[發明專利]用于高頻放大器的調節器

有效

• 申請號: 200710102352.8
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101083454A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: K·胡伯;R·奧佩爾特
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H03G1/04
• 分類號: H03G1/04;H03G3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉春元;魏軍

技術領域

本發明涉及用于高頻放大器的調節器。

背景技術

高頻放大器(HF放大器)用于將輸入給它的高頻信號(HF信號)盡可能相同地放大，以便在其輸出獲得大功率的HF信號。尤其對于利用磁共振斷層攝影裝置(MRT)的特定醫學檢查，脈沖功率為15-30kW的HF信號是必需的。在該MRT中也使用HF放大器，以便產生這種功率的HF信號。HF信號是脈沖式的，也即在從幾μs到幾ms范圍的時延內需要這種功率。為了借助于MRT產生高質量的醫學圖像，在HF放大器的輸出上尤其在起作用的MRI時需要非常精確的脈沖功率。利用目前普通的發送裝置可以達到放大HF信號的約1-4％的脈沖重復精度。這里，精確的意思是，HF信號的幅度和相位必須等于準確的預給定。為了獲得HF放大器的HF輸出信號的這種精度，給該放大器裝配了調節器。

DE?10335144B3公開了一種用于磁共振設備的發送裝置，其包括HF放大器的HF輸出信號的幅度和相位用的相應調節器。這里借助于合適的檢測器來確定HF放大器的輸入功率和輸出功率之比，也即要放大的和被放大的HF信號之比(所謂的實際增益)。另外確定該兩個信號之間的相位關系(所謂的實際相差)。為此例如使用集成的增益和相位檢測器，例如Analog?Devices公司的組件AD8302。在兩個分開的調節環中采用一個可調的衰減裝置和一個可調的相位調節器，以便使HF輸出信號的輸出幅度和輸出相位保持恒定，或與HF輸入信號保持所希望的比例，也即調定一個額定增益或一個額定相差。

圖4示出了現有技術的一種相應裝置。放大器、也稱為RFPA(射頻功率放大器)前聯了一個調節器202。在輸入204上向該裝置饋入一個HF輸入信號206。該信號通過信號線208經過調節器202和放大器200，以便在輸出210上作為被放大的HF輸出信號212離開該裝置。調節器202具有一個增益檢測器214和一個檢相器216。

HF輸入信號206和HF輸出信號212的兩個測量值通過被分配給輸入204和輸出210的信號耦合器218、220及相應的測量線222、224被輸入給增益檢測器214和檢相器216兩者。這里，增益檢測器214測定真實的實際幅度增益226(實際增益)，檢相器216測定在HF輸出信號212和HF輸入信號206之間的真實的實際相差228。這里在測量線222、224上存在譬如在約63或約123Mhz范圍內的高頻(HF信號)。

相反，實際幅度增益226和實際相差228作為增益檢測器214和檢相器216的輸出信號是低頻信號(NF信號)。在差裝置230、232中，真實的實際幅度增益222和實際相差228與額定增益234和額定相差236進行比較，相應的校正信號通過調節放大器238、240在信號線中被傳送給衰減裝置242和相位調節裝置244。

因為所有信號路徑彼此隔開，所以衰減裝置242和相位調節裝置244被分配了彼此獨立的、隔開的調節環246、248。替代地，上述集成的增益和相位檢測器可以作為IC?250(在圖5中通過虛線框表示)而使兩個分立的器件、即增益檢測器214和檢相器216一體化。

通常譬如特別在上述MRT的情況下，輸入信號206和輸出信號212在某些情況下具有較小的上升時間，例如10μs的范圍內。因此衰減裝置242和相位調節裝置244必須也具有如此小的上升時間，或者優選地還要更小的上升時間。尤其在相位調節裝置244中，這可能面臨實施和成本方面的問題。

由于這里涉及不理想的調節裝置，所以通過衰減裝置242和相位調節裝置244的級聯在信號線208中另外還出現其它問題：譬如相位調節裝置244因此可能具有或引起幅度誤差，或者幅度調節裝置、也即衰減裝置242可能具有或引起相位誤差。這使得兩個調節環246、248不再相互獨立。在最糟的情況下這可能導致調節器202的不理想的調節振蕩。雖可以構想采用足夠高質量的或近似理想的調節裝置，其可能可靠地避免上述問題，但這要求較高的電路花費，這至少是成本高昂的。