[發(fā)明專利]共用基準(zhǔn)信號的方法和基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710085769.8
• 申請日: 2007-03-14
• 公開（公告）號: CN101051057A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞當(dāng)·阿爾布雷克特
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R33/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 張亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共用基準(zhǔn)信號的方法，應(yīng)用于一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件。此外，本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)，應(yīng)用于向一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件提供一共用基準(zhǔn)信號。除此之外，本發(fā)明還涉及一種基準(zhǔn)信號發(fā)送裝置、一種包括多個(gè)系統(tǒng)組件的電工系統(tǒng)和一種用于所述系統(tǒng)的系統(tǒng)組件。

背景技術(shù)

目前，很多電工系統(tǒng)，例如電工設(shè)備、電工部件或部件配置，都是模塊式結(jié)構(gòu)。這一點(diǎn)特別體現(xiàn)在像磁共振系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)這樣的醫(yī)療工程系統(tǒng)上。

為使這些醫(yī)療工程系統(tǒng)的各組件能同時(shí)起作用，必須向這些組件發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩盘枴＠鐨W洲專利EP?0350120A1中描述了如何用共用的開環(huán)和閉環(huán)控制單元控制一磁共振系統(tǒng)的不同磁場發(fā)生器和發(fā)送器/接收器接收和發(fā)送射頻信號。通常借助一數(shù)據(jù)總線來實(shí)施這種控制。對此，德國專利DE?19722221A1所提供的解決方案是，上述總線部分通過一光總線而實(shí)現(xiàn)，其中，控制信號由一光纖傳輸，借此可避免電控制信號在射頻范圍內(nèi)引起干擾。針對同一問題，美國專利US?5,869,966所提供的解決方案是，在一磁共振系統(tǒng)中借助一段光纖鏈路來將一用于開啟和關(guān)閉一射頻天線的開關(guān)信號從一控制設(shè)備傳輸至所述射頻天線。同樣是針對上述問題，德國專利DE?4200992A1所提供的解決方案是，先對接收到的磁共振信號進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為光信號，隨后以光學(xué)方式將其傳輸?shù)轿挥谏漕l區(qū)域以外的控制設(shè)備上。其中，通過非電方法，例如通過光信號或熱能傳遞方法來提供在射頻射頻內(nèi)進(jìn)行信號處理所需的控制信號和能量。此外，德國專利DE?10148442C2還針對這種光纖傳輸提供了一種磁共振信號進(jìn)行適當(dāng)處理的方法。

此外，為實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)組件或模塊在同步上的精確定時(shí)，往往需要一共用基準(zhǔn)信號，例如一時(shí)鐘信號。這一方面的典型例子是這樣一種現(xiàn)代磁共振系統(tǒng)，其可通過對不同天線單元或模式進(jìn)行分開啟動(dòng)來借助相關(guān)天線單元或用相關(guān)模式發(fā)送射頻脈沖，或者借助所用天線單元或用所用的模式接收磁共振信號。為此需要為每個(gè)天線單元或每個(gè)模式配備一單獨(dú)的收發(fā)器組件。這些收發(fā)器組件必須同步工作。

迄今為止，向一電工系統(tǒng)的各組件提供基準(zhǔn)信號的常見做法是用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器來生成一適用的電基準(zhǔn)信號，并經(jīng)由電路徑將這個(gè)電基準(zhǔn)信號分配給多個(gè)組件。圖1顯示的就是這樣一種傳統(tǒng)基準(zhǔn)信號配置系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)。基準(zhǔn)信號一般用VCO(Voltage?Controlled?Oscillator，壓控振蕩器)生成，并被傳輸至一放大器，所述放大器將電基準(zhǔn)信號傳輸至一所謂的“分配器”，基準(zhǔn)信號在這個(gè)分配器中分離到N個(gè)期望的發(fā)送信道上，其中，N就是需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量?；鶞?zhǔn)信號一般通過同軸電纜從分配器傳輸?shù)礁鹘M件上。每個(gè)系統(tǒng)組件均具有一選定的輸入阻抗，所述輸入阻抗在所用同軸電纜的末端起到電負(fù)載的作用。

上述分配方法具有各種缺點(diǎn)。一方面，如果需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量較大，基準(zhǔn)信號發(fā)生器就必須有很大的輸出功率。此外，每個(gè)連接在一同軸傳輸線末端的負(fù)載，即每個(gè)系統(tǒng)組件，均有一定的反射系數(shù)。這會(huì)降低分配器輸出端之間的電絕緣性，從而增加各系統(tǒng)組件之間發(fā)生串?dāng)_的風(fēng)險(xiǎn)。再者，多次反射會(huì)明顯降低有待分配的基準(zhǔn)信號的信號質(zhì)量。此外，分配器輸出端與各系統(tǒng)組件的輸入端之間的距離不能太大，否則基準(zhǔn)信號的最高允許頻率會(huì)受到很大限制。因此，只有需要向其提供基準(zhǔn)信號的系統(tǒng)組件的數(shù)量較小，并且這些組件優(yōu)選配置在一外殼內(nèi)，或尤其優(yōu)選配置在一電路板上時(shí)，目前所用的方案才能較好地滿足要求。而且，基準(zhǔn)信號的頻率幾乎總是受到很大限制。因此就目前而言，一般都無法傳輸100MHz以上頻率的基準(zhǔn)信號。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種共用基準(zhǔn)信號的方法和相應(yīng)的裝置，應(yīng)用于一電工系統(tǒng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件，即使需要向其提供基準(zhǔn)信號的兩個(gè)或兩個(gè)以上系統(tǒng)組件相隔很遠(yuǎn)，通過所述方法和裝置也能避免上述缺點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相同，先用一基準(zhǔn)信號發(fā)生器生成一電基準(zhǔn)信號，特別是一時(shí)鐘信號。這個(gè)信號在下文中稱為“電輸出基準(zhǔn)信號”。隨后基于所述電輸出基準(zhǔn)信號生成多個(gè)光基準(zhǔn)信號，所述光基準(zhǔn)信號可傳輸?shù)礁飨到y(tǒng)組件上。緊接著，在各系統(tǒng)組件上或在各系統(tǒng)組件中基于傳輸過來的光基準(zhǔn)信號重新為相關(guān)系統(tǒng)組件生成電輸入基準(zhǔn)信號。其中，所述光信號可以是可見或不可見光頻譜中的任意一種信號。