[發明專利]射頻功率放大器、射頻功率放大方法以及磁共振成像系統

有效

• 申請號: 201910457259.1
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110311631B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 褚旭;陳基鋒
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技股份有限公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F1/56;H03F3/189;H03F3/20;A61B5/055
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 李姣姣

本申請涉及一種射頻功率放大器、射頻功率放大方法以及磁共振成像系統，在射頻功率放大器工作時，根據溫度特性敏感的元件(阻抗隔離優化單元)的實際工作溫度對其工作特性進行補償，從而可以補償由于工作溫度變化導致的射頻功率放大器輸出變化，保證射頻功率放大器輸出的保真度和可重復性，滿足系統對輸出信號穩定性的要求。

技術領域

本申請涉及射頻技術領域，特別是涉及一種射頻功率放大器、射頻功率放大方法以及磁共振成像系統。

背景技術

磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging，MRI)系統是指根據磁共振成像原理進行成像的系統，具有對患者影響小、掃描方位多、圖像清晰度高、病癥確診率高等特點，因而廣泛應用于醫療領域。

在MRI系統中，射頻功率放大器(Radio?Frequency?Power?Amplifier，RFPA)是射頻發射鏈的核心部件之一，其能夠線性響應系統下發的射頻信號指令，輸出高保真度和高可重復性的信號。然而，在RFPA內部有一些溫度特性敏感的元件，其工作特性會隨著工作溫度的變化發生變化，從而降低整個RFPA輸出的保真度和可重復性。并且，隨著磁共振成像系統中各種高級應用的開發對信號穩定度的要求越來越高，該問題凸顯的愈加嚴重。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術存在的問題，提供一種保證RFPA輸出的保真度和可重復性的射頻功率放大器、射頻功率放大方法以及磁共振成像系統。

一種射頻功率放大器，包括：依次連接的控制單元、射頻放大單元和阻抗隔離優化單元，以及分別與所述阻抗隔離優化單元以及所述控制單元連接的溫度檢測單元；

所述溫度檢測單元用于檢測所述阻抗隔離優化單元的當前溫度，并將所述當前溫度反饋至所述控制單元；

所述控制單元用于獲取待放大的第一射頻信號，根據所述第一射頻信號以及所述當前溫度得到溫度補償后的第二射頻信號，并將所述第二射頻信號發送至所述放大單元；

所述放大單元用于對所述第二射頻信號進行放大，得到放大后的第三射頻信號；

所述阻抗隔離優化單元用于對所述第三射頻信號進行信號處理，得到第四射頻信號，所述第四射頻信號為所述射頻功率放大器輸出至負載的射頻信號。

在其中一個實施例中，所述阻抗隔離優化單元包括環形器以及輸出匹配網絡中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述控制單元包括溫度補償模塊；

所述溫度補償模塊用于根據所述阻抗隔離優化單元的當前溫度，以及溫度與工作特性補償的預設對應關系，得到所述當前溫度對應的當前工作特性補償。

在其中一個實施例中，所述工作特性包括增益幅度與相位、輸出電壓幅度與相位中的至少一項。

在其中一個實施例中，所述溫度補償模塊還用于根據所述第一射頻信號以及所述當前工作特性補償，得到溫度補償后的第二射頻信號。

在其中一個實施例中，所述溫度補償模塊根據所述第一射頻信號以及所述當前工作特性補償進行合成處理，并將處理結果作為溫度補償后的第二射頻信號。

在其中一個實施例中，所述合成處理包括相加求和處理以及加權求和處理中的任一項。

在其中一個實施例中，所述溫度補償模塊通過數字電路以及模擬電路中的至少一種實現。

在其中一個實施例中，所述第一射頻信號的信號類型包括數字信號以及模擬信號中的至少一種。

一種射頻功率放大方法，包括：

檢測阻抗隔離優化單元的當前溫度；

獲取待放大的第一射頻信號，根據所述第一射頻信號以及所述當前溫度得到溫度補償后的第二射頻信號；