[發明專利]射頻信號產生裝置

有效

• 申請號: 200910272875.6
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101726712A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 劉朝陽;梅徑;毛文平
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢物理與數學研究所
• 主分類號: G01R33/32
• 分類號: G01R33/32
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及射頻信號源技術領域，更具體涉及一種射頻信號產生裝置，一種 數字化的可進行高速頻率切換與幅度、相位調制的低噪聲射頻信號源，該裝置還 可用于核磁共振波譜儀以及磁共振成像儀。

背景技術

射頻信號源是核磁共振儀器必不可少的重要組成部分。典型的射頻信號合成 器是頻率綜合器(Programmable?Test?Source，PTS)，它主要由標準頻率模塊 (SGA，SGB)，高頻率分辨率產生模塊(DM，DMA)與三混頻模塊三部分組成， 其中標準頻率模塊產生幾組標準頻率送到高頻率分辨率產生模塊，高頻率分辨率 產生模塊通過雙混頻-分頻法產生高分辨率的信號，然后傳輸到三混頻模塊，通 過三混頻的方法產生最后輸出頻率。現有核磁共振系統發射部分采用射頻信號合 成器為射頻發射機與接收機提供本振信號，然后在發射機單元部分進行頻率、相 位與幅度調制后輸出至功率放大器。現有核磁共振系統發射部分的連接關系為： 頻率綜合器的輸出連接至射頻寬帶正交調制模塊本振信號輸入端，作為該模塊的 本振信號使用；直接數字頻率合成器的輸出連接至射頻寬帶正交調制模塊的中頻 輸入端，直接數字頻率合成器產生的頻率、相位與幅度可控的信號作為射頻寬帶 正交調制模塊的中頻信號，中頻信號與本振信號在射頻寬帶正交調制模塊進行調 制之后輸出至功率放大器。這種結構存在的問題在于射頻信號合成器僅提供寬頻 率范圍可調的基頻信號，其他的功能使用模擬正交調制技術完成，而寬頻率范圍 的模擬正交調制技術結構復雜，同時雜散信號抑制能力差，價格昂貴。

發明內容

本發明的目的是在于提供了一種射頻信號產生裝置，本發明在射頻信號合成 器的三混頻模塊引入本振信號，使得頻率綜合器在實現信號源功能之外，通過不 同本振信號的切換不僅能完成發射機的脈沖發射功能，而且在接收階段可作為接 收機本振使用，可取代原發射機，節約硬件成本。本發明將射頻信號合成器和發 射機集成實現一體化設計，該裝置具有數字化控制、輸出信號穩定、指標好、硬 件成本低、擴大應用范圍。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施：

采用可編程門陣列(FPGA，Field?Programmable?Gate?Array)作為系統控制 核心，結構簡單、操作便利；采用直接數字頻率合成器(DDS，Direct?Digital Synthesizer)替代頻率綜合器(PTS)內標準頻率合成模塊(SGA，SGB)以及高 頻率分辨率產生模塊(DM，DMA)，實現頻率、相位和幅度靈活、快速地切換； 在三混頻模塊中加入正交調制芯片，通過選擇不同頻率的信號作為本振，使得信 號源輸出不同的頻率，從而實現該信號源作為發射機和接收機本振的雙重功能。 一體化的設計使結構簡單、成本更低。