイルのように、 8»コンデ: ^を揷人せんとする と、例えばこ i«^C1の 8倍も ί¾ ^量のコンテ (数百 PF)が^となり、 しかもそのコンデンサの Qか TaHIになってくる。又、この用途に用いるコンデンサは ノ J>Mて"^置のものが で、且つ^^度のも ^¾ ^されるので入 あり、 人手できるとしても^ ffiである。 翻の目 、集中識のコンテ を閥しな で、 しかも^ ¾繊の波長よ りも ©て/ のループアンテナに ^できるワンターン^"フ^ ϋ回路を^ i"する ことにある。

本 ま、 J ^m^)^きな調^ ί料を用いてノ プを? i し、その 周 01?^量と、その プ インダクタンスとを i^ >た扰態て^する ことを mとするものである。

(園の簡単な説明）

第 1 Hi**翻 ί ""^)^ 画、

第 2図 ttfc^^mのた 眉、

第 3 AH7¾^H3 E國鉢 ^回路に財る高 殿の:

図、

第 6図ま核 のバ一ドケー^ RFコイル

第 7醒ま謂己 コイルを得るまで ある

翻を Hffe るた i i ¾¾^F嫌）

以下、

ϋΤ'ある。図において、 1 0は^！: ίΦ '作ら;^リングであって、容量 Cとインダク タンスしとが "Tf逼なく円周上に分布し、 が H F又は V H F領域に属するワンタ 一ンノ

媚己のバードケージ形 RFコイル に^ sなルー rンテナを作る ^¾入コンデンサに等 L ¾ ^量を得るための 材 J:U ^を により求める。第 6図に示すようなノく一ドケー^ R Pコイル において、 /トプ素子 2に ? ¾^fi#'800p Fのコンテ'：^ 5を 8個円周上に 45 。わ で分布さ こ の片 iliOノ卜プについて考えると、 8個の 3^11«コ ンデンサ 5 成値は 800P F÷8=100p Fとなる。 これと同じ通回路を得 るためには、第 1図のワンターンルーフ 纖回路 10において、その分布青 ^量の 合成, 10 Op Fのものを作れば良い。

/卜プの直径 (ま通常 40〜50cm ^であり、 このようなループを切断して引伸し た S^^lf ^量を!^する 第 2図 {お ~プを 漸して引伸したものにおける比 言 ¾E^t のための説 TOT'ある。図において、長さを ί ,直径を d,価した フ。素子 を Sと lば!^量 C½¾^C ^される _Φ

C = e。 · e_r · (S J! ) - ( 1 )

ここで

εο ；真空中の 率（8. 854pF m)

e_r ； J l腐率

今、直径 1ィンチのセラミック棒で直径 5 (^！！！の/卜プァン を作るとすると、

S = X (2. 54/2) ² =5. 06cm²

ί = rD=l 57cm (D=50cis)

.-.S/JJ =0. 0322cni=3. 22x10"⁴m

故に、 C= 100P Fとして、 （1)式から

C=e_r x8. 854x3. 22X10^-4

=ε_Γ X2. 851X10—³=100

.e_r =100/(2. 851x10-3〉

=35075

即ち、 1ィンチ径の材料により直径 50 cmの円形で分布青^量が 10 Op Fのワン ターンコイルを作るに±_¾1¾ ^が3 5000¾)gの^€体を用いればよい，

も

について考えて見ると、そのような^^ま、

き ^)をかするならば、 sr Ti o₃ 系^!体セラミツクススは^体セ ラミックス 界層を利用したものとして!^できる，

次に、ワンターンノ^プ 回路に ^ る高 の ^例を第 3

Α1 ¾Ι 3Έ図に^ % これらの図において、第 1図と同じ部分には同じ符号を付 してある。これら はそれそ i なった の方法を示した!！ ある。第 3 A図に おいて、 2 1 テープを卷 Vた上 を卷 V 結合さ こ であり、 この 2 1にケーブルを取り付けてある。第 3 B図において、 22はワンターンル ープの^!回路 1 0に穴を明け、絶繆 ¾を介して導体を突き刺した電極であり、こめ 2にケーブルを取り付けてある。第 3 C図において、 23は別に設 WL'力ップ リング用コイルで、 これによつてワンターントフ 回路 1 0と Ϊ ^^させて高 この力ップリングコイルはこの図に示す位置の他にワンター

リングの内 ϋ¾しく ?fc£«Krにおいてもよい 第 3D図 と第 3EHRまワンターン 回路 1 0を備した^"で、第 3DHiま備した に卜ロイダルコアてできた^ J *U ： nのカレン卜卜ランス 24を挿入して 結合している。 25は備 を した艱である。第 3 EH^26は価部分に 撒して引き出した聽で、外 汁るマッチングトランス 27(； ^して、メ プ アン 0に させている その fi¾^の:^ 々考えることができる。

このワンターン^~フ^ ϋ回跚ま、腿のように J ^m^カ缀万のも ま Qが低い が、短 信用のストフマンテナに用い ま'、

を有し、且つ アンテナとなって籠合で十分離できる。又、 VHF領^:' Qが 1 0若しくはそ ^下になつても、例えば FMバンド全体をかく一するような用 途には 好まし られる。

このワンター !^フ^^回 ^^を^ ^するには次のような手法が考 えられる。

( 1 )麵材 の温度漏 き ^ ¾目して繩回路自 温度を変える ことにより^ «灘を変える。

( 2 )第 4図に^ tようにリング を削り取る。図において、 3 0は削り取り部 分である。 を s ^しながら削って行くことになる。こ m^、周回容量は削 ま削るほど減るが、 リングの自己ィンダクタンスはほとんど减らな て- ^るほど 漏 i± する

( 3 )第 5図に示すように所々 ( ショー卜パ'一 3 1を！^勺に^:ように貝蹄 する。 ^ Ηίを翻しながらショートバー 3 1^さ を変化させる。 こ ί ^、 ショートバーは各局所の m¾を分流させ、周 Hi 量を に 、 mm "^がショートされるような概を及 ( ので全 周隨 量漏!]し、一方、 リングの自己ィンダク夕ンスはほとんど らな V で、 はショートバー を し、又、 そ さを長くするほど低下する。

( 4 ) リング t ^休を近付け、若しく { 体片をその内 M は車 傍に配 S "る と、 リングの自己インダクタンスが減るのて する。

単で/ h¾のノトプアンテナとして用いることのできるワンターン自 合手 段として 回路力 られる。 嫂に特 の良い^体セラミックス等が^ ¾さ れて、

置の RFコイルに止まら^々の用途に i^fflできる。

feJLL本翻を H* るた^) a良^ について説明したが、本 属する技 術 常ク)^を有-する者にとつて ΤΙ己の^の^ ¾を«することなく種々 の^さをすることは^である。

Claims

誠の綱 鼸

量と、そ 自己ィンダクタンスと^^ 傍において利用されるこ とを とするワンターンゾト：^回路。

2. ; j¾t K mに ¾¾Jのテープを介して ^を卷、て結合さ を る の欄 1に雪 218のヮンターンノト 7^1回路。

3 .環状構造体に穴を明け、絶縁物を介して專 を突き刺してなる電極を有する請求 の 1に雾識のヮンターンノトフ¾ ^回路。

4. 体にカップリング用コイルを 合させて高周 ¾1Λ ^^を行う請 求の ¾Η 1に i識のワンターンノト：/^!回路。

5 .職^ 1体を«し；^^にトロイダルコ tできた 1： nのカレン 卜トランスを揷入した Ι <«Η1に雪,ワンターン Λ^~7^Θ路。

6.職^ 簾部分に観して引き出した盤にマッチングトランスを^し た^の ^ffl 16； ^^のワンターン 回路。