專利名稱：放大器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放大器裝置，其中該放大器裝置具有輸入分配器模塊，通 過(guò)一個(gè)輸入端可以向該輸入分配器模塊輸入待放大的高頻輸入信號(hào)，在此該輸 入分配器模塊將高頻輸入信號(hào)劃分為相同大小的部分并將這些分信號(hào)輸入到一 個(gè)放大器模塊的放大器中。這些放大器將輸入給它的分信號(hào)變成放大的分信號(hào) 并將其輸入到輸出組合器模塊，該輸出組合器模塊將放大后的分信號(hào)組合為一 個(gè)和信號(hào)并通過(guò)輸出端輸出該和信號(hào)。輸入分配器模塊、放大器模塊和輸出組 合器模塊這樣構(gòu)成，使得分信號(hào)具有彼此相同的振幅，放大后的分信號(hào)具有至
少基本上相同的振幅，對(duì)所有^:大器來(lái)說(shuō)從輸入端到輸出端的運(yùn)行時(shí)間是相同的。
背景技術(shù)：
上述類型的放大器裝置例如由DE10335127B3公開(kāi)。
公知的放大器裝置已經(jīng)可以良好地工作。但是它們只能產(chǎn)生兩個(gè)分信號(hào)。 盡管在DE10335127B3中提及可以產(chǎn)生至少兩個(gè)、必要時(shí)還可以產(chǎn)生多于兩個(gè) 分信號(hào)。但是DE10335127B3沒(méi)有說(shuō)明如何產(chǎn)生多于兩個(gè)分信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種放大器裝置，借助該放大器裝置可以 用簡(jiǎn)單的方式將待放大的高頻輸入信號(hào)分配到多于兩個(gè)放大器中。
按照本發(fā)明，所述放大器裝置具有一個(gè)輸入分配器模塊，通過(guò)一個(gè)輸入端 可以向該輸入分配器模塊輸入待放大的高頻輸入信號(hào)，并且該輸入分配器模塊
具有多個(gè)串聯(lián)連接的分配器元件。待放大的高頻信號(hào)^f皮輸入第 一放大器元件作 為其輸入信號(hào)。每個(gè)分配器元件都將輸入給它的輸入信號(hào)分為一個(gè)劃分后的信 號(hào)和一個(gè)剩余信號(hào)。除了第一分配器元件之外，每個(gè)分配器元件都將其劃分后 的信號(hào)輸入一個(gè)放大器模塊的對(duì)應(yīng)主放大器中。在此"除了第一分配器元件之外"應(yīng)當(dāng)理解為，是否進(jìn)一步處理第一分配器元件的劃分后的信號(hào)以及必要時(shí) 如何進(jìn)一步處理該信號(hào)還尚待決定。
除了最后一個(gè)分配器元件之外，每個(gè)放大器元件都將其剩余信號(hào)輸入另一 個(gè)放大器元件作為其輸入信號(hào)。每個(gè)主放大器將輸入給它的劃分后的信號(hào)放大 成對(duì)應(yīng)的放大后的分信號(hào)，并將放大后的分信號(hào)輸入一個(gè)輸出組合器模塊的對(duì) 應(yīng)的主組合器元件中。每個(gè)主組合器元件將輸入給它的放大后的分信號(hào)與另一 個(gè)信號(hào)組合為一個(gè)和信號(hào)。主組合器元件彼此串聯(lián)連接，從而除了第一主組合 器元件之外向每個(gè)主組合器元件輸入另 一個(gè)主組合器元件的和信號(hào)作為另 一個(gè) 信號(hào)。由最后一個(gè)主組合器元件輸出的和信號(hào)被傳送到輸出端。分配器元件、 主放大器和主組合器元件這樣構(gòu)成，使得劃分后的信號(hào)具有彼此相同的振幅， 放大后的分信號(hào)具有彼此相同的振幅，對(duì)所有主放大器來(lái)說(shuō)從輸入端到輸出端 的運(yùn)行時(shí)間是相同的。
可以終止最后一個(gè)分配器元件的剩余信號(hào)，即不使用該剩余信號(hào)。優(yōu)選的， 最后一個(gè)分配器元件將其剩余信號(hào)輸入放大器模塊的一個(gè)剩余信號(hào)放大器。該 剩余信號(hào)放大器將輸入給它的剩余信號(hào)放大成對(duì)應(yīng)的放大后的剩余信號(hào)并將放 大后的剩余信號(hào)輸入輸出組合器模塊的對(duì)應(yīng)剩余組合器元件中。作為另一個(gè)信 號(hào)向該剩余組合器元件輸入最后一個(gè)主組合器元件的和信號(hào)。該剩余組合器元 件將放大后的剩余信號(hào)和最后一個(gè)主組合器元件的和信號(hào)組合成一個(gè)輸出信 號(hào)，該輸出信號(hào)可以在輸出端輸出。從輸入端到輸出端的運(yùn)行時(shí)間對(duì)剩余信號(hào) 放大器和對(duì)主放大器都是相同的。優(yōu)選在這種實(shí)施方式中剩余信號(hào)具有與劃分 后的信號(hào)相同的振幅。同樣，在該實(shí)施方式中優(yōu)選放大后的剩余信號(hào)具有與放 大后的分信號(hào)相同的振幅。
按照類似的方式還可以不使用第 一分配器元件的劃分后的信號(hào)，并向第一 主組合器元件另外輸入合適的輸入信號(hào)。優(yōu)選的，該第一分配器元件將其劃分 后的信號(hào)輸入放大器模塊的一個(gè)對(duì)應(yīng)的附加放大器中。該附加放大器將輸入給 它的劃分后的信號(hào)放大成對(duì)應(yīng)的放大后的分信號(hào)并將該放大后的分信號(hào)輸入到 輸出組合器模塊的第 一主組合器元件中作為其另 一個(gè)信號(hào)。
從輸入端到輸出端的運(yùn)行時(shí)間對(duì)附加放大器和對(duì)主放大器都是相同的。優(yōu) 選的，在該實(shí)施方式中由附加放大器輸出的放大后的分信號(hào)具有與其它放大后 的分信號(hào)相同的振幅。
可以為各個(gè)放大器配備運(yùn)行時(shí)間匹配元件和/或振幅匹配元件。只要存在這
種元件，它們就優(yōu)選設(shè)置在各放大器和連接在該放大器之前的分配器元件之間。
優(yōu)選的，設(shè)置在輸入端和一個(gè)選出的主放大器之間的分配器元件的數(shù)量與 設(shè)置在該選出的主放大器和輸出端之間的主組合器元件的數(shù)量之和與選擇哪一 個(gè)主放大器無(wú)關(guān)，而是始終都是相同的。通過(guò)這項(xiàng)措施，通過(guò)上述運(yùn)行時(shí)間匹 配元件平衡的可能的運(yùn)行時(shí)間差異已經(jīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)地降至最低。
優(yōu)選地，放大器機(jī)械地串聯(lián)地設(shè)置在冷卻元件上。通過(guò)該措施使冷卻變得 簡(jiǎn)單。必要時(shí)還可以在該冷卻元件上機(jī)械地串聯(lián)地設(shè)置組合器元件。對(duì)于分配 器元件雖然也可以進(jìn)行這樣的設(shè)置，但是決非必要，因?yàn)榉峙淦髟槐靥幚?功率信號(hào)，而是只處理小信號(hào)。
優(yōu)選的，所述分配器元件實(shí)施為行波分配器，組合器元件實(shí)施為行波組合 器。通過(guò)這項(xiàng)措施尤其是將高頻輸入信號(hào)低損耗地劃分為單個(gè)的劃分后的信號(hào) 和必要時(shí)最后一個(gè)分配器元件的剩余信號(hào)，反過(guò)來(lái)也可以將放大后的信號(hào)特別 低損耗地組合為和信號(hào)。
分配器元件和組合器元件可以利用精細(xì)導(dǎo)線技術(shù)實(shí)施為微條紋結(jié)構(gòu)、平面 結(jié)構(gòu)和/或離散組件。
本發(fā)明的放大器裝置優(yōu)選用于向磁共振設(shè)備的高頻發(fā)射線圈提供功率脈沖。


其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)將從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中給出。以原理圖示
出
圖l是本發(fā)明放大器裝置的結(jié)構(gòu)框圖，
圖2是單個(gè)分配器元件的結(jié)構(gòu)框圖，
圖3是單個(gè)放大器支路，
圖4是圖1的放大器裝置的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，
圖5是放大器的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，
圖6是磁共振設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
按照?qǐng)D1，放大器裝置1具有輸入分配器模塊2、放大器模塊3和輸出組 合器模塊4。輸入分配器模塊2具有串聯(lián)連接的多個(gè)分配器元件5-1...5-n。放
大器模塊3具有多個(gè)并聯(lián)連接的主放大器6-2...6-n。輸出組合器模塊4具有多 個(gè)彼此串聯(lián)的主組合器元件7-2...7-n。
通過(guò)輸入端8向輸入分配器模塊2輸入高頻輸入信號(hào)e。該高頻輸入信號(hào)e 具有典型為8到250MHz的頻率f。該信號(hào)應(yīng)當(dāng)被放大為相應(yīng)的輸出信號(hào)A， 該輸出信號(hào)可以通過(guò)輸出端9輸出。
高頻輸入信號(hào)e輸入第一分配器元件5-1作為其輸入信號(hào)e-l。該第一分配 器元件5-1將輸入給它的輸入信號(hào)e-1分為一個(gè)劃分后的信號(hào)t-1和一個(gè)剩余信 號(hào)r-l。剩余信號(hào)r-1由第一分配器元件5-1輸入第二分配器元件5-2作為其輸 入信號(hào)e-2。
第二分配器元件5-2按照類似的方式將輸入給它的輸入信號(hào)e-2分為一個(gè) 劃分后的信號(hào)t-2和一個(gè)剩余信號(hào)r-2。剩余信號(hào)r-2由第二分配器元件5-2輸入 到第三分配器元件5-3作為其輸入信號(hào)e-3。
按照類似方式向其它未詳細(xì)涉及的分配器元件5-3…5-n分別輸入前置的各 分配器元件5-2...5-n-l的剩余信號(hào)r-2...r-n-l。每個(gè)分配器元件將輸入給它的輸 入信號(hào)e-3...e-n分別劃分為 一個(gè)劃分后的信號(hào)t-3…t-n和一個(gè)剩余信號(hào) r-3…r-n。
最后一個(gè)分配器元件5-n的剩余信號(hào)r-n當(dāng)然可以不再輸入任何其它分配 器元件，因?yàn)闆](méi)有更多的分配器元件存在。在圖l的實(shí)施方式中，最后一個(gè)分 配器元件5-n的剩余信號(hào)r-n輸入到合適的終止電路10中。
在根據(jù)圖1的實(shí)施方式中，第一分配器元件5-l將其劃分后的信號(hào)t-l類似 于最后一個(gè)分配器元件5-n的剩余信號(hào)r-n那樣輸入到合適的終止電路11。所 有其它分配器元件5-2...5-n都將其劃分后的信號(hào)t-2...t-n分別輸入到放大器模 塊3的一個(gè)主放大器6-2...6-n中。
每個(gè)主放大器6-2…6-n都將輸入給它的劃分后的信號(hào)t-2.,.t-n放大成對(duì)應(yīng) 的放大后的分信號(hào)T-2... T-n。各放大后的分信號(hào)T-2... T-n由各主放大器6-2... 6-n 輸入到輸出組合器模塊4的主組合器元件7-2...7-11。每個(gè)主組合器元件7-2...7-11 將輸入給它的放大后的分信號(hào)T-2…T-n與另一個(gè)信號(hào)W-2.,.W-n組合為一個(gè)和 信號(hào)S-2…S-n。
主組合器元件7-2.,.7-n如上所述彼此串聯(lián)連接。因此除了第一主組合器元 件7-2之夕卜，向每個(gè)主組合器元件7-3...7-11輸入另一個(gè)主組合器元件7-2...7-11-1 的和信號(hào)S-2...S-n-l作為另一個(gè)信號(hào)W-3...W-n。由最后一個(gè)主組合器元件7-n
輸出的和信號(hào)S-n按照?qǐng)D1直接被傳送到輸出端9。該信號(hào)對(duì)應(yīng)于在圖1的實(shí) 施方式中的輸出信號(hào)A。
分配器元件5-l…5-n這樣設(shè)計(jì)，使得劃分后的信號(hào)t-l...t-n彼此具有相同 的振幅。優(yōu)選的，這在后面結(jié)合圖4的實(shí)施方式中是很重要的，最后一個(gè)分配 器元件5-n的剩余信號(hào)r-n具有與劃分后的信號(hào)t-l…t-n相同的振幅。純粹是示 例的，如果輸入分配器模塊2具有5個(gè)分配器元件5-1...5-5,則第一分配器元 件5-1按照比例5:1劃分其輸入信號(hào)e-l。在這種情況下第二分配器元件5-2按 照比例4:1劃分其輸入信號(hào)e-2，第三分配器元件5-3按照比例3:1劃分其輸入 信號(hào)e-3，第四分配器元件5-4按照比例2:1劃分其輸入信號(hào)e-4，第五分配器 元件5-5按照比例1:1劃分其輸入信號(hào)e-5。下面結(jié)合圖2解釋如何實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入 信號(hào)e-l...e-n的這種劃分。
如圖2所示，分配器元件5-l.,.5-n優(yōu)選實(shí)施為行波分配器。公知的行波分 配器例如是變壓器、Wilkinson分壓器、90。分壓器、全通分壓器或所謂的Balloon (氣球)。因此每個(gè)分配器元件5-1...5-n基本上無(wú)損耗地劃分輸入給它的輸入 信號(hào)e-l...e-n,其中每個(gè)分配器元件5-l…5-n既應(yīng)在其輸入端也應(yīng)在其輸出端 具有預(yù)定的阻抗Z。所考察的分配器元件5-i的輸出信號(hào)t-i和r-i (卜l和n之 間的任意整數(shù))應(yīng)當(dāng)具有比例V,其中比例V是特定于所考察的分配器元件5-i 的。在該前提條件下有
1 ——■ +i i(1)
zr z
ZT(2)
(3)
zr2 =(4)
在此ZR，和ZT，是變壓電路12和13在輸入端必須具有的阻抗，由此它們 在并聯(lián)電路中補(bǔ)充為期望的阻抗Z。 ZT和ZR是變壓電路12、 13本身的阻抗。 基于等式(1)和(2)確定輸入端的阻抗ZR'和ZT'。它們給出
W!.Z (5)
以及
zr=(7+i)-z (6)
由此基于等式(3)和(4)給出待實(shí)現(xiàn)的變壓電路12和13的阻抗ZR和
ZT是:
以及
zr = V^7T.z (8)
從結(jié)構(gòu)方面來(lái)看分配器元件5-l…5-n可以通過(guò)不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。尤其是 可以用精細(xì)導(dǎo)線技術(shù)(Finleitungstechnik )實(shí)施為微條紋結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)和/或 離散部件。
上述結(jié)合圖2解釋的電路的信號(hào)e-i、 r-i、 t-i的運(yùn)行方向可以反轉(zhuǎn)。因此上 述結(jié)合圖2描述的措施可以按照類似的形式轉(zhuǎn)用于主組合器元件7-2...7-n。只 是信號(hào)e-i、 r-i、 t-i被信號(hào)S-i、 W-i、 T-i代替。因此主組合器元件7-2…7-n可 以毫無(wú)問(wèn)題地被設(shè)計(jì)成使得最佳地組合放大后的分信號(hào)T-i,如果放大后的分信 號(hào)T-i彼此至少基本上具有相同的振幅的話。此外還可以將主組合器元件 7-2...7-n實(shí)施為行波組合器。同樣該行波組合器可以用與上面對(duì)分配器元件
5- l…5-n談及的相同的技術(shù)(精細(xì)導(dǎo)線技術(shù)等)實(shí)現(xiàn)。
為了使各個(gè)放大后的分信號(hào)T-i彼此具有相等的振幅，需要按照?qǐng)D3為各 個(gè)主放大器6-2…6-n配備振幅匹配元件。按照?qǐng)D3,振幅匹配元件14-i設(shè)置在 各主放大器6-i和分配器元件5-i之間，而分配器元件5-i又置在各主放大器
6- i之前。
關(guān)于高頻輸入信號(hào)e —直到其在輸出端9上作為輸出信號(hào)A出現(xiàn)為止所需 要的時(shí)間段，從輸入端8到輸出端9的運(yùn)行時(shí)間對(duì)所有主放大器6-2.,.6-n都是 相同的?；旧线@在對(duì)應(yīng)于圖1的實(shí)施方式對(duì)所有的主放大器6-2…6-n成立以 下事實(shí)時(shí)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了取出主放大器6-2...6-n中的任意一個(gè)6-i(其中i = 2, n),在該主放大器6-i之前一直到輸入端8之間設(shè)置了 nl個(gè)分配器元 件5-l…5-n。例如在第二主放大器6-3之前設(shè)置3個(gè)分配器元件5-1,5-2,5-3。此 外在所選擇的主放大器6-i之后一直到輸出端9設(shè)置了 n2個(gè)主組合器元件
7- 2…7-n。例如在第二主放大器6-3之后設(shè)置了主組合器元件7-3…7-n。兩個(gè)數(shù) nl和n2的和應(yīng)當(dāng)與選擇哪個(gè)主放大器6-2...6-n無(wú)關(guān)，而是始終等于值n+l， 如果n等于分配器元件5-1..，5-n的個(gè)數(shù)的話。
可替換地，為了均衡信號(hào)運(yùn)行時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于圖3為各主放大器6-2...6-n 配備相位匹配元件15-i。相位匹配元件15-i在按照?qǐng)D3的情況下設(shè)置在相應(yīng)的
放大器6-i和分配器元件5-i之間，該分配器元件設(shè)置在相應(yīng)的主放大器6-i之 前。必要時(shí)除了按照?qǐng)D1的裝置之外還可以具有相位匹配元件15-i，用于均衡 運(yùn)行時(shí)間中不大的剩余差異，如果沒(méi)有該相位匹配元件15-i就會(huì)殘留這些剩余 差異。
振幅匹配元件14-i和相位匹配元件15-i的結(jié)構(gòu)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知 的。就其控制來(lái)說(shuō)可以釆用在DE10335127B3中描述的教導(dǎo)。
在圖1的實(shí)施方式中存在至少兩個(gè)主放大器6-2…6-n。但是一般存在多于 兩個(gè)主放大器6-2...6-n，例如5到30個(gè)主放大器6-2...6-n。
在按照?qǐng)D1的實(shí)施方式中，不使用第一分配器元件5-l的劃分后的信號(hào)t-l 和最后一個(gè)分配器元件5-n的剩余信號(hào)r-n。但是可以既使用第一分配器元件5-1 的劃分后的信號(hào)t-1又使用最后一個(gè)分配器元件5-n的剩余信號(hào)r-n。下面將結(jié) 合圖4解釋，通常情況下使用兩個(gè)信號(hào)t-l、 r-n。但是在具體情況下可以只使用 第一分配器元件5-1的劃分后的信號(hào)t-1或者只使用最后一個(gè)分配器元件5-n的 剩余信號(hào)r-n，而不使用另一個(gè)信號(hào)r-n、 t-l。
圖4示出圖1的放大器裝置1的變形。因此下面僅詳細(xì)解釋與圖1的差異。
按照?qǐng)D4，第一分配器元件5-1將其劃分后的信號(hào)t-1輸入到放大器模塊3 的附加放大器6-1中。附加放大器6-1將輸入給它的劃分后的信號(hào)t-1放大成對(duì) 應(yīng)的放大后的分信號(hào)T-l。放大后的分信號(hào)T-1由附加放大器6-1輸入到輸出組 合器模塊4的第一主組合器元件7-2作為其另 一個(gè)信號(hào)W-2。
附加放大器6-l類似于主放大器6-2…6-n地構(gòu)成。采用"附加放大器，，的 表達(dá)只是用于將其從語(yǔ)言上與主放大器6-2...6-n區(qū)分開(kāi)來(lái)。
參見(jiàn)上述尤其是圖3的實(shí)施例，附加放大器6-1通常具有相位匹配元件 15-1。因此相位匹配元件15-1尤其是必要的，因?yàn)閷?duì)通過(guò)附加放大器6-1輸入 的信號(hào)來(lái)說(shuō)設(shè)置在附加放大器6-1之前的分配器元件6-1...6-n (在此只有第一 分配器元件6-1 )與設(shè)置在附加放大器6-1之后的主組合器元件7-2...7-n (在此 是所有主組合器元件7-2…7-n)之和不等于n+l，而是只等于n。相位匹配元件 15-1這樣設(shè)計(jì)，使得對(duì)于附加放大器6-1來(lái)說(shuō)針對(duì)通過(guò)附加放大器6-1輸入的 信號(hào)的從輸入端8到輸出端9的運(yùn)行時(shí)間等于針對(duì)通過(guò)主放大器6-2…6-n輸入 的信號(hào)的運(yùn)行時(shí)間。為此必要時(shí)可以將相位匹配元件15-1分為兩個(gè)元件，其中 一個(gè)元件不可控并且運(yùn)行時(shí)間差異基本上得到校正，另一個(gè)元件為了精細(xì)校正 而相應(yīng);也可4空。
原則上由附加放大器6-1輸出的》文大后的分信號(hào)T-l可以具有任意的振幅。
優(yōu)選該信號(hào)具有至少基本上與其它放大后的分信號(hào)T-2...T-n相同的振幅。
在按照?qǐng)D4的實(shí)施方式中，最后一個(gè)分配器元件5-n以類似的方式將其剩 余信號(hào)r-n輸入放大器模塊3的剩余信號(hào)放大器6-n+l中。剩余信號(hào)放大器6-n+l 將輸入給它的剩余信號(hào)r-n放大為相應(yīng)的放大后的剩余信號(hào)R。放大后的剩余 信號(hào)R由剩余信號(hào)放大器6-n+l輸入到輸出組合器模塊4的剩余組合器元件 7-n+l。最后一個(gè)主組合器元件7-n的和信號(hào)S-n被作為另一個(gè)信號(hào)W-n+l輸入 到剩余組合器元件7-n+l。剩余組合器元件7-n+l將放大后的剩余信號(hào)R和最 后一個(gè)主組合器元件7-n的和信號(hào)S-n組合為輸出信號(hào)A。在此"剩余放大器" 也只是用于在語(yǔ)言上與其它放大器6-l…6-n區(qū)分開(kāi)來(lái)。
剩余信號(hào)放大器6-n+l與附加放大器6-1類似地構(gòu)成。參照上面構(gòu)成附加 放大器6-1的實(shí)施方式(包括相位匹配元件15-1的前置)。尤其是對(duì)于通過(guò)剩 余信號(hào)放大器6-n+l輸入的信號(hào)來(lái)說(shuō)從輸入端8到輸出端9的運(yùn)行時(shí)與通過(guò)主 放大器6-2... 6-n輸入的信號(hào)相同。
原則上剩余信號(hào)r-n可以具有不同于劃分后的信號(hào)t-l...t-n的振幅。但優(yōu)選 剩余信號(hào)r-n具有與劃分后的信號(hào)t-l...t-n相同的振幅。此外放大后的剩余信號(hào) R原則上可以具有不同于放大后的分信號(hào)T-1...T-n的振幅。但優(yōu)選放大后的剩 余信號(hào)R具有與放大后的分信號(hào)T-l...T-n至少基本上相同的振幅。
在圖4的實(shí)施方式中，主放大器6-2…6-n的數(shù)量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2。該數(shù)量 最小等于1。在這種情況下具有3個(gè)放大器，即附加放大器6-l、(唯一的)主 放大器6-2和剩余放大器6-3 ( n+l=3 )。
在放大器6-1...6-n+l中累積較大的損耗功率。在組合器元件7-2...7-n+l 中也是這樣，只是程度較小。因此按照?qǐng)D5優(yōu)選至少放大器6-1...6-11+1—優(yōu)選 還有組合器元件7-2…7-n+l—都設(shè)置在冷卻元件16上。這種設(shè)置優(yōu)選是按排 的。尤其是放大器6-1至6-n+l的機(jī)械結(jié)構(gòu)化排列的順序?qū)?yīng)于放大器 6-l…6-n+l電并聯(lián)的順序。同樣必要時(shí)對(duì)組合器元件7-2…7-n+l也是這樣。冷 卻元件16本身例如可以是水冷卻的。這在圖5中未一起示出。
本發(fā)明的放大器裝置1原則上可以通用。優(yōu)選在磁共振設(shè)備中采用。下面 將結(jié)合圖6詳細(xì)解釋。
按照?qǐng)D6，成像磁共振設(shè)備具有不同的磁系統(tǒng)17、 18、 19。這些磁系統(tǒng)尤 其是基本磁鐵系統(tǒng)17、梯度磁鐵系統(tǒng)18和高頻系統(tǒng)19。梯度磁鐵系統(tǒng)18通常 具有3個(gè)子系統(tǒng)20、 21、 22,即笛卡兒坐標(biāo)系的3個(gè)坐標(biāo)軸每個(gè)坐標(biāo)軸用于一 個(gè)子系統(tǒng)20、 21、 22?；敬盆F系統(tǒng)17和梯度磁鐵系統(tǒng)18在本發(fā)明的范圍中 不占重要地位，因此不詳細(xì)解釋。
在采集磁共振設(shè)備的原始數(shù)據(jù)序列的過(guò)程中，在特定時(shí)刻分別向高頻系統(tǒng) 19的放大器裝置23輸入一個(gè)低能量的脈沖p。每個(gè)低能量脈沖p具有預(yù)定的時(shí) 間變化分布，該變化分布對(duì)不同的脈沖可以不同。在每?jī)蓚€(gè)低能量脈沖p之間 存在一個(gè)較長(zhǎng)的脈沖間歇。放大器裝置23將輸入給它的低能量脈沖p放大并產(chǎn) 生對(duì)應(yīng)的功率脈沖P。該功率脈沖P由放大器裝置23輸入高頻發(fā)射線圈24作 為發(fā)射脈沖。放大器裝置23優(yōu)選對(duì)應(yīng)于上面結(jié)合圖1至圖5的放大器裝置1。
借助本發(fā)明的放大器裝置1尤其可以并聯(lián)任意數(shù)量的放大器6-1...6-n+l。 盡管如此該結(jié)構(gòu)仍然簡(jiǎn)單且可控。尤其是放大器裝置1可以實(shí)施為長(zhǎng)的、窄的 和扁平的，從而可以毫不費(fèi)力地安裝到磁共振設(shè)備的外殼上。
上面的描述只是為了解釋本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)只通過(guò)所附權(quán)利 要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種放大器裝置，其中，該放大器裝置具有輸入分配器模塊(2)，通過(guò)一個(gè)輸入端(8)可以向該輸入分配器模塊(2)輸入待放大的高頻輸入信號(hào)(e)，并且該輸入分配器模塊(2)具有多個(gè)串聯(lián)連接的分配器元件(5-1...5-n)，待放大的高頻信號(hào)(e)輸入第一放大器元件(5-1)作為其輸入信號(hào)(e-1)，每個(gè)分配器元件(5-1...5-n)都將輸入給它的輸入信號(hào)(e-1...e-n)分為一個(gè)劃分后的信號(hào)(t-1...t-n)和一個(gè)剩余信號(hào)(r-1...r-n)，除了該第一分配器元件(5-1)之外，每個(gè)分配器元件(5-2...5-n)都將其劃分后的信號(hào)(t-2...t-n)輸入一個(gè)放大器模塊(3)的對(duì)應(yīng)主放大器(6-2...6-n)中，除了最后一個(gè)分配器元件(5-n)之外，每個(gè)放大器元件(5-1...5-n-1)都將其剩余信號(hào)(r-1...r-n-1)輸入另一個(gè)放大器元件(5-2...5-n)作為其輸入信號(hào)(e-2...e-n)，每個(gè)主放大器(6-2...6-n)將輸入給它的劃分后的信號(hào)(t-2...t-n)放大成對(duì)應(yīng)的放大后的分信號(hào)(T-2...T-n)，并將放大后的分信號(hào)輸入輸出組合器模塊(4)的對(duì)應(yīng)主組合器元件(7-2...7-n)中，每個(gè)主組合器元件(7-2...7-n)將輸入給它的放大后的分信號(hào)(T-2...T-n)與另一個(gè)信號(hào)(W-2...W-n)組合為一個(gè)和信號(hào)(S-2...S-n)，所述主組合器元件(7-2...7-n)彼此串聯(lián)連接，從而除了第一主組合器元件(7-2)之外向每個(gè)主組合器元件(7-3...7-n)輸入另一個(gè)主組合器元件(7-2...7-n-1)的和信號(hào)(S-2...S-n-1)作為另一個(gè)信號(hào)(W-3...W-n)，由最后一個(gè)主組合器元件(7-n)輸出的和信號(hào)(S-n)傳送到輸出端(9)，所述分配器元件(5-1...5-n)、主放大器(6-2...6-n)和主組合器元件(7-2...7-n)這樣構(gòu)成，使得劃分后的信號(hào)(t-1...t-n)彼此具有相同的振幅，放大后的分信號(hào)(T-2...T-n)彼此具有相同的振幅，并且對(duì)所有主放大器(6-2...6-n)來(lái)說(shuō)從輸入端(8)到輸出端(9)的運(yùn)行時(shí)間是相同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器裝置，其特征在于，所述最后一個(gè)分配器元件(5-n )將其剩余信號(hào)(r-n )輸入放大器模塊(3 )的剩余信號(hào)放大器(6-n+l ),該剩余信號(hào)放大器(6-n+l)將輸入給它的剩余信號(hào)(r-n)放大成對(duì)應(yīng)的 放大后的剩余信號(hào)(R)并將放大后的剩余信號(hào)輸入到輸出組合器模塊(4)的 對(duì)應(yīng)剩余組合器元件(7-n+l)中，作為另一個(gè)信號(hào)(W-n+l )向該剩余組合器元件(7-n+l )輸入最后一個(gè)主 組合器元件(7-n)的和信號(hào)(S-n),該剩余組合器元件(7-n+l)將放大后的剩余信號(hào)(R)和最后一個(gè)主組合 器元件(7-n)的和信號(hào)(S-n)組合成一個(gè)輸出信號(hào)(A)，該輸出信號(hào)(A) 可以在輸出端(9)輸出，以及從輸入端(8)到輸出端(9)的運(yùn)行時(shí)間對(duì)所述剩余信號(hào)放大器(6-n+l) 和對(duì)主放大器(6-2…6-n)都是相同的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放大器裝置，其特征在于，所述剩余信號(hào)(r-n) 具有與劃分后的信號(hào)(t-l...t-n)相同的振幅，放大后的剩余信號(hào)(R)具有與 放大后的分信號(hào)(T-l…T-n)相同的振幅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的放大器裝置，其特征在于， 所述第一分配器元件(5-1 )的劃分后的信號(hào)(t-l )輸入到放大器模塊(3)的一個(gè)對(duì)應(yīng)的附加放大器(6-1)中，該附加放大器(6-1)將輸入給它的劃分后的信號(hào)(t-l)放大成對(duì)應(yīng)的放 大后的分信號(hào)(T-l)并將該放大后的分信號(hào)輸入到輸出組合器模塊(4)的第 一主組合器元件(7-2)中作為其另一個(gè)信號(hào)(W-2),以及從輸入端(8)到輸出端(9)的運(yùn)行時(shí)間對(duì)附加放大器(6-1)和對(duì)主放大 器(6-2…6-n)都是相同的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的放大器裝置，其特征在于，由所述附加放大器 (6-1)輸出的放大后的分信號(hào)(T-l)具有與其它放大后的分信號(hào)(T-2...T-n)相同的振幅。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，運(yùn)行時(shí)間匹 配元件(15-i)和/或振幅匹配元件(14-i),只要存在這些元件，就將其設(shè)置在 各放大器(6-l…6-n+l )和連接在各放大器(6-l…6-n+l)之前的分配器元件(5-l…5陽(yáng)n)之間。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，設(shè)置在輸入端 (8)和從主放大器(6-2...6-n)中選出的一個(gè)主放大器(6-i)之間的分配器元 件(5-1...5-n)的數(shù)量與設(shè)置在該選出的主放大器(6-i)和輸出端(9)之間的 主組合器元件(7-2…7-n)的數(shù)量之和與選擇哪一個(gè)主放大器(6-2...6-n)無(wú)關(guān)， 并且始終是相同的。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，所述放大器 (6-1...6-n+l)機(jī)械地串聯(lián)地設(shè)置在冷卻元件(16)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的放大器裝置，其特征在于，所述組合器元件 (7-2…7-n+l)也機(jī)械地串聯(lián)地設(shè)置在所述冷卻元件(16)上。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，所述分配器 元件(5-l…5-n)實(shí)施為行波分配器，組合器元件(7-2...7-n+l )實(shí)施為行波組 合器。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，所述分配器 元件(5-1...5-n)和組合器元件(7-2…7-n+l )用精細(xì)導(dǎo)線技術(shù)實(shí)施為微條紋結(jié) 構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)和/或離散組件。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放大器裝置，其特征在于，該放大器裝 置用于向磁共振設(shè)備的高頻發(fā)射線圈(24)提供功率脈沖(P)。
全文摘要
一種放大器裝置具有包括多個(gè)串聯(lián)連接的分配器元件的輸入分配器模塊，待放大的高頻輸入信號(hào)輸入其中。分配器元件將輸入信號(hào)分為劃分后的信號(hào)和剩余信號(hào)。除第一分配器元件外，每個(gè)分配器元件都將其劃分后的信號(hào)輸入放大器模塊的對(duì)應(yīng)主放大器。除最后一個(gè)分配器元件外，每個(gè)放大器元件都將其剩余信號(hào)輸入另一放大器元件。每個(gè)主放大器將劃分后的信號(hào)放大成放大后的分信號(hào)，并將其輸入輸出組合器模塊的對(duì)應(yīng)主組合器元件。每個(gè)主組合器元件將放大后的分信號(hào)與另一信號(hào)組合為一個(gè)和信號(hào)。分配器元件、主放大器和主組合器元件構(gòu)成為使得劃分后的信號(hào)的振幅彼此相同，放大后的分信號(hào)的振幅彼此相同，對(duì)所有主放大器來(lái)說(shuō)從輸入端到輸出端的運(yùn)行時(shí)間相同。
文檔編號(hào)H03F3/68GK101188408SQ200710186729
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者霍斯特·克羅凱爾 申請(qǐng)人:西門子公司